低度甜型菠萝香蕉复合果酒酿造工艺优化
罗华1，许引虎2
1 (山西农业大学食品科学与工程学院，山西晋中市，邮编030801)
2（安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌市，邮编443003）
1．前言
复合果酒是以多种新鲜水果为原料，经发酵而制得的酒精饮料[1]。复合果酒结合各原料特色及优点，取长补短，具有更丰富糖类、矿物质、有机酸、维生素、氨基酸以及醇类[2]，同时果酒中还具有许多生物活性物质，可有效的抑制人体对脂肪的吸收，且随着大众对健康科学的生活方式的倡导，酒类由高度酒向低度酒转型，蒸馏酒向发酵酒转型，粮食酒向果酒转型，果酒的发展已经是顺应潮流的必然趋势。
香蕉和菠萝为我国南方主产水果。香蕉营养价值高，具有降低胆固醇，增强机体免疫力等疗效[3]，但香蕉香气不典型，易氧化而发生褐变[3]，不耐贮藏，成品损失率高[4]。菠萝果实鲜甜适口，香气怡人，但菠萝含酸较高，不适合酿造干型果酒，目前其加工大多为糖水罐头和果汁，产品结构体系单一，需对其进行深加工研究[5]。
菠萝的果肉中含丰富的维生素C，具有抗氧化的作用，能有效的抑制香蕉产生的褐变作用[6]。若将两者共同发酵，扬长避短，在酿造甜型香蕉菠萝复合果酒中可充分发挥原材料的品种特色，填补单一果酒在风味、口感、色泽等方面的不足，使果酒具有更多丰富的营养物质，增加其品质和特色。
本实验以成熟度良好的香蕉和菠萝为原材料。采用前浸渍、后浸渍、无浸渍三种不同的发酵方式，结合单因素试验确定的配比、残糖和最终酒度的合适范围来设计正交试验，最终通过对成品中各项指标的测定并结合感官评价确定合适的配比、残糖和最终酒度范围，得到最佳口感的甜型香蕉菠萝复合果酒，以此确定最佳工艺条件。
2材料与方法
2.1 材料与试剂
香蕉、菠萝：购于太谷县桃园堡农贸市场；白砂糖: 市售；实验菌株：果酒专用酵母，购自安琪酵母股份有限公司；其他试剂：果胶酶、亚硫酸、无水乙醇等购自北京索莱宝科技有限公司。
2.2 实验方法
2.2.1 实验路线：
2.2.2 操作要点
a) 由于香蕉易氧化，因此在样品处理时，先进行菠萝果实的处理及称量，再进行香蕉的清理切分，后将香蕉果肉直接添加入菠萝果实中进行称量，以防氧化而影响风味。
b) 取汁：由于香蕉及菠萝果胶含量均较高，因此在取汁前需用果胶酶处理12 h。
c) 糖的添加：实验中采用安琪酵母果酒专用酵母，酒精转化率为17 g/L糖转化1% vol 酒精，以此为基础进行初始糖度添加的计算。
d) 发酵的中止，在正式实验之前，进行发酵预实验，绘制菠萝香蕉混合果酒发酵曲线，在正式实验时，依据预实验所作曲线，在接近中止时间段内每四小时提取发酵液样品进行残糖和酒精度测量，以此数据判断发酵终点，加亚硫酸进行发酵终止。
2.2.3 实验内容
2.2.3.1 单因素实验
选择不同菠萝与香蕉配比，发酵初始糖度、残糖等3因素进行单因素实验。初始条件为菠萝香蕉配比2:1，初始发酵糖度190 g/L，发酵温度为20 ℃，SO2添加量120 mg/L，果胶酶添加量60 mg/L，酵母接种量为0.3 g/L。
表1 单因素实验水平表
|
原料配比 (菠萝：香蕉) |
初始糖含量 /(g*L-1) |
残糖 /(g*L-1) |
1：1 |
180 |
80 |
1：2 |
195 |
90 |
1：3 |
215 |
100 |
2：1 |
230 |
110 |
3：1 |
2.2.3.2 正交试验
以单因素实验数据为基础，进行原料配比、发酵初始糖度、残糖、发酵方式等四因素三水平L9(34)的正交试验。对发酵结束后酒精度、残糖、总酸、挥发酸、pH值等指标进行测定，以感官评定为衡量标准，对香蕉菠萝复合果酒的发酵参数进行优化。
2.3 分析方法
理化指标测定：总酸(以酒石酸计)用指示剂法；酒精度用酒精计法；挥发酸以蒸馏法；pH值以pH计法；可溶性固形物以手持测糖仪法；还原糖的测定用斐林试剂法，以上测定方法均按GB/T15038-2006测定。
感官评价：通过从外观，色泽，香气、滋味、风格等方面，由15名品尝者进行品尝鉴定，并根据表2进行感官评分[7]。
表2 感官评价评分标准
感官指标 |
评分标准 |
分数 |
|
外观 （20分） |
澄清，透亮，有光泽，典型金黄色 |
18-20 |
轻微雾状，微失光，微黄色 |
15-17 |
|
浑浊，失光 |
||
|
香气 (30分) |
非常典型的品种香气或果香，醇香极浓郁，协调舒顺 |
28-30 |
典型的果香，醇香柔和，协调，无异味 |
25-27 |
|
轻微的果香和醇香，舒适，略有生青味 |
22-24 |
|
无果香或醇香，略有异味 |
19-21 |
|
香气不良，异味，使人厌恶的气味 |
||
|
口感 (40分) |
酒体丰满，圆润，醇厚协调，酸甜适口，舒服 |
38-40 |
酒体协调，优雅，酸甜适口，舒服爽口，无明显苦味 |
34-37 |
|
醇和浓郁，口味柔和，纯正无杂，微苦，微酸 |
30-33 |
|
无典型性，略瘦弱粗糙，欠浓郁，酸味明显，苦味明显 |
25-29 |
|
酸，涩，苦，平淡，有异味 |
||
|
余味 (10分) |
余味悠长，优雅无缺，风格良好 |
9-10 |
无余味或辨别不出 |
7-8 |
|
余味不良 |
3 结果与分析
3.1 单因素试验
3.1.1 不同原料配比对甜型菠萝香蕉复合果酒的质量的影响
分析不同原料配比(菠萝：香蕉为1:1、1:2、1:3、2:1、3:1)对甜型果酒发酵的影响结果见图1。随着发酵原料香蕉含量的增加，混合原料的含糖量随之上升，发酵后酒体总酸随香蕉含量的升高而降低，且由图1可以看出，随着发酵原料中香蕉含量的增加，感官评分呈现下降的趋势，菠萝：香蕉配比为1:2、1:3，其经感官评价口感不佳，虽然香蕉在配比中所占的比重越大含糖量越高，然而褐变的程度越大，影响发酵后酒体的色泽、口感和香气。且糖分过高而没有足够量的酸度来支撑，无法在口感上达到一个平衡。通过感官评价的分析得到菠萝：香蕉为2:1的口感最佳，酸甜适口，明亮的金黄色，因此初步确定最适宜的原料配比为菠萝：香蕉2:1。
图1 不同原料配比对果酒质量的影响
3.1.2 不同初始发酵糖度对甜型菠萝香蕉复合果酒的质量影响
分析不同初始发酵糖度(180、195、215、230 g/L)对甜型果酒发酵的影响。由图可知，随着初始糖度的增加，酒度程增加的趋势，感官评分先升后降，在初始糖度为195 g/L，酒度约为6% vol时评分最高，酒体呈现出优雅的黄色，酒体协调，醇厚适口，余味舒适。次之为最终酒度为8% vol，经感官评价，口感最差的是酒度为5% vol，酒精含量低，口感寡淡无味，非常平淡。
图2 初始发酵糖度对果酒质量的影响
3.1.3 不同残糖对甜型菠萝香蕉复合果酒的质量的影响
由图3可以看出，通过感官评价可知，各处理在原料配比及初始发酵糖度一致的情况下，当残糖为90 g/L时得分最高，此时酒体具有一个较平衡的口感，色泽呈明亮的金黄色，口感舒适，酸甜可口。之后随着残糖含量的增加，酒度降低，感官评价得分逐渐降低，次之的是残糖为100 g/L时、再者为残糖110 g/L时，残糖为80 g/L的经感官评价为口感最差。
图3 残糖对甜型香蕉菠萝复合果酒质量的影响
3.2 正交实验的结果分析
表3 正交实验因素水平表
正交实验 |
因素 |
|||
|
原料配比 (菠萝：香蕉) |
初始糖度 /(g*L-1) |
残糖 /(g*L-1) |
发酵方式 |
|
1 |
1：1 |
190 |
90 |
前浸渍 |
2 |
2：1 |
210 |
100 |
后浸渍 |
3 |
3：1 |
230 |
110 |
无浸渍 |
表4 四因素三水平正交实验结果
|
因素 编号 |
A原料配比 （菠萝:香蕉） |
B残糖 /(g*L-1) |
C初始发酵糖度 /(g*L-1) |
D发酵方式 |
感官评价 /分 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
78.7 |
|
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
73 |
|
3 |
1 |
3 |
3 |
3 |
83.7 |
|
4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
84.3 |
|
5 |
2 |
2 |
3 |
1 |
76.3 |
|
6 |
2 |
3 |
1 |
2 |
82.9 |
|
7 |
3 |
1 |
3 |
2 |
72 |
|
8 |
3 |
2 |
1 |
3 |
73.8 |
|
|
感 官 评 价 |
9 |
3 |
3 |
2 |
1 |
78.5 |
k1j |
235.4 |
235 |
235.4 |
233.5 |
||
k2j |
243.5 |
223.1 |
235.8 |
227.9 |
||
k3j |
224.3 |
245.1 |
232 |
241.8 |
||
K1j |
78.5 |
78.3 |
78.5 |
77.8 |
||
K2j |
81.2 |
74.4 |
78.6 |
76.0 |
||
K3j |
74.8 |
81.7 |
77.3 |
80.6 |
||
|
Rj 主次顺序 最佳组合 |
6.4 |
7.3 B>A>D>C A2B3C2D3 |
1.3 |
4.6
|
||
从正交实验结果表3-4可以看出，根据极差Rj 的大小进行因素主次的排序，配比、残糖、最终酒度、发酵方式等因素对影响感官评价从大到小的排序为：残糖＞原料配比＞发酵方式＞初始发酵糖度，最优组合应为A2B3C2D3，即残糖为90g/l，菠萝：香蕉的配比为2:1，初始发酵糖度为210g/L，发酵方式为无浸渍。
4 讨论与结论
残糖的含量对于甜型果酒的质量影响最大，但是含糖量过高无法在酸度和酒度之间得到一个平衡的口感，因此发酵结束残糖含糖量不易过高。在不同配比中，菠萝所占比重高对于甜型果酒的色泽和透光性影响较大，菠萝含量高酒液虽色泽金黄，但光泽感较差，透光性不好，从外观上不能体现出好的品质。有浸渍的发酵方式在浸提风味的同时也会将不好的风味物质带入酒体中，会给酒液带来微苦的口感和轻微的青涩味，杂香严重，此外浸提出的物质在一定的程度上影响了色泽的澄清透明，经分析以无浸渍的发酵方式为佳。
通过单因素和正交实验结果分析，得出甜型香蕉菠萝复合果酒的质量优化工艺条件为：菠萝：香蕉质量配比为2:1，初始含糖量210 g/L，残糖为90 g/L，发酵方式为无浸渍。在此条件下，香蕉菠萝复合酒精饮料中的总酸为7.9 g/L、酒精度为7.1% vol、残糖为90 g/L、pH值为4.56。得到了一个色泽澄清透亮，有光泽，酒体协调，果香醇香浓郁，酸甜适口，舒适可口，回味愉快的甜型香蕉菠萝复合果酒。