全 文 :中 国 酿 造
2016年 第 35卷 第 8期
总第 294期
玫瑰香橙源自于塔罗科血橙,属甜橙类,外观及果肉
均具有玫瑰色彩并带玫瑰香味,含有一定量的类黄酮甙、
花青素苷等。目前,玫瑰香橙产量逐年增加,销售仍以鲜
果为主,深加工产业却相对滞后,因此开发玫瑰香橙果
酒,可解决鲜果积压问题,同时可提升其附加值,为玫瑰
香橙的加工探索途径。
以橘橙类为原料生产橙酒已有相关报道,李伟雄等[1]
以脐橙为原料,研究脐橙果酒的酿造工艺,得到发酵最佳
工艺为,pH值4.5,SO2添加量30 mg/L,发酵温度28℃,酵母
接种量0.12%,发酵7 d果酒品质较佳。杨文侠等[2]以赣南脐
橙为原料,研究得到脐橙果酒最佳酿制工艺条件为,发酵
温度为25 ℃,糖度为18%,酵母接种量3%时橙酒品质较
好。罗安伟等[3]以甜橙为原料,得到甜橙果酒最佳发酵工
艺为,SO2添加量60 mg/L,葡萄酒酵母接种量为0.1%,于
10~12℃发酵,得到的干酒风味佳,色泽好。颜雪辉[4]以柑
橘为原料,得到柑橘果酒发酵最佳条件为,初始糖度180 g/L,
果胶酶添加量40 mg/L,氯化钙添加量1.1 g/L,柑橘油中甲
醛含量降低至142.6 mh/L。以上研究表明,不同品种橘橙
原料,在果酒生产过程中,发酵温度、果汁pH值、酵母接种
量、初始发酵糖度等关键因素均存在一定差异。本研究以
玫瑰香橙为原料,采用单因素试验,研究主发酵过程SO2
添加量、酵母接种量、果汁pH值、发酵温度、初始发酵糖度
及发酵时间对果酒品质的影响,在此基础上,以感官综合
评分为响应值,通过响应面分析确定最佳发酵工艺参数,
以期为玫瑰香橙果酒的开发及生产奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
玫瑰香橙:市售;果胶酶、柠檬酸、白砂糖(食品级)、
乙醇(体积分数为95%)、碳酸氢钠、盐酸、硫酸铜、氢氧化
钠、盐酸、葡萄糖、次甲基蓝、酒石酸钾钠等(均为分析纯):
国药集团化学试剂有限公司;果酒专用酵母:安琪酵母股
份有限公司。
1.2 仪器与设备
榨汁机:九阳股份有限公司;CP214电子天平:奥豪斯
仪器(上海)有限公司;PUS—3CpH计:上海仪电科学仪器
股份有限公司;2WAJ阿贝折光仪:上海光学仪器厂;B-220
恒温水浴锅:上海亚荣生化仪器厂;GNP-9160BS-Ⅲ隔水
式电热恒温培养箱:上海圣科仪器设备有限公司。
玫瑰香橙果酒主发酵工艺研究
付 勋,谭鹏昊
(重庆三峡职业学院,重庆 404155)
摘 要:以玫瑰香橙为原料,通过单因素试验及Box-Benhnken的中心组合设计,对主发酵工艺优化。结果表明,最佳主发酵工艺为SO2
添加量100 mg/L、酵母接种量0.12 g/L、果汁pH值4.0、发酵温度20℃、初始糖度19%、主发酵时间7 d。在此最佳条件下,主发酵后酒体
较丰满、果酒为橙黄色、果香较好、苦味不明显,果酒感官评分为90.4分,酒精度为9.45%vol。
关键词:果酒;发酵工艺;优化
中图分类号:TS 262.7 文章编号:0254-5071(2016)08-0181-04 doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2016.08.041
Main fermentation technology of rose-flavor orange wine
FU Xun, TAN Penghao
(Chongqing Three Gorges Vocational College, Chongqing 400155, China)
Abstract: Using rose-flavor orange as material, the processing conditions of main fermentation were optimized by single factor experiment and
Box-Benhnken experiment. The results showed that the optimal fermentation process was SO2 100 mg/L, yeast inoculum 0.12 g/L, juice pH 4.0, fer-
mentation temperature 20 ℃ , initial sugar content 19% and main fermentation time 7 d. Under the conditions, the wine was full-bodied with or-
ange color and good fruit flavor, little bitterness, the sensory evaluation score of the fruit wine was 90.4, and the alcohol content of fruit wine was
9.45%vol.
Key words: wine; fermentation process; optimization
收稿日期:2016-04-09
基金项目:重庆市教委科学技术研究项目资助(KJ1503407)
作者简介:付 勋(1988-),男,讲师,硕士,研究方向为酿酒微生物。
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1.3 方法
1.3.1 工艺流程[4]
果胶酶
↓
原料→挑选→清洗→去皮→破碎→酶解→过滤→澄清汁→
成分调整→接种→发酵→过滤→陈酿→澄清→调配→灭菌→成品
↑
白砂糖、偏重亚硫酸钾
加糖:按17 g/L糖产生l°的酒精度[6],计算所需加糖量,
将糖溶解煮沸,冷却后添加。
酵母活化 [7]:取适量果酒活性干酵母,加入5%的糖
水,置于38 ℃复活20~30 min,再置于28 ℃左右,活化2 h
后备用。
1.3.2 果酒发酵单因素试验[5-6]
在其他因素不变的条件下,分别改变SO2添加量(0、
50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L),发酵温度(18 ℃、22 ℃、
26 ℃、30℃),果酒酵母接种量(0.05 g/L、0.10 g/L、0.15 g/L、
0.20 g/L),果汁发酵初始pH值(3.0、3.5、4.0、4.5),初始糖度
(18%、20%、22%、24%),主发酵时间(0、2 d、4 d、6 d、8 d、
10 d),发酵结束后进行感官品评。
1.3.3 响应面试验设计
结合单因素试验结果,选取发酵温度、酵母接种量及
发酵初始糖度3个因素为评价因素,以感官评价(Y)为禹
应值,按Box-Benhnken中心组合试验设计[7-9]进行响应面分
析,对玫瑰香橙果酒发酵工艺进行优化,试验设计见表1。
1.3.4 果酒感官评价
果酒品评方法:由8名具备品评经验的人员组成,对
玫瑰香橙果酒的外观色泽、香气、滋味及典型性进行尝评
打分[10-13],评分标准见表2,满分100分。
1.3.5 果酒理化指标分析
可溶性固形物含量:手持折光仪法[8];酒精度含量:密
度瓶法[8];pH值:pH计测定[8];还原糖:直接滴定法[8]。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 SO2添加量对果酒发酵的影响
由图1可知,随着SO2添加量的增加,玫瑰香橙果酒的
感官评分呈在升高后下降的趋势,SO2添加量为100 mg/L
时,果酒感官综合评分最高,适量的SO2添加量能提高果
酒品质,但添加量较大则会降低果酒品质。SO2添加量在
一定范围内时,能起到抑菌杀菌效果,特别是在果酒发酵
的前期,能增加果酒品质。因此选择SO2添加量为100 mg/L。
2.1.2 酵母接种量对果酒发酵的影响
由图2可知,随着酵母接种量的增加,玫瑰香橙果酒的
感官评分呈先升高后下降的趋势,酵母接种量对果酒感官
品质影响明显,接种量为0.10 g/L时,果酒感官综合评分
最佳,接种量过大时,感官评分有所降低。分析其原因,可
能是接种量过大,起酵迅猛,酵母过早衰亡,发酵降糖不彻
底,酒精度相对较低,酒体淡薄。因此选择酵母接种量为
0.10 g/L。
表1 果酒发酵工艺优化响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of response surface methodology for
fermentation technology optimization of wine
因素 -1 0 1
A发酵温度/℃ 18 20 22
B酵母接种量/(g·L-1) 0.08 0.10 0.12
C发酵初始糖度/% 19 20 21
表2 玫瑰香橙果酒感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standard of rose-flavor orange wine
项目 评分标准 感官评分
色泽
(20分)
橙黄色、澄清透明、无沉淀及悬浮物
澄清、透明、色泽柔和
澄清、无悬浮物
18~20分
15~17分
<15分
香气
(30分)
果香、酒香优雅、纯正、协调
果香、酒香良好
果香、酒香较少,无异香
果香、酒香不足,或不悦人,或有异香
27~30分
24~27分
18~24分
<18分
滋味
(30分)
酒体丰满、醇厚协调、柔和、爽口
酒体柔和、爽口、酸甜苦味适口
酒体协调、纯正无杂
苦味明显、欠协调。欠浓郁
27~30分
24~27分
18~24分
<18分
典型性
(20分)
典型、风格独特、优雅无缺
有典型性、风格良好
有典型性、但不够怡雅
18~20分
15~17分
<15分
图1 SO2添加量对果酒感官品质的影响
Fig. 1 Effects of SO2 addition on fruit wine sensory quality
图2 不同酵母接种量对果酒感官品质的影响
Fig. 2 Effects of different yeast inoculum on fruit wine sensory quality
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2.1.3 果汁pH值对发酵的影响
由图3可知,随着果汁pH值的升高,玫瑰香橙果酒的
感官评分呈先升高后下降的趋势,果汁pH值为4.0时,果酒
综合评分最高。分析其原因,可能是果酒pH值过低或过高
时对酵母生长代谢均有影响,酸度较大,起发酵缓慢,酵
母生长繁殖受到明显抑制,发酵后酒度不高,残糖过高,
酸度大,酒体不平衡。因此选择果汁pH值为4.0。
2.1.4 发酵温度对发酵的影响
由图4可知,果酒发酵温度为18 ℃时,果酒综合品质
最好,继续升高发酵温度时,果酒综合品质下降明显。其
原因可能是,发酵温度较低时,果酒果香好,苦味较弱,发
酵温度过高,起发酵迅猛,但果香较差,酵母过早衰老,降
糖也不彻底。考虑到温度过低,起发脚速度太慢,因此选
择发酵温度为18℃。
2.1.5 发酵初始糖度对发酵的影响
由图5可知,随着初始糖度的增加,玫瑰香橙果酒的
感官评分呈现升高后下降的趋势,初始糖度为20%时,果
酒综合品质最佳,初始糖度>22%时,果酒综合品质有所
较低。其原因可能是,糖度较低时,发酵酒精度不高,酒体
淡薄,但糖度添加量过高时,品评发酵果酒甜味明显,发
酵降糖不彻底,酒体不平衡。因此选择果汁初始糖度为
20%。
2.1.6 主发酵时间对发酵的影响
由图6可知,随着主发酵时间的延长,玫瑰香橙果酒的
感官评分及酒精度均呈先升高后下降的趋势。主发酵时
间为7 d时果酒酒精度最高,且感官综合评分最高,分别为
10.1%vol,84.5分。延长主发酵时间,酒精度略微下降,感
官评分降低明显。原因是发酵至7 d时,果汁中的残糖也降
至较低值,酵母代谢降低,部分酒精进一步转化成酯类等
物质,少部分可能挥发。感官评分随发酵时间增加,果酒
发酵至第5天时具有极弱苦涩感,第8天后果酒的苦涩感
明显增强,苦味物质的产生首先源于橙汁中本身含有的
柚皮苷为主的苦味物质,其次是发酵过程中维生素、残糖
等经部分产苦味的杂菌在发酵后期代谢形成[14-16],因此选
择7 d为主发酵最佳时间。
2.2 响应面试验结果分析
2.2.1 响应面试验结果
参照Box-Benhnken设计方案进行响应面试验,设计方
案及试验结果见表3。
2.2.2 方差分析
采用Design Expert 8.0对表3结果进行回归分析,结果
见表4。由表4可知,由P值可知,所建立的回归模型极显著
(P<0.001)。模型系数决定R2=0.987 1,表示方程回归显著,
失拟项P=0.451 5>0.05,不显著,说明模型拟合性好。方程
图3 不同果汁pH值对果酒感官品质的影响
Fig. 3 Effects of different pH on fruit wine sensory quality
图4 发酵温度对果酒感官品质的影响
Fig. 4 Effects of different fermentation temperature on fruit
wine sensory quality
图5 发酵初始糖度对果酒感官品质的影响
Fig. 5 Effects of different initial sugar contents on fruit wine
sensory quality
图6 主发酵时间对果酒感官品质的影响
Fig. 6 Effects of main fermentation time on fruit wine sensory quality
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中C对Y影响极显著(P<0.001),A、A2、B2、C2对Y影响高度
显著(P<0.01),BC对结果影响显著(P<0.05)。
用Design Expert 8.0对试验数据进行分析,得到回归
方程模型为:
Y=37.637 5+1.806 25A+210.625B-6.35C+1.25AB-0.012 5AC-
6.25BC-0.0437 5A2-562.5B2+0.2C2。
根据表4响应面方差分析结果,利用DesignExpert 8.0处
理,得到最优试验条件为:发酵温度20 ℃,酵母接种量
0.12 g/L,发酵初始糖度19%,果酒感官评分为90.8分。
对得到的最佳条件进行验证,发酵条件为:发酵温度
20℃,酵母接种量0.12 g/L,发酵初始糖度19%,SO2添加量
100mg/L,果汁pH值4.0,主发酵时间7 d,5次平行试验得到
的果酒感官评分为90.4分,与理论值相差不大;酒精度的
平均值为9.45%vol。因此,该法优化可行。
3 结论
以万州玫瑰香橙为原料,研究玫瑰香橙果酒主发酵
最佳的工艺条件,在单因素试验基础上,采用响应面法进
行优化,回归分析表明,该方法可行,得到最佳发酵工艺条
件为:发酵温度20 ℃,酵母接种量0.12g/L,发酵初始糖度
19%,SO2添加量100mg/L,果汁pH值4.0,主发酵时间7 d。
该条件下发酵得到的玫瑰香橙果酒为橙黄色、果香良好、
酒体较丰满、苦味不明显、具有柑橘果酒的典型风格,果
酒感官评分为90.4分,酒精度为9.45%vol。
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表3 响应面试验结果与分析
Table 3 Results and analysis of response surface experiments
试验号
A发酵温度/
℃
B酵母接种量/
(g·L-1)
C初始糖度/
%
Y感官评分/
分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
22.00
22.00
18.00
20.00
20.00
22.00
20.00
18.00
20.00
20.00
20.00
22.00
18.00
20.00
18.00
20.00
20.00
0.10
0.12
0.08
0.10
0.08
0.10
0.10
0.10
0.10
0.12
0.12
0.08
0.10
0.10
0.12
0.10
0.08
21.00
20.00
20.00
20.00
21.00
19.00
20.00
21.00
20.00
21.00
19.00
20.00
19.00
20.00
20.00
20.00
19.00
80.2
76.4
82.5
88.5
84.6
75.6
87.2
84.6
87.2
84.5
78.4
76.4
80.4
88.2
83.5
87.8
81.5
注:“***”差异极显著(P<0.001);“**”差异高度显著(P<0.01);“*”
差异显著(P<0.05)。
表4 响应面试验结果方差分析
Table 4 ANOVA of response surface experiments results
来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性
模型
A
B
C
AB
AC
BC
A2
B2
C2
残差
失拟项
纯误差
总离差
5.536 9
0.151 3
0.011 3
4.805 0
0.010 0
0.002 5
0.062 5
0.128 9
0.213 1
0.168 4
0.072 5
0.032 5
0.040 0
5.609 4
9
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
3
4
16
0.615 2
0.151 3
0.011 3
4.805 0
0.010 0
0.002 5
0.062 5
0.128 9
0.213 2
0.168 4
0.010 4
0.010 8
0.010 0
59.399 8
14.603 5
1.086 2
463.931 0
0.965 5
0.241 4
6.034 5
12.450 1
20.580 7
16.261 3
1.083 3
< 0.000 1
0.006 5
0.332 0
< 0.000 1
0.358 5
0.638 2
0.043 7
0.009 6
0.002 7
0.005 0
0.451 5
***
**
***
*
**
**
**
不显著
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