新疆桃果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化及其品質(zhì)評(píng)價(jià)

摘 要：【目的】研究新疆桃果酒的發(fā)酵工藝，并分析成品中的理化指標(biāo)、感官風(fēng)味、揮發(fā)性香氣成分，為新疆桃果酒深度開發(fā)提供理論依據(jù)。

【方法】以新疆桃品種綠光1號(hào)為釀酒材料，研究酵母種類、酵母添加量、溫度控制對(duì)桃果酒發(fā)酵過程中的pH值、糖類含量、酒精度及總酸的影響，在單一因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上優(yōu)化Box-Behnken響應(yīng)面工藝。

【結(jié)果】桃果酒最優(yōu)主發(fā)酵工藝參數(shù)為酵母添加量0.22 g/kg、發(fā)酵溫度21～23℃、二氧化硫添加量為80 mg/kg，制得桃果酒酒精度為7.9%vol。鑒定出桃果酒中19種揮發(fā)性香氣化合物主要揮發(fā)性香氣化合物，其中酯類物質(zhì)含量占總香氣物質(zhì)含量的86.341%，香氣主要成分前三名為癸酸乙酯（39.290%）、辛酸乙酯（27.032%）、月桂酸乙酯（9.384%）。

【結(jié)論】成品新疆桃果酒口感酸甜，酒香和諧、具有獨(dú)特桃果實(shí)香氣。

關(guān)鍵詞：新疆桃；桃果酒；工藝；響應(yīng)面設(shè)計(jì)；香氣；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S38"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"" 文章編號(hào)：1001-4330（2024）06-1423-09

【研究意義】新疆桃（Amygdalus ferganensis）葉片側(cè)脈直出達(dá)葉緣、葉邊不結(jié)合成網(wǎng)狀，區(qū)別于桃屬的其他種［1］。新疆油桃果品質(zhì)佳、口感好，9月成熟，新疆油桃可溶性固形物大于15°Brix，且香氣濃郁，將新疆油桃加工成桃果酒，可以最大限度地保留新疆油桃中的營(yíng)養(yǎng)成分，滿足果酒市場(chǎng)多樣化的需求。研究新疆桃果酒發(fā)酵工藝，分析其優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)深度開發(fā)新疆桃果酒有重要意義。【前人研究進(jìn)展】新疆油桃品種綠光1號(hào)是新疆桃的一個(gè)變種，以果皮光滑無毛區(qū)別于新疆毛桃［2］。新疆桃樹主要分布南疆喀什地區(qū)、和田地區(qū)、阿克蘇地區(qū)（約占95%以上）［3］。新疆桃的研究主要集中在分子生物學(xué)［4，5］、有害生物防治［6，7］等方面。【本研究切入點(diǎn)】新疆油桃果實(shí)帶皮硬度均小于3 kg/cm2，質(zhì)軟不耐儲(chǔ)運(yùn)，一般只能存放3～5 d，有必要提升新疆油桃深加工技術(shù)，提升其附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。有關(guān)新疆桃果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化的研究文獻(xiàn)鮮見報(bào)道，需要研究新疆桃果酒配比指標(biāo)。【擬解決的關(guān)鍵問題】以新疆阿克蘇地區(qū)新疆油桃品種綠光1號(hào)為材料，研究新疆桃果酒的發(fā)酵工藝，利用Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化桃果酒發(fā)酵工藝流程，從香氣、理化指標(biāo)、感官評(píng)價(jià)對(duì)桃果酒品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為新疆桃果酒深度開發(fā)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 油桃果實(shí)

選取新鮮成熟的新疆油桃品種綠光1號(hào)為釀酒材料（采集于阿克蘇市托普魯克鄉(xiāng)色日克蘇村），可溶性固形物平均含量達(dá) 19.12°Brix，。偏重亞硫酸鉀、皂土、降酸酵母、果酒專用酵母、耐低溫酵母LABA均購自帝伯仕自釀機(jī)有限公司。

1.1.2 主要儀器

紫外分光光度計(jì)（日本島津）；

WZS-I 型測(cè)糖儀（上海光學(xué)儀器廠）；

分析天平（北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；

7890A-5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國安捷倫公司）。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）選取新鮮成熟的新疆桃作為釀酒原料。清洗干凈；剔除壞果，低溫壓碎。稱取7 kg桃果于10 L玻璃廣口發(fā)酵罐中，按壓破碎，破碎過程中滴加92.5 mg/kg偏重亞硫酸鉀溶液用于護(hù)色和滅菌［8］，偏重亞硫酸鉀加入前溶解于10倍無菌水。加入果膠酶20 mg/kg，常溫（20～30℃）酶解8 h。

（2）酵母活化：先將設(shè)定添加量的活性干酵母加入10倍體積的5%、（35±1）℃糖液中，置于（35±1）℃恒溫水浴鍋中，輕輕攪拌，待酵母活化 15 min。

（3）主發(fā)酵：將活化成功的酵母液加入到待發(fā)酵果漿中，于設(shè)定溫度下發(fā)酵

12 d。

（4）過濾：濾除果渣，將酒液轉(zhuǎn)移至裝有單項(xiàng)排氣閥的發(fā)酵罐中，繼續(xù)發(fā)酵，觀察單向閥氣泡產(chǎn)生很緩慢或無氣泡出現(xiàn)，將果酒溫度調(diào)整到 4℃，并加入50 mg/kg的二氧化硫，及時(shí)終止發(fā)酵。

（5）陳釀：將發(fā)酵結(jié)束的果酒倒罐分離酒腳，5℃以下滿罐陳釀，防止酒氧化，倒罐1～2次。

（6）澄清過濾：原酒陳釀后加入澄清劑，靜置48 h以上。

（7）除菌灌裝：經(jīng)0.22 μm過濾機(jī)過濾除菌，即得成品。

（8）發(fā)酵過程中所有容器均需殺菌消毒，使用0.2%二氧化硫溶液沖洗晾干。

1.2.2 桃果酒主發(fā)酵單因素試驗(yàn)

準(zhǔn)備27份桃果漿，每組果漿7 kg，分別置于10 L玻璃發(fā)酵罐中，再分別加入不同種類酵母、不同酵母濃度，設(shè)定不同溫度，將不加酵母的桃果發(fā)酵試驗(yàn)作為對(duì)照，每組試驗(yàn)3次平行。在主發(fā)酵12 d時(shí)測(cè)定各組酒樣理化指標(biāo)。

1.2.2.1 酵母品種

桃果漿分別接種降酸酵母、果酒專用酵母、耐低溫酵母LABA，酵母濃度為0.2 g/kg，設(shè)定發(fā)酵溫度為20～22℃，啟動(dòng)發(fā)酵。

1.2.2.2 酵母濃度

桃果漿接種耐低溫酵母LABA，分別添加0.1、0.2、0.3 g/kg 酵母量，設(shè)定發(fā)酵溫度為20～22℃，啟動(dòng)發(fā)酵。

1.2.2.3 發(fā)酵溫度

桃果漿接種 0.2 g/L耐低溫酵母LABA，分別設(shè)定發(fā)酵環(huán)境溫度為16～18℃、20～22℃、24～26℃，開始發(fā)酵。

1.2.3 桃果酒主發(fā)酵響應(yīng)面試驗(yàn)

選擇發(fā)酵溫度、SO2添加量、酵母濃度3種影響因素為自變量，以桃果酒殘?zhí)橇繛轫憫?yīng)值，進(jìn)行3因素3 水平的 Box－Behnken 中心組合試驗(yàn)［9］。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定 3 次。表1

1.2.4 桃果酒品質(zhì)評(píng)價(jià)

1.2.4.1 理化指標(biāo)

用手持糖度計(jì)測(cè)定殘?zhí)橇浚凰岫扔?jì)測(cè)定pH值；酒精計(jì)法測(cè)定酒精度；蒽酮硫酸法［10］測(cè)定總糖；采用《GB/T 12456-2008食品中總酸的測(cè)定》測(cè)定總酸（以酒石酸表示）；Folin-酚試劑法［11］測(cè)定總酚；硝酸鋁法，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)量黃酮含量［12］；pH示差法［13］測(cè)定花色苷；色差儀測(cè)定［14］色差。

1.2.4.2 香氣成分［8，15］

（1）萃取：在常溫下，準(zhǔn)確稱取5 mL桃果酒于20 mL固相微萃取瓶，向瓶中放入磁子，蓋緊樣品瓶蓋，將固相微萃取器的萃取頭插入至樣品瓶中，推出纖維頭（未接觸溶液及瓶壁）。于80℃下平衡10 min，萃取40 min，吸附后將萃取頭直接插入氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀的進(jìn)樣口，進(jìn)樣口溫度250 ℃，解析時(shí)間5 min，同時(shí)開啟儀器并采集數(shù)據(jù)。

（2）色譜條件：色譜柱毛細(xì)柱HP 5-MS（30 m × 0.25 mm×0.25 μm），載氣：He （99.999%），流速 1.00 mL/min；進(jìn)樣方式：無分流手動(dòng)進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度250℃。表2

（3）質(zhì)譜條件：電離方式EI，電子能量70 eV，離子源溫度230℃，四級(jí)桿溫度150℃，傳輸線溫度250℃。掃描質(zhì)荷比范圍（m/z） 30～550。

1.2.4.3 感官評(píng)價(jià)

參考魯榕榕等［16］分析最優(yōu)主發(fā)酵工藝得到的桃果酒感官品質(zhì)，對(duì)樣品澄清度、色澤、香氣（濃郁度、豐富感、果香、異味）、滋味（酸度、余味長(zhǎng)短、協(xié)調(diào)感）9種指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，使用5 分結(jié)構(gòu)化數(shù)值尺度來量化，0～4表示感覺強(qiáng)烈程度逐漸增大。

1.3 數(shù)據(jù)處理

譜圖檢索及成分鑒定由SPME-GC/MS操作得到各樣品的質(zhì)譜相對(duì)豐度圖及總離子流（ Total-ion current，TIC） 圖。對(duì) TIC 圖中各有效峰代表的化學(xué)信息，標(biāo)準(zhǔn)譜庫 NIST 11.0，對(duì)比經(jīng)典氣相色譜化合物保留時(shí)間數(shù)據(jù)，鑒定桃果酒揮發(fā)物組分中的化學(xué)成分，并用峰面積歸一化法計(jì)算各化合物在總揮發(fā)性組分中的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酵母品種對(duì)桃果酒主發(fā)酵的影響

研究表明，降酸酵母發(fā)酵酒漿酒精度最低，殘?zhí)橇俊⑦€原糖最高，發(fā)酵力低于其他酵母。果酒專用酵母發(fā)酵酒漿殘?zhí)橇匡@著高于LABA耐低溫酵母發(fā)酵的桃酒漿（Plt;0.05），相同時(shí)間內(nèi)耐低溫酵母LABA酒精轉(zhuǎn)換能力較好，發(fā)酵力略低于LABA耐低溫酵母，但無明顯差異。因此選用耐低溫酵母LABA作為桃果酒發(fā)酵酵母。添加酵母試驗(yàn)組于空白試驗(yàn)組相比各項(xiàng)指標(biāo)差異顯著（Plt;0.05），桃果漿空白組不添加酵母也可以啟動(dòng)自然發(fā)酵。但自然發(fā)酵起酵慢，且不穩(wěn)定，易被雜菌的污染，導(dǎo)致成品酒液之間質(zhì)量差異大。圖1

2.2 不同酵母濃度對(duì)桃果酒主發(fā)酵的影響

研究表明，添加酵母試驗(yàn)組于空白試驗(yàn)組相比各項(xiàng)指標(biāo)差異顯著（Plt;0.05），不同酵母添加量的主發(fā)酵結(jié)果仍存在一定差異。當(dāng)酵母添加量為0.1 g/kg時(shí)，發(fā)酵效果低于其他酵母。因?yàn)榻湍柑砑恿窟^小，酵母菌增殖緩慢，在主發(fā)酵初始階段易被雜菌污染，且限制酒漿酒精度增長(zhǎng)。0.2 g/kg酵母添加量酒漿殘?zhí)橇亢匡@著低于其他酵母（Plt;0.05），與0.3 g/kg酒精度無明顯差異，但是0.3 g/kg酵母添加量發(fā)酵酒漿pH值較低，酒體酸度過高會(huì)降低桃果酒的柔和指數(shù)，對(duì)桃果酒口感有一定影響。因此選用桃果酒主發(fā)酵酵母添加量為0.2 g/kg。圖2

2.3 不同發(fā)酵溫度對(duì)桃果酒主發(fā)酵的影響

研究表明，發(fā)酵溫度對(duì)桃果酒主發(fā)酵過程中pH值和總酸的影響較大，當(dāng)發(fā)酵溫度在16～18℃時(shí)，酒漿酒精度最低，殘?zhí)橇孔罡撸≒lt;0.05），發(fā)酵力低于其他發(fā)酵溫度。當(dāng)發(fā)酵溫度在24～26℃時(shí)，酒漿總酸含量最高，且pH值顯著低于其它試驗(yàn)組（Plt;0.05），對(duì)桃果酒口感造成一定影響。圖3

2.4 響應(yīng)面多元回歸模型的建立

研究表明，桃果酒主發(fā)酵工藝參數(shù)的二次回歸方程：Y=11.06+0.19A-0.039B-0.050C-0.50AB-0.025AC+0.33BC+0.89A2+0.29B2+0.32C2。

響應(yīng)面優(yōu)化后的模型P值＜0.001，該二次方程模型極為顯著，失擬項(xiàng)P值=0.075 9＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，該模型與試驗(yàn)結(jié)果擬合程度良好。模型決定系數(shù)R2為0.976 7，校正決定系數(shù)R2adj為0.9467，變異系數(shù)為0.012 8，模型回歸方程與實(shí)際擬合度較好。一次項(xiàng)A對(duì)結(jié)果影響極顯著（P＜0.05），交互項(xiàng)AB、BC，對(duì)結(jié)果影響極顯著（P＜0.01）。影響桃果酒殘?zhí)橇康囊蛩赜纱笾列锳酵母濃度（g/kg）＞C SO2添加量（mg/kg）＞B發(fā)酵溫度（℃）。表3

有極顯著的交互作用因素為酵母濃度和發(fā)酵溫度、發(fā)酵溫度和二氧化硫添加量（P＜0.01），其他因素之間交互效應(yīng)不顯著（P＞0.05）。表4

利用模型得到桃果酒最佳主發(fā)酵工藝條件為酵母濃度0.222 5 mg/kg、發(fā)酵溫度21.192～23.192℃、二氧化硫添加量為80 mg/kg，預(yù)測(cè)殘?zhí)橇繛?1.543%。實(shí)際操作時(shí)根據(jù)操作條件修正為酵母濃度0.22 mg/kg、發(fā)酵溫度21～23℃、二氧化硫添加量為80 mg/kg，殘?zhí)橇繛?1.2%，酒精度為7.9%vol，實(shí)際測(cè)量值接近預(yù)測(cè)值，回歸模型有效。圖4

2.5 桃果酒香氣

研究表明，桃果酒共檢測(cè)出19種揮發(fā)性香氣化合物，酯類化合物相對(duì)含量最高（86.341%），其中相對(duì)含量排在前3位的酯類物質(zhì)分別為癸酸乙酯（39.290%）、辛酸乙酯（27.032%）、月桂酸乙酯（9.384%），帶給桃果酒果香、甜香等多樣香氣。醇類化合物相對(duì)含量最高為乙醇（5.855%）。表5，圖5

2.6 桃果酒理化指標(biāo)及感官

研究表明，桃果酒屬于低度果酒，入口酸甜濃郁，色澤光亮、呈淡雅的米黃色。外觀有明顯懸浮物和沉淀物，澄清度較低，需要在陳釀步驟后，利用澄清技術(shù)，使桃果酒最終成品澄清透亮。表6，圖6

3 討 論

發(fā)酵溫度對(duì)桃果酒主發(fā)酵過程中總酸的影響較大，與杜妹玲等［23］研究結(jié)果一致。總酸是評(píng)價(jià)果酒品質(zhì)的重要指標(biāo)，合適的酸度可以使桃果酒酒體協(xié)調(diào)，口感酸甜；若總酸含量過高，降低桃果酒的柔和指數(shù)，其感官風(fēng)味與整體品質(zhì)造成一定影響；同時(shí)，在桃果酒主發(fā)酵過程中，總酸含量過高，會(huì)影響酵母中后期發(fā)酵能力，導(dǎo)致發(fā)酵異常。通過因素之間交互作用3D響應(yīng)面曲面圖以及回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)可知有顯著的交互作用的因素為二氧化硫添加量和酵母濃度。利用模型得到桃果酒最佳主發(fā)酵工藝條件為酵母濃度0.22 mg/kg、二氧化硫添加量為80 mg/kg、恒溫發(fā)酵溫度21～23℃，此主發(fā)酵條件下測(cè)得殘?zhí)橇繛?1.3%，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果說明回歸模型有效。酯類是酒體中主要的呈香物質(zhì)，其數(shù)量及含量關(guān)系著桃果酒的風(fēng)味。由于酯類物質(zhì)在桃果酒中的含量比其他香氣成分要高，同時(shí)它的閾值普遍偏低，品嘗時(shí)香氣突出［17］，通過SPME-GC/MS檢測(cè)分析，桃果酒共含量最高的揮發(fā)性香氣化合物前3名為癸酸乙酯（39.290%）、辛酸乙酯（27.032%）、月桂酸乙酯（9.384%）。因?yàn)樵囼?yàn)制得的桃果酒是低度酒，所以乙醇（5.855%）相對(duì)含量較低。利用最優(yōu)主發(fā)酵工藝得到的桃果酒品質(zhì)優(yōu)，但是余味較短，澄清度較低，需要進(jìn)行陳釀及澄清步驟。

4 結(jié) 論

以新疆油桃品種綠光1號(hào)為材料，耐低溫酵母LABA作為酵母，桃果酒最優(yōu)主發(fā)酵工藝為：酵母添加量0.22 g/kg、發(fā)酵溫度21～23℃、二氧化硫添加量為80 mg/kg。桃果酒酒精度為7.9%vol，具有獨(dú)特桃果實(shí)香氣，香氣主要成分前3名為癸酸乙酯（39.290%）、辛酸乙酯（27.032%）、月桂酸乙酯（9.384%）。桃果酒品嘗起來口感酸甜，酒香和諧、色澤淡雅，具有獨(dú)特桃果實(shí)香氣，具備生產(chǎn)價(jià)值。

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Optimization of fermentation technology and quality evaluation of Xinjiang peach wine

Abstract：【Objective】 "Study the main fermentation process of peach wine， and the physical and chemical indexes， sensory flavor and volatile aroma components in the finished product were analyzed.The research results provide a scientific basis for the industrial production of Xinjiang peach wine.

【Methods】 "In this study， Xinjiang peach （Amygdalus ferganensis） ‘lyuguang No.1’ was used as raw material The effects of yeast type， yeast addition and fermentation temperature on pH， residual sugar， reducing sugar content， alcohol and total acid in the fermentation process of peach wine were studied， Box Behnken response surface optimization test was carried out on the basis of single factor test.

【Results】 "The optimal main fermentation process parameters of peach wine were determined through the test： yeast addition 0.22 g/kg， fermentation temperature 21-23℃， sulfur dioxide addition 80 mg/kg.Made peach wine with an alcohol content of 7.9% vol.The results of SPME-GC/MS showed that 19 volatile aroma compounds and the main volatile aroma compounds in peach wine were identified at the same time， in which the content of esters accounted for 86.341% of the total aroma substances.The top three main aroma components were ethyl decanoate （39.290%）， ethyl octanoate （27.032%） and ethyl laurate （9.384%）.

【Conclusion】 "The finished peach wine has sweet and sour taste， harmonious aroma and unique peach fruit aroma.

Key words：Amygdalus ferganensis; peach wine;technology; response surface design; aroma; quality