王 琪，劉琨毅 *，安江珊，毛冬梅，吳 霞，何翠容

（1.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 五糧液技術(shù)與食品工程學(xué)院，四川 宜賓 644003；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院&龍潤(rùn)普洱茶學(xué)院，云南 昆明 650201；3.云南省峨山彝族自治縣富良棚鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心，云南 玉溪 653206；4.四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 酒類與食品工程系，四川 成都 611830；5.四川省酒類科研所，四川 成都 610000）

甜椒（Capsicum frutescensL.）為茄科辣椒屬植物，是辣椒屬的一個(gè)變種，在世界各地均有廣泛種植[1]。甜椒果實(shí)厚，汁液豐富，顏色艷麗，味甜，而且風(fēng)味活性化合物種類多，如2,3-丁二酮、1-戊烯-3-酮、己醛、（Z）-2-戊烯-1-醇、（E）-香葉基丙酮辛醛、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪等[1]。甜椒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，富含蛋白、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、礦物質(zhì)、維生素等物質(zhì)，尤其維生素A（vitamin A，VA）和維生素C（vitamin C，VC）在蔬菜中含量是最高的[2-3]。除此之外，甜椒富含抗壞血酸、類胡蘿卜素、類黃酮類、酚酸等物質(zhì)，這些抗氧化劑可以清除自由基，具有延緩衰老，預(yù)防癌癥、心腦血管疾病、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病，并提高免疫力[1，4-5]。目前，利用甜椒釀酒的相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。

薄荷（Mentha haplocalyxL.）又稱夜息香、仁丹草、魚香菜，唇形科薄荷屬，多年生宿根性草本植物，草本芳香植物，清涼香氣濃郁，性味涼辛[6]。薄荷主要成分包括揮發(fā)油、黃酮、氨基酸類、萜類、醌類和酚類等物質(zhì)，其中薄荷腦、大茴香腦、香芹酮、薄荷酮為主要香氣物質(zhì)[7-10]。薄荷能提神醒腦，利咽透疹、疏散風(fēng)熱、抗炎癥、抗氧化、抗腫瘤、抗菌抗病毒、保肝利膽等功效，具有很高的藥用價(jià)值[11]。通過(guò)前期甜椒汁與薄荷汁的復(fù)配試驗(yàn)[12-13]，發(fā)現(xiàn)復(fù)合果汁具有令人愉悅的香氣與滋味，故本試驗(yàn)擬以甜椒、薄荷為原料，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面優(yōu)化釀造工藝，以期獲得感官特性優(yōu)良的甜椒薄荷復(fù)合酒，為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮甜椒、薄荷、白砂糖：市售；釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC31482：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院菌種保藏中心；偏重亞硫酸鉀、維生素C（均為分析純）：天津市大茂化學(xué)試劑廠；檸檬酸、檸檬酸鈉（均為分析純）：湖北鑫潤(rùn)德化工有限公司。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

BS210S型電子分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；SW-CJ-2FD型超凈工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；YXQ GO2型高壓滅菌鍋：上海醫(yī)療儀器設(shè)備廠；ZXSD-1160型全自動(dòng)新型生化培養(yǎng)箱：上海智城分析儀器制造有限公司；S-3C型pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；JYL-C91T型豆?jié){機(jī)：九陽(yáng)股份有限公司；723型可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；LXJ-IIB低速大容量多管離心機(jī)：鄭州長(zhǎng)城工貿(mào)有限公司；BIOTECH-5BG-7000A型5 L自動(dòng)發(fā)酵罐：上海保興生物設(shè)備工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝流程

甜椒、薄荷→洗滌→榨汁（料水比1∶1）→過(guò)濾→甜椒汁、薄荷汁混合→裝罐→成分調(diào)整→巴氏滅菌→接種→主發(fā)酵→固液分離→低溫貯存→過(guò)濾→成品

操作要點(diǎn)：選取新鮮的甜椒與薄荷，小心清洗甜椒后，除去甜椒里面的心，將甜椒（薄荷）放入榨汁機(jī)中榨汁（料水比1∶1），并加入0.08%VC用于護(hù)色，用四層紗布過(guò)濾掉榨汁剩下的殘?jiān)?，利用檸檬酸將果汁的pH值調(diào)整為4.0；按照一定比例將甜椒汁、薄荷汁裝入發(fā)酵罐內(nèi)，加糖調(diào)整到試驗(yàn)所需糖度并加入0.01%偏重亞硫酸鉀后巴氏滅菌（65 ℃、30 min），待冷卻按體積分?jǐn)?shù)接入一定量經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后的酵母菌懸液（1.32×107CFU/mL），在一定溫度條件下發(fā)酵，主發(fā)酵8 d結(jié)束；固液分離后15 ℃貯存10 d，四層紗布過(guò)濾后得到成品。

1.3.2 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

參考劉琨毅等[14]的方法，在甜椒汁的比例（復(fù)合汁中甜椒汁所占比例）為85%、初始糖度為25%、釀酒酵母接種量為5%及發(fā)酵溫度為23 ℃的基礎(chǔ)條件下，每次只改變4個(gè)因素中的1個(gè)因素，保持其他因素不變，分別設(shè)置甜椒汁的體積分?jǐn)?shù)（75%、80%、85%、90%、95%）、初始糖度（19%、22%、25%、28%、31%）、釀酒酵母接種量（1%、3%、5%、7%、9%）及發(fā)酵溫度（19 ℃、21 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃），以感官評(píng)分及酒精度為指標(biāo)，每組試驗(yàn)重復(fù)3次進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.3.3 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以甜椒汁體積分?jǐn)?shù)（A）、初始糖度（B）、釀酒酵母接種量（C）、發(fā)酵溫度（D）為4個(gè)因素，以感官評(píng)分（Y）為考察指標(biāo)設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平如表1所示。

表1 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface methodology for sweet pepper-mint compound wine fermentation conditions optimization

1.3.4 測(cè)定方法

總糖：采用直接滴定法[15]；總酸：采用電位滴定法[16]；酒精度：采用密度瓶法測(cè)定[17]；干浸出物：采用密度瓶法測(cè)定[18]。

感官評(píng)價(jià)：感官評(píng)分由13名（6男7女）高級(jí)品酒師組成的感官評(píng)定小組參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[18]對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒從外觀、香氣、滋味、風(fēng)格等4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)分，滿分100分，每個(gè)樣品的感官評(píng)分取平均分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of sweet pepper-mint compound wine

1.3.5 數(shù)據(jù)分析處理方法

以上每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。采用OriginPro 12.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)制圖，應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，利用Design Expert 10.1軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.1.1 甜椒汁體積分?jǐn)?shù)對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響

圖1 不同甜椒汁體積分?jǐn)?shù)對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of different volume fraction of sweet pepper juice on the quality of sweet pepper-mint compound wine

由圖1可知，隨著甜椒汁的體積分?jǐn)?shù)的增加，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分呈先升后降的趨勢(shì)；在甜椒汁比例為90%時(shí)，甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分達(dá)到最高分，為（79.36±0.81）分；甜椒汁體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分顯著下降（P＜0.05）。因此，選擇甜椒汁體積分?jǐn)?shù)為90%用于后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 初始糖度對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響

圖2 初始糖度對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒的影響Fig.2 Effect of initial sugar content on the quality of sweet pepper-mint compound wine

由圖2可知，當(dāng)初始糖度從19%增加至28%時(shí)，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分呈顯著上升趨勢(shì)（P＜0.05）；當(dāng)初始糖度為28%時(shí)，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分到達(dá)最高分，為（83.29±0.93）分。初始糖度繼續(xù)增加后，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分反而下降。初始糖度是直接影響甜椒薄荷復(fù)合酒發(fā)酵的過(guò)程，糖分是酵母發(fā)酵主要?jiǎng)恿?lái)源，在發(fā)酵過(guò)程中，糖分轉(zhuǎn)化成乙醇、酸類、酯類等物質(zhì)[19]。初始糖度過(guò)低，酵母發(fā)酵動(dòng)力不足；初始糖度過(guò)高，導(dǎo)致甜椒薄荷復(fù)合酒殘?zhí)沁^(guò)多影響感官品質(zhì)過(guò)甜[20]。因此，選擇初始糖度為28%進(jìn)行后續(xù)的試驗(yàn)。

2.1.3 釀酒酵母接種量對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響

圖3 釀酒酵母接種量對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of Saccharomyces cerevisiae inoculum on the quality of sweet pepper-mint compound wine

由圖3可知，隨著釀酒酵母接種量的逐漸增加，甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分與酒精度均呈先上升后下降的趨勢(shì)。在釀酒酵母接種量為5%時(shí)，感官評(píng)分與酒精度均達(dá)到最高值，分別為（83.29±0.93）分、（8.2±0.1）%/vol。釀酒酵母是主要的產(chǎn)酒精的微生物，在發(fā)酵過(guò)程中生成酒精及其他的香氣成分[21-22]。因此，選擇釀酒酵母接種量為5%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 發(fā)酵溫度對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on the quality of sweet pepper-mint compound wine

由圖4可知，發(fā)酵溫度直接影響甜椒薄荷復(fù)合酒的品質(zhì)，當(dāng)發(fā)酵溫度從19 ℃上升至27 ℃時(shí)，甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)發(fā)酵溫度為21 ℃時(shí)，甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分達(dá)到最高分為（85.10±1.20）分。甜椒薄荷復(fù)合酒的酒精度隨著發(fā)酵溫度的升高而增加，當(dāng)發(fā)酵溫度從25 ℃升高至27 ℃時(shí)，酒精度增加不再顯著（P＞0.05）。當(dāng)發(fā)酵溫度從21 ℃升高至27 ℃時(shí)，酵母菌的生長(zhǎng)速度逐漸加快、代謝活躍，導(dǎo)致酒體整體風(fēng)味不佳進(jìn)而促使感官評(píng)分顯著降低[22]。因此，選擇發(fā)酵溫度為21 ℃進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 甜椒薄荷復(fù)合酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of response surface methodology for sweet pepper-mint compound wine fermentation conditions optimization

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表4。以感官評(píng)分為響應(yīng)值，經(jīng)回歸擬合后，得到相應(yīng)的回歸方程：

Y=86.18-1.00A+0.04B+0.06C+1.49D+0.73AB+0.59AC-0.27AD+2.00BC+1.14BD-0.42CD-1.64A2-2.37B2-2.46C2-1.85D2

根據(jù)方差分析，模型為極顯著（P＜0.01），且失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），表明未知因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾較小。該模型充分?jǐn)M合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以通過(guò)模型確定甜椒薄荷復(fù)合酒釀造的最佳工藝。4個(gè)因素對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分的影響次序?yàn)镈＞A＞C＞B，即發(fā)酵溫度對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分的影響最為顯著，其次是甜椒汁比例，再次是酵母接種量。一次項(xiàng)D、二次項(xiàng)B2、C2、D2對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分的影響極顯著（P＜0.01）；一次項(xiàng)A、交互項(xiàng)BC、二次項(xiàng)A2對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05）。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of response surface test results

等高線的形狀可以反映其交互作用的大小，當(dāng)?shù)雀呔€的形狀為橢圓形時(shí)，說(shuō)明其交互作用顯著；當(dāng)?shù)雀呔€的形狀為圓形時(shí)，說(shuō)明其交互作用不顯著[23-24]，初始糖度、釀酒酵母接種量交互作用如圖5所示。

由圖5可知，因素B與因素C所形成的響應(yīng)面曲面坡度最為陡峭與方差分析中交互項(xiàng)BC對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分的影響較為顯著（P＜0.05）的結(jié)論相吻合。

通過(guò)軟件分析確定復(fù)合果酒生產(chǎn)最佳工藝為：甜椒汁體積分?jǐn)?shù)88.29%、初始糖度28.13%、釀酒酵母接種量4.90%、發(fā)酵溫度為21.89 ℃，此條件下甜椒薄荷復(fù)合酒的感官評(píng)分理論值為88.68分。為便于實(shí)際操作，將甜椒薄荷復(fù)合酒的發(fā)酵工藝條件調(diào)整為甜椒汁比例88%、初始糖度28%、釀酒酵母接種量5%、發(fā)酵溫度為22 ℃，在此條件下進(jìn)行3組驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分實(shí)際值為（88.47±1.12）分，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定，偏差不大，證明該結(jié)果合理可靠。

圖5 初始糖度、釀酒酵母接種量交互作用對(duì)甜椒薄荷復(fù)合酒感官評(píng)分影響的響應(yīng)曲面及等高線Fig.5 Response surface plot and contour line of effects of interaction between initial sugar content and Saccharomyces cerevisiae inoculum on sensory evaluation score of sweet pepper-mint compound wine

2.3 甜椒薄荷復(fù)合酒理化指標(biāo)

在最優(yōu)發(fā)酵條件下得到的甜椒薄荷復(fù)合酒總糖為（9.2±0.4）g/L，總酸為（0.54±0.07）g/100 mL，酒精度為（8.1±0.5）%vol，干浸出物為（27.1±1.3）g/L。上述四項(xiàng)指標(biāo)均符合QB/T 5476—2020《果酒通用技術(shù)要求》[25]。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)得到甜椒薄荷復(fù)合酒的最優(yōu)釀造條件為：將鮮榨的甜椒汁88%、薄荷汁12%混合，并加入0.08%VC，調(diào)整初始糖度為28%與pH值為4.0，隨后加入0.01%偏重亞硫酸鉀，裝入發(fā)酵罐中后巴氏滅菌；按5%的接種量接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后的釀酒酵母菌懸液，于22 ℃條件下發(fā)酵8 d固液分離，液體15 ℃貯存10 d。在此條件下可獲得紅褐透明、酒香和諧、滋味爽口，感官評(píng)分（88.47±1.12）分，酒精度（8.1±0.5）%vol的甜椒薄荷復(fù)合酒。