高蘇娟,李南薇*,劉功良,白衛東,傅曼瓊,艾連中
1. 仲愷農業工程學院輕工食品學院(廣州 510225);2. 大埔縣通美實業有限公司(梅州 514299);3. 上海理工大學醫療器械與食品學院(上海 200093)
柚子又名朱欒、香欒、文旦、內紫等[1],其果肉柔軟多汁,清甜微酸,除了富含維生素、氨基酸和微量元素外,還含有多種非營養性生理活性成分[2-3],深受大眾喜愛,具有“天然水果罐頭”之稱[4-6]。柚子除了直接食用,還可以加工成果醬[7]、果脯[8]、果汁[9]、果酒[10-13]、果醋[14-15]、茶飲料[16]和果凍[17]等。
蜜柚是柚子的一種高品質品種,多生長在南方,其中以福建和廣東的蜜柚比較出名。梅州蜜柚產于梅州市域內的梅縣、五華縣等60多個鎮,產量較高[18]。近年來,印度尼西亞、泰國和馬來西亞等國家的水果大批進入中國市場,尤其是廣東市場,這對梅州蜜柚的銷售市場也產生了很大的影響[18-19]。因此,對其進行精深加工來擴大柚果的產業鏈,已成為亟待解決的問題。
我國柚子酒的發酵工藝研究興起于21世紀,目前正成為研究熱點。李南薇等[10]、繆曉平等[11]、吳均等[12]、李宇等[13]對柚子果酒的最佳工藝條件進行探究,但以梅州蜜柚為原料的果酒發酵工藝尚鮮有研究。此次試驗借鑒了柚子酒生產過程中的研究經驗,以梅州蜜柚為原料,對梅州蜜柚果酒的釀造工藝進行研究。
梅州蜜柚、白砂糖(市售);安琪牌葡萄酒果酒專用酵母SY(安琪酵母股份有限公司);果膠酶(綠野食品配料商行);β-環狀糊精(廣東東康香料香精公司);其他試劑均為分析純。
HWS12電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科技有限公司);pHS-25pH測定儀(上海虹益儀器儀表有限公司);LDZX-30FBS立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫療器械廠);RHB80手持糖度儀(石家莊泰斯特儀器設備有限公司);HHB11-BS電熱恒溫培養箱(上海躍進醫療器械有限公司)。
1.3 試驗方法
1.3.1 梅州蜜柚果酒的釀造工藝流程
1.3.2 部分操作要點
原料處理:挑新鮮成熟的,以表皮略黃,無色斑及摔碰痕,手感光滑,感覺沉重,皮薄肉多的梅州蜜柚為佳。
添加果膠酶:加入0.25 g/L的果膠酶。
脫苦:選擇0.6% β-環狀糊精對蜜柚果汁進行脫苦[20]。
菌種活化:取葡萄酒果酒高活性干酵母SY,按1∶20(g/mL)的比例投放于2%的蔗糖水溶液中,并在35~40 ℃水浴條件下活化30 min,冷卻至28 ℃左右備用。
發酵:將調整好的蜜柚果汁放于電熱恒溫培養箱中發酵,并觀察現象。
巴氏殺菌:采用巴氏殺菌,在70 ℃下水浴20 min。
初始糖度采用手持糖度計測定;pH采用pH計測定;酒精度采用蒸餾比重法測定,方法參照GB/T 15038—2006執行;總糖含量采用菲林法測定,方法參照GB/T 15038—2006執行;大腸菌群采用MPN計數法測定;菌落總數采用平板計數法測定。
根據梅州蜜柚果酒的色澤、組織、風味、口感進行感官評分,總分100分,感官評價表見表1。選定10人作為感官鑒定小組,對其進行品評打分。
表1 梅州蜜柚果酒感官評價表
調節初始pH至4.0,SO2添加量為60 mg/L,果酒活性干酵母添加量為60 mg/100 mL,發酵溫度為22 ℃,發酵時間為5 d,探究初始糖度對蜜柚果酒的酒精度和感官評價的影響,結果見圖1。隨著初始糖含量的增加,蜜柚果酒的酒精含量逐漸增加,當糖度增加到22 °Bx后,酒精度增加緩慢。感官評分隨初始糖度的增加呈現先升后降的趨勢,當初始糖度為20 °Bx時,感官評分最高,繼續增加初始糖度,感官評分反而下降,這可能是過高的酒精度掩蓋了其果香風味。綜合考慮,梅州蜜柚果酒發酵的最適初始糖度為20 °Bx。
圖1 初始糖度對蜜柚果酒品質的影響
調節初始糖度20 °Bx,初始pH調為4.0,SO2添加量為60 mg/L,發酵溫度為22 ℃,發酵時間為5 d,探究酵母添加量對蜜柚果酒的酒精度和感官評價的影響,結果見圖2。酵母添加量對梅州蜜柚果酒的酒精度和感官評分有較大影響,且影響趨勢相似。當酵母添加量為40 mg/100 mL時,果酒的感官評分和酒精度明顯增加;繼續添加酵母,果酒的感官評分和酒精度變化都很小。綜合考慮,梅州蜜柚果酒的最適酵母添加量為40 mg/100 mL。
圖2 酵母添加量對蜜柚果酒品質的影響
調節初始糖度20 °Bx、酵母添加量40 mg/100 mL、SO2添加量60 mg/L、發酵溫度22 ℃、發酵時間5 d,探究初始pH對蜜柚果酒的酒精度和感官評價的影響,結果見圖3。初始pH對蜜柚果酒的酒精度影響不大,但是對果酒的感官評分影響卻很大。隨著pH的升高,果酒的顏色加深。同時,pH通過影響果酒的酸度,進而影響口感。當初始pH為4.0時,果酒的口感和品質最佳。因此,后續試驗選擇蜜柚果酒發酵的初始pH 4.0。
圖3 初始pH對蜜柚果酒品質的影響
調節初始糖度20 °Bx、酵母添加量40 mg/100 mL、初始pH 4.0、發酵溫度22 ℃,發酵時間5 d,探究SO2添加量對蜜柚果酒的酒精度和感官評價的影響,結果見圖4。曲線變化趨勢很小,即二氧化硫對蜜柚果酒的酒精度和感官評分影響不大。添加SO2對果酒的釀制可以起到殺菌、抗氧化、澄清和溶解等作用,但SO2添加量較多,對酵母菌的生長和發酵有一定的抑制作用。綜合分析,蜜柚果酒發酵的最適SO2添加量為60 mg/L。
圖4 SO2添加量對蜜柚果酒品質的影響
調節初始糖度20 °Bx、酵母添加量40 mg/100 mL、初始pH 4.0、發酵溫度22 ℃、SO2添加量60 mg/L,探究發酵時間對蜜柚果酒的酒精度和感官評價的影響,結果見圖5。蜜柚果酒的酒精度和感官評分隨發酵時間的延長變化趨勢相似,都是先增加后趨于穩定。當發酵時間從3 d延長至4 d時,梅州蜜柚果酒的酒精度和感官評分均明顯提高;發酵至第4天時,酒精度達到最大值(12.2%vol),感官評分為78分;繼續發酵,酒精度基本不變,感官評分的變化也較小。因此,蜜柚果酒的最佳發酵時間為4 d。
圖5 發酵時間對蜜柚果酒品質的影響
由單因素試驗可知,感官評分和酒精度的變化趨勢并不完全相同。單因素試驗是以感官評分為主要指標,酒精度指標為輔助指標篩選各因素的最優條件,因此正交試驗以感官評分為主要指標進行正交極差分析。根據單因素試驗結果可知,SO2添加量對果酒酒精度和感官評分影響不大,而初始糖度、酵母添加量、初始pH、發酵時間對蜜柚果酒品質的影響較大。因此,選取這4個因素對蜜柚果酒的發酵工藝條件進行正交優化試驗。正交試驗方案及結果見表2。
結果表明,蜜柚果酒感官評分最高的發酵工藝條件是A3B1C3D2,統計分析結果的最佳工藝為A2B1C3D2。補充試驗A2B1C3D2,經品評得分為87,酒精度為11.5%vol,與A3B1C3D2比較無顯著差別。即在試驗范圍內,初始糖度對產品感官評分的影響較小,20 °Bx和22 °Bx均能獲得較好的口感,最后確定蜜柚果酒發酵工藝條件為A2B1C3D2。試驗數據的極差分析結果表明,各因素對蜜柚果酒口感和風味的主次順序為C>B>A=D,即初始pH是影響蜜柚果酒的最主要因素,酵母添加量次之,初始糖度和發酵時間對蜜柚果酒的影響較小。蜜柚果酒的最優發酵條件為初始糖度20°Bx、酵母添加量30 mg/100 mL、初始pH 4.5、發酵時間4 d,在此條件下可釀出酒精度為11.5%vol、澄清透明、柚香與酒香協調的蜜柚果酒。
表2 發酵條件正交試驗結果
理化指標:酒精度11.5%vol,殘糖1.5 g/L。
微生物指標:細菌總數<50 CFU/mL,大腸菌群<3 MPN/100 mL。
感官指標:蜜柚果酒呈淡黃色透明液體,均勻澄清,無沉淀,柚香和酒香協調。
此次試驗選用的是安琪葡萄酒果酒專用酵母SY進行擴大培養,發酵結束后果酒帶有一些苦味。可從蜜柚果皮中篩選出天然、高產、具有脫苦作用的優秀菌株,并進行馴化,用于梅州蜜柚果酒的釀造。此外,蜜柚中富含維生素、蛋白質、有機酸和微量元素等多種營養成分及活性物質,具有較強的保健功能。該工藝釀制出的蜜柚果酒是否保留了這些營養物質和成分,還需要進一步地深入研究。