蘆薈甘蔗復(fù)合果酒精釀工藝的實(shí)驗(yàn)與探究

◎邱怡筠，侯周超，高本杰，李敬龍（齊魯工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250353）

蘆薈甘蔗復(fù)合果酒精釀工藝的實(shí)驗(yàn)與探究

◎邱怡筠，侯周超，高本杰，李敬龍
（齊魯工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250353）

以蘆薈和甘蔗為主要原料，通過實(shí)驗(yàn)探究采用控溫發(fā)酵技術(shù)精釀蘆薈、甘蔗混合果酒的工藝流程，綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定最佳工藝：果膠酶用量為90 mg/L，SO2添加量為100 mg/L，發(fā)酵溫度為22 ℃，糖度調(diào)整為24％，酵母接種量為8％。最終制得的甘蔗果酒感官評(píng)分91分，酒精度為12.5％vol，微生物指標(biāo)合格。產(chǎn)品色澤微黃透亮，口感醇厚濃郁，具有甘蔗果酒獨(dú)特的果香與酒香。

蘆薈；甘蔗；精釀；工藝參數(shù)

蘆薈葉片多汁肥厚含有多種活性物質(zhì)。通過榨汁工藝提取的蘆薈汁中化學(xué)成分有160種左右。其中有效成分在70種左右。還含有大量植物蛋白、多種氨基酸和礦物質(zhì)元素、維生素等。從蘆薈中檢出的有機(jī)活性成分具有殺菌、消炎、健胃、緩瀉、抗癌和美容等功效。

甘蔗中含有豐富的糖分，所含糖分是由蔗糖、果糖、葡萄糖組成，易被人體吸收利用，另外還含有對(duì)人體新陳代謝有益的各種維生素、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、脂肪、鐵和鈣等物質(zhì)，其中鐵含量可達(dá)9 mg/kg，素有“補(bǔ)血果”的美稱，既可以為機(jī)體補(bǔ)充充足的熱能，還有健脾利尿、潤腸通便的功效。通過試驗(yàn)研究與調(diào)查分析，蘆薈、甘蔗混合果酒有很高的營養(yǎng)功效和廣闊的市場(chǎng)前景。

1 材料與方法

1.1材料

甘蔗：本地市場(chǎng)購買；高活性葡萄酒干酵母；偏重亞硫酸鈉（AR）：廣州。

化學(xué)試劑廠：果膠酶：湖南尤特爾生化有限公司以及白砂糖：食品級(jí)。

1.2儀器

電子天平：上海天平儀器廠；生物培養(yǎng)箱：上海生化儀器廠；榨汁機(jī)、發(fā)酵罐、打漿機(jī)、包裝機(jī)和硅藻土過濾機(jī)。

1.3方法

酒精度的測(cè)量：采用蒸餾法；酸度：GBT15038-2006電位滴定法；糖度測(cè)量：GBT15038-2006直接滴定法［1］；風(fēng)味、色澤：采用感官評(píng)價(jià)法。

2 甘蔗果酒生產(chǎn)工藝

2.1工藝流程［2］

蘆薈→清洗→切塊→打漿榨汁→脫苦［3］→過濾→蘆薈汁↓甘蔗挑選→清洗→甘蔗去皮→打漿→過濾→甘蔗汁→混合→添加酶制劑→攪拌→調(diào)糖和pH→發(fā)酵→過濾→調(diào)配→裝酒→殺菌→成品。

2.2操作要點(diǎn)

2.2.1預(yù)處理

挑選新鮮干凈的蘆薈和甘蔗，選用葉肉豐碩的蘆薈，并沿葉邊將刺去除，甘蔗要去皮。

2.2.2添加酶制劑

在添加SO22 h混勻后再添加果膠酶，果膠酶可分解混合果汁中的果膠物質(zhì)，并在室溫下下處理4～6 h。

2.2.3脫苦

蘆薈榨汁中含有蘆薈寧、蘆薈苦素及其他苦味物質(zhì)，利用PVP做吸附劑處理進(jìn)行脫苦處理。

2.2.4物料配比

蘆薈和甘蔗混合比例按照6∶4進(jìn)行混合，使混合液中含有更多蘆薈中對(duì)人體有益的活性物質(zhì)。

2.2.5發(fā)酵［3］

在混合果汁中添加適量的果酒酵母，在控溫的條件下進(jìn)行發(fā)酵，每2 h測(cè)定糖度、酒精度、可溶性固形物及pH值的變化，保證發(fā)酵正常進(jìn)行。

2.2.6冷處理

采用-4 ℃，處理時(shí)長為3 d左右。然后進(jìn)行過濾，可除去冷凝物。

2.2.7調(diào)配

可以利用白砂糖調(diào)糖度，用檸檬酸調(diào)pH。

3 單因素實(shí)驗(yàn)

3.1果膠酶用量對(duì)果汁的影響［4］

在21℃溫度下，分別添加0、30、60 mg/L和90 mg/L的果膠酶作用3.5 h，考察對(duì)出汁率和吸光度值的影響，結(jié)果見表1。因?yàn)楣z酶能夠分解植物細(xì)胞之間的果膠，使榨取果汁變得更容易，果膠被分解后，渾濁的果汁會(huì)變得澄清。所以混合果汁的透光率、出汁率以及可溶性固形物含量會(huì)隨著果膠酶的含量的增加而提高；當(dāng)果膠酶用量為90 mg/L時(shí)，混合果汁的出汁率為65.2％，透光率達(dá)到46.6％，可溶性固形物的含量為13.5％，澄清效果很好。

表1　果膠酶用量對(duì)果汁的影響表

3.2SO2添加量對(duì)果酒發(fā)酵的影響

甘蔗的果肉中含有多酚氧化酶（PPO），在有氧的條件下各種酚類底物會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。最開始氧化形成醌類物質(zhì)，接著形成黑色素，最后會(huì)給產(chǎn)品帶來不良的飲用口感。在蘆薈、甘蔗復(fù)合果酒生產(chǎn)中使用SO2具有抑制雜菌生長和抗氧化能力。在抑制雜菌生長繁殖的同時(shí)，還可以鈍化多酚氧化酶的活性，從而達(dá)到抑制非酶促褐變和酶促褐變的發(fā)生。在21 ℃溫度條件下，SO2的添加量分別為0、50、100 mg/L和150 mg/L，考察對(duì)混合果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見表2。SO2添加量與酒精度曲線圖見圖1。SO2添加量在100 mg/L左右時(shí)，酒精濃度較高，感官評(píng)價(jià)也較高。當(dāng)不添加SO2時(shí)，雜菌生長繁殖旺盛和氧化酶活力旺盛，導(dǎo)致酒體口感較差，同時(shí)酒精度也很低。當(dāng)SO2添加量達(dá)到150 mg/L時(shí)酒精度數(shù)下降，酒體口感也欠佳，說明SO2的添加量也不宜過高，否則會(huì)抑制酵母的正常的生長代謝，延長了發(fā)酵周期。

表2　SO2添加量對(duì)發(fā)酵的影響表

圖1　SO2添加量與酒精度曲線圖

3.3溫度對(duì)果酒發(fā)酵的影響［5］

發(fā)酵溫度控制在18、22、26 ℃和30 ℃下，探究不同的發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵過程及品質(zhì)的影響，結(jié)果見表3。隨著發(fā)酵溫度的不斷升高，起發(fā)時(shí)間會(huì)縮短，滴定酸的含量會(huì)逐漸升高，而酒精度會(huì)下降，口感欠缺。表明當(dāng)發(fā)酵溫度過高，混合果酒的品質(zhì)會(huì)下降。因?yàn)楫?dāng)溫度過高，加快了酵母的老化，影響酵母正常的生長代謝和酒精生成，另一方面創(chuàng)造了雜菌生長的有利條件，使雜菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如醋酸或乳酸等影響了果酒的品質(zhì)。

低溫條件下發(fā)酵，雖然發(fā)酵速度會(huì)變慢，但酵母不易老化，發(fā)酵徹底，酯香類物質(zhì)會(huì)增加，酒精濃度也會(huì)提高，最終產(chǎn)生的果酒口味純正，香氣協(xié)調(diào)。如果溫度過低，發(fā)酵起動(dòng)較慢，時(shí)間過長，成本增加，同時(shí)感染雜菌的幾率會(huì)大大增加。22 ℃的發(fā)酵溫度，酒精生成量最高，同時(shí)感官評(píng)分也是最好的。

表3　溫度對(duì)果酒發(fā)酵的影響表

3.4含糖量對(duì)果酒發(fā)酵的影響［6］

調(diào)整含糖量為20％、22％、24％和26％，探究糖度對(duì)酒質(zhì)的影響，結(jié)果見表4。含糖量與酒精度的曲線圖見圖2。酵母菌利用發(fā)酵液中營養(yǎng)代謝產(chǎn)生乙醇。當(dāng)糖度達(dá)到一定濃度時(shí)，酵母生長旺盛酒精度也會(huì)隨之加快。隨著糖度的增加，酒精含量增加；隨著糖度增加，滴定酸在下降，感官評(píng)價(jià)提高了。但過高糖分也會(huì)抑制酵母菌的生長代謝和繁殖，延長了發(fā)酵時(shí)間，使生產(chǎn)成本增加。另一方面過低的含糖量會(huì)使酒精含量偏低，口感不佳。含糖度為24％時(shí)，品質(zhì)較好，感官評(píng)價(jià)較高。故采用24％的含糖量。

表4　含糖量對(duì)果酒發(fā)酵的影響表

圖2　含糖量與酒精度的曲線圖

3.5酵母接種量對(duì)果酒發(fā)酵的影響［7，8］

控制發(fā)酵溫度為22 ℃，分別采用4％、8％、10％ 和12％不同酵母接種量探究其對(duì)混合果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果見圖3和圖4。

圖3　接種量對(duì)酒精度影響曲線圖

圖4　酵母接種量與滴定酸關(guān)系曲線圖

當(dāng)接種少量酵母時(shí)，其自身生長繁殖慢，而雜菌生長較快，發(fā)酵不完全，殘?zhí)禽^高而酒精度較低，酒質(zhì)不協(xié)調(diào)，口感較差；當(dāng)接種量過大時(shí)，酒精含量反而降低，果香較差。接種量為8％時(shí)，酒精含量最高，酸度也適合，感官評(píng)價(jià)最高。故采用8％的接種量。

4 正交試驗(yàn)[9]

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)4因素3水平L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平見表5，結(jié)果與分析見表6。

表5　甘蔗果酒正交試驗(yàn)因素與水平表

表6　甘蔗果酒正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表

4個(gè)因素對(duì)甘蔗果酒酒精度的影響結(jié)果排序?yàn)镃＞D＞A=B，即含糖量＞接種量＞SO2添加量=溫度，釀造工藝的最佳組合為A1B2C2D2，即SO2添加量50 mg/L，溫度22 ℃，含糖量24％，接種量8％。4個(gè)因素對(duì)混合果酒的影響結(jié)果排序?yàn)镈＞C＞A＞B，即接種量＞含糖量＞SO2添加量＞溫度，釀造工藝的最佳組合為A2B2C2D2，即SO2添加量100 mg/L，溫度22 ℃，含糖量24％，接種量8％，感官評(píng)分為91分。

綜合考慮，確定本試驗(yàn)釀造工藝的最佳組合為A2B2C2D2，即SO2添加量100 mg/L，溫度22 ℃，含糖量24％，接種量8％，同時(shí)蘆薈和甘蔗的混合比例為6∶4。

5 蘆薈、甘蔗混合果酒質(zhì)量指標(biāo)

5.1感官指標(biāo)

色澤：淡黃色。組織形態(tài)：清亮透明。滋味與氣味：醇厚濃郁，具有蘆薈和甘蔗的獨(dú)特的果香與酒香。雜質(zhì)：無雜質(zhì)及沉淀［10］。

5.2理化指標(biāo)

酒精度：12％vol左右；總糖（以葡萄糖計(jì)）：60 g/L左右；滴定酸（以酒石酸計(jì)）：4.0～8.0 g/L［10］。

5.3微生物指標(biāo)

符合 GB2758-2012［10］。

6 結(jié)論

通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)，混合果酒最佳釀造工藝為甘蔗選用成熟果，蘆薈和甘蔗的混合比例為6∶4。果膠酶用量為90 mg/L，糖度調(diào)整為24％，SO2添加量為100 mg/L，發(fā)酵溫度為22 ℃，酵母接種量為8％。此最佳釀造工藝釀造的甘蔗果酒感官評(píng)分91分，酒精度12.5％vol，微生物指標(biāo)符合國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品色澤微黃透亮，口感醇厚濃郁，具有甘蔗果酒獨(dú)特的果香與酒香。

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Aloe Vera Wine Brewing Technology of Sugarcane Compound Experiment and Inquiry

Qiu Yiyun， Hou Zhouchao， Gao Benjie， Li Jinglong
（School of Biological Engineering，Qilu University of Technology，Jinan 250353，China）

With aloe and sugar cane as the main raw material， through experimental research using temperature control fermentation technology， fine aloe wine， sugar cane mixed wine process， a comprehensive set of experimental data to determine optimum: pectinase dosage of 90 mg/L， addition amount of 75 mg/L SO2， fermentation temperature is 22 degrees C， sugar degree adjusted to 25％， yeast inoculation quantity is 8％. The final prepared sensory score of 91 sugarcane wine， alcohol 12.5％vol， microbial indicators quali fied. The color yellow and bright， mellow taste rich， fruity wine and sugar cane wine unique.

Aloe； Sugarcane； Essence； Process parameter

TS262.7

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.12.025

濟(jì)南市科技創(chuàng)業(yè)企業(yè)支持計(jì)劃（編號(hào)：201502109）。

邱怡筠（1987-），女，山東煙臺(tái)人，碩士；主要研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量檢測(cè)。

高本杰（1992-），男，山西陽泉人，碩士；主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)代釀酒技術(shù)。

李敬龍（1961-），男，山東煙臺(tái)人，本科，教授，碩士生導(dǎo)師；主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)代釀酒技術(shù)。