香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵工藝參數(shù)的研究

李鳳霞，胡元慶，林瑞炳，湯蘇文

（閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建漳州363000）

香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵工藝參數(shù)的研究

李鳳霞，胡元慶，林瑞炳，湯蘇文

（閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建漳州363000）

分析發(fā)酵條件對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒品質(zhì)的影響，確定最佳工藝參數(shù)。以香蕉、菠蘿為原料，以酒精度、殘?zhí)橇俊⒖偹岷透泄贋樵u(píng)價(jià)指標(biāo)，采用單因素和正交試驗(yàn)確定了發(fā)酵溫度、初始糖度、pH值及酵母用量的最適水平。結(jié)果表明，復(fù)合果酒的最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接種量1.1 g/L。采用該工藝釀造出來的復(fù)合果酒感官評(píng)價(jià)最好。

香蕉； 菠蘿； 復(fù)合果酒； 發(fā)酵工藝參數(shù)

果酒具有低酒精度、色澤透亮、口感清爽、風(fēng)味獨(dú)特的特點(diǎn)[1]。對(duì)于單一品種的果酒來說，往往在營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味上不夠完善，而復(fù)合果酒的營(yíng)養(yǎng)更加豐富，口感更多樣性。

香蕉的主要成分有淀粉、果糖、葡萄糖、脂肪、氨基酸、果膠、VB、VC、VE與Ca、P、Fe 等礦物質(zhì)[2]。香蕉還含有多糖、多酚、類胡蘿卜素、兒茶酚胺等[3]，其在降血糖、治腹瀉、抗腫瘤、抗菌、抗抑郁、抗氧化等方面都有一定的功效[4]。香蕉是世界鮮果貿(mào)易量很大的水果，也是很好的天然保健食品，深受廣大消費(fèi)者喜愛。然而，由于香蕉不耐貯藏，產(chǎn)后損失很嚴(yán)重。因此，研究香蕉深加工產(chǎn)業(yè)化道路對(duì)提高香蕉產(chǎn)業(yè)的附加值有著重要意義。

菠蘿果肉甜脆，氣味芳香，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。菠蘿中所含糖、鹽類和酶不僅有利尿作用，適當(dāng)食用還對(duì)高血壓病、腎炎患者有很大益處[5]。中醫(yī)認(rèn)為，菠蘿性味甘平，具有清胃解渴、健胃消食、補(bǔ)脾止瀉等功效。

本研究擬開發(fā)一種具有調(diào)節(jié)人體新陳代謝、促進(jìn)血液循環(huán)、降血壓、助消化等作用的香蕉菠蘿復(fù)合果酒，為人們提供一種具有新口味和新的保健功能的果酒，也為香蕉菠蘿深加工利用提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

香蕉、菠蘿、白砂糖、食鹽，市售。

檸檬酸、Vc、碳酸鈣，食品級(jí)；氫氧化鈉、硫酸銅、酒石酸鉀，分析純；果膠酶，上海丹尼悅生物科技有限公司；葡萄酒活性酵母，安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 儀器設(shè)備

HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市鴻科儀器廠；隔水式恒溫培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；FR224CN電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；精密pH計(jì)，上海雷磁儀器廠；果蔬榨汁機(jī)，永康市天歌電器有限公司；手持糖度儀，上海永亨光學(xué)儀器制造有限公司。

1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)采取的工藝流程如下：

1.2.1 原料挑選

挑選表面無破損腐爛的且成熟度適中的香蕉和菠蘿。

1.2.2 去皮、取果肉

菠蘿去皮后將果肉放在2%鹽水中浸泡10 min，除去菠蘿果肉中的菠蘿蛋白酶等引起過敏的物質(zhì)。

1.2.3 護(hù)色

果實(shí)打漿后應(yīng)立即護(hù)色，防止果汁氧化褐變[6]，按果汁重量加入0.5%的檸檬酸和Vc進(jìn)行護(hù)色。

1.2.4 打漿

用榨汁機(jī)將經(jīng)過處理的果肉打成漿狀，備用。

1.2.5 酶解

每100 mL添加0.05 mg的果膠酶[7]，以25℃酶解6 h。果膠酶可以分解果肉組織中的果膠物質(zhì)，提高出酒率。

1.2.6 滅菌

將處理后的果汁置于水浴鍋中，70℃加熱30 min滅菌。

1.2.7 過濾

滅菌后的果汁表面會(huì)有一些氣泡和殘?jiān)瑫?huì)影響釀造的果酒的口味，用干凈的濾布過濾，濾液備用。

1.2.8 酵母活化

將酵母放在2%糖溶液中活化30 min，經(jīng)過活化后的酵母溶液可促進(jìn)其發(fā)酵，成為優(yōu)勢(shì)菌群[8]。

1.2.9 發(fā)酵

在發(fā)酵液中添加一定量的活化酵母液，在控溫的條件下進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過程中注意保持恒溫恒濕，發(fā)酵時(shí)間為1周。

1.2.10 澄清處理

酒液密封一段時(shí)間后，取上清液用明膠-單寧法澄清[9]。按明膠∶單寧=1∶13的比例配制澄清液。經(jīng)過處理的果酒，酒體澄清透明、口感細(xì)膩，刺激性氣味和澀味大大降低。

1.2.11 過濾

在溫度4℃，冷處理3 d后進(jìn)行過濾，進(jìn)一步除去酒液中的沉淀。

1.2.12 殺菌

在65℃的水浴鍋中殺菌10 min，使酵母菌失活。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在查閱相關(guān)文獻(xiàn)和預(yù)實(shí)驗(yàn)來確定果汁配比、果膠酶、氧化抑制劑和澄清劑用量的基礎(chǔ)上，以酒精度、感官評(píng)價(jià)、殘?zhí)橇亢涂偹釣樵u(píng)價(jià)指標(biāo)，選取影響發(fā)酵的4個(gè)主要因素：酵母用量（0.2 g/L、0.5 g/L、0.8 g/L、1.1 g/L、1.4 g/L）、初始糖度（16 °Bx、18 °Bx、20 °Bx、22 °Bx、24 °Bx）、pH 值（3.0、3.2、3.4、3.6、3.8）及發(fā)酵溫度（20℃、22℃、24℃、26℃、28℃），進(jìn)行單因素和4因素3水平的正交試驗(yàn)。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 檢測(cè)方法

酒精度，密度瓶法；殘?zhí)牵沉衷噭┑味ǚǎ豢偹幔娢坏味ǚ?以酒石酸計(jì))；揮發(fā)酸測(cè)定，蒸餾法；pH值，酸度計(jì)法。

1.4.2 感官評(píng)定指標(biāo)

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，制定的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。經(jīng)10名感官評(píng)品員依據(jù)表1對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表1 感官評(píng)價(jià)表

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵溫度對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的影響（圖1）

圖1 發(fā)酵溫度對(duì)果酒品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著發(fā)酵溫度的上升，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的酒精度先上升后下降，在24℃時(shí)達(dá)到最大值，這是因?yàn)橄嚓P(guān)資料顯示，在較低發(fā)酵溫度時(shí)，酵母的活力較弱，發(fā)酵速度較慢，酒精度較低，但酵母不易衰亡，發(fā)酵持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，同時(shí)較低的發(fā)酵溫度有助于保持果酒的香氣和增加發(fā)酵過程中的風(fēng)味物質(zhì)，口感更柔和；當(dāng)發(fā)酵溫度超過24℃時(shí)，酒精度反而緩慢下降，這是因?yàn)榘l(fā)酵溫度過高，酵母生長(zhǎng)代謝變得太旺盛，發(fā)酵速度增快[11]，相應(yīng)的酵母細(xì)胞衰亡的速度也快，發(fā)酵停止較早，故酒精度反而略有降低，還易造成其他雜菌滋生，甚至出現(xiàn)令人不愉悅的氣味。隨著發(fā)酵溫度升高，酵母的代謝加快，殘?zhí)橇恐饾u降低，代謝產(chǎn)物含量增加，總酸含量隨之增加。香蕉菠蘿復(fù)合果酒的感官得分在24℃時(shí)最高。因此，最佳發(fā)酵溫度為24℃。

2.2 初始糖度對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的影響（圖2）

圖2 初始糖度對(duì)果酒品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著初始糖度的增加，酵母生長(zhǎng)代謝加快，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的酒精度、殘?zhí)橇考翱偹峋蔬f增趨勢(shì)，果酒的香氣和風(fēng)味也更加濃郁[11]，感官評(píng)分也逐漸升高。但當(dāng)初始糖度超過20°Bx時(shí)，過高的糖度會(huì)造成較高的滲透壓抑制酵母的發(fā)酵，而酒精度增大會(huì)導(dǎo)致酵母蛋白質(zhì)脫水而凝固，菌體過早衰老失活并發(fā)生自溶[12]，因此會(huì)造成殘?zhí)橇亢退岫壤^續(xù)增加，酒精度趨于下降，致使感官品質(zhì)下降。綜上所述，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的最佳初始糖度為20 °Bx。

2.3 pH值對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的影響（圖3）

圖3 pH值對(duì)果酒品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著pH值的上升，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的酒精度和感官評(píng)分均先升高后降低，殘?zhí)橇肯认陆岛笊仙偹岢氏陆第厔?shì)。這是因?yàn)檩^低的pH值雖能抑制某些有害微生物，同時(shí)也會(huì)影響酵母的發(fā)酵，造成酒精度偏低，果酒偏酸，還會(huì)促使乙酸酯的水解，影響果酒的風(fēng)味[13]；但pH值過高，可能會(huì)使一些雜菌繁殖生成一些其他代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生不良?xì)馕队绊懝频目谖丁８泄僭u(píng)分在pH3.6時(shí)最高。綜上所述，香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的最適pH值為3.6。

2.4 酵母接種量對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的影響（圖4）

圖4 酵母接種量對(duì)果酒品質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著酵母接種量的增加，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的酒精度先增大，在接種量為0.8 g/L時(shí)達(dá)最大，隨后又開始降低。接種量過小，發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，發(fā)酵不完全，易于被其他微生物污染，出現(xiàn)雜味，感官不佳；接種量過大，會(huì)導(dǎo)致酵母細(xì)胞繁殖過快，大量的糖分就被用來生長(zhǎng)繁殖，不利于形成目標(biāo)代謝產(chǎn)物，導(dǎo)致酒精度偏低，香氣和風(fēng)味物質(zhì)不足。復(fù)合果酒的殘?zhí)橇空w呈減少趨勢(shì)，因?yàn)殡S著酵母添加量的增加，殘?zhí)橇繙p少。總酸含量略上升后又開始降低，因?yàn)榻湍附臃N量增加，酵母代謝產(chǎn)生的酸多；但當(dāng)酵母接種量過多時(shí)，更多的糖被用于酵母的生長(zhǎng)繁殖，用來代謝產(chǎn)生酸的糖反而減少，故總酸又減少。感官評(píng)分在酵母接種量為0.8 g/L時(shí)最高。綜上所述，香蕉菠蘿復(fù)合果酒的最佳酵母接種量為0.8 g/L。

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取發(fā)酵溫度（A）、初始糖度（B）、pH值（C）及酵母接種量（D）4個(gè)因素，以感官評(píng)分為指標(biāo)，進(jìn)行4因素3水平的L9（34）正交試驗(yàn)，結(jié)果見表2、表3、表4。

由表3和表4可知，影響香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的因素的先后順序?yàn)椋喊l(fā)酵溫度＞初始糖度＞pH值＞酵母添加量，其中發(fā)酵溫度和初始糖度影響顯著（P＜0.05）。香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵工藝的最佳組合為A2B2C3D3，即發(fā)酵溫度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接種量1.1 g/L。通過驗(yàn)證試驗(yàn)得出復(fù)合果酒的感官評(píng)分為93.1，確定上述參數(shù)為最佳工藝參數(shù)。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

該復(fù)合說明試驗(yàn)結(jié)果正確，最優(yōu)的因素水平組合為A2B2C3D3，即發(fā)酵溫度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接種量1.1 g/L。

3 結(jié)論

各因素對(duì)香蕉菠蘿復(fù)合果酒發(fā)酵的影響程度為：發(fā)酵溫度＞初始糖度＞pH值＞酵母添加量，其中發(fā)酵溫度和初始糖度影響顯著（P＜0.05）。香蕉菠蘿復(fù)合果酒的最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度24 ℃、初始糖度20 °Bx、pH3.6、酵母接種量1.1 g/L，在此條件下釀造的果酒澄清透明，酒體柔和有光澤，色澤呈現(xiàn)典型的淡黃色，有清新果香味，口感飽滿爽口。

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Fermentation Parameters of Banana-Pineapple Wine

LI Fengxia,HU Yuanqing,LIN Ruibing and TANG Suwen

(School of Biological Science and Biotechnology,Minnan Normal University,Zhangzhou,Fujian 363000,China)

The effects of fermentation conditions on the quality of banana-pineapple wine were explored to determine the best fermentation parameters.Banana and pineapple were used as raw materials,and alcohol content,residual sugar content,total acids content and sensory evaluation indicators were used as the evaluation indexes.The best fermentation parameters were then determined by single factor test and orthogonal test as follows:fermentation temperature was at 24℃,the initial sugar content was 20°Bx,pH was 3.6,and yeast inoculation amount was 1.1 g/L.Under the above conditions,the produced fruit wine had the best sensory evaluation score.

banana;pineapple;fruit wine;fermentation parameters

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）11-0093-04

10.13746/j.njkj.2017214

福建省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2017J01453）；福建省教育廳A類項(xiàng)目（JAT160309）；福建省教育廳A類項(xiàng)目（JA14203）；漳州市自然基金項(xiàng)目（ZZ2014J20）。

2017-08-08

李鳳霞（1978-），女，山東德州人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称芳庸ぜ肮δ苄猿煞值拈_發(fā)與利用，E-mail：190077972@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-10-12；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20171012.1535.001.html。