低醇蓮霧果酒發酵工藝的研究

任紅，鄭鳳錦，方曉純，林波，陳趕林，邢軍，王作龍

（1.三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000；2.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007；3.廣西農業科學院，廣西南寧 530007；4.三亞南鹿實業股份有限公司，海南三亞 572000）

低醇蓮霧果酒發酵工藝的研究

任紅1，鄭鳳錦2，方曉純2，林波2，陳趕林3，*，邢軍4，王作龍4

（1.三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000；2.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007；3.廣西農業科學院，廣西南寧 530007；4.三亞南鹿實業股份有限公司，海南三亞 572000）

以新鮮蓮霧為原料，采用Lalvin 71B降酸干酵母液態深層發酵釀制蓮霧果酒，為蓮霧多元化產品研發提供技術參考。研究采用單因素試驗和正交設計試驗，探討蓮霧汁酒精發酵過程中反應特性參數的變化。研究結果確定了蓮霧果酒最佳工藝參數為發酵溫度18℃，酵母菌添加量為0.12 g/L，初始表觀糖度20°Bx，在此條件下發酵作用蓮霧汁，可得到酒精度為14%vol，殘糖量為0.01 g/L、總黃酮含量為0.110 g/L，營養豐富、典型性突出的低醇度蓮霧果酒。

蓮霧；Lalvin 71B降酸干酵母；發酵；低醇果酒

蓮霧（Syzygiumsamarangense），又名洋蒲桃、爪哇蒲桃等，原產地為馬來西亞、印度尼西亞、印度等東南亞、南亞國家，目前在我國海南、廣東、廣西、福建、云南等省（區）均有栽培，是著名的熱帶、亞熱帶水果[1]。其果實營養成分豐富，富含糖類、維生素 B1、B2、B6、C 及礦物質鉀、鈉、鈣、磷、鐵等微量元素，含少量的蛋白質、脂肪、礦物質。每克蓮霧果肉中水分含量為0.907 5 g、含熱量 0.34 cal、粗蛋白 5mg、粗脂肪 2mg、粗纖維6mg、膳食纖維1mg、總糖含量76.8mg、蛋白質含量6.9mg、維生素 C 78.07 g、有機酸則 2.05 g/kg、果皮花青素0.73 g/kg、維生素B10.2 g、維生素B20.3 g、維生素B60.3 g、鈉 0.25mg、鉀 3.4mg、鈣 0.28mg、鎂 0.13mg、磷0.35mg、鐵15 g、鋅20 g[2-4]。蓮霧果肉水分含量很高，清甜多汁，被稱為“水果皇帝”，是清涼解渴的良品。蓮霧集食用、藥用、觀賞[5-6]于一體，其性味甘平，具有爽口、開胃、利尿、安神等食療功能，能清熱潤肺、止咳祛痰、涼血收斂，主治肺燥咳嗽、呃逆蓮霧不止、痔瘡出血、胃腹脹滿、腸炎痢疾、糖尿病結腸炎等病癥，對人體有較高的營養保健功能[7]。

目前對蓮霧的研究主要集中在栽培技術[8]、營養成分分析及保鮮方面[9-10]，對蓮霧果酒[11]的相關報道甚少。因蓮霧果采收期短、易腐爛、不易貯藏，采后貯藏過程中水分損失嚴重，維生素C、蛋白質和可溶性固形物等營養成分含量降低[12]，因此在產地對成熟度較高的蓮霧進行初、深加工是十分必要的。果酒加工是解決水果鮮銷難、生產過剩，提供原料附加值和增收果農經濟的一條有效途徑。根據前期試驗結果[13]，針對Lalvin 71B降酸干酵母液態深層厭氧發酵釀制低醇蓮霧果酒（酒精度為12%vol～20%vol），考察蓮霧汁酒精發酵過程中反應特性指標變化規律，為蓮霧汁深層發酵生產低醇蓮霧果酒提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

蓮霧：南鹿牛奶蓮霧（選擇新鮮、九成熟果實，要求無腐爛變質，2017年4月取自三亞南鹿實業有限公司）；白砂糖：南寧糖業股份有限公司；復合果膠酶（酶活力：100 000 U/g）：南寧龐博生物科技有限責任公司；拉曼得系列Lalvin71B降酸干酵母（以下簡稱71B酵母）：法國LALLEMAND公司。其他試驗所用化學試劑為分析純。

1.2 儀器設備

BIC-300人工氣候箱：上海博迅實業有限公司；Salvis LAB CN118恒溫生物培養箱：瑞士Salvis公司；WU-CJ-FD潔凈工作臺：蘇州蘇潔凈化設備有限公司；PAL-1糖度計：日本ATAGO（愛拓）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。

1.3 方法

1.3.1 蓮霧果酒釀造工藝流程

1.3.2 工藝操作要點

選取新鮮蓮霧果，清洗表面的污物，果肉用食品級加工機打漿，打漿前添加適量檸檬酸和異抗壞血酸作護色劑。加入0.1%濃度（以蓮霧果汁的質量比）的果膠酶于（42±2）℃的條件下酶解1 h。對酶解后的蓮霧果汁進行調糖、調酸后，于（70±2）℃水浴中加熱滅菌0.5 h，待溫度降至室溫時，加入已活化的酵母菌進行發酵。發酵結束后進行過濾、倒灌、陳釀、下膠處理，再進行調配、過濾、灌裝[13]。

1.3.3 蓮霧果酒發酵工藝優化

設定發酵溫度、酵母菌添加量、初始表觀糖度為考察因素，在不同水平條件下發酵，測定蓮霧果汁發酵醪液中的酒精度、殘糖量、總黃酮含量等參數。當發酵體系中酒精度、殘糖量基本恒定時，視為發酵結束。

1.3.3.1 溫度對蓮霧果酒發酵的影響

在酵母菌添加量為0.1 g/L（質量濃度）、初始表觀糖度為20°Bx的條件下，分別將已加入酵母菌種的蓮霧汁置于不同溫度（15、18、21、24、27 ℃）下靜置發酵至結束。研究測定相關指標，考察溫度對蓮霧果酒的發酵影響。

1.3.3.2 酵母菌添加量對蓮霧果酒發酵的影響

選取不同酵母菌添加量（0.06、0.08、0.10、0.12、0.14 g/L，質量濃度）的蓮霧汁，在初始表觀糖度為20°Bx、發酵溫度21℃發酵的條件下靜置發酵至結束，研究測定相關指標，考察酵母菌添加量對蓮霧果酒的發酵影響。

1.3.3.3 初始表觀糖度對蓮霧果酒發酵的影響

選擇蔗糖作為71B酵母的碳源，分別將待發酵的蓮霧汁調至不同表觀糖度（16、18、20、22、24 °Bx），在酵母菌添加量為0.1 g/L（質量濃度）、發酵溫度21℃發酵的條件下靜置發酵至結束。研究測定相關指標，考察不同初始表觀糖度對蓮霧果酒的發酵影響。

1.3.3.4 正交試驗法優化蓮霧果酒發酵工藝

在單因素試驗結果的基礎上，選取酵母菌添加量（g/L，質量濃度）、發酵溫度（℃）、初始表觀糖度（°Bx）為自變量，以酒精度和殘糖含量為響應值，設計三因素三水平正交試驗，進一步優化Lalvin 71B降酸干酵母發酵蓮霧果酒的工藝參數。因素水平表見表1。

1.3.4 測定方法

可溶性固形物（初始表觀糖度）采用PAL-1手持糖度計測定；酒精度按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》分析方法測定；總酸按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的分析方法測定；殘糖量采用蒽酮苯酚法測定[14]；總黃酮含量測定采用紫外可見分光光度法。參照相關文獻[15-16]，對樣品總黃酮含量的測定方法稍作改進，蘆丁標準品是用體積分數為70%的乙醇溶解定容，以總黃酮質量濃度Y（g/L）為縱坐標，吸光度X為橫坐標繪制標準曲線，得到回歸方程：Y=0.006 4X+0.044 2（R2=0.999 1）。

表1 蓮霧果酒發酵條件因素水平表Table 1 Factors and levels of Syzygium samarangense wine fermentation

2 結果與討論

2.1 不同發酵溫度對發酵工藝的影響

蓮霧果酒發酵過程中，酵母的生長需要一個適宜溫度。不同溫度發酵作用結束后，殘糖量和酒精度受溫度的影響變化差異較大，結果見圖1。

圖1 不同溫度對蓮霧果酒發酵的影響Fig.1 Effects of different temperature on Syzygium samarangense wine fermentation

在發酵溫度18℃作用下，得到的蓮霧果酒酒精度數最高，達到 15.0（%vol），當溫度≥21℃時，蓮霧果酒產生的酒精度呈現下降的趨勢，但殘糖量卻有上升趨勢，這可能與71B酵母耐溫能力有關，溫度越高，當酵母代謝速度達到一定程度，更易老化，因此會造成酒精產量的減少[17]。溫度過低時，酵母生長和代謝速度緩慢，短期內的酒精產量低，但最終生成的酒精體積分數高；隨著溫度的升高，酵母的生長和代謝速度增強，短期內的酒精產量高，但最終生成的酒精體積分數并不一定高[18]。故從發酵時間和酒精度來分析，發酵蓮霧果酒的71B酵母最適生長的發酵溫度范圍為18℃～24℃。

2.2 不同酵母菌添加量對發酵工藝的影響

不同酵母菌添加量對蓮霧果酒的影響結果見圖2。

圖2 不同酵母菌添加量對蓮霧果酒的影響Fig.2 Effects of amount of yeast of Syzygium samarangense wine fermentation

結果顯示，所得的蓮霧果酒酒精度隨著酵母菌添加量的增加而增加，呈正相關關系。當添加量≥0.12 g/L時，酒精度趨于平穩達到13%vol，變化不明顯。同時，酵母菌添加量對殘糖量影響呈負相關關系，當添加量≥0.08 g/L時，殘糖量變化減少幅度相差不大。這說明，蓮霧果汁中作為碳源的糖類物質通過酵母菌作用生成酒精的能力，與酵母菌作用量有密切相關。前期研究表明[13]，酵母利用糖轉化為酒精，在相同發酵條件下，不同酵母作用蓮霧果汁中糖類物質轉化得到的酒精量也一定的。酵母菌添加量較少時，果汁中糖類物質轉化不夠徹底，酒精轉化率較低，酒精度不高；酵母菌添加量適量，酒精度轉化率已達到飽和，酒精度處于最大值；添加量過量后，酒精度趨于穩定變化不大，接近為最高值。由圖2可知，蓮霧果汁添加71B酵母適合的添加量范圍在0.10 g/L～0.14 g/L。

2.3 不同初始表觀糖度對發酵工藝的影響

不同初始表觀糖度對發酵工藝的影響結果見圖3。

圖3 不同初始表現糖度對蓮霧果酒發酵的影響Fig.3 Effects of different initial apparent sugar degree on Syzygium samarangense wine fermentation

由圖3可以看出，隨著發酵液的初始表觀糖度的增加，發酵所得果酒的酒精度也隨之升高，升高趨勢明顯；當表觀糖度≥20°Bx時，酒精度達到最大值為13%vol，即使糖度增加，酒精度沒有變化保持平穩狀態，這也說明果汁中糖類轉化為酒精的能力與酵母菌的菌落總數及其發酵能力有直接關系[13]。從圖3中還可以看出，發酵完全結束后，殘糖量隨著初始表觀糖度的增加而增加。糖分增加可提升發酵的酒精度，但糖分過高，在增加酒精度的同時，也會刺激某些高級醇、琥珀酸等副產物的生產，導致果酒口感苦澀刺喉[19]；且糖度超過一定比例時，產生的滲透壓不利于酵母的生長和代謝，也會抑制酒精發酵。因此在發酵的過程中，發酵醪液果汁的糖度不宜超過22°Bx。

2.4 不同發酵條件對蓮霧果酒中總黃酮的影響

不同發酵條件對蓮霧果酒中總黃酮的影響見圖4～圖6。

圖4 不同發酵溫度對蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.4 Effects of fermentation temperaerature on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

圖5 不同酵母菌添加量對蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.5 Effects of the different yeast amounts on total flavonoids content of Syzygium samarangense wine

圖6 不同初始表觀糖度對蓮霧果酒中總黃酮的影響Fig.6 Effects of different initial apparent sugar degree on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

總黃酮是一類含有酚羥基的化合物，從圖4～6可知，3個單因素在不同發酵條件發酵作用蓮霧果汁醪液，隨著發酵天數的增加，發酵醪液中的總黃酮含量呈現先上升后降低的趨勢。在主發酵初期2 d～4 d，隨著酒精轉化率的不斷提高，總黃酮的含量也隨之增加，這可能是酒精發酵作用轉化成的酒精（乙醇）有利于蓮霧果汁中的黃酮類物質溶出[20]；當發酵天數≥5 d時，總黃酮含量逐漸下降，可能與發酵后期系列的代謝活動、氧化反應或者結合、絡合等有關聯[21-23]。因此果酒中活性物質的最終含量不僅與原料品質有關，同時與該物質在果汁果酒體系中的溶解度、發酵周期與發酵條件等因素有關，這些都會導致物質的活性或含量降低[18]。

2.5 正交試驗

正交試驗結果見表2。

表2 正交試驗設計及結果Table 2 Design and results of orthogonal experiment

從極差數據分析表明，影響蓮霧果酒發酵酒精度數的因子主次順序為B＞A＞C，即發酵溫度＞酵母菌添加量＞初始表觀糖度，發酵的最佳組合為A2B1C1。影響酒精發酵完全后酵殘糖含量的因子主次順序為C＞B＞A，即初始表觀糖度＞發酵溫度＞酵母菌添加量，發酵的最佳組合為A2B1C1。由此可見2個指標單獨分析確定最優條件是一致的，正交試驗結果表明：Lalvin 71B降酸干酵母發酵蓮霧果酒的最佳工藝條件為酵母菌添加量為0.12g/L，發酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx。

對確定的最優條件，即Lalvin 71B降酸干酵母菌添加量為0.12 g/L，發酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx進行驗證試驗，發酵結束后，發酵得到的蓮霧果酒的酒精度為14%vol，殘糖含量為0.01 g/L，結果也與正交試驗基本相符，證明正交試驗結果是可信的。

3 結論

以新鮮的蓮霧為原料，試驗通過單因素和正交試驗確定了拉曼得系列Lalvin 71B降酸干酵母發酵蓮霧果酒的最佳發酵工藝條件，以發酵酒精度和殘糖含量為指標，最佳的發酵條件為：酵母菌添加量0.12 g/L，發酵溫度18℃，初始表觀糖度20°Bx，在此條件下，發酵的蓮霧果酒的酒精度為14%vol，其中殘糖含量為0.01 g/L，總黃酮含量為0.110 g/L，所得到的果酒是一種富含營養、典型性顯著的低醇度度蓮霧果酒。

[1]楊榮萍,陳賢,張宏,等.蓮霧研究進展[J].中國果菜,2009(1):41-43

[2]周紅玲,鄭加協,陳石淺.談蓮霧的價值[J].中國園藝文摘,2011(8):156-157

[3]王曉紅.蓮霧的營養成分分析[J].中國食物與營養,2006(4):16-17

[4]楊世誠.妙說蓮霧[J].百科知識,2006,8(16):42-43

[5]艾明建.蓮霧庭院豐產栽培技術[J].福建農業,2010(1):18

[6]羅文揚,雷新濤,羅萍,等.蓮霧盆栽技術[J].福建熱作科技,2006,31(4):28-31

[7]肖邦森,謝江輝,孫光明,等.蓮霧優質高效栽培技術[M].北京:中國農業出版社,2001

[8]王令霞,郭海濤,秦石友,等.不同激素對蓮霧扦插生根效果初探[J].廣西農業科學,2004,35(3):196

[9]張麗梅,許玲,陳志峰,等.蓮霧果實香氣成分的GC-MS分析[J].福建農業學報,2012,27(1):109-112

[10]許彬.蓮霧果實采后貯藏生理研究[D].廈門:集美大學,2011:1-2

[11]李宏楊,邢增通,柯用春,等.蓮霧果酒的發酵工藝研究[J].現代食品科技,2013,29(3):609-611

[12]張福平.蓮霧采后貯藏期間生理變化的研究[J].食品研究與開發,2006,27(11):151-153

[13]陳趕林,任紅,鄭鳳錦,等.不同干酵母對蓮霧果酒釀造的影響[J].南方農業學報,2017,48(4):704-709

[14]曹建康,姜微波,趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導[M].北京:中國輕工業出版社,57-59

[15]李楠,楊春杰,鄧隨勝,等.富含黃酮的山楂果酒發酵條件優化[J].中國釀造,2016,35(11):112-116

[16]董文娟.酵母菌種對冰蘋果酒和山楂酒品質的影響[D].泰安:山東農業大學,2015:22

[17]張海寧.野生獼猴桃酒生產工藝研宄[D].洛陽:河南科技大學碩士學位論文,2011:37

[18]許亮,師俊玲,陳東方.枸杞果酒中總黃酮含量的發酵條件優化[J].食品科學,2011,32(7):188-193

[19]高兆建.低醇菠蘿果酒釀造工藝的研究[J].中國釀造,2005,24(11):16-19

[20]李光宇,彭麗萍.葡萄酒中主要的多酚類化合物及其作用[J].釀酒,2007,34(4):60-61

[21]張莉.西澳葡萄酒色素、多酚及香氣質量特特征的研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2012

[22]李國薇,樊明濤,王勝利,等.酵母菌種對蘋果酒主發酵過程中多酚組成及抗氧化活性的影響[J].中國釀造,2012,31(10):33-37

[23]Kodama N,Ramada M,Nanba H.Addition of Maitake D-fraction reducesthe effective dosage of vancamycin for the treatment of Listeria-infected mice[J].Japanese Journal of Pharmacology,2001,87(4):327-332

Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine

REN Hong1，ZHENG Feng-jin2，FANG Xiao-chun2，LIN Bo2，CHEN Gan-lin3，*，XING Jun4，WANG Zuo-long4
（1.Sanya Academy for Science and Technology of Crop Winter Multiplication，Sanya 572000，Hainan，China；2.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；3.Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；4.Sanya Nanlu Industrial Incorporated CO.，Ltd.，Sanya 572000，Hainan，China）

The fresh Syzygium samarangense was taken as the main materials to ferment the Syzygium samarangense wine using Lalvin 71B of acid reducing dry yeast under liquid deep fermentation processing，which would be provided a technical reference for the new way of Syzygium samarangense deeping production.In this study，the single factor test and orthogonal test were used to discuss the changes of fermentation characteristics and process parameters during alcohol fermentation reaction of Syzygium samarangense wine.The results showed that the optimum process parameters for the fermentation temperature of 18℃，the adding yeast amount of 0.12 g/L，the initial apparent sugar degree of 20 °Bx.Under the above fermentation condition of Syzygium samarangense juice，the Syzygium samarangense wine would be obtained with the alcohol content of 14%vol，residual sugar content of 0.01 g/L，total flavonoids content of 0.110 g/L，and which rich in with nutrient，typical aroma，and low alcohol content.

Syzygiumsamarangense；Lalvin 71B of acid reducing dry yeast；fermentation；low-alcohol wine

任紅，鄭鳳錦，方曉純，等.低醇蓮霧果酒發酵工藝的研究[J].食品研究與開發，2018，39（1）：50-54

REN Hong，ZHENG Fengjin，FANG Xiaochun，et al.Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine[J].Food Research and Development，2018，39（1）：50-54

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.011

廣西科技計劃項目（桂科AB16380244）；南寧市科技計劃項目（20171120-1）；南寧市西鄉塘區科技計劃項目（201720103）；三亞市中小企業發展專項資金（2014QY02）

任紅（1980—），女（漢），副研究員，碩士，研究方向：農產品加工與綜合利用。

*通信作者：陳趕林（1980—），男（漢），副研究員，碩士，主要從事農產品深加工與綜合利用研究工作。

2017-09-19