陳 林,秦文飛,吳應(yīng)梅,顧 欣,田海燕,李 迪
(1.重慶市生物與食品基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,渝東北特色生物資源開發(fā)利用工程中心,重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院,重慶萬州404100; 2.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院,上海200093; 3.海南大學(xué)食品學(xué)院,海南???70228)
紅心獼猴桃屬中華獼猴桃的紅肉獼猴桃變種[1-2],其果肉質(zhì)地緊密細(xì)嫩,香氣濃郁,果心呈鮮紅色。紅心獼猴桃屬于皮薄多汁漿果[3],并且對(duì)乙烯很敏感,成熟后極易腐爛變質(zhì),不能長(zhǎng)期貯藏。果實(shí)采收后若儲(chǔ)藏、運(yùn)輸方式不當(dāng)會(huì)極易使獼猴桃變軟腐爛,這嚴(yán)重影響到紅心獼猴桃種植業(yè)的發(fā)展。近年來,隨著人們生活水平的不斷提高和對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的追求,紅心獼猴桃果酒低酒精度、營(yíng)養(yǎng)健康養(yǎng)生的特性更受到人們的歡迎。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)紅心獼猴桃果酒異步發(fā)酵工藝進(jìn)行探究[4-6],采用獼猴桃果漿全發(fā)酵,在添加酵母的基礎(chǔ)上利用乳酸菌進(jìn)行二次發(fā)酵增進(jìn)風(fēng)味[7-8],探究一種紅心獼猴桃異步發(fā)酵酒制備方法,提高果酒的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量和口味,以期充分開發(fā)我國(guó)的紅心獼猴桃資源[9],進(jìn)一步研究其深加工技術(shù),提高農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
紅心獼猴桃,重慶萬州走馬鎮(zhèn)雙河杜家村金澤農(nóng)業(yè)有限公司種植基地,其品種為紅陽[10];酵母菌、果膠酶,煙臺(tái)帝伯仕自釀機(jī)有限公司;乳酸菌,北京川秀科技有限公司;糖化酶,諾維信生物技術(shù)有限公司;檸檬酸,鄭州特征商貿(mào)有限公司;甲醇(標(biāo)準(zhǔn)品),北京勝達(dá)惠友科貿(mào)有限公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
Agilent Technology 7890B氣相色譜儀,安捷倫科技有限公司;DHP-9080恒溫培養(yǎng)箱,濟(jì)南來寶醫(yī)療器械有限公司;PHB-10酸度計(jì),上海虹益儀器有限公司;HT511ATC酒精計(jì),北京金時(shí)速儀器設(shè)備有限公司;日本愛拓PAL-1可溶性固形物測(cè)定儀,北京陽光億事達(dá)貿(mào)易有限公司。
1.3.1 紅心獼猴桃果酒制作流程
原料洗凈,削皮→果肉打漿→低溫滅菌→調(diào)節(jié)pH值、糖度→加入果膠酶、糖化酶、酵母和乳酸菌→攪拌→避光發(fā)酵→發(fā)酵液過濾→濾液乳酸菌發(fā)酵→陳釀→滅菌→裝罐
挑取無病蟲害,八成熟的新鮮紅心獼猴桃,清洗干凈后進(jìn)行破碎打漿。然后果漿在65~70℃水浴中滅菌15~20 min,接著依次添加0.5%果膠酶、0.4%糖化酶、0.5%酵母充分?jǐn)嚢杌靹颍{(diào)整pH值后,25℃恒溫箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。初次發(fā)酵6 d后過濾再添加乳酸菌增加獼猴桃酒的風(fēng)味和質(zhì)量,最后對(duì)發(fā)酵完成的紅心獼猴桃果酒過濾,陳釀。
1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
(1)乳酸菌接種量對(duì)紅心獼猴桃果酒的影響稱取800 g紅心獼猴桃果漿,在發(fā)酵溫度25℃,酵母菌接種量為0.5%,初始pH3.50,初始糖度為23%的條件下避光發(fā)酵6 d,然后過濾等量分成5份依次加入1%、3%、5%、7%、9%的乳酸菌進(jìn)行第二次發(fā)酵,發(fā)酵溫度25℃。每?jī)商鞙y(cè)量其酒精度并在發(fā)酵結(jié)束后對(duì)果酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
(2)初始糖度對(duì)紅心獼猴桃果酒的影響
稱取800 g紅心獼猴桃果漿,發(fā)酵溫度25℃,加入酵母0.5%,初始pH值為3.50,平均分成5份用蔗糖調(diào)整糖度為17%、20%、23%、26%、29%。避光發(fā)酵6 d后加入5%的乳酸菌進(jìn)行第二次發(fā)酵。每?jī)商鞙y(cè)量其酒精度并在發(fā)酵結(jié)束后對(duì)果酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
(3)pH值對(duì)紅心獼猴桃果酒的影響
稱取800 g紅心獼猴桃果漿,發(fā)酵溫度25℃,加入酵母0.5%,初始糖度為23%,平均分成5份用小蘇打調(diào)整pH值為2.90、3.20、3.50、3.80、4.10。避光發(fā)酵6 d后加入5%的乳酸菌進(jìn)行第二次發(fā)酵。每2天測(cè)量其酒精度并在發(fā)酵結(jié)束后對(duì)果酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
1.3.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
為獲得理想工藝參數(shù),在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇乳酸菌接種量、發(fā)酵糖度和pH值3個(gè)因素,設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)紅心獼猴桃酒進(jìn)行優(yōu)化(表1),從而確定最優(yōu)工藝條件。
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素及水平表
1.3.4 紅心獼猴桃酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
感官評(píng)分主要分為外觀、香氣、口感和整體感覺[11],總分為100分,各指標(biāo)分別評(píng)分,取各指標(biāo)和為總分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表見表2。
1.3.5 甲醇的測(cè)定
準(zhǔn)確稱取甲醇500 mg、乙酸乙酯400 mg,以少量水洗入50 mL容量瓶中,并加水稀釋至刻度,混勻,準(zhǔn)確吸取上述溶液1.0 mL至10 mL容量瓶中,用10%無甲醇的乙醇溶液定容至刻度,混勻。準(zhǔn)確吸取上述溶液0.1 mL、0.3 mL、0.5 mL、0.7 mL于10 mL容量瓶中,用10%的無甲醇的乙醇溶液定容至刻度,混勻后與式樣分別上機(jī)測(cè)定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正曲線計(jì)算出試樣的甲醇含量[12-15]。
表2 紅心獼猴桃酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
氣相色譜條件:色譜柱為Agilent cp97753 cp-Wax 57cb(50 m×0.32 mm×0.2 μm);升溫程序35 ℃(2 min);分流比40∶1;進(jìn)樣口溫度180 ℃;檢測(cè)器溫度250℃;載氣N2(純度99.999%)。
紅心獼猴桃酒中的酸主要為有機(jī)酸,能夠?qū)飘a(chǎn)生酸澀的口感,乳酸菌對(duì)有機(jī)酸(特別是蘋果酸)的降解有明顯作用,從而改善和提高果酒風(fēng)味[16]。由圖1(A)看出,隨著乳酸菌接種量增加,果酒中pH值呈上升趨勢(shì),由此得出乳酸菌接種量越大,果酒中的蘋果酸等有機(jī)酸越能有效地被分解,從而降低果酒中酸度,提升果酒的感官品質(zhì)。感官分析表明,乳酸菌接種量為5%左右時(shí),感官評(píng)分最高。
紅心獼猴桃含糖量與酵母繁殖、發(fā)酵的關(guān)系很密切,果漿中的糖是酵母菌生長(zhǎng)繁殖的碳源。由圖1(B)看出,初始糖度為23%、26%時(shí),果酒酒體醇厚、果香濃厚、感官評(píng)分較高;初始糖度超過26%時(shí),酒精度呈急速下降趨勢(shì),蔗糖添加量過高,導(dǎo)致體系的滲透壓過高,不利于酵母生長(zhǎng)。綜合評(píng)價(jià)選擇糖度23%作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)水平。
紅心獼猴桃果汁原始酸度一般不適合酵母的生長(zhǎng)和發(fā)酵。在微酸環(huán)境下,酵母菌生長(zhǎng)、繁殖和發(fā)酵都很迅速。如圖1(C)所示,pH值為3.20時(shí),所釀的果酒感官評(píng)分最高,從不同pH值條件的酒精度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)圖可知,pH值在3.50左右時(shí),酒精度變化趨勢(shì)較穩(wěn)定,果酒酸甜適中、醇厚酯香。因此綜合評(píng)價(jià)選擇pH值在3.50左右為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)水平。
由表3可知,各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響由主到次為初始pH值>乳酸菌接種量>初始糖度,其組合最佳為A2B2C1,即乳酸菌接種量為5%,初始糖度為23%,pH值為3.20。根據(jù)最佳組合重新釀造紅心獼猴桃酒呈黃綠透亮色,有清甜的獼猴桃果香,口感酸甜細(xì)膩,酒味適中;經(jīng)過殺菌處理后低溫避光能儲(chǔ)存6個(gè)月以上,通過氣相分析測(cè)得酒樣甲醇含量低于檢出限。
表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
單因素實(shí)驗(yàn)中,乳酸菌接種量越多,越能夠明顯降低果酒中的酸度,增加果酒的口感,但從酒精度和整體的感官評(píng)價(jià)來看,乳酸菌接種量在5%時(shí),酒精度和感官評(píng)分最高;初始糖度越大,會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵體系中的菌種因?yàn)闈B透壓過高影響發(fā)酵;由總評(píng)分可以看出,初始pH值為3.20時(shí)釀造的果酒的酒精度和感官評(píng)價(jià)較好。
正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,pH值對(duì)獼猴桃酒的發(fā)酵影響最大,主要是因?yàn)榘l(fā)酵菌種對(duì)發(fā)酵環(huán)境很敏感,在適宜的微酸的條件下,菌種的生長(zhǎng)、繁殖和發(fā)酵速度都很迅速;其次為乳酸菌的接種量,因?yàn)槿樗峋苊黠@降低果酒中的果酸,從而增加果酒的感官效果,乳酸菌接種量為5%時(shí),果酒有更好的口感和風(fēng)味;初始糖濃度對(duì)菌種生存起著關(guān)鍵作用,適宜的糖濃度有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖,增加果酒的風(fēng)味。因此本實(shí)驗(yàn)得到的最佳工藝參數(shù)為乳酸菌接種量為5%,初始糖度為23%,pH值為3.20。