山楂山藥果酒的釀造工藝研究

◎ 王 勇，張瑞萍，王 煒，茍夢星，鄭麗萍，韓 益，孫于慶，孫浩冉，李靖靖

（鄭州工程技術學院 化工食品學院，河南 鄭州 450000）

1 材料與方法

1.1 試驗原料

鐵棍山藥，市售；山楂，購于水果超市；葡萄酒酵母，安琪酵母股份有限公司；a-淀粉酶食用級，河南萬邦實業(yè)有限公司；帝伯仕果膠酶，煙臺帝伯仕自釀機有限公司；純凈水。

1.2 儀器

電子天平（上海衡平儀器儀表廠）；電磁爐、美的榨汁機（廣東美的生活電器制造有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海昀躍儀器設備有限公司）；真空干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；冰箱（長虹美菱股份有限公司）。

1.3 方法

（1）山楂漿制作工藝流程。挑選山楂→清洗→去柄、去核、切瓣→護色→軟化→冷卻后打漿→酶解→煮沸滅酶殺菌→山楂汁[1]。

（2）山藥漿制作工藝流程。挑選山藥→沖洗→去皮及切條→護色→清洗→打漿→酶解→煮沸滅酶殺菌→山藥汁[2]。

（3）山楂山藥果酒制作工藝流程。山楂汁和山藥汁按照比例調配→活化酵母→加糖后進行發(fā)酵→過濾殺菌→成品[3]。

1.4 操作要點

1.4.1 山楂汁的制備

（1）挑選山楂。選取新鮮無霉變，無病蟲咬傷，無褐變，無損害，含有豐富糖量，果香味濃郁，成熟度適中的完整山楂。

（2）清洗。用清水對山楂表面進行沖洗，清洗表面異物和臟點。

（3）去柄、去核、切瓣。去掉山楂的柄桿，后把山楂切成瓣狀，去掉山楂核。

（4）護色。處理好的山楂迅速放入配好的護色液（0.4%的氯化鈉，0.4%的維生素C，0.8%的無水檸檬酸）[4]中浸泡一段時間拿出，由單因素試驗確定最佳的護色時間。

（5）軟化。把山楂表面的護色液沖洗掉后放入80 ℃左右的熱水中浸泡10 min，待其軟化。

（6）冷卻后打漿。山楂軟化后撈出，過濾水分后等其冷卻，通過單因素試驗確定最佳的山楂和水的比例，用榨汁機打至固體全部破碎成漿。

（7）酶解。量取一定量的山楂漿，放在恒溫水浴鍋中，恒定溫度為70 ℃，加入由單因素試驗所確定的最佳果膠酶量，攪拌至全部溶解，酶解2 h。

（8）煮沸滅酶殺菌。酶解后加熱煮沸維持10 min，進行滅菌處理。

（9）山楂汁。冷卻后密封放入冰箱里冷藏。

1.4.2 山藥汁的制備

（1）挑選山藥。選取新鮮、成熟度適中、無腐爛凍害、無蟲蛀以及無霉變斑點的鐵棍山藥作為試驗原料。

（2）沖洗。用自來水沖洗表面黏土，清洗干凈。

（3）去皮及切條。用削皮刀把洗干凈的山藥削皮，并將山藥切成長約3～5 cm，寬約0.5～1.0 cm的表面光滑條狀。

（4）護色。將切好的山藥條放入（檸檬酸0.4%、氯化鈉0.8%、維生素C 0.4%）[4]的護色液中浸泡，進行護色處理，由單因素試驗確定最佳的護色時間。

（5）清洗。經(jīng)過護色工藝后，將山藥條撈起，用清水沖洗掉山藥條上面的護色液和黏液。

（6）打漿。通過單因素試驗確定最佳的山藥和水的比例，用榨汁機打至固體全部破碎成漿。

（7）酶解。量取一定量的山藥漿，放入恒溫水浴鍋中，恒定溫度為70 ℃，加入由單因素試驗確定的最佳淀粉酶添加量，攪拌溶解，酶解2 h。

（8）煮沸滅酶殺菌。酶解后的山藥汁倒入鍋中煮沸維持10 min，進行滅酶殺菌處理。

（9）成品山藥汁。等冷卻后密封冷藏保存。

1.4.3 山楂山藥酒的制備

（1）山楂汁和山藥汁按照比例調配。通過單因素試驗確定山楂汁和山藥汁的最優(yōu)配比。

（2）活化酵母。溶解白砂糖配置5%的糖溶液[5]，取5 mL，加入由單因素試驗得出的最佳干酵母量，在42 ℃下活化30 min。

（3）加糖后進行發(fā)酵。在活化好的酵母液中加入合適的山楂山藥混合液，再加入單因素試驗所確定的最佳白砂糖添加量，加蓋密封發(fā)酵，置于單因素試驗所確定的最佳發(fā)酵溫度下保持恒溫，發(fā)酵24 h。

（4）過濾殺菌。將上述發(fā)酵好的山楂山藥酒，用紗網(wǎng)過濾掉雜質，使酒液澄清。導入洗凈的瓶子中，放入鍋里蒸，等瓶中的液體有小泡冒出，水溫一般維持在70 ℃左右，熄火后，燜10 min后取出。

（5）成品山楂山藥酒。殺菌冷卻后即得到成品。

1.5 果酒前處理工藝單因素試驗

1.5.1 護色時間對山楂汁和山藥汁感官品質的影響

把山藥切成長條，新鮮山楂切成瓣狀，使物體全部浸泡在（4%的維生素C+4%檸檬酸+8%氯化鈉）護色液中，設置0.25 h、0.50 h、1.00 h、1.50 h、2.00 h等不同時間進行對比，按山楂與水的配比為1∶4、山藥與水的配比為1∶2，打汁，進行感官評價，確定最適宜的護色時間。具體評分標準見表1。

表1 山楂漿、山藥漿感官評價表

1.5.2 山楂與水的配比和山藥與水的配比的感官品質的影響

將山楂與水（1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6）、山藥與水（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）以不同配比進行混合，分別進行感官評價，具體評分標準見表1。

1.5.3 果膠酶添加量對

山楂汁出品率的影響山楂與水按照1∶4的比例混合打漿，添加0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的果膠酶，水浴鍋恒定溫度70 ℃，酶解2 h，用紗布過濾出汁液，稱量計算其出品率，按公式（1）計算：

1.5.4 淀粉酶添加量對山藥汁出品率的影響

山藥與水按照1∶2的比例混合打漿，0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%的淀粉酶，水浴鍋恒定溫度70 ℃，酶解2 h，用紗布過濾出汁液，稱量計算其出品率，按公式（1）計算。

1.5.5 山楂山藥混合漿的感官品質的影響

將山楂漿和山藥漿（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、2∶1、3∶1和4∶1）不同配比進行混合，分別進行感官品質分析，分析項目有色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)，確定山楂漿和山藥漿的最優(yōu)配比。具體感官評價標準見表2。

表2 山楂山藥混合漿感官評價標準表

1.6 山楂山藥果酒釀造工藝單因素試驗

1.6.1 果酒感官評定評分標準

山楂山藥酒的感官評價指標包括色澤、香氣、口感、風格4個項目，由食品科學與工程專業(yè)的10名學生組成評定小組，經(jīng)過專業(yè)培訓后，對山楂山藥果酒進行感官評分，具體感官評價標準見表3。

表3 山楂山藥果酒感官評價標準表

1.6.2 酵母添加量對發(fā)酵的影響

將山楂漿與山藥漿按1∶4的比例混合，白砂糖添加量為6.0%，分別加入0.009%、0.010%、0.020%、0.030%、0.040%的酵母量共5組，在固定溫度20 ℃下，發(fā)酵24 h，進行感官評定，確定酵母對山楂山藥酒最佳的添加量。具體感官評價標準見表3。

1.6.3 白砂糖添加量對發(fā)酵的影響

將山楂漿和山藥漿按1∶4的配比進行混合，酵母量為0.020%，分別加入0.2%、0.6%、1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%和10.0%含量的糖共8組，在恒定溫度20 ℃下，發(fā)酵24 h，進行感官評定，確定白砂糖添加量對山楂山藥酒最佳的添加量。具體感官評價標準見表3。

1.6.4 發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響

將山楂漿和山藥漿按1∶4的配比進行混合，白砂糖添加量為6.0%，加入酵母量0.020%，分別置于17 ℃、20 ℃、23 ℃、26 ℃、29 ℃下發(fā)酵24 h，進行感官評定，確定山楂山藥酒最佳的發(fā)酵溫度。具體感官評價標準見表3。

1.6.5 山楂山藥果酒釀造工藝正交優(yōu)化試驗

通過1.6單因素試驗結果，確定果與水的配比、山楂汁與山藥汁的配比，其次選取發(fā)酵溫度（A）、酵母添加量（B）、白砂糖添加量（C）這3個作為影響因子進行正交試驗，具體評價指標為果酒感官評價，正交試驗因素與水平設計見表4。

表4 正交試驗因素與水平設計表

1.7 相關指標檢測方法

酒精度的測定：根據(jù)糖度轉換公式：酒精度=（初始糖度-發(fā)酵后糖度）×0.52；糖度的測定：糖度計法[6]；酸度的測定：pH計法測定[6]；菌落總數(shù)的測定：菌落計數(shù)器法測定[7]；大腸桿菌：MPN計數(shù)法[8]。

2 結果與分析

2.1 護色時間對山楂汁和山藥汁感官品質的影響

對不同護色時間的水果榨出的水果汁進行感官評價，結果如圖1所示。

圖1 不同護色時間對山楂汁和山藥汁感官品質的影響圖

由圖1可以看出護色時間對果汁的感官影響呈上升趨勢，隨著護色時間的增加，感官評分先快速增加后增加速度變緩，山楂在1 h評分最高，之后趨于平緩，山藥在護色0.5 h后感官評分無變化。對于護色后的水果，山楂打出的汁呈山楂本有的鮮紅色，山藥汁呈奶白色，在儲存過程中不發(fā)生氧化褐變，顏色無變深變暗現(xiàn)象。綜合可得出，山楂最適宜的護色時間為1 h，山藥最適宜的護色時間為0.5 h。

2.2 山楂與水的配比和山藥與水的配比的感官品質的影響

山楂和水按照不同的配比進行榨汁，對其進行感官分析，結果見表5，在水添加量較少時，汁液黏稠，榨汁相同時間顆粒物大，并且口感過酸，但隨著水的添加量過高時，汁液太稀，會使發(fā)酵的原產物稀少，酸度下降，山楂的香氣也隨之減少，綜合得出山楂與水配比為1∶4時口感最好，組織狀態(tài)不稠不稀，山楂的香氣、酸度適中。

表5 山楂與水的配比對感官品質的影響表

山藥和水按照不同的配比進行榨汁，對其進行感官分析，結果見表6，由表6可知水添加量過少時，汁液如面糊一樣，隨著水添加量增加，山藥汁變稀，山藥味減淡。綜合得出山藥與水配比為1∶2時口感最好，清甜甘爽，色澤奶白。

表6 山藥與水的配比對感官品質的影響表

2.3 果膠酶添加量對山楂汁出品率的影響

不同果膠酶添加量對山楂出品率的影響如圖2所示。由圖2可知，隨著果膠酶添加量的增加，山楂汁的出品率也不斷增加。當果膠酶添加量為0%、0.1%、0.2%，出品率分別達到65.1%、68.3%、74.9%，可以看出在反應起始時，出品率上升趨勢明顯，受果膠酶添加量的影響較大，說明添加果膠酶可以提高山楂的出品率，而在果膠酶添加量大于0.2%，出品率變化比較穩(wěn)定。在果膠酶添加量為0.2%時，反應速度達到最大，作用底物分解完全，但過高的酶濃度使一部分果膠酶不能與底物相結合，反應變得遲緩，水解產物量變化不明顯。綜合得出山楂漿中果膠酶添加量為0.2%時，出品率最優(yōu)。

圖2 果膠酶添加量對山楂汁出品率的影響圖

2.4 淀粉酶添加量對山藥汁出品率的影響

由圖3可知，在淀粉酶添加量為0%、0.1%，0.2%和0.3%時，山藥汁的出品率隨著淀粉酶添加量的增加而增加，在0.3%時達到最大值71.3%，在之后出品率呈平緩趨勢變化。由于酶對作用底物具有專一性，當與一定量的作用底物進行反應時，能夠反應的底物被全部水解完后，淀粉酶的增多對山藥汁的出品率基本無影響。由此綜合得出山藥漿中淀粉酶添加量為0.3%時，出品率最高。

圖3 淀粉酶添加量對山藥汁出品率的影響圖

2.5 山楂汁與山藥汁配比山楂山藥汁的感官品質的影響

由表7可知，當山楂比例過高時，由于山藥香氣較淡，易被山楂的香氣覆蓋，酸度變高，缺少山藥的滋味，顏色變?yōu)榈S色，組織狀態(tài)變化不大。綜合得出山楂汁與山藥汁的最佳配比為1∶4，此混合果汁色澤淡黃，果香和滋味相互協(xié)調，口感酸甜可口。

表7 山楂汁與山藥汁的配比對感官品質的影響表

2.6 酵母添加量對發(fā)酵的影響

添加不同量的酵母粉對果酒品質的影響如圖4。由圖4可知，隨著酵母添加量的增多，感官評分先上升后下降。在發(fā)酵過程中，酵母添加量越多發(fā)酵速度越快，糖分消耗變多，導致果酒甜度降低，口感較酸；酵母過多時，可能會發(fā)酵成醋。而酵母添加量過少時，果酒發(fā)酵速度遲緩，發(fā)酵周期變長。綜合得出酵母添加量為0.020%時，果酒發(fā)酵味道較好，不但保留了水果原有的果香，也具有濃厚的酒味。因此本試驗選擇0.020%、0.010%、0.030%作為正交試驗的3個水平。

圖4 酵母添加量對果酒品質的影響圖

2.7 白砂糖添加量對發(fā)酵的影響

不同白砂糖添加量對成品果酒感官的影響結果如圖5所示。由圖5可知，隨著白砂糖的添加量的增加，感官評分呈先上升后下降的趨勢。糖量較少時，酵母菌生長代謝速度變慢，酒精味不濃，甜度不夠；在糖量過多時果酒甜度太高，成品口感不好，或在發(fā)酵前期糖濃度太高會抑制酵母發(fā)酵。綜合可得在白砂糖添加量為4.0%時，發(fā)酵出的果酒成品口感最好。而白砂糖添加量為2.0%、4.0%、6.0%、8.0%時，感官評分分別為53、69、67、58，添加量2.0%和8.0%的評分與4.0%和6.0%的相差較多，因此本試驗選擇4.0%、6.0%、5.0%作為正交試驗的3個水平。

圖5 白砂糖添加量對果酒品質的影響圖

2.8 發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響

在不同的溫度下進行發(fā)酵試驗，對果酒進行感官評價，試驗結果如圖6所示。從圖6可以看出感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，果酒酵母活動的最適宜溫度為22～30 ℃，溫度過低時，發(fā)酵速度緩慢，溫度升高時，酒精度升高，會有辛辣的口感，水果的香氣被散失，同時容易生長雜菌，對果酒的品質有影響。所以在最適的溫度時，酵母菌會進行正常的生長代謝過程，發(fā)酵周期合適。綜合可得溫度為23 ℃品嘗口感最好。因此選擇23 ℃、20 ℃、26 ℃作為正交試驗的3個水平。

圖6 發(fā)酵溫度對果酒品質的影響圖

2.9 正交優(yōu)化試驗

正交優(yōu)化試驗結果見表8。

表8 山楂山藥果酒正交試驗結果表

由表8可知，影響山楂山藥果酒品質的因素的主次順序為C＞B＞A，即影響最大的因素是白砂糖添加量，其次為酵母添加量，最后是發(fā)酵溫度。而山楂山藥酒發(fā)酵工藝條件的最佳組合為A2B2C2，即發(fā)酵溫度20 ℃、酵母量添加量0.010%、白砂糖添加量6.0%。

2.10 產品質量標準

2.10.1 感官指標

此工藝條件下的山楂山藥果酒色澤乳白，酒液清亮，具有山楂和山藥的果香，酒香濃厚，無明顯沉淀物，酒體協(xié)調。綜合感官評價評分為87.60分。

2.10.2 理化指標

通過糖度轉化公式計算得出成品果酒酒精度為1.56%vol，由糖度計測得糖度為4.00 g·L-1，pH計測得總酸度為5.5 g·L-1。

2.10.3 微生物指標

根據(jù)GB 4789.2—2016測得菌落總數(shù)≤50個/100 CFU·mL-1，由GB 4789.3—2016未測出大腸菌群總數(shù)，無致病菌檢出，均符合國家標準要求。

3 結論

山楂山藥果酒的最優(yōu)釀造工藝為：鮮山楂最佳護色時間為1 h，山藥最佳護色時間為0.5 h；山楂與水的最佳配比為1∶4，山藥與水的最佳配比為1∶2；酶解過程中山楂漿中果膠酶最佳添加量為0.2%，山藥漿中淀粉酶最佳添加量為0.3%，山楂汁與山藥汁的最佳配比確定為1∶4。發(fā)酵溫度為20 ℃、酵母量添加量為0.01%、白砂糖添加量為6.0%。果酒外觀澄清透亮，酒香醇厚且濃郁，酒體協(xié)調，甜度適中，有山藥和山楂特有的香氣。其酒精度為1.56%vol，糖度為4.00 g·L-1，總酸度為5.5 g·L-1。