香蕉菠萝复合果酒发酵工艺参数的研究

李凤霞，胡元庆，林瑞炳，汤苏文

（闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

香蕉菠萝复合果酒发酵工艺参数的研究

李凤霞，胡元庆，林瑞炳，汤苏文

（闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州363000）

分析发酵条件对香蕉菠萝复合果酒品质的影响，确定最佳工艺参数。以香蕉、菠萝为原料，以酒精度、残糖量、总酸和感官为评价指标，采用单因素和正交试验确定了发酵温度、初始糖度、pH值及酵母用量的最适水平。结果表明，复合果酒的最佳工艺参数为发酵温度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接种量1.1 g/L。采用该工艺酿造出来的复合果酒感官评价最好。

香蕉； 菠萝； 复合果酒； 发酵工艺参数

果酒具有低酒精度、色泽透亮、口感清爽、风味独特的特点[1]。对于单一品种的果酒来说，往往在营养和风味上不够完善，而复合果酒的营养更加丰富，口感更多样性。

香蕉的主要成分有淀粉、果糖、葡萄糖、脂肪、氨基酸、果胶、VB、VC、VE与Ca、P、Fe 等矿物质[2]。香蕉还含有多糖、多酚、类胡萝卜素、儿茶酚胺等[3]，其在降血糖、治腹泻、抗肿瘤、抗菌、抗抑郁、抗氧化等方面都有一定的功效[4]。香蕉是世界鲜果贸易量很大的水果，也是很好的天然保健食品，深受广大消费者喜爱。然而，由于香蕉不耐贮藏，产后损失很严重。因此，研究香蕉深加工产业化道路对提高香蕉产业的附加值有着重要意义。

菠萝果肉甜脆，气味芳香，含有丰富的营养物质。菠萝中所含糖、盐类和酶不仅有利尿作用，适当食用还对高血压病、肾炎患者有很大益处[5]。中医认为，菠萝性味甘平，具有清胃解渴、健胃消食、补脾止泻等功效。

本研究拟开发一种具有调节人体新陈代谢、促进血液循环、降血压、助消化等作用的香蕉菠萝复合果酒，为人们提供一种具有新口味和新的保健功能的果酒，也为香蕉菠萝深加工利用提供一些理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

香蕉、菠萝、白砂糖、食盐，市售。

柠檬酸、Vc、碳酸钙，食品级；氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钾，分析纯；果胶酶，上海丹尼悦生物科技有限公司；葡萄酒活性酵母，安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 仪器设备

HH-2数显恒温水浴锅，金坛市鸿科仪器厂；隔水式恒温培养箱，上海博迅实业有限公司；FR224CN电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司；精密pH计，上海雷磁仪器厂；果蔬榨汁机，永康市天歌电器有限公司；手持糖度仪，上海永亨光学仪器制造有限公司。

1.2 工艺流程及操作要点

本实验采取的工艺流程如下：

1.2.1 原料挑选

挑选表面无破损腐烂的且成熟度适中的香蕉和菠萝。

1.2.2 去皮、取果肉

菠萝去皮后将果肉放在2%盐水中浸泡10 min，除去菠萝果肉中的菠萝蛋白酶等引起过敏的物质。

1.2.3 护色

果实打浆后应立即护色，防止果汁氧化褐变[6]，按果汁重量加入0.5%的柠檬酸和Vc进行护色。

1.2.4 打浆

用榨汁机将经过处理的果肉打成浆状，备用。

1.2.5 酶解

每100 mL添加0.05 mg的果胶酶[7]，以25℃酶解6 h。果胶酶可以分解果肉组织中的果胶物质，提高出酒率。

1.2.6 灭菌

将处理后的果汁置于水浴锅中，70℃加热30 min灭菌。

1.2.7 过滤

灭菌后的果汁表面会有一些气泡和残渣，会影响酿造的果酒的口味，用干净的滤布过滤，滤液备用。

1.2.8 酵母活化

将酵母放在2%糖溶液中活化30 min，经过活化后的酵母溶液可促进其发酵，成为优势菌群[8]。

1.2.9 发酵

在发酵液中添加一定量的活化酵母液，在控温的条件下进行发酵，发酵过程中注意保持恒温恒湿，发酵时间为1周。

1.2.10 澄清处理

酒液密封一段时间后，取上清液用明胶-单宁法澄清[9]。按明胶∶单宁=1∶13的比例配制澄清液。经过处理的果酒，酒体澄清透明、口感细腻，刺激性气味和涩味大大降低。

1.2.11 过滤

在温度4℃，冷处理3 d后进行过滤，进一步除去酒液中的沉淀。

1.2.12 杀菌

在65℃的水浴锅中杀菌10 min，使酵母菌失活。

1.3 实验设计

在查阅相关文献和预实验来确定果汁配比、果胶酶、氧化抑制剂和澄清剂用量的基础上，以酒精度、感官评价、残糖量和总酸为评价指标，选取影响发酵的4个主要因素：酵母用量（0.2 g/L、0.5 g/L、0.8 g/L、1.1 g/L、1.4 g/L）、初始糖度（16 °Bx、18 °Bx、20 °Bx、22 °Bx、24 °Bx）、pH 值（3.0、3.2、3.4、3.6、3.8）及发酵温度（20℃、22℃、24℃、26℃、28℃），进行单因素和4因素3水平的正交试验。

1.4 试验方法

1.4.1 检测方法

酒精度，密度瓶法；残糖，斐林试剂滴定法；总酸，电位滴定法(以酒石酸计)；挥发酸测定，蒸馏法；pH值，酸度计法。

1.4.2 感官评定指标

根据相关文献资料，制定的感官评价标准见表1。经10名感官评品员依据表1对产品进行感官评价。

表1 感官评价表

2 结果与分析

2.1 发酵温度对香蕉菠萝复合果酒发酵的影响（图1）

图1 发酵温度对果酒品质的影响

由图1可知，随着发酵温度的上升，香蕉菠萝复合果酒的酒精度先上升后下降，在24℃时达到最大值，这是因为相关资料显示，在较低发酵温度时，酵母的活力较弱，发酵速度较慢，酒精度较低，但酵母不易衰亡，发酵持续时间更长，同时较低的发酵温度有助于保持果酒的香气和增加发酵过程中的风味物质，口感更柔和；当发酵温度超过24℃时，酒精度反而缓慢下降，这是因为发酵温度过高，酵母生长代谢变得太旺盛，发酵速度增快[11]，相应的酵母细胞衰亡的速度也快，发酵停止较早，故酒精度反而略有降低，还易造成其他杂菌滋生，甚至出现令人不愉悦的气味。随着发酵温度升高，酵母的代谢加快，残糖量逐渐降低，代谢产物含量增加，总酸含量随之增加。香蕉菠萝复合果酒的感官得分在24℃时最高。因此，最佳发酵温度为24℃。

2.2 初始糖度对香蕉菠萝复合果酒发酵的影响（图2）

图2 初始糖度对果酒品质的影响

由图2可知，随着初始糖度的增加，酵母生长代谢加快，香蕉菠萝复合果酒的酒精度、残糖量及总酸均呈递增趋势，果酒的香气和风味也更加浓郁[11]，感官评分也逐渐升高。但当初始糖度超过20°Bx时，过高的糖度会造成较高的渗透压抑制酵母的发酵，而酒精度增大会导致酵母蛋白质脱水而凝固，菌体过早衰老失活并发生自溶[12]，因此会造成残糖量和酸度继续增加，酒精度趋于下降，致使感官品质下降。综上所述，香蕉菠萝复合果酒的最佳初始糖度为20 °Bx。

2.3 pH值对香蕉菠萝复合果酒发酵的影响（图3）

图3 pH值对果酒品质的影响

由图3可知，随着pH值的上升，香蕉菠萝复合果酒的酒精度和感官评分均先升高后降低，残糖量先下降后上升，总酸呈下降趋势。这是因为较低的pH值虽能抑制某些有害微生物，同时也会影响酵母的发酵，造成酒精度偏低，果酒偏酸，还会促使乙酸酯的水解，影响果酒的风味[13]；但pH值过高，可能会使一些杂菌繁殖生成一些其他代谢产物，产生不良气味影响果酒的口味。感官评分在pH3.6时最高。综上所述，香蕉菠萝复合果酒发酵的最适pH值为3.6。

2.4 酵母接种量对香蕉菠萝复合果酒发酵的影响（图4）

图4 酵母接种量对果酒品质的影响

由图4可知，随着酵母接种量的增加，香蕉菠萝复合果酒的酒精度先增大，在接种量为0.8 g/L时达最大，随后又开始降低。接种量过小，发酵时间延长，发酵不完全，易于被其他微生物污染，出现杂味，感官不佳；接种量过大，会导致酵母细胞繁殖过快，大量的糖分就被用来生长繁殖，不利于形成目标代谢产物，导致酒精度偏低，香气和风味物质不足。复合果酒的残糖量整体呈减少趋势，因为随着酵母添加量的增加，残糖量减少。总酸含量略上升后又开始降低，因为酵母接种量增加，酵母代谢产生的酸多；但当酵母接种量过多时，更多的糖被用于酵母的生长繁殖，用来代谢产生酸的糖反而减少，故总酸又减少。感官评分在酵母接种量为0.8 g/L时最高。综上所述，香蕉菠萝复合果酒的最佳酵母接种量为0.8 g/L。

2.5 正交试验结果与分析

在单因素试验的基础上，选取发酵温度（A）、初始糖度（B）、pH值（C）及酵母接种量（D）4个因素，以感官评分为指标，进行4因素3水平的L9（34）正交试验，结果见表2、表3、表4。

由表3和表4可知，影响香蕉菠萝复合果酒发酵的因素的先后顺序为：发酵温度＞初始糖度＞pH值＞酵母添加量，其中发酵温度和初始糖度影响显著（P＜0.05）。香蕉菠萝复合果酒发酵工艺的最佳组合为A2B2C3D3，即发酵温度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接种量1.1 g/L。通过验证试验得出复合果酒的感官评分为93.1，确定上述参数为最佳工艺参数。

表2 正交试验因素水平表

表3 正交试验结果表

表4 正交试验结果的方差分析

该复合说明试验结果正确，最优的因素水平组合为A2B2C3D3，即发酵温度24℃、初始糖度20°Bx、pH3.6、酵母接种量1.1 g/L。

3 结论

各因素对香蕉菠萝复合果酒发酵的影响程度为：发酵温度＞初始糖度＞pH值＞酵母添加量，其中发酵温度和初始糖度影响显著（P＜0.05）。香蕉菠萝复合果酒的最佳发酵工艺参数为发酵温度24 ℃、初始糖度20 °Bx、pH3.6、酵母接种量1.1 g/L，在此条件下酿造的果酒澄清透明，酒体柔和有光泽，色泽呈现典型的淡黄色，有清新果香味，口感饱满爽口。

[1] 杜恣闲,郑建莉.果酒的营养成分及其发展分析研究[J].江西化工,2011(2)：23-26.

[2] 李敬阳,王甲水,唐粉玲,等.香蕉果实营养差异及其对人体膳食摄入量贡献评价[J].热带作物学报,2015,36(1)：174-178.

[3]SHARAF A,SHARAF O A,HEGAZI S M,et al.Chemical and biological studies on banana fruit[J].European journal of nutrition,1979,18(1)：8-15.

[4] 洪佳敏,何炎森,郑云云,等.香蕉成分及其保健功能研究进展[J].中国农学通报,2016,32(10)：176-181.

[5] 王天陆.菠萝果酒酿造工艺研究[J].酿酒科技,2008(12)：91-93.

[6] 黄华梅,杨昌鹏,陈智理,等.香蕉果酒褐变抑制研究[J].安徽农业科学,2011,39(21)：13091-13093.

[7] 陈智理,杨昌鹏,郭静婕,等.果胶酶处理对香蕉菠萝复合果酒得率和澄清度的影响[J].食品研究与开发,2010,31(12)：23-26.

[8] 吴俊坤.发酵果酒工艺技术的研究进展[J].农家科技旬刊,2016(3)：76-80.

[9] 叶光斌,罗惠波,王毅,等.菠萝果酒澄清及稳定性的研究[J].酿酒科技,2013(6)：80-83.

[10] 林宁晓.发酵果酒工艺技术的研究进展[J].福建轻纺,2015(8)：32-36.

[11] 王天陆,钟秋平,杨颖,等.香蕉果酒酿造工艺研究[J].中国酿造,2010,29(6)：175-177.

[12] 戴桂芝,王兆玉.影响果酒发酵质量因素及其控制措施[J].保鲜与加工,2003(4)：8-10.

[13] 高兆建.菠萝果酒发酵的工艺[J].食品与生物技术学报,2006,25(3)：98-103.

Fermentation Parameters of Banana-Pineapple Wine

LI Fengxia,HU Yuanqing,LIN Ruibing and TANG Suwen

(School of Biological Science and Biotechnology,Minnan Normal University,Zhangzhou,Fujian 363000,China)

The effects of fermentation conditions on the quality of banana-pineapple wine were explored to determine the best fermentation parameters.Banana and pineapple were used as raw materials,and alcohol content,residual sugar content,total acids content and sensory evaluation indicators were used as the evaluation indexes.The best fermentation parameters were then determined by single factor test and orthogonal test as follows:fermentation temperature was at 24℃,the initial sugar content was 20°Bx,pH was 3.6,and yeast inoculation amount was 1.1 g/L.Under the above conditions,the produced fruit wine had the best sensory evaluation score.

banana;pineapple;fruit wine;fermentation parameters

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）11-0093-04

10.13746/j.njkj.2017214

福建省自然科学基金面上项目（2017J01453）；福建省教育厅A类项目（JAT160309）；福建省教育厅A类项目（JA14203）；漳州市自然基金项目（ZZ2014J20）。

2017-08-08

李凤霞（1978-），女，山东德州人，讲师，硕士研究生，研究方向为食品加工及功能性成分的开发与利用，E-mail：190077972@qq.com。

优先数字出版时间：2017-10-12；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20171012.1535.001.html。