草莓酒發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化

劉國明，石景財，陸　云，李杰民，衛(wèi)　萍，孫　健*

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西南寧華寶農(nóng)業(yè)有限公司，廣西 南寧 530007）

草莓酒發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化

劉國明1，石景財2，陸云2，李杰民1，衛(wèi)萍1，孫健1*

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西南寧華寶農(nóng)業(yè)有限公司，廣西 南寧 530007）

以草莓為原料，分別加入10種不同酵母進行草莓酒發(fā)酵，篩選出了發(fā)酵草莓酒感官得分相對較高的3種酵母：酵母F10、帝伯仕.果酒專用酵母（紅）、Lalvin D254酵母。在此基礎上，以果酒感官評分為評價指標，酵母種類、發(fā)酵溫度、菌種添加量為影響因素進行3因素3水平的正交試驗優(yōu)化發(fā)酵工藝。試驗結果表明：酵母種類對感官評分影響顯著（P＜0.01），草莓酒發(fā)酵最佳條件為：酵母F10，添加量0.01%，發(fā)酵溫度為20℃，此條件下果酒的感官評分達92.5分，酒精度是12.5%vol。

草莓酒；酵母篩選；工藝優(yōu)化

草莓為多年生常綠草本植物，屬薔薇科（Rosaceae）草莓屬（Fragaria）多年生漿果。草莓果實味香汁多，酸甜可口，營養(yǎng)豐富，素來有著“水果皇后”之稱。草莓味甘酸，性涼，有健脾和胃、潤肺生津、涼血解毒、補血益氣等功效［1］。草莓維生素C含量極高，每100g草莓含維生素C 50～100 mg，是蘋果、葡萄的10倍以上［2-3］。科學研究已證實維生素C能消除細胞間的松弛與緊張狀態(tài)，使腦細胞結構堅固，皮膚細膩有彈性，對腦和智力發(fā)育有重要影響。飯后吃一些草莓，可分解食物脂肪，有利消化［4-5］。上世紀80年代以來，我國的草莓業(yè)得到了快速的發(fā)展，產(chǎn)量不斷增加，草莓加工業(yè)的發(fā)展成為草莓業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的關鍵。將草莓加工成果酒可以很好地緩解產(chǎn)量過剩的問題，并且經(jīng)過發(fā)酵加工而成的果酒，其氨基酸含量更為豐富［6-12］。果酒能夠控制人體內膽固醇和促進血液循環(huán)，同時具有調節(jié)新陳代謝、美容養(yǎng)顏、抗衰老等作用［13-15］。近年來對于草莓酒的研究主要集中在發(fā)酵工藝、澄清工藝、香氣成分檢測等方面，在篩選適合發(fā)酵的菌種方面報道較少。因此，本研究以發(fā)酵性能和感官評分為主要評價指標，篩選出適合草莓酒發(fā)酵的酵母，為草莓的深加工利用奠定基礎。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

草莓（品種：甜查理，含糖量：12.7%）：廣西南寧華寶農(nóng)業(yè)有限公司；白砂糖：南寧糖業(yè)股份有限公司；復合果膠酶（酶活力100 000 U/g）：南寧東恒華道生物科技有限責任公司；LAFFORT系列干酵母F5、F10、F15、F33：法國LAFFORT公司；帝伯仕.果酒專用酵母（紅）、帝伯仕.降酸酵母（藍）：煙臺帝伯仕貿易有限公司；Lalvin71B降酸酵母、Lalvin EC1118酵母、Lalvin D254酵母、Lalvin RC212酵母：日照隆堡商貿有限公司。

1.2儀器與設備

BIC-300人工氣候箱：上海博訊事業(yè)有限公司；PAL-1糖度計：維欣儀奧科技公司；PGL精密天平：深圳市怡華新電子有限公司；JA2003型電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；pHS-3C酸度計：上海雷磁儀器廠；HXHX-3電熱鼓風干燥箱：蘇州恒新烘箱電爐制造設備公司。

1.3方法

1.3.1草莓酒加工工藝流程及操作要點

草莓→去葉、清洗→榨汁、酶解→調配→滅菌→降溫、發(fā)酵→換罐、低溫沉降→過濾→陳釀

挑選成熟度高、無壓壞碰傷的草莓，去除青葉并用清水洗凈后榨汁。榨汁后的草莓果漿在40℃條件下，加入果漿質量0.010 0%的復合果膠酶酶解90 min。酶解后根據(jù)試驗設計（發(fā)酵初始含糖量25%，自然pH）要求調配，再在75℃水浴條件下加熱滅菌10 min。滅菌后常溫冷卻，當溫度降到35～40℃時加入酵母菌發(fā)酵并緩慢降溫，直至溫度降至實驗設計值進行恒溫發(fā)酵，時間為7 d，在換罐后放置到5℃條件下沉降半個月后進行過濾，再在常溫條件下陳釀1個月。

1.3.2草莓酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

（1）草莓酒發(fā)酵工藝條件優(yōu)化單因素試驗

①在發(fā)酵溫度18℃，酵母添加量為0.01%的條件下（發(fā)酵初始含糖量調配至25%，自然pH），分別選取10種酵母菌種進行單因素試驗，考察不同酵母對草莓酒感官評分的影響。

②在酵母采用帝伯仕.果酒專用酵母（紅），發(fā)酵溫度18℃條件下（發(fā)酵初始含糖量調配至25%，自然pH），分別選擇酵母接種量為0.005 0%、0.007 5%、0.010 0%、0.012 5%、0.015 0%進行單因素試驗，考察不同酵母接種量對草莓酒感官評分的影響。

③在酵母采用帝伯仕.果酒專用酵母（紅），添加量為0.010 0%條件下（發(fā)酵初始含糖量調配至25%，自然pH），分別選擇發(fā)酵溫度16℃、17℃、18℃、19℃、20℃進行單因素試驗，考察不同發(fā)酵溫度對草莓酒感官評分的影響。

（2）草莓酒發(fā)酵正交試驗

根據(jù)單因素試驗結果，以草莓酒感官評分為評價指標，進行3因素3水平的正交試驗，優(yōu)化草莓酒發(fā)酵工藝條件，正交試驗因素與水平見表1。

表1　草莓酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for strawberry wine fermentation conditions optimization

1.3.3測定方法

感官評定小組由10人組成，通過味覺、嗅覺、視覺三方面對樣品進行描述，其中分為色澤、香氣、滋味、回味4項，每項25分，共100分，感官評分標準如表2所示。

表2　草莓酒感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of strawberry wine

2　結果與分析

2.1草莓酒發(fā)酵條件單因素試驗結果

2.1.1發(fā)酵過程中不同菌種對感官評分的影響

圖1　不同菌種對感官評分的影響Fig.1 Effect of different yeast on sensory evaluation score

不同菌種對草莓酒感官評分的影響見圖1。由圖1可知，總體來看，除Lalvin RC212酵母外，草莓酒感官評分隨著發(fā)酵時間的增長而呈逐步上升并最終趨于平衡的趨勢。在發(fā)酵2～5 d期間，酵母Lalvin RC212發(fā)酵所得的草莓酒感官評分明顯高于其他酵母，其原因在于發(fā)酵體系中所產(chǎn)的致香成分物質較多；當發(fā)酵5 d后除酵母F10和Lalvin D254之外，其他酵母發(fā)酵所得的草莓酒感官評分基本都達到最大值；當發(fā)酵6 d后各酵母發(fā)酵所得的草莓酒感官評分基本趨于穩(wěn)定；而發(fā)酵7 d后，酵母Lalvin D254發(fā)酵所得的草莓酒感官評分達到最大值。說明在相同條件下，當發(fā)酵終止時，酵母F10、Lalvin D254、帝伯仕.果酒專用酵母（紅）發(fā)酵所得的草莓酒中酒精度、香味成分等相對更為協(xié)調，以使得感官評分較高。

2.1.2接種量對感官評分的影響

圖2　不同菌種添加量對感官評分的影響Fig.2 Effect of different yeast addition on sensory evaluation score

不同菌種添加量對草莓酒感官評分的影響見圖2。由圖2可知，總體來看，隨著初始酵母添加量的升高，發(fā)酵的啟動速度也在加快，體系中所產(chǎn)酒精量也較大，使得感官評分增加；當發(fā)酵4 d后，接種量為0.015 0%的發(fā)酵體系中，感官評分達到最大值并開始減小，分析原因為過高的初始酵母添加量使得發(fā)酵體系相對較早達到頂峰，隨后由于酵母衰亡、自溶等現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得感官評分逐漸減小；當發(fā)酵7 d后，其余酵母添加量的發(fā)酵體系中，發(fā)酵所得草莓酒的感官評分都達到最大值；酵母添加量為0.075 0%、0.010 0%、0.012 5%發(fā)酵所得草莓酒的感官評分相對較高。2.1.3發(fā)酵溫度對感官評分的影響

2.1.3發(fā)酵溫度對感官評分的影響

圖3　發(fā)酵溫度對感官評分的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on sensory evaluation score

發(fā)酵溫度對草莓酒感官評分的影響見圖3。由圖3可知，總體來看，發(fā)酵溫度越高，發(fā)酵的啟動時間越早，發(fā)酵所得草莓酒的感官評分就越高，分析其原因為發(fā)酵體系中酵母越快進入快速生長期，所產(chǎn)生的各種有利于提高感官評分的物質越多，使得得分較高；當發(fā)酵6 d后，5個不同溫度的發(fā)酵體系中發(fā)酵所得草莓酒的感官評分基本都達到峰值，并最終趨于恒定；結果表明在相同條件下，發(fā)酵溫度為18℃、19℃、20℃時發(fā)酵所得草莓酒的感官評分相對較高。

2.2草莓酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗結果

在經(jīng)過不同酵母發(fā)酵性能單因素試驗后，挑取出3種酵母，以酵母種類、酵母接種量、發(fā)酵溫度為評價因素，以感官評分為評價指標進行3因素3水平正交試驗，結果與分析見表3，方差分析結果見表4。

表3　草莓酒正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments forstrawberry wine fermentation conditions optimization

由表3可知，3個因素的極差關系為RA＞RB＞RC，可以看出酵母種類是影響草莓酒感官評分的主要因素，酵母添加量次之，發(fā)酵溫度影響最小。A1B2C3為最佳組合，即酵母為F10，接種量為0.01%，發(fā)酵溫度為20℃，在此條件下重復試驗3次，所得草莓酒感官評分為92.5分，酒精度為12.5%vol。

表4　正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表4可知，酵母種類對草莓酒感官評分的影響最大，而酵母接種量對草莓酒感官評分的影響次之，二者都達到顯著程度（P＜0.05）；發(fā)酵溫度對草莓酒感官評分的影響程度不顯著（P＞0.05）。

3　結論

以草莓為原料，通過對10種不同酵母發(fā)酵草莓酒的試驗，挑選出發(fā)酵草莓酒感官評分相對較高的3種酵母。在此基礎上，以感官評分為指標進行3因素3水平的正交試驗。試驗結果表明：采用酵母F10，接種量0.01%，在20℃條件下進行發(fā)酵所得到的草莓酒品質最好，感官評分最高為92.5分，酒精度為12.5%vol。

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Fermentation yeast screening and process optimization of strawberry wine

LIU Guoming1，SHI Jingcai2，LU Yun2，LI Jiemin1，WEI Ping1，SUN Jian1*
（1.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，China；2.Guangxi Nanning Huabao Agricultural Company Limited，Nanning 530007，China）

The strawberry juice was fermented by 10 different kinds of yeasts.Using sensory evaluation score as measure indicator，there kinds of yeasts were selected：F10，Diboshi-yeast exclusively for Fruit Wine（red），and Lalvin D254 yeast.On the basis，using sensory evaluation score of wine as evaluation index，yeast type，fermentation temperature，yeast inoculum as influencing factors，fermentation technology was optimized with orthogonal experiments.The results showed that yeast type significantly affected sensory evaluation score（P＜0.01），the optimal fermentation process of strawberry wine was as follows：yeast F10，inoculum 0.01%，fermentation temperature 20℃.Under the condition，the sensory evaluation score and the alcohol content of the wine were 92.5 and 12.5%vol，respetively.

strawberry wine；yeast screening；process optimization

TS264.2

0254-5071（2016）09-0150-04doi：10.11882/j.issn.0254-5071.2016.09.034

2016-03-18

萬人計劃項目（中共中央組織部（組廳字［2015］48號））；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303073-06）；廣西農(nóng)業(yè)科學院團隊項目（2015YT86）

劉國明（1984-），男，助理研究員，碩士，研究方向為發(fā)酵工程。

孫健（1978-），男，研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。