低醇莲雾果酒发酵工艺的研究

任红，郑凤锦，方晓纯，林波，陈赶林，邢军，王作龙

（1.三亚市南繁科学技术研究院，海南三亚 572000；2.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；3.广西农业科学院，广西南宁 530007；4.三亚南鹿实业股份有限公司，海南三亚 572000）

低醇莲雾果酒发酵工艺的研究

任红1，郑凤锦2，方晓纯2，林波2，陈赶林3，*，邢军4，王作龙4

（1.三亚市南繁科学技术研究院，海南三亚 572000；2.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；3.广西农业科学院，广西南宁 530007；4.三亚南鹿实业股份有限公司，海南三亚 572000）

以新鲜莲雾为原料，采用Lalvin 71B降酸干酵母液态深层发酵酿制莲雾果酒，为莲雾多元化产品研发提供技术参考。研究采用单因素试验和正交设计试验，探讨莲雾汁酒精发酵过程中反应特性参数的变化。研究结果确定了莲雾果酒最佳工艺参数为发酵温度18℃，酵母菌添加量为0.12 g/L，初始表观糖度20°Bx，在此条件下发酵作用莲雾汁，可得到酒精度为14%vol，残糖量为0.01 g/L、总黄酮含量为0.110 g/L，营养丰富、典型性突出的低醇度莲雾果酒。

莲雾；Lalvin 71B降酸干酵母；发酵；低醇果酒

莲雾（Syzygiumsamarangense），又名洋蒲桃、爪哇蒲桃等，原产地为马来西亚、印度尼西亚、印度等东南亚、南亚国家，目前在我国海南、广东、广西、福建、云南等省（区）均有栽培，是著名的热带、亚热带水果[1]。其果实营养成分丰富，富含糖类、维生素 B1、B2、B6、C 及矿物质钾、钠、钙、磷、铁等微量元素，含少量的蛋白质、脂肪、矿物质。每克莲雾果肉中水分含量为0.907 5 g、含热量 0.34 cal、粗蛋白 5mg、粗脂肪 2mg、粗纤维6mg、膳食纤维1mg、总糖含量76.8mg、蛋白质含量6.9mg、维生素 C 78.07 g、有机酸则 2.05 g/kg、果皮花青素0.73 g/kg、维生素B10.2 g、维生素B20.3 g、维生素B60.3 g、钠 0.25mg、钾 3.4mg、钙 0.28mg、镁 0.13mg、磷0.35mg、铁15 g、锌20 g[2-4]。莲雾果肉水分含量很高，清甜多汁，被称为“水果皇帝”，是清凉解渴的良品。莲雾集食用、药用、观赏[5-6]于一体，其性味甘平，具有爽口、开胃、利尿、安神等食疗功能，能清热润肺、止咳祛痰、凉血收敛，主治肺燥咳嗽、呃逆莲雾不止、痔疮出血、胃腹胀满、肠炎痢疾、糖尿病结肠炎等病症，对人体有较高的营养保健功能[7]。

目前对莲雾的研究主要集中在栽培技术[8]、营养成分分析及保鲜方面[9-10]，对莲雾果酒[11]的相关报道甚少。因莲雾果采收期短、易腐烂、不易贮藏，采后贮藏过程中水分损失严重，维生素C、蛋白质和可溶性固形物等营养成分含量降低[12]，因此在产地对成熟度较高的莲雾进行初、深加工是十分必要的。果酒加工是解决水果鲜销难、生产过剩，提供原料附加值和增收果农经济的一条有效途径。根据前期试验结果[13]，针对Lalvin 71B降酸干酵母液态深层厌氧发酵酿制低醇莲雾果酒（酒精度为12%vol～20%vol），考察莲雾汁酒精发酵过程中反应特性指标变化规律，为莲雾汁深层发酵生产低醇莲雾果酒提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

莲雾：南鹿牛奶莲雾（选择新鲜、九成熟果实，要求无腐烂变质，2017年4月取自三亚南鹿实业有限公司）；白砂糖：南宁糖业股份有限公司；复合果胶酶（酶活力：100 000 U/g）：南宁庞博生物科技有限责任公司；拉曼得系列Lalvin71B降酸干酵母（以下简称71B酵母）：法国LALLEMAND公司。其他试验所用化学试剂为分析纯。

1.2 仪器设备

BIC-300人工气候箱：上海博迅实业有限公司；Salvis LAB CN118恒温生物培养箱：瑞士Salvis公司；WU-CJ-FD洁净工作台：苏州苏洁净化设备有限公司；PAL-1糖度计：日本ATAGO（爱拓）公司；PGL精密天平：深圳市怡华新电子有限公司；JA2003型电子天平：上海良平仪器仪表有限公司；pHS-3C酸度计：上海雷磁仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 莲雾果酒酿造工艺流程

1.3.2 工艺操作要点

选取新鲜莲雾果，清洗表面的污物，果肉用食品级加工机打浆，打浆前添加适量柠檬酸和异抗坏血酸作护色剂。加入0.1%浓度（以莲雾果汁的质量比）的果胶酶于（42±2）℃的条件下酶解1 h。对酶解后的莲雾果汁进行调糖、调酸后，于（70±2）℃水浴中加热灭菌0.5 h，待温度降至室温时，加入已活化的酵母菌进行发酵。发酵结束后进行过滤、倒灌、陈酿、下胶处理，再进行调配、过滤、灌装[13]。

1.3.3 莲雾果酒发酵工艺优化

设定发酵温度、酵母菌添加量、初始表观糖度为考察因素，在不同水平条件下发酵，测定莲雾果汁发酵醪液中的酒精度、残糖量、总黄酮含量等参数。当发酵体系中酒精度、残糖量基本恒定时，视为发酵结束。

1.3.3.1 温度对莲雾果酒发酵的影响

在酵母菌添加量为0.1 g/L（质量浓度）、初始表观糖度为20°Bx的条件下，分别将已加入酵母菌种的莲雾汁置于不同温度（15、18、21、24、27 ℃）下静置发酵至结束。研究测定相关指标，考察温度对莲雾果酒的发酵影响。

1.3.3.2 酵母菌添加量对莲雾果酒发酵的影响

选取不同酵母菌添加量（0.06、0.08、0.10、0.12、0.14 g/L，质量浓度）的莲雾汁，在初始表观糖度为20°Bx、发酵温度21℃发酵的条件下静置发酵至结束，研究测定相关指标，考察酵母菌添加量对莲雾果酒的发酵影响。

1.3.3.3 初始表观糖度对莲雾果酒发酵的影响

选择蔗糖作为71B酵母的碳源，分别将待发酵的莲雾汁调至不同表观糖度（16、18、20、22、24 °Bx），在酵母菌添加量为0.1 g/L（质量浓度）、发酵温度21℃发酵的条件下静置发酵至结束。研究测定相关指标，考察不同初始表观糖度对莲雾果酒的发酵影响。

1.3.3.4 正交试验法优化莲雾果酒发酵工艺

在单因素试验结果的基础上，选取酵母菌添加量（g/L，质量浓度）、发酵温度（℃）、初始表观糖度（°Bx）为自变量，以酒精度和残糖含量为响应值，设计三因素三水平正交试验，进一步优化Lalvin 71B降酸干酵母发酵莲雾果酒的工艺参数。因素水平表见表1。

1.3.4 测定方法

可溶性固形物（初始表观糖度）采用PAL-1手持糖度计测定；酒精度按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》分析方法测定；总酸按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的分析方法测定；残糖量采用蒽酮苯酚法测定[14]；总黄酮含量测定采用紫外可见分光光度法。参照相关文献[15-16]，对样品总黄酮含量的测定方法稍作改进，芦丁标准品是用体积分数为70%的乙醇溶解定容，以总黄酮质量浓度Y（g/L）为纵坐标，吸光度X为横坐标绘制标准曲线，得到回归方程：Y=0.006 4X+0.044 2（R2=0.999 1）。

表1 莲雾果酒发酵条件因素水平表Table 1 Factors and levels of Syzygium samarangense wine fermentation

2 结果与讨论

2.1 不同发酵温度对发酵工艺的影响

莲雾果酒发酵过程中，酵母的生长需要一个适宜温度。不同温度发酵作用结束后，残糖量和酒精度受温度的影响变化差异较大，结果见图1。

图1 不同温度对莲雾果酒发酵的影响Fig.1 Effects of different temperature on Syzygium samarangense wine fermentation

在发酵温度18℃作用下，得到的莲雾果酒酒精度数最高，达到 15.0（%vol），当温度≥21℃时，莲雾果酒产生的酒精度呈现下降的趋势，但残糖量却有上升趋势，这可能与71B酵母耐温能力有关，温度越高，当酵母代谢速度达到一定程度，更易老化，因此会造成酒精产量的减少[17]。温度过低时，酵母生长和代谢速度缓慢，短期内的酒精产量低，但最终生成的酒精体积分数高；随着温度的升高，酵母的生长和代谢速度增强，短期内的酒精产量高，但最终生成的酒精体积分数并不一定高[18]。故从发酵时间和酒精度来分析，发酵莲雾果酒的71B酵母最适生长的发酵温度范围为18℃～24℃。

2.2 不同酵母菌添加量对发酵工艺的影响

不同酵母菌添加量对莲雾果酒的影响结果见图2。

图2 不同酵母菌添加量对莲雾果酒的影响Fig.2 Effects of amount of yeast of Syzygium samarangense wine fermentation

结果显示，所得的莲雾果酒酒精度随着酵母菌添加量的增加而增加，呈正相关关系。当添加量≥0.12 g/L时，酒精度趋于平稳达到13%vol，变化不明显。同时，酵母菌添加量对残糖量影响呈负相关关系，当添加量≥0.08 g/L时，残糖量变化减少幅度相差不大。这说明，莲雾果汁中作为碳源的糖类物质通过酵母菌作用生成酒精的能力，与酵母菌作用量有密切相关。前期研究表明[13]，酵母利用糖转化为酒精，在相同发酵条件下，不同酵母作用莲雾果汁中糖类物质转化得到的酒精量也一定的。酵母菌添加量较少时，果汁中糖类物质转化不够彻底，酒精转化率较低，酒精度不高；酵母菌添加量适量，酒精度转化率已达到饱和，酒精度处于最大值；添加量过量后，酒精度趋于稳定变化不大，接近为最高值。由图2可知，莲雾果汁添加71B酵母适合的添加量范围在0.10 g/L～0.14 g/L。

2.3 不同初始表观糖度对发酵工艺的影响

不同初始表观糖度对发酵工艺的影响结果见图3。

图3 不同初始表现糖度对莲雾果酒发酵的影响Fig.3 Effects of different initial apparent sugar degree on Syzygium samarangense wine fermentation

由图3可以看出，随着发酵液的初始表观糖度的增加，发酵所得果酒的酒精度也随之升高，升高趋势明显；当表观糖度≥20°Bx时，酒精度达到最大值为13%vol，即使糖度增加，酒精度没有变化保持平稳状态，这也说明果汁中糖类转化为酒精的能力与酵母菌的菌落总数及其发酵能力有直接关系[13]。从图3中还可以看出，发酵完全结束后，残糖量随着初始表观糖度的增加而增加。糖分增加可提升发酵的酒精度，但糖分过高，在增加酒精度的同时，也会刺激某些高级醇、琥珀酸等副产物的生产，导致果酒口感苦涩刺喉[19]；且糖度超过一定比例时，产生的渗透压不利于酵母的生长和代谢，也会抑制酒精发酵。因此在发酵的过程中，发酵醪液果汁的糖度不宜超过22°Bx。

2.4 不同发酵条件对莲雾果酒中总黄酮的影响

不同发酵条件对莲雾果酒中总黄酮的影响见图4～图6。

图4 不同发酵温度对莲雾果酒中总黄酮的影响Fig.4 Effects of fermentation temperaerature on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

图5 不同酵母菌添加量对莲雾果酒中总黄酮的影响Fig.5 Effects of the different yeast amounts on total flavonoids content of Syzygium samarangense wine

图6 不同初始表观糖度对莲雾果酒中总黄酮的影响Fig.6 Effects of different initial apparent sugar degree on total flavonoids of Syzygium samarangense wine

总黄酮是一类含有酚羟基的化合物，从图4～6可知，3个单因素在不同发酵条件发酵作用莲雾果汁醪液，随着发酵天数的增加，发酵醪液中的总黄酮含量呈现先上升后降低的趋势。在主发酵初期2 d～4 d，随着酒精转化率的不断提高，总黄酮的含量也随之增加，这可能是酒精发酵作用转化成的酒精（乙醇）有利于莲雾果汁中的黄酮类物质溶出[20]；当发酵天数≥5 d时，总黄酮含量逐渐下降，可能与发酵后期系列的代谢活动、氧化反应或者结合、络合等有关联[21-23]。因此果酒中活性物质的最终含量不仅与原料品质有关，同时与该物质在果汁果酒体系中的溶解度、发酵周期与发酵条件等因素有关，这些都会导致物质的活性或含量降低[18]。

2.5 正交试验

正交试验结果见表2。

表2 正交试验设计及结果Table 2 Design and results of orthogonal experiment

从极差数据分析表明，影响莲雾果酒发酵酒精度数的因子主次顺序为B＞A＞C，即发酵温度＞酵母菌添加量＞初始表观糖度，发酵的最佳组合为A2B1C1。影响酒精发酵完全后酵残糖含量的因子主次顺序为C＞B＞A，即初始表观糖度＞发酵温度＞酵母菌添加量，发酵的最佳组合为A2B1C1。由此可见2个指标单独分析确定最优条件是一致的，正交试验结果表明：Lalvin 71B降酸干酵母发酵莲雾果酒的最佳工艺条件为酵母菌添加量为0.12g/L，发酵温度18℃，初始表观糖度20°Bx。

对确定的最优条件，即Lalvin 71B降酸干酵母菌添加量为0.12 g/L，发酵温度18℃，初始表观糖度20°Bx进行验证试验，发酵结束后，发酵得到的莲雾果酒的酒精度为14%vol，残糖含量为0.01 g/L，结果也与正交试验基本相符，证明正交试验结果是可信的。

3 结论

以新鲜的莲雾为原料，试验通过单因素和正交试验确定了拉曼得系列Lalvin 71B降酸干酵母发酵莲雾果酒的最佳发酵工艺条件，以发酵酒精度和残糖含量为指标，最佳的发酵条件为：酵母菌添加量0.12 g/L，发酵温度18℃，初始表观糖度20°Bx，在此条件下，发酵的莲雾果酒的酒精度为14%vol，其中残糖含量为0.01 g/L，总黄酮含量为0.110 g/L，所得到的果酒是一种富含营养、典型性显著的低醇度度莲雾果酒。

[1]杨荣萍,陈贤,张宏,等.莲雾研究进展[J].中国果菜,2009(1):41-43

[2]周红玲,郑加协,陈石浅.谈莲雾的价值[J].中国园艺文摘,2011(8):156-157

[3]王晓红.莲雾的营养成分分析[J].中国食物与营养,2006(4):16-17

[4]杨世诚.妙说莲雾[J].百科知识,2006,8(16):42-43

[5]艾明建.莲雾庭院丰产栽培技术[J].福建农业,2010(1):18

[6]罗文扬,雷新涛,罗萍,等.莲雾盆栽技术[J].福建热作科技,2006,31(4):28-31

[7]肖邦森,谢江辉,孙光明,等.莲雾优质高效栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2001

[8]王令霞,郭海涛,秦石友,等.不同激素对莲雾扦插生根效果初探[J].广西农业科学,2004,35(3):196

[9]张丽梅,许玲,陈志峰,等.莲雾果实香气成分的GC-MS分析[J].福建农业学报,2012,27(1):109-112

[10]许彬.莲雾果实采后贮藏生理研究[D].厦门:集美大学,2011:1-2

[11]李宏杨,邢增通,柯用春,等.莲雾果酒的发酵工艺研究[J].现代食品科技,2013,29(3):609-611

[12]张福平.莲雾采后贮藏期间生理变化的研究[J].食品研究与开发,2006,27(11):151-153

[13]陈赶林,任红,郑凤锦,等.不同干酵母对莲雾果酒酿造的影响[J].南方农业学报,2017,48(4):704-709

[14]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,57-59

[15]李楠,杨春杰,邓随胜,等.富含黄酮的山楂果酒发酵条件优化[J].中国酿造,2016,35(11):112-116

[16]董文娟.酵母菌种对冰苹果酒和山楂酒品质的影响[D].泰安:山东农业大学,2015:22

[17]张海宁.野生猕猴桃酒生产工艺研宄[D].洛阳:河南科技大学硕士学位论文,2011:37

[18]许亮,师俊玲,陈东方.枸杞果酒中总黄酮含量的发酵条件优化[J].食品科学,2011,32(7):188-193

[19]高兆建.低醇菠萝果酒酿造工艺的研究[J].中国酿造,2005,24(11):16-19

[20]李光宇,彭丽萍.葡萄酒中主要的多酚类化合物及其作用[J].酿酒,2007,34(4):60-61

[21]张莉.西澳葡萄酒色素、多酚及香气质量特特征的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2012

[22]李国薇,樊明涛,王胜利,等.酵母菌种对苹果酒主发酵过程中多酚组成及抗氧化活性的影响[J].中国酿造,2012,31(10):33-37

[23]Kodama N,Ramada M,Nanba H.Addition of Maitake D-fraction reducesthe effective dosage of vancamycin for the treatment of Listeria-infected mice[J].Japanese Journal of Pharmacology,2001,87(4):327-332

Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine

REN Hong1，ZHENG Feng-jin2，FANG Xiao-chun2，LIN Bo2，CHEN Gan-lin3，*，XING Jun4，WANG Zuo-long4
（1.Sanya Academy for Science and Technology of Crop Winter Multiplication，Sanya 572000，Hainan，China；2.Agro-food Science and Technology Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；3.Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，Guangxi，China；4.Sanya Nanlu Industrial Incorporated CO.，Ltd.，Sanya 572000，Hainan，China）

The fresh Syzygium samarangense was taken as the main materials to ferment the Syzygium samarangense wine using Lalvin 71B of acid reducing dry yeast under liquid deep fermentation processing，which would be provided a technical reference for the new way of Syzygium samarangense deeping production.In this study，the single factor test and orthogonal test were used to discuss the changes of fermentation characteristics and process parameters during alcohol fermentation reaction of Syzygium samarangense wine.The results showed that the optimum process parameters for the fermentation temperature of 18℃，the adding yeast amount of 0.12 g/L，the initial apparent sugar degree of 20 °Bx.Under the above fermentation condition of Syzygium samarangense juice，the Syzygium samarangense wine would be obtained with the alcohol content of 14%vol，residual sugar content of 0.01 g/L，total flavonoids content of 0.110 g/L，and which rich in with nutrient，typical aroma，and low alcohol content.

Syzygiumsamarangense；Lalvin 71B of acid reducing dry yeast；fermentation；low-alcohol wine

任红，郑凤锦，方晓纯，等.低醇莲雾果酒发酵工艺的研究[J].食品研究与开发，2018，39（1）：50-54

REN Hong，ZHENG Fengjin，FANG Xiaochun，et al.Study on Fermentation Technology of Low-alcohol Syzygium samarangense Wine[J].Food Research and Development，2018，39（1）：50-54

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.011

广西科技计划项目（桂科AB16380244）；南宁市科技计划项目（20171120-1）；南宁市西乡塘区科技计划项目（201720103）；三亚市中小企业发展专项资金（2014QY02）

任红（1980—），女（汉），副研究员，硕士，研究方向：农产品加工与综合利用。

*通信作者：陈赶林（1980—），男（汉），副研究员，硕士，主要从事农产品深加工与综合利用研究工作。

2017-09-19