馬寧原，馬博文，姚凌云，宋詩清，王化田，孫 敏，侯飛娜，馮 濤

（上海應用技術大學 香料香精化妝品學部，上海 201418）

黃桃（Amygdalus persica）為薔薇科桃屬，上海奉賢地區(qū)的“錦繡”黃桃品種優(yōu)良，顏色金黃，肉質柔韌，酸甜適中的口感和濃郁的果香備受消費者喜愛。黃桃中含有大量的膳食纖維、果膠、微量元素、酚類化合物和類胡蘿卜素[1-2]。但黃桃成熟周期短、上市期集中、優(yōu)質鮮食黃桃供應期短、運輸困難等問題，限制了黃桃的發(fā)展。其糖酸比低，適合工業(yè)深加工[3]。市場上最常見的黃桃深加工制品是黃桃罐頭[4]，其次還有少許黃桃汁復合飲料[5-6]、黃桃果肉酸奶[7]、混合果脯及桃醬[8]。但整體市場容量偏小，需要開發(fā)新產(chǎn)品來提高黃桃產(chǎn)業(yè)整體市場規(guī)模。黃桃種植業(yè)轉型發(fā)展加工黃桃酒，不僅能顯著提高黃桃經(jīng)濟價值，保障果農(nóng)收益，而且能滿足消費者日趨增長的健康化需求[9]。

以黃桃作為發(fā)酵原料制備黃桃果酒，對皮的處理至關重要。黃桃果皮細胞壁厚，對果皮的處理方式主要包括堿法去皮[10]、酶法去皮[11-12]、超聲去皮等[13]。目前有一些黃桃果皮去皮方式對黃桃果酒品質的影響研究。王麗娟等[14]建立了堿法去皮方法對黃桃品質影響的模型，從而優(yōu)化了黃桃堿法去皮工藝。袁洪燕等[15-16]提出了酶法去黃桃皮的工藝條件。徐昊等[17-18]在普通酶法去皮工藝上分別采用復合酶振蕩去皮超聲波輔助酶法去皮工藝。郭意如等[19]在探究黃桃果酒規(guī)?；a(chǎn)技術時簡單對比了去皮和不去皮對黃桃果酒品質的影響。

模糊綜合評判是對多種屬性的單個事物，或者說其總體優(yōu)劣受多種因素影響的事物，能作出一個合理的綜合屬性或因素的總體評判，為準確地描述和客觀評價黃桃果酒的品質提供了科學方法[20]。該研究采用模糊綜合評判結合響應面優(yōu)化黃桃果酒發(fā)酵品質，通過對黃桃果酒發(fā)酵工藝參數(shù)的研究，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)，以期獲得更加客觀、優(yōu)化的工藝條件，從而為提升黃桃果酒的品質奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

奉賢“錦繡”黃桃：上海市青村鎮(zhèn)吳房村；活性干酵母粉VIC、RV002、BV818：安琪酵母股份有限公司；果膠酶（酶活＞90 000 U/g）CE 3.2.1.89、發(fā)酵助劑、焦亞硫酸鉀（分析純）、皂土：山東省煙臺市帝伯仕商貿有限公司；殼聚糖：江蘇百味科技有限公司；纖維素酶（酶活＞22 500 U/g）EC3.2.1.15：上海梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司；L-半胱氨酸（分析純）：廣州豪翔精細化工有限公司；抗壞血酸（分析純）：鄭州裕和食品添加劑有限公司；鹽酸、體積分數(shù)為95%乙醇、氫氧化鈉（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

VK-8002加熱破壁機：德州市歐諾華生活電器有限公司；EMS-20S磁力攪拌水浴鍋：常州市人和儀器廠；16-7383高壓滅菌鍋：上海宜川上嶺儀表有限公司；SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱：上海博訊實業(yè)有限公司；WYT-4型手持糖度計：泉州中友光學儀器有限公司；LAL2T酒精濃度計：廣州市速為電子科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 黃桃酒工藝流程及操作要點

黃桃→分揀→果皮處理（分別堿法去皮、酶法去皮、不去皮）→破碎打漿→加入護色劑→酶解→過濾→調酸→巴氏滅菌→酵母活化及接種→發(fā)酵→下膠澄清→陳釀→過濾→罐裝→黃桃酒

操作要點：

分揀：挑選色澤品質良好的黃桃，去除變質、未成熟的黃桃。

果皮處理：①帶皮發(fā)酵：黃桃切半、去核、帶皮切塊。②堿法去皮：黃桃切塊后浸泡于0.8%、90 ℃的氫氧化鈉溶液中45 s，腐蝕黃桃表皮及果膠等物質，取出黃桃后置于流動冷水下搓揉去皮，漂洗多次，切半、去核、切塊。③酶法去皮[16]：洗凈的黃桃按照1∶1 000體積比加入0.8%復合酶液（果膠酶∶纖維素酶=3∶1），用檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液調節(jié)酶解液pH值為3.6，45 ℃恒溫水浴，酶解45 min。酶解后的黃桃置于流動冷水下搓揉去皮，漂洗多次，切半、去核、切塊。

破碎打漿、護色處理：帶皮或去皮黃桃果肉在用破壁機過程中接觸到空氣極易發(fā)生褐變現(xiàn)象，破碎打漿需要加入護色劑[21]。本試驗破碎打漿時抗壞血酸的添加量為0.10%、L-半胱氨酸添加量為0.02%，檸檬酸的添加量為1.0%，焦亞硫酸鉀的添加量為0.007%。果漿酶解：纖維素酶和果膠酶分別以60 mg/L的添加量加入黃桃果漿中，恒溫水浴55 ℃，酶解1 h，四層紗布過濾后，用低溫冷凍離心機以8 000 r/min的轉速離心15 min，分離得到的黃桃清汁，顏色金黃，澄清無雜質。

調酸：澄清黃桃汁用檸檬酸和檸檬酸鈉進行調節(jié)pH。

巴氏滅菌：將黃桃汁加熱至70 ℃并保持30 min進行巴氏滅菌，之后快速冷卻至4 ℃。

酵母活化及接種：準確稱取1g活性干酵母粉加入10mL、5%的已滅過菌的葡萄糖溶液，35 ℃恒溫水浴活化30 min，之后靜置15 min，即得到活化后的酵母菌液，按照5%的酵母接種量接種。

發(fā)酵：接種后的黃桃汁28 ℃恒溫發(fā)酵，直到比重低于0.999 6即為發(fā)酵終點[10]。

下膠澄清：發(fā)酵后黃桃酒中加入600 mg/L的聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl-polypyrrolidone，PVPP），靜置24 h，之后過濾澄清。

陳釀：分離的酒樣置于4～8 ℃的酒柜中儲存1個月，過濾澄清后即得黃桃酒成品。

1.3.2 理化指標測定

酒精度、總糖、總酸、還原糖、揮發(fā)酸、總二氧化硫：按照國標GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.3 感官評定

本實驗對不同工藝參數(shù)發(fā)酵的黃桃酒采用定量描述分析法（quantitative descriptive analysis，QDA）[22]，在專業(yè)品評室進行人員的篩選和培訓，選擇食品專業(yè)學生和教師為待選，進行敏銳性實驗篩選，進行詞匯介紹與描述標度介紹，進行訓練，選取打分制，滿分100分，由20名通過感官培訓的評定員，對各個酒樣從色澤（滿分20分）、香氣（滿分40分）、滋味（滿分30分）、風格（滿分10分）4個方面進行感官評定，黃桃酒感官評分標準見表1。

表1 黃桃酒感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of yellow peach wine

1.3.4 響應面試驗設計[23]

在單因素試驗基礎上，本試驗取影響黃桃酒品質的3個關鍵因子：黃桃果皮處理方式（A）、酵母接種量（B）、初始pH值（C）3個主要工藝參數(shù)作為試驗考察對象，并用1，0，-1分別表示自變量因素的高低，以感官評分（Y）為響應值，采用Box-Behnken試驗設計，共17個試驗點，Box-Behnken試驗因素與水平見表2。

表2 黃桃酒發(fā)酵工藝優(yōu)化Box-Behnken試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of Box-Behnken experiments for yellow peach wine fermentation technology optimization

1.3.5 黃桃酒模糊數(shù)學評價法

建立評判集[24]。對象集U=｛u1…，ui，un｝中17個對象（1#，2#，…，16#，17#）；因素集X=｛x1，x2，x3，x4｝中4個評價因素（色澤，香氣，滋味，風格）；評語集Y=｛很好y1，較好y2，一般y3，較差y4，差y5｝；權重系數(shù)集W=｛w1，w2，w3，w4｝中4個權重（0.20，0.30，0.30，0.20）。

建立單因素評價矩陣[25]。評價小組對每個樣品的每一因素進行逐個評判，對每個樣品4個因素下的每個評語的人次進行歸一化處理，即A=[a1*，…，ai*，…，a5*]，

分別統(tǒng)計每個因素xi所對應的模糊評價矩陣Rij=（ri1，ri2，…，rin）∈f（Y），可以得到每個黃桃酒樣品的因素模糊綜合評價矩陣。

建立模糊數(shù)學評價模型Bi=W×Ri（i=1*，2*，3*，…，17*），其中B評價集，W為權重系數(shù)，R為模糊評價矩陣。采用響應面優(yōu)化設計進行試驗制備的17個黃桃酒樣品，根據(jù)表14項感官評分標準，由感官評價小組對黃桃酒樣品進行評分，并確定樣品每項得分所隸屬的等級，然后將所有樣品的得分結果采用歸一化處理。

為得到模糊數(shù)學評價的總分，劃分感官評價等級分值區(qū)間為：很好90～100分，較好80～89分，一般70～79分，較差60～69分，差40～59分。因此建立感官評價評語集V=（100 80 60 40 20），則黃桃酒樣品的模糊綜合評判總分為：Ti=B×Vi（i=1*，2*，3*，…，17*）。

2 結果與分析

2.1 響應面優(yōu)化試驗結果

在單因素試驗基礎上，本試驗以黃桃果皮處理方式（A）、酵母接種量（B）、初始pH值（C）為影響因子，以感官評分（Y）為響應值，采用Box-Behnken試驗設計，共17個試驗點，Box-Behnken試驗設計結果見表3，方差分析見表4。

表3 Box-Behnken試驗設計與結果Table 3 Design and results of Box-Behnken experiments

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

通過Design Expert 8.0.6軟件對表3試驗進行多元回歸擬合后，得到各因素與黃桃酒感官評分之間互相影響的二次多項回歸模型如下：

由表4可知，模型的P值=0.008 8＜0.01，模型極顯著，失擬項P=0.776 6＞0.05，不顯著，說明該多元回歸方程不失擬，說明該模型回歸方程能夠反映感官評分與各因素的關系。模型決定系數(shù)R2=0.966 8，調整決定系數(shù)R2Adj=0.924 1，說明該模型擬合程度良好，能解釋約92%響應值的變化，試驗誤差小，變異系數(shù)（coefficient of variation，CV）=2.31%，試驗的精確度在范圍內。二次項B2對黃桃酒感官評分的影響極顯著（P＜0.01），一次項B及二次項C2對黃桃酒感官評分的影響顯著（P＜0.05），交叉項BC在對結果影響顯著（P＜0.05），其余因素對感官評分影響不顯著（P＞0.05）。各因素對黃桃酒感官評分的影響依次為：B（酵母接種量）＞C（初始pH值）＞A（黃桃果皮處理方式）。

根據(jù)響應面優(yōu)化設計得到多元回歸方程，繪制各試驗因素與黃桃酒感官評價的響應面及等高線見圖1。

圖1 初始pH值、酵母接種量和處理方式交互作用對黃桃酒感官評分的響應面和等高線Fig.1 Response surface plots and contour lines of effects of interaction between initial pH,yeast inoculum and treatment methods on sensory evaluation of yellow peach wine

響應面及等高線的形狀反映了黃桃果皮處理方式、酵母接種量以及初始pH值三者之間彼此交互作同對黃桃酒感官評分的影響。由圖1可知，酵母接種量和初始pH值的交互作用對黃桃酒感官評分的影響顯著，曲面陡峭，等高線為橢圓形；黃桃果皮處理方式和酵母接種量、初始pH值的交互作用對感官評價的影響不顯著，該結果與表4結果一致。

2.2 模糊數(shù)學評價法分析

根據(jù)表1感官評分標準，感官評價小組（20人）對黃桃酒樣品進行模糊數(shù)學感官評價[26]及投票，具體結果見表5。

表5 黃桃酒的感官評價Table 5 Sensory evaluation of yellow peach wine

在黃桃酒樣品的感官評價投票中，以樣品1#色澤為例，5人選擇很好，10人選擇較好，4人選擇一般，1人選擇差，因此得到A色澤=（0.25 0.50 0.20 0.00 0.05）；同理A香氣=（0.50 0.35 0.10 0.05 0.00）、A滋味=（0.45 0.25 0.20 0.05 0.05）、A風格=（0.30 0.40 0.15 0.10 0.05），所以得到樣品1#的模糊評價矩陣如下：

同理可得到樣本2#～17#的評價模糊矩陣。根據(jù)模糊數(shù)學評級模型Bi=W×Ri（i=1*，2*，3*，…，17*），其中權重系數(shù)W=（0.2 0.3 0.3 0.3），所以得到樣品1#的模糊評價矩陣如下：

同理可以得到B2～B17。

得到各個樣品的評價關系矩陣后，為了得到模糊綜合評判的總分，劃分等級分值區(qū)間：很好90～100分，較好80～89分，一般70～79分，較差60～69分，差40～59分。建立感官評價評語集V=（100 80 60 40 20），則黃桃酒樣品的模糊綜合評判總分為：Ti=B×Vi（i=1*，2*，3*，…，17*）。得到1#黃桃酒樣品的總分為：

同理可得其他各酒樣的模糊綜合評判總分T2=80.5分，T3=88.6分，T4=80.9分，T5=78.3分，T6=80分，T7=75.9分，T8=87.1分，T9=88.3分，T10=89.3分，T11=74.7分，T12=75.5分，T13=82.2分，T14=81.8分，T15=89.9分，T16=77.1分，T17=17.2分。由計算結果可知各酒樣總分都介于70～90分之間，其中酒樣15#的模糊數(shù)學評價感官評分最高，為89.9分，屬于等級很好；酒樣10#和3#的模糊數(shù)學感官評分為89.3分和88.6分，屬于等級較好；酒樣17#的模糊數(shù)學評價感官評分為71.2分，屬于等級一般。17個黃桃酒樣品模糊數(shù)學評價優(yōu)劣排序為15#＞10#＞3#＞9#＞8#＞13#＞14#＞1#＞4#＞2#＞6#＞5#＞16#＞7#＞12#＞11#＞17#。采用模糊數(shù)學評價法得到的感官評分最高的樣品（15#和10#）的工藝條件與響應面優(yōu)化法的試驗結果相近且與3#的一樣。

黃桃酶解去皮處理，酵母接種量為5%，初始pH值為3.5，在此條件下黃桃酒感官評分預測值最高為91.29分。在此優(yōu)化條件下進行3次平行試驗，得到的黃桃酒感官評分實際值為89.0分，與預測值相差不大，且模糊綜合感官評分為89.9分。因此，利用模糊綜合評價法對影響黃桃酒品質的工藝條件進行計算和分析，能夠降低人為主觀因素影響，適合區(qū)分多樣品感官質量評價差異。

2.3 黃桃酒的理化指標檢測結果

根據(jù)模糊綜合評判結合Box-Behnken試驗設計得出的黃桃酒發(fā)酵最佳工藝條件進行重復驗證試驗，黃桃酒的釀造過程如下：洗凈的黃桃酶法去皮后，進行護色處理，分離得到的黃桃清汁調節(jié)pH為3.5，對黃桃汁巴氏滅菌后接種5%酵母，發(fā)酵時間為7 d，黃桃酒成品下膠澄清后進行理化指標測定，結果見表6。

表6 黃桃酒樣品理化指標測定結果Table 6 Determination results of physical and chemical indicators of yellow peach wine samples

由表6可知，發(fā)酵后的黃桃酒酒精度較低（3.56%vol），但是所有理化指標均滿足輕工部頒標準QB/T 5476—2020《果酒通用技術要求》，這是因為發(fā)酵黃桃未加外源糖，酵母利用黃桃自身的糖分轉化酒精度有限，由于初始酸度的調節(jié)導致黃桃酒成品的總酸含量較高，但是酸度帶來黃桃酒清爽的口感，對于果酒來說，酸甜比例的適中非常重要。

3 結論

本研究采用響應面優(yōu)化設計結合模糊數(shù)學評價法優(yōu)化黃桃酒工藝條件，利用感官評價、回歸模型分析、矩陣模型分析等多種方式研究發(fā)酵條件對黃桃酒感官品質的影響，使試驗結果更具可靠性。結果表明，利用響應面設計的最優(yōu)工藝條件制備的黃桃酒，其感官品質評價結果與模糊數(shù)學評價得到的最優(yōu)結果基本一致。最佳發(fā)酵工藝條件為：黃桃進行酶法去皮處理，檸檬酸調節(jié)黃桃汁初始pH值至3.5，酵母接種量為5%，于28 ℃下發(fā)酵7 d，經(jīng)測定其酒精度為（3.56±0.12）%vol，總糖含量為（21.32±0.26）mg/mL，還原糖含量為（4.52±0.31）mg/mL，總酸含量為（28.43±0.40 mg/mL），揮發(fā)酸含量為（0.64±0.14）mg/mL，二氧化硫含量為（32.84±0.23）mg/L。理化指標滿足相關國標。在此條件下的黃桃酒感官評分為89.0分。黃桃酒色澤誘人、金黃透亮、澄清度較高、口感清爽、酸甜適中、果香濃郁。