獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵特性的研究

陳桂飛，劉艷秋*

（北華大學 林學院，吉林 吉林 132013）

獼猴桃（Actinidia chinensisPlanch）又稱狐貍桃、藤梨、羊桃、奇異果、麻藤果等，為落葉木質藤本植物。具有抗氧化[1-3]、降血壓[4]、預防癌癥[5]、提高免疫力[6-8]、促消化[9-10]、抗炎和抗病毒[11-12]等功效。

蘋果梨（Pyrus ussuriensisvarovoidea）為薔薇科梨屬果樹的果實，是北方寒溫帶地區主要果品之一，原產于吉林省延邊朝鮮族自治州。具有潤肺止咳[13-14]、清熱解毒[15]、利尿[16]、軟化血管[17-18]、止吐止瀉[19]、抗氧化[20]等功效。

中國是亞洲地區重要的果酒生產和消費國，2018年蘋果酒、梨酒和米酒產業收益為141.50億歐元，預計未來3年年均增長率達2.2%，人均果酒消費量可達到1.7 L[21]。中國果酒具有很大的市場潛力，復合果酒以其獨特的風味及口感備受消費者青睞，近年來關于復合果酒的口味多樣化、營養強化以及發酵條件的優化等成為我國從事果酒加工人員的關注焦點。王靜等[22]研究了獼猴桃酒發酵過程中營養成分變化及發酵方式對成品酒品質的影響進行了分析，李愛華等[23]利用混合酵母發酵對刺葡萄酒香氣成分氣味活性的調整作用進行了分析。本試驗以獼猴桃和蘋果梨為原料，利用單因素試驗結合正交試驗，優化復合果酒發酵工藝條件，以期為復合果酒的產業化生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

獼猴桃：陜西省寶雞市；蘋果梨：吉林省延吉市；安琪果酒酵母：安琪酵母股份有限公司；殼聚糖（食品級），1,1-二苯基-2-苦肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）：國藥集團化學試劑有限公司；白砂糖（優級）：吉林省杞參食品有限公司；Na2SO3（分析純）：天津市東麗區天大化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

LH-T032型糖度計：杭州陸恒生物科技有限公司；SPX-25085-11型生化培養箱：上海新苗醫療器械制造有限公司；722型紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；HHS型電熱恒溫水浴鍋：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；OHG-924385-III型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海新苗醫療器械制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 獼猴桃蘋果梨復合果酒加工工藝流程及操作要點

混合果汁的制備：獼猴桃、蘋果梨去皮，切分后分別加入3倍質量的水，并添加90 mg/L Na2SO3護色，用料理機破碎榨汁，0.4‰果膠酶45 ℃酶解1 h，四層紗布過濾。

加入一定比例已經活化的酵母菌，24 ℃恒溫發酵，在主發酵過程中根據觀察排氣。

成分調整：將兩種果汁充分混合，加入適量的白砂糖，制得發酵體系。

酵母活化：將0.4 g酵母菌加入50 mL 5 g/L的白砂糖溶液中，30 ℃活化25 min，得酵母菌活化液。

主發酵：在發酵體系中添加一定量的酵母活化液，一定條件下進行發酵。在主發酵過程中根據觀察排氣及溫度變化，當無氣體產生，溫度接近設置溫度，提示主發酵結束。

后發酵：主發酵結束后，采用虹吸法將酒液倒入另一發酵容器中，密閉防止氧化，溫度14 ℃，靜置發酵15 d。

澄清：后發酵結束后，加入0.6mg/mL的殼聚糖澄清24h。

陳釀：同樣采用虹吸方法將上層澄清酒液轉入另一滅菌后的發酵容器中，密封放在0～5 ℃的環境中存放2個月。

1.3.2 獼猴桃、蘋果梨果汁混合比例的確定

以感官評定為考察指標，分別研究獼猴桃汁與蘋果梨汁體積比為2∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶2（V/V）對獼猴桃蘋果梨酒發酵的影響。

1.3.3 獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵條件優化單因素試驗

獼猴桃蘋果梨酒發酵單因素試驗：以感官評定為考察指標，分別研究初始糖度（16%、18%、20%、22%、24%、26%）、發酵溫度（18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃、26 ℃）、酵母接種量（0.10 g/L、0.15 g/L、0.20 g/L、0.25 g/L、0.30 g/L）、發酵時間（4 d、5 d、6 d、7 d、8 d）對獼猴桃蘋果梨發酵酒的影響。

1.3.4 獼猴桃蘋果梨發酵條件優化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，分別以初始糖度、酵母接種量發酵溫度以及發酵時間為變量因子進行正交試驗，以感官評定為考察指標，確定獼猴桃蘋果梨復合果酒的最佳發酵條件，正交試驗因素與水平見表1。

表1 獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵條件優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation conditions optimization of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

1.3.5 測定方法

酒精度：按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的方法檢測。

感官評價：選取40名品評員，其中包括20名長期從事果酒加工的專業人員，另外20名為從事其他食品方面人員（其中20～30歲、30～40歲、40～50歲、50～60歲、60～70歲各4名）。食品專業人員權重0.6，非專業人員權重0.4，滿分100分，感官評分標準見表2。

表2 獼猴桃蘋果梨復合果酒感官指標評定標準Table 2 Sensory evaluation standards of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

抗氧化能力的測定：采用參考文獻[13]的方法測定，準確稱取一定量的DPPH，用乙醇溶解并稀釋至吸光度值為0.7，將試樣和3 mL DPPH溶液混勻，避光放置30 min，在波長517 nm處測定吸光度值，同時作空白對照，計算DPPH自由基清除率。

總還原能力的測定：取2.5 mL酒液放入試管中，依次加入pH為6.7的2.0 mL磷酸鹽緩沖溶液，2.5 mL 1%六氰合鐵酸鉀溶液，于50 ℃保溫20 min，冷卻后加入2.5 mL 10%三氯乙酸，3 000 r/min離心10 min，取2.5 mL上清液，依次加入2.5 mL蒸餾水，0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液，混合均勻，反應10 min，在波長700 nm處測定吸光度值[24]。以吸光度值反映其總還原能力，吸光度值越大，表明其總還原能力越強。

2 結果與分析

2.1 獼猴桃蘋果梨果汁混合比例對發酵酒品質的影響

由圖1可知，感官評分隨著獼猴桃汁量的增大呈現出先上升后下降趨勢，當獼猴桃汁和蘋果梨汁比為1∶1時達到最高，感官評分為95分。獼猴桃汁和蘋果梨比例大于1∶1時感官評分偏低。原因是獼猴桃含酸量較高，果酒酵母的耐酸能力較強，發酵液pH為3.5～4.5時，果酒酵母能夠正常活動，細菌及其他絕大多數雜菌受到抑制，當pH＜3.5時果酒酵母活力下降。因此，獼猴桃汁和蘋果梨汁比最佳選擇為1∶1。

圖1 獼猴桃蘋果梨汁比例對獼猴桃蘋果梨復合果酒品質的影響Fig.1 Effect of mixed proportion of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis juice on quality of A.chinensis and P.ussuriensis compound wine

2.2 初始糖含量對發酵品質的影響

圖2 初始糖度對獼猴桃蘋果梨復合果酒品質的影響Fig.2 Effect of initial sugar content on quality of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

由圖2可知，發酵酒的感官評分隨著初始糖度的增加呈先上升后下降的趨勢。當初始糖度為24%時感官評分為88分，發酵酒具有獼猴桃的香味和醇厚的酒香，但當初始糖度提高，感官評分降低，剩余的殘糖過多，口感偏甜。因此，選擇最佳初始糖度為24%。

2.3 酵母接種量對發酵酒品質的影響

圖3 酵母接種量對獼猴桃蘋果梨復合果酒品質的影響Fig.3 Effect of yeast addition on quality of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

由圖3可知，發酵酒感官評分隨著隨著酵母接種量的增加開始呈上升趨勢之后基本保持不變。當酵母接種量為0.25 g/L時，感官評分為89分，發酵酒具有獼猴桃香味和醇厚的酒香，當酵母接種量大于0.25 g/L感官評分變化不明顯，發酵體系中提供酵母的營養基質含量是一定的，過量的酵母并不能提高發酵酒的酒精度，同時也會增加成本。因此，選擇最佳酵母接種量為0.25 g/L。

2.4 發酵溫度對發酵酒品質的影響

圖4 發酵溫度對獼猴桃蘋果梨復合果酒品質的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on quality of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

由圖4可知，發酵酒的感官評分隨發酵溫度的增加開始時期呈逐漸增加趨勢，隨后開始下降，當發酵溫度為22 ℃時，感官評分為91分，發酵酒具有淡淡的獼猴桃香味和醇厚的酒香。在發酵過程中溫度升高，發酵周期縮短，當溫度超過22 ℃時，酵母菌生長受到抑制，酒精度和感官評分均下降。因此，選擇最佳發酵溫度為22 ℃。

2.5 發酵時間對發酵酒品質的影響

圖5 發酵時間對獼猴桃蘋果梨復合果酒品質的影響Fig.5 Effect of fermentation time on quality of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

由圖5可知，發酵酒的感官評分隨著發酵時間的增加先上升之后保持不變。當發酵時間為6 d時感官評分為95.7分。發酵酒具有獼猴桃香味和酒香。因此，最佳發酵時間為6 d。

2.6 獼猴桃蘋果梨復合果酒工藝條件優化

在單因素試驗的基礎上，以初始糖度、酵母接種量、發酵溫度、發酵時間為影響因子，發酵酒的感官評分為考察指標，采用正交試驗分析法結合感官評定，確定最佳的發酵工藝條件，試驗結果如表3。

表3 獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵條件優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation conditions optimization of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

從極差分析可知，影響獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵效果的因素依次為B＞D＞C＞A，即影響獼猴桃蘋果梨復合果酒發酵的因素依次是酵母接種量、發酵時間、發酵溫度、初始糖度。最佳發酵工藝為A1B3C3D2，即初始糖度為22%，發酵溫度為24 ℃，酵母接種量為0.30 g/L、發酵時間為7 d。在此條件下感官評分為96分。

2.7 獼猴桃蘋果梨復合果酒體外抗氧化能力的測定

比較發酵前后，澄清前后對獼猴桃蘋果梨酒的DPPH的清除能力及總還原能力，結果見表4。

表4 獼猴桃蘋果梨復合果酒的DPPH自由基清除率Table 4 DPPH radical scavenging rate of Actinidia chinensis and Pyrus ussuriensis compound wine

獼猴桃中含有表兒茶素、沒食子酸、綠原酸和兒茶素，蘋果梨中含有綠原酸、兒茶素和槲皮素等活性成分具有抗氧化性，通過表4可知，通過發酵能夠提高清除DPPH的能力，說明獼猴桃和蘋果梨經過發酵可能使活性物質增加，或者經過發酵轉化成具有清除DPPH的活性物質。但是經過澄清后，清除DPPH的能力略有下降，總還原能力略下降，說明可能是殼聚糖吸附了部分酚類物質。

3 結論

試驗通過單因素試驗和正交試驗得出獼猴桃蘋果梨的最佳發酵條件為初始糖度為22%，發酵溫度為24 ℃，酵母接種量為0.30 g/L、發酵時間為7 d；經發酵過程獼猴桃蘋果梨復合果酒抗氧化能力增強，澄清后DPPH自由基清除率為76.40%，總還原能力為0.49。