罗汉果葡萄柚酒的研制
2017-06-22高本杰韩娜娜邱磊李敬龙
高本杰,韩娜娜,邱磊,李敬龙
(齐鲁工业大学生物工程学院,山东济南250353)
罗汉果葡萄柚酒的研制
高本杰,韩娜娜,邱磊,李敬龙*
(齐鲁工业大学生物工程学院,山东济南250353)
以罗汉果和马叙葡萄柚为主要原料,经破碎榨汁后,在发酵过程中综合考虑SO2的添加量、pH值、发酵时间和初始糖的添加量等因素的影响,进行单因素试验,以进行主发酵的正交试验,再进行感官评定,最终确定最佳发酵条件;后发酵阶段采用超声波法与硅藻土澄清剂复合使用进行澄清度的正交试验。通过上述试验步骤,制得了含酒精度为11.0%vol,色泽呈现棕黄色,口感爽口,澄清透明且具有罗汉果与葡萄柚清香味和酒醇香味的罗汉果葡萄柚酒。
马叙葡萄柚;罗汉果;硅藻土
葡萄柚又名西柚,其果肉鲜嫩,汁多爽口,更有淡淡清香。据研究表明,葡萄柚的营养成分丰富,维生素P、维生素C和可溶性纤维素含量丰富。此外,其含有的天然果胶可以降低血液中的胆固醇,因此为心血管疾病和高血压患者所亲睐。葡萄柚还含有天然叶酸,可以预防孕妇贫血并减小胎儿畸形的几率。葡萄柚还有滋润组织细胞、增加体力、缓解支气管炎,并改善肥胖及淋巴腺系统的疾病,提高抗感染的能力。所以说葡萄柚浑身是宝,是集保健美容与预防疾病为一体的水果。市场对葡萄柚的需求量大,目前葡萄柚在水果中的消费量成为仅次于甜橙的重要农产品。
罗汉果,为葫芦科多年生藤本植物的果实[1]。别名拉汗果、光果木鳖、假苦瓜、罗汉表、金不换、裸龟巴,被誉为“神仙果”。罗汉果是经国家最先批准的药食同源物品之一,其主要功能是止咳化痰。果实具有很高的营养价值,维生素C含量丰富(每100克鲜果含400 mg~500 mg)且含糖苷、葡萄糖、果糖、脂类、蛋白质等[2-3]。现代医学已经证明了罗汉果可以治疗支气管炎、高血压等疾病,还能对冠心病、肥胖症起预防作用。
复合果酒在酒类消费市场上凭借其综合了高营养的价值和满足人类对保健的重视,越来越受到人们的青睐。罗汉果葡萄柚酒在酿造的基础上创新地结合了两种水果的营养成分,最大限度地保留营养成分[4]。罗汉果葡萄柚酒的研制丰富了复合酒在市场上的形式,将会越来越被大家重视,取得可观的经济利益。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜葡萄柚、罗汉果、白糖:山东济南银座超市长清区店。
1.2 试剂
硅藻土、斐林试剂、NaOH、盐酸:齐鲁工业大学提供;α-淀粉酶(40 00 U/g)、糖化酶(200 000 U/g)、二氧化硫(化学纯)、果胶酶(500 000 U/g):北京卫诺恩生物技术有限公司;1383型酵母:齐鲁工业大学现代酿酒装置与技术研究室菌种保藏室;安琪酵母:安琪酵母有限公司。
1.3 仪器与设备
FA1204B电子天平:山海精科天美贸易有限公司;海川400型打浆机:济南立信轻工机械有限公司;QHS-2000CO2混合机:青州市昭德饮料机械厂;YX-18HM高压灭菌锅:上海郢研科学仪器有限公司;SWCJ-1BU超净工作台:苏州净化设备有限公司;0~40酒度计:武强县亿达仪表厂;PHB-3C pH计:成都市宜邦科折仪器有限公司;SEGL-5冷冻过滤机:高邮市容大轻工机械厂;纱布;硅藻土滤网。
1.4 罗汉果葡萄柚酒的加工工艺流程
1.4.1 操作要点
原料处理:选取形状大的罗汉果洗净以去除杂质,把果肉切成碎片再磨碎,放入干净容器,加入其体积1.5倍的水、2.5%(质量分数)的α-淀粉酶和3%(质量分数)的糖化酶,在52℃~62℃温度下加热,并维持pH值在5左右,恒温糖化3 h,放置冷却至23℃备用[5]。选取新鲜葡萄柚去皮,洗净榨汁过滤。
发酵原料配置:将罗汉果浆和处理好的葡萄柚果汁按适宜的质量比混合,加入0.5 g/kg的果胶酶,于25℃搅拌均匀静置5 h;混匀果浆倒入洗净消毒的发酵罐内,分别按照0.16 kg/L和0.084 g/L的比例加入白糖和混合酵母。
杀菌、冷却:采用高压蒸汽灭菌法,在121℃灭菌15 min,冷却备用。
菌种活化∶混合酵母∶蔗糖∶水=1∶2∶5(质量比),取蔗糖用水溶解,再加混合酵母,边加边搅拌,转入30℃培养箱静置30 min。
发酵:调整混合果浆的pH值,加入活化好的菌种。先进行单因素试验后进行正交试验,接种后放入恒温培养箱静置发酵。
1.4.2 单因素试验
经过多次试验,发现酒体初始pH值、SO2的添加量、发酵时间、初始糖的添加量是影响罗汉果葡萄柚酒的关键因素。设置发酵酒的初始pH值分别4.0、5.0、6.0;SO2的添加量50、75、100 mg/L;发酵时间为6、8、10 d;初始糖的添加量分别是10、20、30 g/100 mL。采用单一变量控制法对这4个单因素做试验,在发酵完成后,对罗汉果葡萄柚酒进行残糖、pH值的测定、酒精度和感官品评。
1.4.3 正交试验
在单因素试验的基础上,以酒体初始pH值(A)、SO2的添加量(B)、发酵时间(C)、初始糖的添加量(D)为4个因素,以感官评分为标准,进行正交试验,使发酵条件优化。正交试验因素水平表见表1。
表1 罗汉果葡萄柚酒正交试验因素与水平Table 1 Siraitia grosvenorii and grapefruit wine factors and the levels of orthogonal test
1.4.4 方法
残糖:斐林氏试剂测定法;总酸(以酒石酸计):酸碱中和滴定法测定;酒精度测定:酒精计法;澄清度:紫外-分光光度计测定。
感官评价:请9位专业人士对酒酿从色泽(20分)、香味(30分)、滋味(40分)和典型性(10分)4个方面进行品评,总分100分,取其打分平均值[6]。优质的罗汉果葡萄柚颜色为棕黄色,酒液澄清透明,没有杂质,具有葡萄柚淡淡的清香和罗汉果特殊的甜味,具体评分详情见表2。
表2 罗汉果葡萄柚酒的感官评定标准Table 2 Sensory evaluation of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine
2 结果与分析
2.1 罗汉果葡萄柚酒单因素试验结果
2.1.1 初始pH值影响罗汉果葡萄柚酒质量
酵母的生长增殖与合成代谢与pH值的高低有很大的联系。pH值的不适宜都会使其体内某些酶活性遭到抑制,从而酵母菌的正常发酵受到影响,影响进程。为了获得目标产物,本试验取pH值为4.0、5.0、6.0时,进行感官评定和理化指标测定。试验结果见表3。
表3 初始pH值对罗汉果葡萄柚酒的感官评定和理化指标的影响Table 3 Effect of initial pH value of the sensory evaluation of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine and physicochemical index
由表3可以看出,初始pH值控制在5.0时,感官品评是最好的。初始pH值过低,酒体酸度过强,影响口感;初始pH值过高,不利于酵母菌的发酵,影响酒体品质。因此选择pH值为5.0时进行发酵试验。
2.1.2 SO2的添加量对罗汉果葡萄柚酒品质的影响
SO2在果酒中起到杀菌溶解、澄清、抗氧化与增酸作用。但加入太多的SO2会伤害酵母的活性,太少则发挥不了防杂菌的功效[7],因此次本试验取SO2添加量为30、50、70 mg/L进行感官品评和理化指标测定。试验结果见表4。
表4 SO2的添加量对罗汉果葡萄柚酒的感官评定和理化指标的影响Table 4 Effect of sensory evaluation of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine SO2content and physicochemical index
表4可知,罗汉果葡萄柚酒的感官评分与SO2的加入量存在一定的关系;并且SO2添加越多,酒精度的含量逐渐减小,即酒味越来越不明显。所以本试验SO2的添加量设定为30 mg/L,但与实际生产的情况相结合,最终采用添加SO2为50 mg/L。
2.1.3 发酵时间对罗汉果葡萄柚酒品质的影响
酒精的产量关系与发酵时间直接相关,继而影响酒的品质与发酵成熟。试验选取发酵时间分别为6、8、10 d,进行感官品评和理化指标测定。试验结果见表5。
由表5可以看出发酵时间过短,致使酵母菌不能完全利用糖分发酵,使残糖量高,酒精含量相对较低,发酵时间过长[8],感官评分相对低些,口感欠佳,所以选择在发酵时间为8 d时为最佳发酵时间。
表5 发酵时间对罗汉果葡萄柚酒的感官评定和理化指标的影响Table 5 Effect of sensory evaluation of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine fermentation time and physicochemical index
2.1.4 初始糖的添加量对罗汉果葡萄柚酒品质的影响
初始糖的添加量初期对混合酵母菌种影响明显,促进酵母的生长繁殖,使其快速发酵。但是初始糖浓度过高会抑制出酒率,对原糖料利用不充分,造成原料浪费[9]。本次试验选取初始糖的添加量分别为10、20、30 g/100 mL,进行感官品评和理化指标测定,来确定最适的初始糖的添加量,结果见表6。
表6 初始糖的添加量对罗汉果葡萄柚酒的感官评定和理化指标的影响Table 6 Effect of sensory evaluation of the amount of the initial Siraitia grosvenorii and grapefruit wine polysaccharides and physicochemical index
由表6可以看出,随着初始糖添加量的增多,酒精度先增加后减少即糖浓度过高,抑制了酵母活性,酒液pH值变化不明显,残糖量逐渐增加[10]。因此,本次试验选择初始糖的添加量为20 g/100 mL。
2.2 罗汉果葡萄柚酒的正交试验
在单因素试验的基础上,将初始的pH值(A)、初始SO2添加量(B)、发酵时间(C)和初始的糖添加量(D)4个因素作为考察研究的对象,分别选取3个对象,并把感官评分视为标准,来进行L9(34)正交试验,优化发酵工艺流程。四因素三水平正交试验结果与分析见表7。
表7 罗汉果葡萄柚酒优化正交试验结果与分析Table 7 Siraitia grosvenorii and grapefruit wine optimization results of the orthogonal test and analysis
续表7 罗汉果葡萄柚酒优化正交试验结果与分析Continue table 7 Siraitia grosvenorii and grapefruit wine optimization results of the orthogonal test and analysis
由表7分析,罗汉果葡萄柚酒各因素受影响的顺序为:发酵时间>初始pH值>初始糖添加量>初始SO2添加量,由此最佳的搭配组合为A2B2C2D2,组合设定为初始pH值是5.0,初始SO2添加量是50 mg/L,发酵时间定为8 d,初始糖添加量为20 g/100 mL。在此条件下组合试验,得出罗汉果葡萄柚的感官评分为88分。
2.3 罗汉果葡萄柚酒澄清度的正交试验
为优化罗汉果葡萄柚酒的澄清度,所以实行硅藻土与超声波复合的做法针对酒做澄清预备的试验,得到了在波长620 nm,罗汉果葡萄柚酒的吸光度最好[11]。因此本试验采用620 nm的波长,进行3个平行试验选取每5 nm为一个梯度,得到其平均值波长615 nm的透光率效果最好。罗汉果葡萄柚酒其澄清度正交试验的结果分析见表8。
表8 罗汉果葡萄柚酒的澄清正交试验Table 8 The orthogonal test method of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine
续表8 罗汉果葡萄柚酒的澄清正交试验Continue table 8 The orthogonal test method of Siraitia grosvenorii and grapefruit wine
对表8进行分析:在3个单因素的影响下,罗汉果葡萄柚酒的澄清度影响因素顺序为:澄清时间>超声波强度>硅藻土用量,所得最佳搭配组合:超声波强度200 Hz,澄清时间12 min,硅藻土的用量1.5 g/100 mL,澄清效果显著。
2.4 罗汉果葡萄柚酒产品测定结果
2.4.1 罗汉果葡萄柚酒的感官指标
产品色泽为棕黄色,澄清透明,具有葡萄柚淡淡的清香和罗汉果特有的甜味,香气协调,口感醇厚、酒体丰满,风格独特优雅。
2.4.2 罗汉果葡萄柚酒的理化指标
残糖:2.76 mg/L;pH值:3.77;酒精度11.0%vol。
2.4.3 罗汉果葡萄柚卫生指标
表9 罗汉果葡萄柚酒卫生指标Table 9 Siraitia grosvenorii and grapefruit wine health indicators
3 结论
以罗汉果和葡萄柚为原料,加入酿酒酵母混合发酵通过单因素试验和正交试验确定最适工艺为pH值5.0,SO2添加量为50 mg/L,发酵时间为8 d,糖添加量为20 g/100 mL。澄清度试验参数为超声波强度200 Hz、澄清时间12 min、硅藻土用量1.5 g/100 mL。成品罗汉果葡萄柚酒酒体澄清透明,香味协调,口感醇厚爽口。罗汉果葡萄柚酒凭借其特有的功能和令人回味的口感必将作为新型复合酒为大众所喜爱,带来经济效益和酒文化的丰富。
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Preparation of Siraitia grosvenorii and Grapefruit Wine
GAO Ben-jie,HAN Na-na,QIU Lei,LI Jing-long*
(College of Biological Engineering,Qilu University of Technology,Jinan 250353,Shandong,China)
Siraitia grosvenorii and Marsh grapefruit as the main raw material,after crushing juice,in fermentation process in the comprehensive consideration of SO2addition amount,pH,fermentation time and the initial sugar was added to the effects of such factors as the amount,single factor test,main fermentation by orthogonal test and sensory evaluation,and ultimately determine the optimal fermentation conditions;after fermentation stage by ultrasonic method and diatomite clarifying agent composite used for clarification of the orthogonal test. The test steps,prepared with alcohol was 11.0%vol,color rendering brown,refreshing taste,clear and transparent and with Siraitia grosvenorii and grapefruit fragrance and mellow wine aroma of Siraitia grosvenorii grapefruit wine.
Marsh grapefruit;Siraitia grosvenorii;diatomite
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.019
2016-09-30
济南市科技创业企业支持计划(201502109)
高本杰(1992—),男(汉),硕士研究生,研究方向:现代酿酒技术。
*通信作者:李敬龙(1961—),男,教授,硕士生导师,本科。