三种不同催陈方法对西瓜酒的影响

2014-04-24谢炎福

中国酿造 2014年1期

谢炎福

（洛阳师范学院生命科学系，河南洛阳 471022）

西瓜具有解热消暑，除烦止渴等功效，河南省是我国西瓜产量最大的省份，每年可达约60亿kg[1]。西瓜成熟期集中，大规模的集中上市不利于西瓜价格的稳定，农民常常遭遇卖瓜难的问题，极大打击了农民的种瓜积极性，由此造成的西瓜价格波动幅度较大，也不利于市场的稳定[2]，所以加大西瓜的深加工研究成为一项迫切的任务。西瓜酿酒不仅可保留其原有的营养成分，而且其中的酒精还能增加人的血液循环，改善和增加人体对营养的吸收能力，并可以提高农产品的附加值，增加瓜农的经济收入，保护瓜农的生产积极性[3]。西瓜原酒口味较为刺激，味道不够醇厚，通过传统的自然陈酿可以解决这个问题，但存在资金积压、时间长、贮存占地面积大等弊端，很难适应时代的要求[4]。近年来，微波、超声波、冷热催陈等方法相继在白酒和葡萄酒的陈化过程中的到得了广泛应用，实践证明这些方法具有一定的催陈效果[5-9]，而对于西瓜酒的催陈方法国内尚无报导，本实验就西瓜酒的酿制和催熟工艺进行研究，以期在一定程度上填补这一空白。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

西瓜：本地自产充分成熟的新鲜西瓜，有光泽，西瓜香味充足。

亚硫酸钠、二氯甲烷、酒石酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、无水硫酸钠、氢氧化钠等均为分析纯，蔗糖（市售）。

酵母：从自然发酵的西瓜汁中筛选、诱变而得，能耐受较高的酒精度。

1.2 仪器与设备

DY-400SD型多频超声波细胞粉碎仪：上海德洋意邦有限公司；HMG-2010K型微波发生器：成都纽曼和瑞微波技术有限公司；UV-2401PC分光光度计：日本岛津公司。

1.3 实验方法

1.3.1 西瓜酒的制备

先将西瓜洗净并沥干水分，然后去皮捣烂榨汁，榨出的西瓜汁用纱布过滤，出汁率约为65%，滤出的西瓜汁倒入硬质玻璃容器中，75℃灭菌，保持20min左右备用。待西瓜汁冷却澄清后，用手持糖度计测定西瓜汁中的含糖量，加入纯净白糖将西瓜汁含糖量调整为20%～22%，先用少量西瓜汁溶解后加入前筛选得到的西瓜酵母（酵母预先培养菌数为108个/mL），加入量为1/250（体积比）。为防止酸败，加入少量亚硫酸钠，其用量为每100kg西瓜汁加11～12g，将调配好的西瓜汁充分搅拌均匀后装入玻璃缸中，缸口用双层封口膜封口，并置于23℃的环境中进行酒精发酵，每天观察、品尝，待液面无气泡冒出2d后，过滤除渣准备催陈处理[10]。

1.3.2 西瓜酒的微波处理

在250mL三角瓶中装入150mL酿制好的西瓜酒，置于微波发生器内，分别用200W、400W和600W的微波功率处理西瓜酒原酒液，每次微波10s间隔20s，处理最高温度控制在60℃内，全程处理时间为1min。选取透光率最高的处理功率，再次采用工作10s间隔20s的办法，总处理时间分别为0.5min、0.75min、1min、1.25min、1.5min，然后放入15℃冰箱中陈酿。3d后测定西瓜酒的各项理化指标，并进行感官评定。

1.3.3 西瓜酒的超声波处理

取150mL西瓜原酒于烧杯中，将烧杯放入循环水浴，以保持温度恒定，然后将超声波粉碎仪探头调节到烧杯西瓜酒液面以下1cm处，分别用200W、400W、600W和800W的超声功率处理，工作2min后间歇1min，全程处理时间为12min。选取透光率最高的处理功率，再次采用工作2min后间歇1min的方式，全程处理时间分别为4min、8min、12min、16min、20min、24min，然后放入15℃冰箱中，3d后测定各项理化指标，并进行感官评定。

1.3.4 西瓜酒的紫外线处理

取150mL西瓜酒放于烧杯中，置于40W紫外灯下30cm处的垂直位置，分别连续处理5min、10min、15min、20min、25min，3d后分别测定各项理化指标。

1.3.5 主要理化指标的测定[11]

西瓜酒总酯含量测定采用皂化法；总酸含量测定采用酸碱滴定法；酒精度测定采用密度瓶法；透明度采用分光光度计法。

1.3.6 西瓜酒感官评价方法[12]

采用分析型感官评定。由9位品尝人员对不同处理的酒样进行感官评定，评定项目有透明度、颜色、香气、醋香、酸味、涩味、苦味、氧化味和酒体，满分为20分。

表1 西瓜酒感官试验评分标准Table 1 Sensory test criteria of watermelon wine

2 结果与讨论

2.1 西瓜酒催陈效果的评价

常用的酒类评价方法主要分为两类，感官评价和理化检验的方法。两种方法各有优点，人的嗅觉及味觉极其灵敏，能辨别出细腻复杂的香味，这是化验分析难以做到的。然而，品评时存在浓度差、温度差、溶媒差、异位差、异地差、掩盖作用和人的身体状况等影响因素，而且品评难以名词化和数字化[13]。所以，酒的风味质量的判断应以品评与分析测试相结合，酒的陈酿效果应依据有两方面：一是感官指标，二是理化指标，两者缺一不可[14]。

2.2 不同超声波和微波功率对西瓜酒透光率的影响

分别在200W、400W、600W和800W超声波功率条件下处理西瓜酒12min，如图1所示，在不同的超声波功率条件下西瓜酒的透光率无显著变化，超声波功率为400W时透光率达到最大值。分别用200W、400W、600W功率的微波对西瓜酒处理1min，不同的功率对西瓜酒的透光率有较明显影响，微波功率为400W时透光率达到最大值，故选择400W作为超声波和微波的催陈处理功率。

图1 超声波、微波功率对西瓜酒透光率的影响Fig.1 Effect of ultrasonic wave and microwave on light transmittance of watermelon wine

2.3 超声波催陈对西瓜酒理化因子的影响

由图2、图3可知，西瓜酒总酯含量先增高后降低，酒精度则相反，先降低后升高，超声波处理20min时总酯含量达到最大值2.38g/L。超声波增强了各类物质的分子活化能，提高了分子间的有效碰撞率，使酯化反应加速进行，这是超声和热协同作用的结果[15]，表现为总酯含量的增加和酒精度的下降。继续增加超声波处理时间，总酯含量下降而酒精度升高，可能是由于超声波处理时间过长时，成酯作用逆反应加大致使乙醇含量上升或者西瓜酒中酯等风味物质挥发量增加，导致西瓜酒中总酯含量下降。

图2 超声波处理时间对西瓜酒总酸总酯的影响Fig.2 Effect of ultrasonic processing time on total acidity and total ester of watermelon wine

图3 超声波处理时间对西瓜酒酒精度和透光率的影响Fig.3 Effect of ultrasonic processing time on alcohol content and light transmittance of watermelon wine

图4 超声波处理时间对西瓜酒感官品质的影响Fig.4 Effect of ultrasonic processing time on sensory quality of watermelon wine

由图2可知，随着处理时间的延长，总酸含量经历了一个先降低后升高的一个过程，由于超声波促进了西瓜酒的酯化作用，有机酸和乙醇生成乙酸乙酯、乳酸乙酯等，导致最初总酸略微下降。随着超声波作用时间的延长，超声波的空化作用加速了醇类氧化，使乙醇氧化为醛，再进一步氧化为酸的作用加剧，从而使酸的含量有所增加，最后氧化作用和成酯作用达到平衡。经超声波处理后，西瓜酒的透光率均有不同程度的提高，超声波促进了酒液极性分子的整齐排列以及低分子化合物的聚合与缩合反应，使原来难溶的分子集团有机融合，相互渗透，提高了透明度。

由图4可知，在处理时间达16min时，感官得分最高，这和总酸、总酯等理化指标的测定是基本一致的。超声波具有加速低沸点成分挥发的作用，由于分子动能的增加，使可能存在的硫化氢、乙醛等成分加速从酒液中逸出，降低了新酒入口的糙辣和邪杂味；酯类物质是西瓜酒香气和风味的重要组成成分，酸是西瓜酒的重要呈味物质，与其他呈味物质共同组成西瓜酒特有的芳香，最终导致西瓜酒感官品质的变化，表现为酒味的协调性增强，也更清新爽口，更适合饮用。在实验中也注意到，超声波处理时间过长（≥18min），酒的透光率、总酸含量下降，感官品尝有杂味，可能是再次的成酯反应和分子过度吸收热量后某些化学反应过度活跃的结果。所以超声波处理西瓜酒时间不宜过长。

2.4 微波催陈对西瓜酒理化因子的影响

图5 微波处理时间对西瓜酒总酸总酯的影响Fig.5 Effect of microwave processing time on total acidity and total ester of watermelon wine

由图5～图7可知，微波对西瓜酒的催陈作用和超声波处理基本类似，总酯、总酸均逐渐升高，总酯在1.25min时达到最大，总酸在1.5min时达到最大；透光率逐渐上升，在0.75min时达到最大，而酒精度先降后升，感官评分在1.25min时达到最佳。酒体吸收微波能后，分子的内能增加，加速了酯化等反应的进行。微波产生的高频振荡能破坏酒体中原有的水分子、乙醇分子缔合群，有利于水分子和乙醇分子重新组合，使原来难溶的分子集团有机融合，结成稳定的缔合分子群[16]；微波处理对酒的颜色变化影响较小，新酒经过微波催陈处理，酒的香味增加，香气变得协调和醇郁，有些杂味还由于氧化还原反应而减弱或消失，从而实现了酒的催陈。实验过程中也注意到微波相比较超声波来说具有强烈的加热功能，为避免酒的温度过度升高影响酒的风味，每次微波处理时间不能过长。

图6 微波处理时间对西瓜酒酒精度和透光率的影响Fig.6 Effect of microwave processing time on alcohol content and light transmittance of watermelon wine

图7 微波处理时间对西瓜酒感官品质的影响Fig.7 Effect of microwave processing time on sensory quality of watermelon wine

2.5 紫外线催陈对西瓜酒理化因子的影响

图8 紫外线处理时间对西瓜酒总酸总酯的影响Fig.8 Effect of ultraviolet processing time on total acidity and total ester of watermelon wine

图9 紫外线处理时间对西瓜酒酒精度和透光率的影响Fig.9 Effect of ultraviolet processing time on alcohol content and light transmittance of watermelon wine

图10 紫外线处理时间对西瓜酒感官品质的影响Fig.10 Effect of ultraviolet processing time on sensory quality of watermelon wine

西瓜酒经紫外线照射后，总酸度在4.6～5.9g/L之间波动，总酯含量上升，在20min时达到最大值，酒精度直线下降，透光率上升。在紫外线作用下，可产生少量的初生态氧，促使一些成分的氧化。紫外线具有较高的化学能量，经紫外线照射后，酒体中醇、酸等分子能量提高，使分子间的有效碰撞率增加，使酯化、缩合、氧化还原等反应加速进行。酒的总酯含量上升，总酸含量的升降变化也是内部酯化反应和乙醇氧化反应的结果。在照射20min时，西瓜酒的感官评分达到最大值，紫外光几乎不会令酒体升温，故能较好地保持风味，但处理时间过长，也会如超声波处理一样有邪杂味的产生。

3 总结

酒的陈酿过程非常复杂，参加反应的分子种类有百余种，甚至有许多不为人了解的成分存在。对于西瓜酒的催陈，超声波、微波分别在400W功率条件下处理16min和1.25min取得最佳效果，紫外线处理20min取得最佳效果。超声波处理后香气浓郁，感官风味更为醇厚，微波催陈的西瓜酒颜色最好，紫外线处理酒体不会升温，最为简单方便，3种方法对西瓜酒均有催陈效果。综合比较，以超声波功率400W处理16min效果为最好，总酯含量（2.37g/L）和透光率（59.7%）基本达到最大值，酒体呈浅红色，具有西瓜酒特有的果香，无其他杂味，感官评分达16.8分。

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