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瓯柑南瓜果酒的研制



全 文 :作者简介:李彦坡(1983-),温州科技职业学院助教,硕士。
E-mail:liyanpo2003@126.com
通讯作者:徐静
收稿日期:2012-05-15
第28卷第4期
2 0 1 2年7月
OOD&MACHINERY
食 品 与 机 械
Vol.28,No.4
Jul.2 0 1 2
10.3969/j.issn.1003-5788.2012.04.059
瓯柑南瓜果酒的研制
Development of citrus reticulata cv.suavissima fruit wine
李彦坡1,2
LI Yan-po1,2
 
徐 静1,2
XU Jing1,2
 
王青波1,2
WANG Qing-bo1,2
 
施成伟1,2
SHI Cheng-wei1,2
 
唐希泽1,2
TANG Xi-ze1,2
(1.温州科技职业学院,浙江 温州 325006;2.温州市农业科学研究院,浙江 温州 325006)
(1.Wenzhou Science and Technology Vocational College,Wenzhou,Zhejiang325006,China;
2.Wenzhou Academy of Agricultural Science,Wenzhou,Zhejiang325006,China)
摘要:以瓯柑、南瓜为原料,开发果酒产品。研究酶解时间、
温度及酶用量对果汁果胶酶解程度的影响,酵母添加量、初
始糖度、发酵时间和发酵温度对果酒发酵的影响,确定果酒
酿造的最佳工艺参数。结果表明:果胶酶添加量0.015%,酶
解时间2.5h,酶解温度45℃,酵母菌接种量0.265‰,发酵
液初始糖度21.0%,发酵温度32.1℃,发酵时间4d,酿制的
瓯柑果酒香气浓郁,具有特有的苦味,营养丰富。
关键词:瓯柑;南瓜;果酒
Abstract:Taking Citrus reticulate cv.Suavissima and pumpkin as raw
materials,a mixed fruit wine was developed.The effect of enzymatic
hydrolysis time,enzymatic hydrolysis temperature and enzyme dos-
age on mixed juice and the effect of sugar content,fermentation time
and temperature were researched,the optimal fermented parameters
were obtained.The result is pectinase usage 0.025%,hydrolysis
time 2.5h,hydrolysis temperature 45℃,inoculum of dry yeast 0.
265%,initial sugar content 21%,fermented temperature 25℃and
fermentation time 4d,the mixed fruit wine shows good flavor and
bitter,The fruit wine was rich nutrition.
Keywords:citrus reticulata cv.suavissima;pumpkin;fruit wine
瓯柑是温州传统的品种,以其丰产、优质、耐贮、具保健
功能被视为果中珍品,素有“端午瓯柑似羚羊”之说[1,2]。每
100mL瓯柑果汁中含维生素B128.4mg,B218.2mg,VC
44.4mg,糖分8.58mg,柠檬酸5.42g[3]。瓯柑食用时有微
苦味,其苦味成份新橙皮甙和柚皮甙,有降压、降温、耐缺氧
和增加冠脉流量等药效作用[4]。南瓜营养价值较高,富含淀
粉、脂肪、还原糖、多种氨基酸、维生素及矿物质,还含有防
癌、治病等多种功效因子,经常被开发或与其他果蔬调配成
多种产品[5-7]。
瓯柑在浙南地区广受青睐,但瓯柑的消费还只是作为鲜
食,每年成熟季节及第二年春天都有大量瓯柑堆积,价格低
廉,农民收益甚微。目前对于瓯柑的研究较少,主要集中在
瓯柑果实贮藏过程的生理变化、瓯柑中多种功能成分的提取
与鉴定等[8-10],但对于瓯柑果酒的研究鲜有报道。本试验以
瓯柑为原料,添加少量南瓜汁,开发瓯柑南瓜复合果酒产品,
旨在提高温州瓯柑附加值,为瓯柑的综合利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料与试剂
瓯柑、南瓜:购于温州市农产品批发市场;
白砂糖、亚硫酸钠、柠檬酸:均为市售食品级;
果胶酶:1万U/mL,安琪酵母股份有限公司;
安琪葡萄酒、果酒专用酵母:安琪酵母股份有限公司。
1.1.2 试验仪器
数显恒温水浴锅:HHS型,上海博迅实业有限公司医疗
设备厂;
循环水式多用真空泵:SHB-D型,巩义市予华仪器有限
责任公司;
电热恒温鼓风干燥箱:DHG-9246A型,上海精宏实验设
备有限公司;
生化培养箱:SHP-150型,上海精宏实验设备有限公司;
精密电子天平:AR-2140,梅特勒-托利多仪器(上海)有
限公司;
手持式糖度计:WYT型,福建泉州光学仪器厂;
酒精计:3808型,河北省滨海玻璃仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 工艺流程
原料预处理→打浆→果胶酶处理→过滤→混合调糖调
酸→高温杀菌→冷却→发酵→ 澄清→ 装瓶→封口→杀菌
↑ ↓
活性干酵母→活化 成品酒
712
1.2.2 操作要点
(1)原料预处理:选择完整、无霉烂、无虫害的瓯柑和南
瓜,将瓯柑清洗去皮,南瓜切块蒸煮。
(2)打浆:将瓯柑、南瓜分别打浆,瓯柑浆过滤取汁,与
南瓜浆混合。
(3)果胶酶处理:向混合果汁中加入果胶酶,水浴锅中
保温酶解2.5h后过滤,得混合汁。
(4)组分调整:向果汁中加入蔗糖调整果汁糖度,加入
的蔗糖应先用少量果汁溶解,再加入果汁中。使用柠檬酸调
整酸度使果汁pH值为4.0。
(5)酵母活化:称取所需的活性干酵母,加入到2%糖水
中,置于35~40℃的恒温水浴中活化20min。
(6)酒精发酵:将活化好的酵母加入到果汁中,装罐,置
于32℃恒温培养箱中培养一定的时间,发酵过程中测定果
酒的残余糖度和酒精度。
(7)杀菌:在70~75的水浴中杀菌15~20min。
1.2.3 单因素试验
(1)酶解温度对酶解效果的影响:将南瓜、去皮的瓯柑
混合榨汁,过滤,加入0.015%的果胶酶,分别在25,30,35,
40,45,50℃下水解2.5h,研究酶解温度对出汁率的影响。
(2)酶解时间对酶解效果的影响:混合果汁中加入
0.015%果胶酶,于45℃下,分别水解0.5,1.0,1.5,2.0,
2.5,3h,研究酶解时间对出汁率的影响。
(3)酶用量对酶解效果的影响:混合果汁中分别加入
0.001%,0.005%,0.010%,0.015%,0.020%的果胶酶,于
45℃下水解2.5h,研究酶用量对出汁率的影响。
(4)发酵时间对果酒发酵的影响:调整混合果汁初始糖
度20%,pH 4.0,酵母接种量0.025%,发酵温度30℃,每隔
1d测定残余糖度,考察果汁中糖度随发酵时间的变化。
(5)发酵温度对果酒发酵的影响:调整混合果汁初始糖
度20%,pH 4.0,酵母接种量0.025%,将果汁分别置于20,
25,30,35,40℃环境下发酵5d,以残余糖度为指标,考察发
酵温度对酒精发酵的影响。
(6)初始糖度对果酒发酵的影响:调整混合果汁初始糖
度分 别 为 15%,18%,20%,22%,24%,酵 母 量 接 种 量
0.025%,25℃发酵5d,考察初始糖度对酒精发酵的影响。
(7)酵母添加量对果酒发酵的影响:调整混合果汁初始
糖度22%,pH 4.0,发酵温度30 ℃,分别接入0.010%,
0.015%,0.020%,0.025%,0.030%的酵母进行果酒发酵试
验,研究酵母添加量对酒精发酵的影响。
1.2.4 Box-Hehnken试验优化果酒发酵工艺条件 为进一
步确定瓯柑果酒的最佳发酵工艺条件,在单因素基础上以酒
精度为响应值,采用Box-Hehnken试验优化发酵温度、发酵
初始糖度及酵母添加量。
1.2.5 分析方法
(1)出汁率的计算:按(1)计算。
出汁率=
混合果汁总重(g)-滤渣(g)
混合果汁总重(g) ×100%
(1)
(2)糖度测定:采用手持式糖度计测定。
(3)酒精度的测定:按GB/T 15038———2006中的酒精
计法执行。
2 结果与分析
2.1 果胶酶解工艺条件的确定
2.1.1 酶解温度对酶解效果的影响 酶解温度对酶解效果
的影响见图1。
温度
Temperature/℃



Ju
ic
e
yi
el
d/
%
◆ ◆ ◆




91
92
93
94
95
96
97
90
50403020 60
图1 酶解温度对酶解效果的影响
Figure 1 The effect of temperature on hydrolysis
由图1可知,当温度较低时,出汁率随酶解温度升高而
逐渐增加,当酶解温度在45℃时,出汁率最高,温度进一步
提高时,出汁率呈下降趋势,温度在55℃时略微升高,但出
汁率低于45℃。由于酶是蛋白质,温度过高会导致酶蛋白
逐渐变形而失活。因此,酶解温度选择45℃。
2.1.2 酶解时间对酶解效果的影响 酶解时间对果汁酶解
效果的影响见图2。
时间
Time/h



Ju
ic
e
yi
el
d/
%
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
86
88
90
92
94
96
98
80
3210 4
82
84
图2 时间对酶解效果的影响
Figure 2 The effect of time on hydrolysis
由图2可知,随着酶解时间的增加,出汁率整体呈现先
增加后降低的趋势;当酶解时间为2.5h时,出汁率最高,酶
解效果最好。
2.1.3 酶用量对酶解效果的影响 酶用量对酶解效果的影
响见图3。由图3可知,随着酶用量的增加,出汁率不断增
大,当酶用量超过0.015%后,果汁出率增加不显著。因此酶
用量为0.015%时,酶解效果较好。
812
开发应用   2012年第4期
用量
Dosage/%



Ju
ic
e
yi
el
d/
%
◆ ◆ ◆
◆ ◆
90
92
94
96
98
100
0.0050 0.010 0.015 0.020 0.025
图3 酶用量对酶解效果的影响
Figure 3 The effect of enzyme addition on hydrolysis
2.2 酒精发酵工艺条件的确定
2.2.1 发酵时间对果汁酒精发酵的影响 果汁发酵程度随
时间的变化见图4。
时间
Time/h




Re
sid
ua
ls
ug
ar
/%

◆ ◆ ◆
0
5
10
15
20
20 4 6 8 10
◆◆◆
◆◆◆

图4 时间对果汁酒精发酵的影响
Figure 4 The effect of time on fermentation
发酵过程中,主要变化为酵母菌利用糖生成酒精。糖度
降低的速度反映了发酵的快慢。由图4可知,发酵液在1~
2d内糖度降低最快,发酵5d后,残余糖度基本不再变化,说
明此时酒精发酵趋于缓慢。
2.2.2 发酵温度对果酒发酵的影响 发酵温度对酒精发酵
的影响结果见图5。
适当提高温度固然可加快发酵速度,但是温度过高会使
酵母提早衰老,同时易受杂菌侵害而降低酒度影响品质。温
温度
Temperature/℃




Re
sid
ua
ls
ug
ar
/%


0
5
10
15
25
15
◆◆◆
20
20 25 30 35 4540
图5 温度对果酒发酵的影响
Figure 5 The effect of tem perature on fermentation
度过低发酵缓慢,而且容易加重果汁氧化。由图5可知,在
相同的发酵时间下,果酒残余糖度随着温度的升高有先降低
后升高的趋势,主要是适合的温度可以使酵母活性增强,使
糖代谢速度加快。当温度超过35℃后,由于温度过高,酵母
明显受到抑制,发酵液中的残余糖度明显升高。因此,发酵
温度控制在25~35℃时发酵效果最好。
2.2.3 初始糖度对果酒发酵的影响 初始糖度对果酒最终
酒精度的影响见图6。
初始糖度
Initial sugar content/%



Al
co
ho
ld
eg
re
e/
% ◆

0
2
4
6
10
15



8
16 17 18 20 252119 22 23 24
图6 初始糖度对果酒发酵的影响
Figure 6 The effect of initial sugar content on fermentation
由图6可知,随着初始糖度的增加,酒精度先增高后降
低。当糖度不超过22%时,酵母利用糖代谢产生酒精的量较
高,当初始糖度超过22%时,过高的糖产生的强渗透压会影
响酵母菌繁殖和代谢,使发酵缓慢且酒精生成率低。当糖度
为22%时,产生的酒精度较高,果酒品质也较好。
2.2.4 酵母添加量对果酒发酵的影响 酵母添加量对酒精
发酵的影响见图7。
0.010
酵母添加量
Inoculum of dry yeast/%
2
3
4
6
8




Re
sid
ua
ls
ug
ar
/%
7
5
0.015 0.020 0.025 0.030
◆◆◆◆◆
图7 酵母添加量对果酒发酵的影响
Figure 7 The effect of dry yeast addition on fermentation
酵母接种量少,自身繁殖代谢慢,酵母代谢糖产生酒精
的转化率降低,残糖含量高,生成的酒精含量低,酒质不协
调;接种量过大,酵母菌提早进入衰退期,对酒精生成量也有
一定影响。由图7可知,当酵母添加量在0.025%时,发酵效
果较好。
2.2.5 Box-Hehnken试验优化果酒发酵工艺条件 试验编
码表见表1,试验设计及结果分析见表2。
912
第28卷第4期 李彦坡等:瓯柑南瓜果酒的研制  
表1 Box-Hehnken试验编码表
Table 1 The codes of levels
水平 X1温度/℃ X2初始糖度/% X3酵母添加量/‰
-1  25  18  0.20
0  30  20  0.25
1  35  22  0.30
表2 Box-Hehnken试验设计及结果分析表
Table 2 The design of Box-Hehnken and result analysis
试验号 X1 X2 X3 酒度/%Vol
1 -1 -1  0  6.8
2 -1  1  0  6.5
3  1 -1  0  6.3
4  1  1  0  10.8
5  0 -1 -1  8.6
6  0 -1  1  7.5
7  0  1 -1  8.5
8  0  1  1  10.2
9 -1  0 -1  5.8
10  1  0 -1  9.0
11 -1  0  1  6.6
12  1  0  1  10.2
13  0  0  0  11.5
14  0  0  0  11.5
15  0  0  0  11.4
  应用SAS的RsReg程序进行数据分析,并建立二次响
应面回归模型,方差分析见表3。由表3可知,除交互相X1
X3外,其余均显著。剔除不显著项后进行方差分析(见 表3)
可知,回归模型显著。由表4可知,R2 为0.9797,表明此模
型拟合程度良好。回归模型:
  Y =131.486 7+21.96 X1 +14.88 X2 +5.88 X3 -
40.673 33 X21+20.235 X1X2-29.608 33 X22+12.375 X2X3-
25.253 33 X23 (2)
由表3可知,X1和X2的交互作用、X2和X3的交互作用
显著,分别以X3=0,X1=0可得X1和X2与响应值及X2和
X3 与响应值间的相互影响关系(见图8和图9)。
为进一步得到最佳点,将回归方程分别对各自变量求一
阶偏导数等于零,可得三元一次方程组:
 
21.96-81.346 6x1+20.235x2 =0
14.88+20.235x1-59.216 66x2+12.375x3 =0
5.88+12.375x2-50.506 66x3 =


烆 0
(3)
解方程组得x1 =0.421 065、x2 =0.508 873、x3 =
0.293 237
变换为实际值即得,发酵温度为32.1℃,初始糖度为
21.0%,酵母添加量为0.265‰。由回归方程预测在此条件
下的果酒酒精度的理论值为12.0%。
采用理论得到的最佳工艺参数进行验证试验,由于发酵
过程中气体的逸出及酒精测定过程中造成的误差,所得实际
果酒酒精度为11.3%,与理论预测值基本一致,果酒具有瓯柑
特有的香味和苦味,可见该模型能较好地预测实际发酵 情况。
表3 方差分析表
Table 3 Analysis of variance
变异
来源
主模型
自由

离均差平
方和SS
均方
MS
比值

Pr>F
预测模型
自由

离均差平
方和SS
均方
MS
比值

Pr>F
X1 1  3 857.933  3 857.933  57.007 66** 0.000 646  1  3 857.933  3 857.933  60.690 61  0.000 236
X2 1  1 771.315  1 771.315  26.174 26** 0.003 719  1  1 771.315  1 771.315  27.865 23  0.001 867
X3 1  276.595 2  276.595 2  4.087 175**0.099 158  1  276.595 2  276.595 2  4.351 224 0.082 056
X21 1  6 108.259  6 108.259  90.260 14** 0.000 218  1  6 108.259  6 108.259  96.091 34  0.000 1
X1X2 1  1 637.821  1 637.821  24.201 65** 0.004 399  1  1 637.821  1 637.821  25.765 18  0.002 275
X1X3 1  43.033 6  43.033 6  0.635 896  0.461 374 - - - - -
X22 1  3 236.874  3 236.874  47.830 44** 0.000 969  1  3 236.874  3 236.874  50.920 5  0.000 381
X2X3 1  612.562 5  612.562 5  9.051 676**0.029 803  1  612.562 5  612.562 5  9.636 454 0.021 002
X23 1  2 354.699  2 354.699  34.794 76** 0.001 992  1  2 354.699  2 354.699  37.042 66  0.000 895
模型 9  18 440.23  2 048.914  30.276 27** 0.000 776  8  18 397.19  2 299.649  36.176 66  0.000 16
误差项

5  338.369 7  67.6739 3  6  381.403 3  63.567 21
总和 14  18 778.6  14  18 778.6
022
开发应用   2012年第4期
表4 回归方程中回归系数
Table 4 The regression coefficient
项目 预测模型
均方根误差 7.972 905
拟合系数R2  97.97%
调整后的拟合系数 95.26%
变异系数 9.899 966

11
6
0.9
-0.9
-0.9
0.9



Al
co
ho
ld
eg
re
e/
%
vo
l
初始糖度
Initial sugar content/%
温度
Tem
pera
ture/

(a)响应面图

0.9
0.6
0.3
0.0
-0.6
-0.3
-0.9
-0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9
温度
Temperature/℃




In
iti
al
su
ga
rc
on
te
nt
/%
(b)等高线图
图8 y=f(X1,X2)响应值及其等高线
Figure 8 Response surface and contour
plots of y=f(X1,X2)
3 结论
(1)瓯柑南瓜汁在含糖量21%左右时酵母可以正常进
行发酵,酒精产量比较平稳。提高发酵温度,可加快发酵速
度,缩短发酵时间。但过高的温度对发酵不利,导致最高发
酵酒精降低;同时会使酒中芳香物质,特别是果香,挥发损失
加大;发酵温度升高还会使酒的风味成分降低。瓯柑南瓜果
酒的最佳工艺为果肉破碎取果汁,初始糖度21.0%,果胶酶
添加量0.025%,酶解时间2.5h,酶解温度45℃,酵母接种
量0.265‰,发酵温度32.1℃,发酵时间5d,酿制的瓯柑果
酒具有浓郁的瓯柑果香,同时也带有一定的瓯柑苦味。
(2)瓯柑作为浙南地区特有的柑橘类水果,不同于其他
柑橘的特点是具有特殊的苦味。以瓯柑为原料酿制的果酒
具有一定的苦味,由于其所具有的苦味已被当地人所认同,

11.4
0.9
-0.9
0.9



Al
co
ho
ld
eg
re
e/
%
vo
l
酵母添加量Inoculum of dry yeast/%
初始
糖度
Initia
l sug
ar co
nten
t/%
(a)响应面图
0.9
0.6
0.3
0.0
-0.6
-0.3
-0.9
-0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9
初始糖度
Initial sugar content/%





In
oc
ul
um
of
dr
y
ye
as
t/%
(b)等高线图

-0.9
7.8
图9 y=f(X2,X3)响应值及其等高线
Figure 9 Response surface and contour
plots of y=f(X2,X3)
如果将瓯柑果酒去苦,脱苦后的果汁不再具有瓯柑的苦味,
瓯柑的特点也无从体现。因此,瓯柑果酒除具有瓯柑特有的
香味外,具有一定的苦味有助于产品的市场开发。
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第28卷第4期 李彦坡等:瓯柑南瓜果酒的研制