半固态发酵型无花果酒的研制

刘 钊，郑金娃

（肇庆学院 食品与制药工程学院，广东 肇庆 526061）

无花果隶属于桑科无花果属，果实中含有丰富的维生素、矿质元素、氨基酸等，还含有多酚、黄酮、活性多糖、活性酶等生物活性物质，具备改善心脑血管、减脂、抗癌等功效，有较高的食用和药用价值[1-3].无花果果实成熟于温度较高的夏秋时期，加上现阶段无花果保鲜技术不够成熟，大量果实在贮藏、运输等过程中保鲜不到位，果实易腐烂从而导致商用价值损失[4-5].为提高无花果果实利用率，增加其商用价值，将新鲜的无花果进行发酵，酿造成具有低酒精度（一般为5%~12%vol）和一定的保健作用的无花果果酒[6-7].近年来，我国果酒产量正在以15%的年增长率迅速发展，有很好的市场前景[8-9].至今为止的酒类市场上，酒的形态比较单一.从1982年起，便有相关文献显示新兴的固态酒开始被研发，液态酒利用胶凝技术及喷雾干燥技术被制成颗粒状.固态酒使用时只需按一定比例加水勾兑，产品简便易携用，但制作成本稍高[10-11].随着社会发展，酒类产品中出现了果冻酒这一概念产品，即在果冻配方中添加一定量的酒，制成一种含有酒精风味的果冻，该酒已有较多的研究.果酒应用于果冻这类产品中，其酒体风味特点会被果冻中以甜味为主的甜味剂或其他添加剂成分干扰，较大程度地失去了原酒体的风味.本研究以发酵型无花果酒为酒体，结合果冻的口感，制作一款生产简单费用低，使用便捷，口感独特，酒体、风味接近原发酵型无花果酒的半固态酒类产品.

1 材料与仪器

1.1 材料

美餐乐无花果酒（酒精度8%vol）产自山东威海紫光科技园有限公司；卡拉胶、魔芋胶、琼脂、β-环糊精、柠檬酸均为食品级，山家人品牌.

1.2 仪器

岛津ATY-124CN型电子分析天平；JJ2000型电子分析天平；HH-4数显恒温水浴锅；BCD-210G∕S型冰箱；CT3-10K型质构仪；DHG-9070A型电热鼓风干燥箱；滤布；φ9 cm定性滤纸.

2 实验方法

2.1 工艺流程

2.2 操作要点

（1）灭菌：所有接触产品的器具全部热烫灭菌，于烘箱烘干备用.

（2）溶胶：按配方分别称取各复配胶体，进行混合均匀.量取一部分无花果酒（液态），缓慢加入混合均匀的复配胶体中，边加边搅拌，促使其分散，不凝结成块；将胶体混合的酒液置于一定温度的恒温水浴锅中，搅拌3 min，促进胶体更好地与酒液混合.搅拌结束后，静置于恒温水浴锅中17 min（即总溶胶过程20 min），使胶体充分吸水，溶胀.

（3）煮胶：水浴结束后，取出置于微沸水浴锅中，搅拌4 min.

（4）调配：称取一定量的柠檬酸提前溶于剩余液态酒中，后加入调配，搅拌2 min，使其充分融合，形成均一胶体溶液.

（5）过滤：用滤布过滤除去胶体溶液中的泡沫和杂质，以保证成品的澄清透明状态.

（6）冷冻：冷却片刻，立即放入冰箱中冷冻20 min，即得到成品.

2.3 胶凝剂复配比例的确定[12]

2.3.1 二元复配胶比例对半固态酒的影响

单一胶凝剂的凝胶作用比较差，常见将卡拉胶与魔芋胶进行复配，能有效改善胶体的凝胶性能.固定总胶添加量，只改变卡拉胶与魔芋胶的配比，确定二元复配胶的最佳比例.

2.3.2 三元复配胶的种类及比例对半固态酒的影响

经查阅文献，选择β环糊精与琼脂作为三元复配胶的研究对象，在确定二元复配胶最佳比例研究的基础上，固定总胶添加量，固定卡拉胶与魔芋胶的最佳添加比例，二元复配胶与第三种胶体按一定添加比例复配，得出三元复配胶的最佳复配比例.

2.4 单因素试验

2.4.1 总胶添加量对发酵型半固态酒品质影响

固定溶胶温度50℃，柠檬酸添加量0.07%，卡拉胶、魔芋胶与琼脂三元复配胶比例为2:3:5，改变三元复配总胶添加量（0.40%、0.60%、0.80%、1.00%、1.20%），进行单因素实验.

2.4.2 柠檬酸添加量对发酵型半固态酒品质影响

固定溶胶温度50℃，卡拉胶、魔芋胶与琼脂三元复配胶比例为2:3:5，添加量0.80%，改变柠檬酸添加量（0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%），进行单因素实验.

2.4.3 溶胶温度对发酵型半固态酒品质影响

固定柠檬酸添加量0.07%，卡拉胶、魔芋胶与琼脂三元复配胶比例为2:3:5，添加量0.8%，改变溶胶温度（40℃、50℃、60℃、70℃、80℃），进行单因素实验.

2.5 正交优化

根据单因素试验中三元复配胶总添加量、溶胶温度、柠檬酸添加量3个因素的试验结果，设计3水平3因素进行优化试验，采用L9（34）的正交试验表进行试验.

2.6 半固态酒评价指标

2.6.1 质构（TPA）测试

样品进行TPA测试，通过2次压缩试验来模拟人体口腔运动得到样品硬度、弹性、胶着性、咀嚼性等相关数据.测试参数：TA10探头，预测速度0.50 mm∕s，测试速度1 mm∕s，循环次数2次.

2.6.2 感官评价

参照GB∕T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[13]和丰暑敏等[14]方法，结合本产品特色，进行略微调整，组织人员评分.半固态发酵型无花果酒感官评分标准如表1所示.

表1 半固态发酵型无花果酒的感官评分标准

2.6.3 析水率的测试

参考李丹等[15]方法，称量碟皿质量记为M0，称量碟皿与厚度一致的半固态酒样品，总质量记为M1，已知重量的滤纸（质量为M2），经一定重量相同形态的物体压一定的时间，剔除半固体态样品，称此时碟皿与吸水后滤纸的重量M3.计算公式为：析水率（%）=

2.6.4 半固态发酵型无花果酒的综合评分

半固态发酵型无花果酒评价指标有质构指标、感官指标、析水率，指标众多需要进行综合性评价.对于半固态酒而言，重点是需保持酒的风味，保持半固态的形态；其次在口感上需要有一定的硬度、咀嚼性、弹性，使产品有一定品尝价值.半固态形态主要看胶着性，胶着性越好，半固态形态越好，故胶着性项目占分比例最高.其次，半固态酒主要是改善其口感，故产品中要具备一定的咀嚼性，有区别于液态酒，得分次于胶着性.析水率影响产品的品质，占分比例（15分）次于咀嚼性，析水率越大，代表产品越容易析出脱液收缩，形态不能较好维持，产品质量不佳，故析水率项目数值越大，对应分值越低.综合平衡后设计评分标准，产品综合评分（100分）构成为胶着性占25分，咀嚼性占20分，析水率、硬度、弹性3项指标各占15分，感官评分占10分.

表2 半固态发酵型无花果酒综合得分标准

2.7 酒精度的测定

参照GB5009.225-2016《酒中乙醇浓度的测定》[16]，测定半固态酒产品中的酒精度.

3 结果分析

3.1 二元复配胶比例对半固态酒的影响

二元复配胶比例对半固态酒的影响实验结果由表3可知，当卡拉胶与魔芋胶质量比为2:3时，所制得半固态酒的硬度、弹性、胶着性、咀嚼性最大，析水率最低.卡拉胶与魔芋胶复配有很好的凝胶协同作用，由于2者结合形成以卡拉胶为主体，魔芋胶分子填充其中的双螺旋结构，使整体结构更加致密促使凝胶性能增加[17].综上，选择卡拉胶与魔芋胶二元复配胶的最佳质量比为2:3.

表3 卡拉胶与魔芋胶配比对半固态酒的影响

3.2 三元复配胶种类及配比对半固态酒的影响

实验结果如表4可见，卡拉胶、魔芋胶与β环糊精的复配效果并不佳，且β-环糊精添加量在总胶中的比例增大，半固态酒的产品胶凝效果越差.卡拉胶、魔芋胶与琼脂的复配效果随着琼脂在总胶比例的增大，硬度、弹性、胶着性、咀嚼性逐渐增大，析水率明显降低.结果表明卡拉胶、魔芋胶和琼脂在复配中有很好的协同作用，原因为琼脂和卡拉胶都是长链型多糖，各自形成分子螺旋结构时，一个左旋，一个右旋，2个网络相互贯穿，产生一定的空间效应使得凝胶性增加.最终确定卡拉胶、魔芋胶与琼脂三元复配胶最佳比例为2:3:5，以此改善半固态酒的品质.

表4 三元复配胶种类对半固态酒的影响

3.3 单因素试验

3.3.1 总胶添加量对半固态酒的影响

总胶添加量对半固态酒的影响实验结果如图1，产品的硬度、弹性、胶着性、咀嚼性与总胶添加量呈正相关性，而析水率整体呈负相关性；综合得分随着总胶添加量增加而增大，说明在一定范围内，随着总胶添加量的增加，胶体与酒体更好地凝结在一起，使半固态产品结构更坚固，但过大添加量会使产品过硬，其他性质也受到影响.为了更好地维持半固态性质选择总胶添加量为1.00%为宜.

图1 总胶添加量对半固态酒各类指标的影响

3.3.2柠檬酸添加量对半固态酒的影响

柠檬酸添加量对半固态酒的影响实验结果如图2所示，产品的硬度、弹性、胶着性、咀嚼性的变化随着柠檬酸的添加量的增大呈先上升后下降的趋势，而析水率正好相反.综合得分呈先上升后下降的趋势，说明低浓度的柠檬酸能够促进胶体形成，更好凝聚成半固态锁住酒体，而柠檬酸添加量过高，酒体过酸影响胶体性质，造成胶体酸解，降低胶凝效果且酒体口感不佳，故选择柠檬酸添加量为0.06%~0.08%为宜.

图2 柠檬酸添加量对半固态酒各参数的影响

3.3.3 溶胶温度对半固态酒的影响

溶胶温度对半固态酒的影响实验结果如图3所示，溶胶温度在40℃~50℃时，产品的硬度、弹性、胶着性、咀嚼性的数值变化呈现先上升后略有降低的趋势，析水率先降低后升高；60℃~80℃时，产品的硬度、胶着性、咀嚼性的数值均呈上升趋势，析水率先升高后下降.总体而言感官评分区别不大，50℃~70℃上述几类质构数值相近，综合得分呈先升高再降低的趋势.当溶胶温度为40℃时，胶凝剂的溶胶效果稍差，随着溶胶温度上升，溶胶效果越好，在50℃达到顶峰，60℃时的溶胶效果略差于50℃.后续随着温度升高，酒精的丧失使得胶凝剂的凝胶作用更加显著.为保持酒的良好风味，故选择溶胶温度因素的水平区间为40℃~60℃.

图3 溶胶温度对半固态酒的影响

3.4 正交试验设计

在单因素试验的基础上，以三元复配胶添加量、柠檬酸添加量、溶胶温度进行3因素3水平的正交优化试验，因素及水平表、优化结果如表5和表6所示.

表5 正交试验因素及水平表

表6 正交试验结果

3.5 验证试验结果

在正交试验中得分最高的是A3B2C1为75分，经过验证A3B2C2的感官得分为85分，综合得分为84分，无论口感还是质构方面都优于A3B2C1，故本试验最优配方为A3B2C2即：卡拉胶、魔芋胶与琼脂三元复配胶添加量为1.00%，溶胶温度为50℃，柠檬酸添加量为0.07%.质构性质：咀嚼性硬度187 g、弹性4.01 g、胶着性59 g、咀嚼性2.30 mJ、析水率6.40%.测得本产品的酒精度为5%vol.

4 结论

本实验目的为研制能保持原酒独特风味，同时能赋予其果冻口感的半固态发酵型无花果酒.发酵型无花果酒利用胶凝剂的胶凝作用形成可逆性热凝胶体，即半固态发酵型无花果酒.以三元复配总胶添加量、柠檬酸添加量、溶胶温度为因素，探究其对半固态酒的影响，再通过3因素3水平的优化试验得到半固态发酵型无花果酒的最佳工艺配方.在最佳工艺为总胶（卡拉胶、魔芋胶与琼脂质量比为2:3:5）添加量为1.00%，溶胶温度为50℃，柠檬酸添加量为0.07%的条件下，得到的成品综合得分为84分.半固态发酵型无花果酒的出现，对于无花果行业而言，丰富了无花果的产品类型，一定程度上提高了无花果果实的利用率，充分利用无花果的营养保健价值.对于酒行业而言，半固态酒打破常见酒体的存在形态，有独特新颖之处；半固态酒可采用普通果冻塑料包装，而非玻璃或陶瓷包装，可节约大量包装，降低运输成本；不仅如此，在生产工艺上，同固体酒相比，本款半固态酒制作简便，可节约较大的生产成本.半固态发酵型无花果酒可促进无花果行业和酒类行业发展，能很好地满足消费者需求，有较好的应用前景.