水蜜桃火龍果復合果酒的發酵工藝研究

潘 俊 張愛華 曾令文 吉姆·哈迪

（常州大學城鄉礦山研究院，江蘇常州 213164）

陽山水蜜桃是無錫市陽山鎮的地方特產，是桃類中最優良的品種之一，以形狀優美、色澤艷麗、皮薄肉細、汁多味美而馳名中外。陽山水蜜桃營養價值豐富，含有蛋白質、脂肪、糖、鈣、磷、鐵和維生素B、C 等成分。具有潤肺、祛痰、美膚、清胃等功效。火龍果又名紅龍果、青龍果等，屬仙人掌科量天尺屬和蛇鞭柱屬植物。果實營養價值高，含人體所需的多種氨基酸和豐富的微量元素，具有低脂肪、高纖維素、高維生素C、高磷質、低熱量等特點。在醫藥方面，它有解毒、潤肺、養顏、明目等功效，對降低血糖、血脂、血壓以及預防便秘、糖尿病等有一定功效，已成為廣受歡迎的新興水果之一。

鑒于水蜜桃風味物質豐富，出汁率高，香氣濃郁，而紅心火龍果顏色鮮艷但出汁率較低，將兩者進行復配，形成互補，研制出一款水蜜桃火龍果復合果酒。本研究通過單因素和正交試驗對水蜜桃火龍果復合果酒的發酵工藝進行優化，希望能得到一款色澤鮮艷、香氣濃郁、口感豐富的新型復合果酒，為促進水蜜桃和火龍果的深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮水蜜桃，購于江蘇省無錫市陽山桃源圣境；新鮮紅心火龍果；購于江蘇省常州市凌家塘市場；RB2 高活性干酵母，法國LAFFORT 公司；焦亞硫酸鉀（食品級）、酵母營養助劑、果膠酶（LAFAZYM CL），均購于法國LAFFORT 公司；冰糖，市售食品級；其余試劑均為分析純，購于常州市潤友商貿有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平，杭州萬特衡器有限公司；PHS-25型數顯pH 計，上海儀電科學儀器股份有限公司；WYT-32 型手持糖度計，成都光電儀器廠生產；20 L 小型發酵罐，煙臺帝伯仕啤酒技術有限公司；陶瓷膜過濾機，江蘇久吾高科技股份有限公司；恒溫水浴鍋，蘇州市國飛實驗室儀器有限公司；灌瓶機，意大利Marchisio 公司；氣囊壓榨機，山東諸城市健源釀酒設備有限公司；UV-2600 紫外可見分光光度計，日本島津公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 復合果酒發酵工藝流程

1.3.1.1 水蜜桃汁制備

水蜜桃→挑選→冷藏→清洗→切塊去核→榨汁

1.3.1.2 火龍果漿制備

火龍果→挑選→冷藏→清洗→去皮→破碎

1.3.1.3 果酒發酵工藝流程

1.3.2 工藝操作要點

水蜜桃和火龍果的挑選：選用充分成熟、香氣濃郁、含糖量高、表皮無霉變、完整且無病蟲害的新鮮水蜜桃和火龍果，水蜜桃清洗后壓榨為水蜜桃汁，火龍果清洗去皮后破碎。

冷藏：將挑選好的水蜜桃和火龍果在4 ℃的冷庫中冷藏24 h，以保持水果原有的風味。

酶解：添加0.11 g/L 的果膠酶于果肉中，攪拌均勻，在16 ℃～18 ℃溫度下酶解24 h。

原料的調配：新鮮火龍果和新鮮水蜜桃汁的初始糖度不足以提供所需酒精發酵的糖度，因此添加冰糖并充分溶解，使果汁的初始糖度能達到理想值。

發酵：將調配好的復合發酵液進行接種，使發酵溫度保持在14 ℃～22 ℃，每天定時攪拌，檢測糖度和酒精度的變化，監測發酵情況。

過濾澄清：將發酵好的果酒用氣囊壓榨機去除果渣，然后用孔徑0.45 μm 陶瓷膜進行過濾。

陳釀：將酒液裝罐密封，在6 ℃～8 ℃冷庫中陳釀6～12 個月；

殺菌：將調配好的果酒裝瓶封蓋，然后在恒溫水浴箱中進行巴氏殺菌（70 ℃，10 min）。

1.3.3 理化指標檢測

可溶性固形物：采用手持折光儀法；酒精度：按照GB 5009.225—2016《酒中乙醇濃度的測度》中方法測定；總糖、還原糖、總酸、感官評定：按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》規定的方法測定。

菌落總數：按GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》規定方法測定；大腸菌群：按GB 4789.3—2016《食品微生物學檢驗大腸菌群計數》規定方法測定。

1.3.4 感官測評

感官評定：參考農業部標準NY/T 1508—2017《綠色食品 果酒》，制定了適合本復合果酒的評分標準，由20 人組成品評小組進行參評，采取無記名方式對果酒的色澤、香氣、口感和典型性進行綜合評分，滿分100 分（色澤占20%、香氣占30%、口感占40%、典型性占10%），取總分的平均值為該樣品的綜合得分，評分標準見表1。

表1 復合果酒感官評分標準

1.3.5 單因素試驗

選用RB2 酵母為菌種，分別考察水蜜桃汁與火龍果漿的復合比例（1:2、1:1、2:1、3:1）、酵母接種量（0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L）、發酵溫度（11 ℃、15 ℃、19 ℃、23 ℃、27 ℃）、發酵時間（6 d、8 d、10 d、12 d、14 d）、初始糖度（18%、20%、22%、24%、26%）對復合果酒酒精度和感官的影響。每組試驗重復3 次。

1.3.6 發酵工藝主要因素的正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選取酵母接種量（A）、發酵溫度（B）、發酵時間（C）、初始糖度（D）為正交試驗優化的4 個因素，每個因素選擇3 個水平，以酒精度和感官評分為判定指標，采用L9（34）正交試驗優化發酵工藝。釀造工藝優化正交試驗因素與水平見表2。

表2 復合果酒發酵工藝正交試驗因素與水平表

2 結果與討論

2.1 不同水蜜桃汁添加比例對復合果酒品質的影響

水蜜桃汁與火龍果漿不同的復合比例對果酒酒精度與感官評分的影響如表3 所示。

表3 水蜜桃汁與火龍果漿的復合比例對復合果酒品質的影響

由表3 可知在酵母接種量0.3 g/L，發酵溫度為19 ℃，發酵時間為10 d，初始糖度為24%的條件下，隨著水蜜桃汁添加量的增多，酒精度有所增加，但總體變化不大，感官評分則是先上升后下降，在比例為1∶2 的時候感官評分最低，可能是因為水蜜桃汁添加過少，導致復合果酒的香氣不夠濃郁，口感欠柔和，在比例為3∶1 的時候，由于水蜜桃汁添加過多，導致果酒酒體色澤較淡，口感單一，當水蜜桃汁與火龍果的比例為2∶1 時，感官評分最高，因此，水蜜桃汁與火龍果的最佳復配比選為2∶1（ml∶g）。

2.2 酵母接種量對復合果酒品質的影響

在發酵過程中，酵母將糖轉化為酒精，在發酵溫度為19 ℃，發酵時間為10 d，初始糖度為22%的條件下，酵母接種量對復合果酒品質的影響如圖1 所示。

圖1 酵母接種量對復合果酒品質的影響

由圖1 可知，隨著酵母接種量逐漸增加，復合果酒的酒精度呈現先增加后降低的趨勢，當接種量為0.3 g/L 時，酒精度達到最大。圖中顯示感官評分的趨勢也是先增加后降低，當酵母接種量為0.3 g/L 時達到最佳口感，此時感官評分高達88分。酵母接種量越大，果酒中總糖的消耗越大，酒精度上升的越快。但過多的酵母會導致發酵進程加快，對果酒的風味和口感造成一定的影響。因此，選擇復合果酒的酵母接種量為0.3 g/L。

2.3 發酵溫度對復合果酒品質的影響

發酵溫度直接影響微生物的生長和代謝，從而會影響果酒的品質和口感，在酵母接種量為0.3 g/L，發酵時間為10 d，初始糖度為22%的條件下，不同的發酵溫度對復合果酒品質的影響如下頁圖2 所示。

由圖2 可知，隨著發酵溫度的升高，酒精度呈先升高后趨于穩定的趨勢，在發酵溫度為19 ℃時酒精度最高。感官評分隨著發酵溫度的升高先增加后降低，在19 ℃時口感最佳。溫度過低，酵母繁殖速度慢，發酵時間長，酒精度低；溫度太高會使酵母活動加劇，導致酵母過早死亡，同時伴隨一些高級醇等副產物的產生，對果酒的品質及風味產生不好的影響。因此，選擇復合果酒的最適發酵溫度為19 ℃。

圖2 發酵溫度對復合果酒品質的影響

2.4 發酵時間對復合果酒品質的影響

合適的發酵時間會讓水果中的風味物質在發酵過程中充分釋放，可以豐富果酒的口感。在酵母接種量為0.3 g/L，發酵溫度為19 ℃，初始糖度為22%的條件下，不同發酵時間對復合果酒品質的影響如圖3 所示。

圖3 發酵時間對復合果酒品質的影響

由圖3 可知，隨著發酵時間的延長，酒精度呈上升趨勢，而感官評分先增加后降低，在發酵時間為12 d 時口感最佳。適宜的發酵時間可以讓水蜜桃汁和火龍果內的風味物質充分融入到果酒中，使果酒的口感豐富。適宜的發酵時間可以使糖分充分轉化為酒精，但過長的發酵時間會導致不良物質析出，從而影響復合果酒的口感。因此，選擇復合果酒的最適發酵時間為12 d。

2.5 初始糖度對復合果酒品質的影響

在果酒的發酵過程中，初始糖度的多少直接影響最終酒精度的高低。在酵母接種量為0.3 g/L，發酵溫度為19 ℃，發酵時間為12 d 的條件下，不同初始糖度對復合果酒品質的影響如圖4 所示。

圖4 初始糖度對復合果酒品質的影響

為了使復合果酒達到所需的酒精度，需要添加適量冰糖以提高初始糖度。由圖4 可知，隨著初始糖度的增加，酒精度先升高后降低，在初始糖度為22%時最高。因為初始糖度過高，會導致細胞壁外滲透壓增大，使酵母菌的停滯期延長，對酵母的繁殖有抑制作用，起酵時間長，對酒精生成有明顯的抑制作用。感官評價結果表明當初始糖度為22%時，復合果酒口感最佳。因此，選擇復合果酒的最適初始糖度為22%。

2.6 復合果酒發酵工藝優化試驗

在單因素試驗的基礎上，以酵母接種量（A）、發酵溫度（B）、發酵時間（C）、初始糖度（D）為影響因素，酒精度和感官評分為評價指標，設計L9（34）正交試驗，結果與分析見下頁表4。

由表4 可知，對復合果酒酒精度影響最大的因素是B（發酵溫度），其次是D（初始糖度）和A（酵母接種量），而C（發酵時間）的影響最小。以酒精度為評價標準的最優工藝組合為A2B2C3D2。對于復合果酒的感官評分，影響因素的大小順序是B（發酵溫度）＞D（初始糖度）＞C（發酵時間）＞A（酵母接種量），其最優工藝組合為A2B2C3D2，即酵母接種量為0.3 g/L，發酵溫度為19 ℃，發酵時間為12 d，初始糖度為22%。

2.7 驗證試驗

由正交試驗結果可知，復合果酒的最佳工藝組合都是A2B2C3D2，但在正交表中沒有此組合，為了進一步驗證復合果酒最佳工藝參數的準確性，采用最優組合A2B2C3D2進行3 次重復性試驗，結果見下頁表5。

表4 復合果酒發酵工藝優化正交試驗結果與分析

表5 復合果酒發酵試驗驗證結果

由表5 可知，在A2B2C3D2條件下復合果酒酒精度和感官評分均高于正交試驗組中的結果，故選擇A2B2C3D2為最佳方案，即酵母接種量0.3 g/L，發酵溫度19 ℃，發酵時間12 d，初始糖度22%，在此條件下釀制的水蜜桃火龍果復合果酒的酒精度最高，口感最佳。

2.8 復合果酒理化指標及微生物指標

對最優條件下制得的復合果酒的理化指標進行測定，測定結果為：復合果酒酒精度13% vol，總糖8.1 g/L，總酸6.5 g/L，甲醇10.7 mg/L，果酒指標均符合農業部發布的NY/T 1508—2017《綠色食品果酒》的要求。

復合果酒微生物指標測定結果：菌落總數＜20 CFU/mL，大腸桿菌群＜3 MPN/100 mL，致病菌未檢出。

3 結 論

通過單因素試驗確定了水蜜桃汁與火龍果的復配比例為2∶1。以酵母接種量、發酵溫度、發酵時間和初始糖度為主要影響因素。在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗，對水蜜桃火龍果復合果酒的發酵工藝進行優化，最終確定了復合果酒的最佳工藝條件為：酵母接種量0.3 g/L，發酵溫度19 ℃，發酵時間12 d，初始糖度22%，此工藝條件下釀出的水蜜桃火龍果復合果酒顏色鮮艷、酒體醇厚、口感豐滿，同時具有水蜜桃和火龍果的天然風味。