甜瓜菠蘿起泡果酒釀造工藝的研究

李紫薇，李敬龍*，邱　磊

（齊魯工業大學生物工程學院，山東濟南250353）

甜瓜菠蘿起泡果酒釀造工藝的研究

李紫薇，李敬龍*，邱磊

（齊魯工業大學生物工程學院，山東濟南250353）

以甜瓜、菠蘿作為原料，對釀造復合型起泡酒的工藝進行研究。通過單因素試驗及正交試驗確定了甜瓜菠蘿起泡酒的最佳工藝條件：甜瓜與菠蘿的質量比為1∶1，安琪釀酒酵母與SC1230專用釀酒酵母的添加比例為1∶1，接種量0.3 g/L，發酵醪的初始糖度為26%，β-環糊精添加量0.3%，采用罐內發酵方式對起泡酒進行充氣。最終制得的甜瓜菠蘿起泡酒感官評分為95分，酒精度11.4%vol，殘糖4.3 g/L，總酸5.0 g/L，壓力0.33 MPa，微生物指標合格。產品色澤金黃透亮，果香和酒香協調，酸甜爽口，饒有余味。

甜瓜；菠蘿；起泡酒；發酵

甜瓜屬一年生草本植物，品種繁多，一般種植在溫帶和熱帶地區，中國、西班牙、美國、伊朗、意大利、日本等國家普遍栽培，以中國產量最高。菠蘿屬于熱帶水果，可以清暑解渴、消食止瀉，對預防心腦血管疾病和癌癥具有積極作用。我國的甜瓜和菠蘿以鮮果食用為主，也可制作瓜脯、瓜汁、瓜醬及腌漬品。目前這兩種水果的市場日趨飽和，亟待于開發新產品。隨著人們健康、養生觀念增強，低度果酒越來越被人們所推崇［1-2］。將甜瓜和菠蘿作為果酒的原料既可以提高水果的利用率，又可以節約釀酒用糧，更有利于開發了起泡果酒市場，實現了水果增值［3］。

采用甜瓜與菠蘿復配作為釀造起泡酒的原料一方面可以避免菠蘿酸度較高造成的菠蘿酒口感粗糙，后味苦澀，又可以改善甜瓜酒的顏色清淡的不足［4］。所添加的β-環糊精對水果的香味成分具有包裹作用，可以最大程度的保留水果的香氣，使得酒香和果香更加濃郁協調。復合起泡果酒在色香味上凸顯優勢，具有明顯視覺和感覺效果［5-6］。此外，甜瓜內富含人體所需的多類營養物，且甜瓜內富含轉化酶可將不溶性蛋白質轉化成可溶性蛋白質，促進營養的吸收。菠蘿含有大量維生素B（vitamin B，VB）、維生素C（vitamin C，VC）、檸檬酸，屬性溫水果，與性寒的甜瓜混合食用更符合中醫學養生健康的觀念，迎合了人們保健需求。該工藝制備的果酒對甜瓜、菠蘿果實利用率較高，所得甜瓜菠蘿起泡果酒具有濃郁的果味，果香和酒香更加協調，清新爽口，色澤亮麗。

隨著起泡酒的生產的發展，各種起泡酒的生產技術不斷被采用，被廣泛應用的主要為瓶式發酵法和罐式發酵法，產品可分為超干型、干型、半干型，甜型。目前市場以葡萄起泡酒占據主導，起泡酒的生產原料單一。甜瓜菠蘿起泡酒以甜瓜和菠蘿作為生產原料，通過酶解、調配、罐式發酵、過濾、陳釀得到半甜型甜瓜菠蘿起泡酒，不僅豐富了起泡酒的種類，同時為菠蘿、甜瓜提供了一條新的加工途徑，能夠帶來很好的社會效益和經濟效益。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮菠蘿、甜瓜、食鹽：濟南家家悅超市；SC1230釀酒專用酵母：齊魯工業大學現代釀酒裝置與技術研究室菌種保藏室；安琪釀酒酵母：安琪酵母有限公司；果膠酶（500 000 U/g）：深圳市天揚生物科技有限公司；β-環糊精：曲阜市鴻宇商貿有限公司；VC鈉：方正精細化工有限公司；白砂糖：安徽君彩食品有限公司；斐林試劑、2，6-二氯靛酚：齊魯工業大學現代釀酒裝置與技術研究室。

1.2儀器與設備

海川400型打漿機：濟南立信輕工機械有限公司；FA1204B電子天平：山海精科天美貿易有限公司；YX-18HM高壓滅菌鍋：上海郢研科學儀器有限公司；SW-CJ-1BU超凈工作臺：蘇州尚田潔凈技術有限公司；GHP-9050恒溫培養箱：青島正恒試驗設備有限公司；CYE-IICO2壓力測定器：深圳富蘭克電子有限公司；0～40酒度計：武強縣億達儀表廠；NAR-1TLIQUID阿貝折光儀：上海晉名實業有限公司；PHB-3C pH計：成都市宜邦科折儀器有限公司；QHS-2000 CO2混合機：青州市昭德飲料機械廠；SEGL-5冷凍過濾機：高郵市容大輕工機械廠；150CO2-40 CO2增壓泵：寶雞三泉泵業制造有限公司；SP-756紫外分光光度計：上海天翔光學儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1起泡果酒的加工工藝流程

新鮮的水果去皮、切塊→酶解→過濾、澄清→浸漬→調節成分→一次發酵→倒罐→二次發酵→冷凍、過濾→陳釀→灌裝→成品

1.3.2操作要點

原料處理：新鮮的甜瓜去皮和去瓤，并將去皮后的菠蘿在淡鹽水中浸泡10 min以達到滅酶的目的，將處理好的菠蘿、甜瓜破碎并與水混合制成果漿，原材料的添加質量比為甜瓜∶菠蘿為（1～3）∶（3～1），水用量為添加果實體積的2～4倍。

果汁處理：向上述果漿中加入果膠酶和1%的VC鈉，果膠酶可以分解果肉組織中的果膠物質，達到提高出汁率和增強澄清的效果。添加適量的VC鈉可以防止果汁發生褐變，保持果實的香味和酒色。調節溫度至28℃，pH至4左右進行酶解4～6 h，采用虹吸法得到上層澄清的果汁［7-8］。

浸漬：果汁泵入到已充滿CO2的發酵罐中，果汁的溫度保持10℃，浸漬5 d，發酵罐中里的CO2常壓下充入，壓力為0.05 MPa，保持15 min，這樣可以去除發酵罐內的氧氣，防止浸漬過程中果汁氧化變質，浸漬過程有利于促進果汁固相和液相之間的物質交換。

調節成分：為使成品酒達到適當的酒精度，根據水果原料的含糖量另需向果汁補加一定的糖份，調節pH為6～9，同時添加β-環糊精［9-10］添加環糊精可以對甜瓜和菠蘿的香氣物質進行包埋，使果酒中保留濃郁果香，提高果酒的穩定性。

主、后發酵：按照0.3 g/L的添加量向發酵醪中直接接種酵母，發酵溫度控制在24℃，發酵時間約為7 d，待殘糖量15g/L時轉入到另一個發酵罐。同時向上述發酵液中補加糖液和酵母，調節糖度至20g/L，酵母補加量為80 mg/kg，進行密封二次發酵，發酵溫度15℃，當發酵罐的壓力達到0.6 MPa時，即可結束發酵。

冷凍過濾：起泡果酒二次發酵結束后降溫至-5℃處理5 h，利于酵母和果渣的沉淀，冷凍過濾機進行過濾，濾芯孔徑為0.45 μm，以去除酵母菌和細菌。

陳釀：起泡果酒在-4～0℃條件下陳釀20～40 d，酒質變得香濃醇厚。

1.3.3品質分析

（1）甜瓜菠蘿起泡果酒感官評價

采用百分制計分，由專業人員按照表1的評分標準對甜瓜菠蘿起泡酒感官品質進行品評，以得分的平均值作為評價標準衡量產品感官質量的優劣，滿分100分。

表1　甜瓜菠蘿起泡酒感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of melon and pineapple sparkling wine

（2）甜瓜菠蘿起泡果酒理化指標及衛生指標的檢測

酒精度的測定：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酒精計法［11］；殘留還原糖：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的斐林試劑直接滴定法［12］；pH值：pH計測量；總酸：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酸堿滴定法［13］；可溶性固形物含量：阿貝折光儀測量［14］；二氧化碳含量：GB/15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的壓力表法［15］；微生物指標：GB/4789.2—2010《食品微生物學檢驗菌落總數測定》中的方法測定細菌菌落總數、大腸桿菌、致病菌［16］；果膠含量：NY/2016—2011《水果及其制品中果膠含量的測定》［17］；VC含量：GB/6195—1986《水果、蔬菜維生素C含量測定》［18］；粗纖維含量：GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》［19］。

2　結果與分析

2.1甜瓜、菠蘿的基本成分

制作果酒前對甜瓜和菠蘿的含糖量、果膠粗纖維、pH值等指標進行了測定，結果見表2。

表2　甜瓜、菠蘿基本成分檢測結果Table 2 Determination results of basic components of melon and pineapple

甜瓜呈乳白色，生食味寡；菠蘿色澤金黃，口感酸甜。由表2可知，兩種水果的含糖量較高，是釀造果酒優選材料，以甜瓜和菠蘿作為釀酒原料，既提高了果酒的營養含量，避免原料中果膠和纖維含量過高導致的酸澀感，使得酒色亮麗清透。

2.2糖度對甜瓜菠蘿起泡酒發酵的影響

發酵醪中的含糖量決定了果酒的酒精度，混合水果的原料的含糖量約為13%，需加入白砂糖調節糖度。調節果漿的pH 4.3，甜瓜與菠蘿的質量比為1∶1，β-環糊精的添加量為0.3%，釀酒酵母的接種量0.3 g/L，安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230質量比為1∶1，添加白砂糖分別調節發酵醪的糖度為18%、20%、22%、24%、26%，考察糖度對起泡果酒發酵的影響，結果見表3。

表3　糖度對甜瓜菠蘿起泡果酒發酵的影響Table 3 Effect of sugar content on sparkling wine fermentation

由表3可知，隨著糖度的增加，對起泡酒的酒精度的影響較大，酸度逐漸下降，當糖度＜20%，不能滿足酵母菌的生長需求，所以酒味寡淡，但糖度過高（＞26%）抑制酵母生長從而影響發酵過程，同時糖度過高造成起泡酒入口甜膩，遮蓋了起泡酒的爽口感。當糖度在24%時，酵母菌生長旺盛、發酵徹底、酒度高、甜瓜菠蘿起泡酒的綜合品質較佳。因此，糖度選擇24%為宜。

2.3原料的比例對甜瓜菠蘿起泡酒的影響

將發酵醪的糖度調節至24%，調節果漿的pH 4.3，β-環糊精的添加量為0.3%，釀酒酵母的接種量0.3 g/L，主發酵時間7 d，安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230質量比為1∶1，甜瓜與菠蘿質量比分別為3∶1、3∶2、1∶1、2∶3、1∶3，考察甜瓜與菠蘿質量比對起泡果酒發酵的影響，結果見表4。

表4　原料比例對甜瓜菠蘿起泡酒發酵的影響Table 4 Effect of melon to pineapple ratio on sparkling wine fermentation

由表4可知，由于選用的水果原料自身理化性質的限制，甜瓜的比例高起泡酒的顏色清淡，香味寡淡，缺乏典型性；菠蘿的比例過高起泡酒味道酸澀，入口刺激。甜瓜與菠蘿質量比為1∶1時，綜合品質比較理想。因此，甜瓜與菠蘿質量比1∶1為宜。

2.4兩種酵母添加比例對甜瓜菠蘿起泡酒的影響

釀酒酵母為由安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230組成的復合式酵母。所述專用釀酒酵母SC1230的生物保藏號為CGMCC No.4126，傳統的釀酒需將釀酒酵母活化后接種到發酵醪中，而本試驗所采用的復合式酵母無需活化，簡化了工藝流程。將發酵醪的糖度調節至24%，調節果漿的pH 4.3，甜瓜與菠蘿的質量比為1∶1，β-環糊精的添加量為0.3%，釀酒酵母的接種量0.3 g/L，主發酵時間7 d，安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230質量比分別為1∶2、2∶3、1∶1、3∶2、2∶1，考察兩種酵母質量比對起泡果酒發酵的影響，結果見表5。

表5　兩種酵母添加比例對甜瓜菠蘿起泡酒發酵的影響Table 5 Effect of two yeast addition ratio on sparkling wine fermentation

釀酒酵母SC1230是生產乙醇的專用酵母，生產速率快，對糖份的利用率較高，可以有效抑制雜菌的生長；安琪釀酒酵母中含有多種微生物，使得生產的果酒風味濃郁，口感柔和，因而兩種釀酒酵母的復配既可提高出酒率又可以保證酒體品質。由表5可知，安琪酵母的比例過低，酒體風味不足，但殘糖較低，糖份利用率高；安琪酵母比例過高會造成酒度較低，且口感酸澀。安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230的質量比為3∶2時各項指標比較理想。

2.5β-環糊精的添加量對果酒風味及保存的影響

β-環糊精的獨特結構使它們能夠與多種物質形成主客結構或形成包接復含物，可以選擇β-環糊精作為澀味物質的包裹劑來掩蔽水果原料的澀味，增加溶液的穩定性，最大程度的保留其有效成分。將發酵醪的糖度調節至24%，調節果漿的pH 4.3，甜瓜與菠蘿的質量比為1∶1，釀酒酵母的接種量0.3 g/L，主發酵時間7 d，安琪釀酒酵母和專用釀酒酵母SC1230質量比為1∶1，β-環糊精添加量分別為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%，考察β-環糊精添加量對起泡果酒發酵的影響，結果見表6。

表6　β-環糊精添加量對起泡酒風味及保存的影響Table 6 Effect of β-cyclodextrin addition on sparkling wine flavor and preservation

由表6可知，β-環糊精的添加有助于增加果酒的穩定性和香氣成分的保存，添加量過低果酒穩定性較差，易產生沉淀，但添加量過大反而會減少香物質的含量，對果酒的風味起稀釋的作用。結果表明，β-環糊精添加量為0.5%時，甜瓜菠蘿起泡酒的綜合品質最高，并且香氣成分的保存良好。

2.6CO2來源對甜瓜菠蘿起泡酒的影響

從水果原料和釀造工藝的方面綜合考慮，采用罐內發酵和直接注入法兩種不同的充氣方式進行研究，罐內發酵采用密封式的二次發酵，發酵溫度為15℃，當發酵罐的壓力達到0.5 MPa時停止發酵，然后等壓機低溫灌裝；直接注入法即在發酵結束灌裝完成后，利用CO2混合機將氣體在4℃溫度下注入瓶內，CO2的壓力為0.5 MPa。考察CO2的來源對起泡果酒發酵的影響，結果見表7。

由表7可知，罐內發酵法充氣的起泡酒綜合品質較高，泡沫更加細膩，果香、酒香保留完整；另一方面，罐內充氣法簡化了生產工藝，更有利于節約資源。直接注入法容易導致果酒香氣成分流失，起泡果酒香味清淡，入口的刺激感較強。因此，本實驗CO2的來源采用罐內發酵法。

表7　不同的CO2來源對甜瓜菠蘿起泡酒的影響Table 7 Effect of different CO2origin on sparkling wine fermentation

2.7正交試驗優化發泡果酒發酵工藝

在單因素試驗的基礎上，設計4因素3水平L9（34）正交試驗。以酒精度及感官評價作為考察指標，選擇最佳發酵工藝條件。正交試驗因素與水平見表8，結果與分析見表9。

表8　發酵工藝優化正交試驗因素與水平Table 8 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation technology optimization

表9　發酵工藝優化正交試驗結果與分析Table 9 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation technology optimization

由表9可知，4個因素對甜瓜菠蘿起泡酒酒精度的影響結果排序為C＞A＞B＞D，即發酵醪糖度＞安琪酵母與專用酵母質量比＞甜瓜與菠蘿質量比＞β-環糊精添加量，發酵工藝的最佳組合為A2B1C3D2，即安琪酵母與專用酵母質量比為1∶1，甜瓜與菠蘿質量比為3∶2，發酵醪糖度為26%，β-環糊精添加量0.5%，酒精度為12.4%vol，感官評分為89分。4個因素對甜瓜菠蘿起泡酒的影響排序為B＞A＞C＞D，即甜瓜與菠蘿質量比＞安琪酵母與專用酵母質量比＞發酵醪糖度%＞β-環糊精添加量，發酵工藝的最佳組合為A2B2C3D1，安琪酵母與專用酵母質量比為1∶1，甜瓜與菠蘿質量比為1∶1，發酵醪糖度為26%，β-環糊精添加量0.3%，酒精度為11.4%vol，感官評分為95分。

綜合考慮，本試驗以感官評價優化工藝確定A2B2C3D1組合為最佳優化工藝。甜瓜菠蘿起泡酒的發酵工藝確定為安琪酵母與專用酵母質量比為1∶1，接種量0.3 g/L，甜瓜與菠蘿質量比為1∶1，發酵醪糖度為26%，β-環糊精添加量0.3%。

3　結論

通過單因素試驗和正交試驗分析，甜瓜菠蘿起泡酒發酵最佳工藝確定為安琪酵母與專用酵母質量比為1∶1，接種量0.3 g/L，甜瓜與菠蘿質量比為1∶1，發酵醪糖度為26%，β-環糊精添加量0.3%。此最佳工藝下生產的甜瓜菠蘿起泡果酒陳釀20～40 d后，感官評價為95分，酒精度11.4%vol，殘糖4.3 g/L，總酸5.0 g/L，壓力0.33 MPa，微生物指標符合國標相關標準要求。此工藝下生產的甜瓜菠蘿起泡呈黃色、澄清透亮、酒香果香濃郁協調，饒有余味。

［1］潛宗偉，唐曉偉，吳震，等.甜瓜不同品種類型芳香物質和營養品質的比較分析［J］.中國農學通報，2009，25（12）：165-171.

［2］石偉琦，孫偉生，習金根，等.我國菠蘿產業現狀與發展對策［J］.廣東農業科學，2011（3）：181-186.

［3］趙金海，吳玉榮.菠蘿起泡酒的研制［J］.農產品加工，2010（11）：67-69.

［4］吳慧嬋，寧正祥，高建華，等.菠蘿酒的風味及穩定性研究［J］.現代食品科技，2012，28（2）：191-194.

［5］李濤，仲惟.菠蘿果酒的發酵工藝研究［J］.現代食品科技，2011，27（9）：1123-1126.

［6］LLAUDY M C，CANALS R，CANALS J M，et al.New method for evaluating astringency in red wine［J］.J Agr Food Chem，2004，52（4）:742-746.

［7］陳娟，闞建全.果膠酶制劑及其在果漿出汁和果汁澄清方面的應用［J］.中國食品添加劑，2006（3）：119-124.

［8］倪志婧，馬文平.甜瓜果酒釀造工藝研究［J］.安徽農業科學，2011，39（11）：6534-6535.

［9］王書海，王建朝，翟博，等.環糊精對蓮藕汁飲料的除澀味作用的討論［J］.青海師范大學學報，2011，4（1）：45-48.

［10］黃夏，陸璐，農志榮，等.龍眼-菠蘿復合果酒雙酵母混合發酵研究［J］.安徽農業科學，2012，40（19）：10273-10275.

［11］楊天英，趙金海.果酒生產技術［M］.北京：科學出版社，2010.

［12］劉波.野生山里紅與山楂復合果酒的優化工藝［J］.食品研究與開發，2015，36（8）：61-64.

［13］韋廣鑫，龍立利，楊笑天，等.野木瓜果酒發酵工藝優化研究［J］.釀酒科技，2015（5）：83-86.

［14］婁靜文，童軍茂，程衛東，等.杏子果酒釀造工藝的研究［J］.中國釀造2015，34（2）：92-95.

［15］王培忠，張宗申，孫尤海，等.草莓起泡酒新工藝關鍵技術研究［J］.中國釀造，2012，31（4）：174-177.

［16］賀瓊嬌，童軍茂，單春會.發酵蟠桃酒的工藝研究［J］.現代食品科技，2013，29（4）：841-844.

［17］龐榮麗，張巧蓮，郭琳琳，等.水果及其制品中果膠含量的比色法測定條件優化［J］.果樹學報，2012，29（2）：302-307.

［18］姚立國，許大陸，鄭潔，等.碘量法和分光光度計測定蘿卜中維生素含量的比較研究［J］.山東化工，2015，44（13）：74-76.

［19］陳義飛.近紅外光譜法測定飼料中粗纖維含量研究［J］.現代畜牧科技，2015（9）：35-36.

Brewing technology of melon and pineapple sparkling wine

LI Ziwei，LI Jinglong*，QIU Lei
（College of Bioengineering，Qilu University of Technology，Jinan 250353，China）

Using melon and pineapple as main material，the processing of melon and pineapple compound sparkling wine was studied.Through single factor and orthogonal experiments，the optimal processing parameters were determined as follows:melon and pineapple mass ratio 1∶1，Angel yeast and SC1230 yeast ratio 1∶1，inoculum 0.3 g/L，initial sugar content of fermentation broth 26%，β-cyclodextrin addition 0.3%，and the way of inflate was pot fermentation.The sensory evaluation score of the sparkling wine was 95，the alcohol content was 11.4%vol，residual sugar 4.3 g/L，total acid 5.0 g/L，pressure 0.33 MPa，and the microbiological indicators were qualified.The melon and pineapple sparkling wine had bright color，good smell of bouquet and fruit aroma，exquisite taste.

melon；pineapple；sparkling wine；fermentation

TS262.7

B

0254-5071（2015）10-0161-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.10.036

2015-09-02

山東省自然科學基金項目（ZR2011BMO11）

李紫薇（1991-），女，碩士研究生，研究方向為現代釀酒技術。

李敬龍（1961-），男，教授，本科，研究方向為現代釀酒技術。