水蜜桃火龙果复合果酒的发酵工艺研究

潘 俊 张爱华 曾令文 吉姆·哈迪

（常州大学城乡矿山研究院，江苏常州 213164）

阳山水蜜桃是无锡市阳山镇的地方特产，是桃类中最优良的品种之一，以形状优美、色泽艳丽、皮薄肉细、汁多味美而驰名中外。阳山水蜜桃营养价值丰富，含有蛋白质、脂肪、糖、钙、磷、铁和维生素B、C 等成分。具有润肺、祛痰、美肤、清胃等功效。火龙果又名红龙果、青龙果等，属仙人掌科量天尺属和蛇鞭柱属植物。果实营养价值高，含人体所需的多种氨基酸和丰富的微量元素，具有低脂肪、高纤维素、高维生素C、高磷质、低热量等特点。在医药方面，它有解毒、润肺、养颜、明目等功效，对降低血糖、血脂、血压以及预防便秘、糖尿病等有一定功效，已成为广受欢迎的新兴水果之一。

鉴于水蜜桃风味物质丰富，出汁率高，香气浓郁，而红心火龙果颜色鲜艳但出汁率较低，将两者进行复配，形成互补，研制出一款水蜜桃火龙果复合果酒。本研究通过单因素和正交试验对水蜜桃火龙果复合果酒的发酵工艺进行优化，希望能得到一款色泽鲜艳、香气浓郁、口感丰富的新型复合果酒，为促进水蜜桃和火龙果的深加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜水蜜桃，购于江苏省无锡市阳山桃源圣境；新鲜红心火龙果；购于江苏省常州市凌家塘市场；RB2 高活性干酵母，法国LAFFORT 公司；焦亚硫酸钾（食品级）、酵母营养助剂、果胶酶（LAFAZYM CL），均购于法国LAFFORT 公司；冰糖，市售食品级；其余试剂均为分析纯，购于常州市润友商贸有限公司。

1.2 仪器与设备

电子天平，杭州万特衡器有限公司；PHS-25型数显pH 计，上海仪电科学仪器股份有限公司；WYT-32 型手持糖度计，成都光电仪器厂生产；20 L 小型发酵罐，烟台帝伯仕啤酒技术有限公司；陶瓷膜过滤机，江苏久吾高科技股份有限公司；恒温水浴锅，苏州市国飞实验室仪器有限公司；灌瓶机，意大利Marchisio 公司；气囊压榨机，山东诸城市健源酿酒设备有限公司；UV-2600 紫外可见分光光度计，日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 复合果酒发酵工艺流程

1.3.1.1 水蜜桃汁制备

水蜜桃→挑选→冷藏→清洗→切块去核→榨汁

1.3.1.2 火龙果浆制备

火龙果→挑选→冷藏→清洗→去皮→破碎

1.3.1.3 果酒发酵工艺流程

1.3.2 工艺操作要点

水蜜桃和火龙果的挑选：选用充分成熟、香气浓郁、含糖量高、表皮无霉变、完整且无病虫害的新鲜水蜜桃和火龙果，水蜜桃清洗后压榨为水蜜桃汁，火龙果清洗去皮后破碎。

冷藏：将挑选好的水蜜桃和火龙果在4 ℃的冷库中冷藏24 h，以保持水果原有的风味。

酶解：添加0.11 g/L 的果胶酶于果肉中，搅拌均匀，在16 ℃～18 ℃温度下酶解24 h。

原料的调配：新鲜火龙果和新鲜水蜜桃汁的初始糖度不足以提供所需酒精发酵的糖度，因此添加冰糖并充分溶解，使果汁的初始糖度能达到理想值。

发酵：将调配好的复合发酵液进行接种，使发酵温度保持在14 ℃～22 ℃，每天定时搅拌，检测糖度和酒精度的变化，监测发酵情况。

过滤澄清：将发酵好的果酒用气囊压榨机去除果渣，然后用孔径0.45 μm 陶瓷膜进行过滤。

陈酿：将酒液装罐密封，在6 ℃～8 ℃冷库中陈酿6～12 个月；

杀菌：将调配好的果酒装瓶封盖，然后在恒温水浴箱中进行巴氏杀菌（70 ℃，10 min）。

1.3.3 理化指标检测

可溶性固形物：采用手持折光仪法；酒精度：按照GB 5009.225—2016《酒中乙醇浓度的测度》中方法测定；总糖、还原糖、总酸、感官评定：按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法测定。

菌落总数：按GB 4789.2—2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》规定方法测定；大肠菌群：按GB 4789.3—2016《食品微生物学检验大肠菌群计数》规定方法测定。

1.3.4 感官测评

感官评定：参考农业部标准NY/T 1508—2017《绿色食品 果酒》，制定了适合本复合果酒的评分标准，由20 人组成品评小组进行参评，采取无记名方式对果酒的色泽、香气、口感和典型性进行综合评分，满分100 分（色泽占20%、香气占30%、口感占40%、典型性占10%），取总分的平均值为该样品的综合得分，评分标准见表1。

表1 复合果酒感官评分标准

1.3.5 单因素试验

选用RB2 酵母为菌种，分别考察水蜜桃汁与火龙果浆的复合比例（1:2、1:1、2:1、3:1）、酵母接种量（0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L）、发酵温度（11 ℃、15 ℃、19 ℃、23 ℃、27 ℃）、发酵时间（6 d、8 d、10 d、12 d、14 d）、初始糖度（18%、20%、22%、24%、26%）对复合果酒酒精度和感官的影响。每组试验重复3 次。

1.3.6 发酵工艺主要因素的正交试验

在单因素试验的基础上，选取酵母接种量（A）、发酵温度（B）、发酵时间（C）、初始糖度（D）为正交试验优化的4 个因素，每个因素选择3 个水平，以酒精度和感官评分为判定指标，采用L9（34）正交试验优化发酵工艺。酿造工艺优化正交试验因素与水平见表2。

表2 复合果酒发酵工艺正交试验因素与水平表

2 结果与讨论

2.1 不同水蜜桃汁添加比例对复合果酒品质的影响

水蜜桃汁与火龙果浆不同的复合比例对果酒酒精度与感官评分的影响如表3 所示。

表3 水蜜桃汁与火龙果浆的复合比例对复合果酒品质的影响

由表3 可知在酵母接种量0.3 g/L，发酵温度为19 ℃，发酵时间为10 d，初始糖度为24%的条件下，随着水蜜桃汁添加量的增多，酒精度有所增加，但总体变化不大，感官评分则是先上升后下降，在比例为1∶2 的时候感官评分最低，可能是因为水蜜桃汁添加过少，导致复合果酒的香气不够浓郁，口感欠柔和，在比例为3∶1 的时候，由于水蜜桃汁添加过多，导致果酒酒体色泽较淡，口感单一，当水蜜桃汁与火龙果的比例为2∶1 时，感官评分最高，因此，水蜜桃汁与火龙果的最佳复配比选为2∶1（ml∶g）。

2.2 酵母接种量对复合果酒品质的影响

在发酵过程中，酵母将糖转化为酒精，在发酵温度为19 ℃，发酵时间为10 d，初始糖度为22%的条件下，酵母接种量对复合果酒品质的影响如图1 所示。

图1 酵母接种量对复合果酒品质的影响

由图1 可知，随着酵母接种量逐渐增加，复合果酒的酒精度呈现先增加后降低的趋势，当接种量为0.3 g/L 时，酒精度达到最大。图中显示感官评分的趋势也是先增加后降低，当酵母接种量为0.3 g/L 时达到最佳口感，此时感官评分高达88分。酵母接种量越大，果酒中总糖的消耗越大，酒精度上升的越快。但过多的酵母会导致发酵进程加快，对果酒的风味和口感造成一定的影响。因此，选择复合果酒的酵母接种量为0.3 g/L。

2.3 发酵温度对复合果酒品质的影响

发酵温度直接影响微生物的生长和代谢，从而会影响果酒的品质和口感，在酵母接种量为0.3 g/L，发酵时间为10 d，初始糖度为22%的条件下，不同的发酵温度对复合果酒品质的影响如下页图2 所示。

由图2 可知，随着发酵温度的升高，酒精度呈先升高后趋于稳定的趋势，在发酵温度为19 ℃时酒精度最高。感官评分随着发酵温度的升高先增加后降低，在19 ℃时口感最佳。温度过低，酵母繁殖速度慢，发酵时间长，酒精度低；温度太高会使酵母活动加剧，导致酵母过早死亡，同时伴随一些高级醇等副产物的产生，对果酒的品质及风味产生不好的影响。因此，选择复合果酒的最适发酵温度为19 ℃。

图2 发酵温度对复合果酒品质的影响

2.4 发酵时间对复合果酒品质的影响

合适的发酵时间会让水果中的风味物质在发酵过程中充分释放，可以丰富果酒的口感。在酵母接种量为0.3 g/L，发酵温度为19 ℃，初始糖度为22%的条件下，不同发酵时间对复合果酒品质的影响如图3 所示。

图3 发酵时间对复合果酒品质的影响

由图3 可知，随着发酵时间的延长，酒精度呈上升趋势，而感官评分先增加后降低，在发酵时间为12 d 时口感最佳。适宜的发酵时间可以让水蜜桃汁和火龙果内的风味物质充分融入到果酒中，使果酒的口感丰富。适宜的发酵时间可以使糖分充分转化为酒精，但过长的发酵时间会导致不良物质析出，从而影响复合果酒的口感。因此，选择复合果酒的最适发酵时间为12 d。

2.5 初始糖度对复合果酒品质的影响

在果酒的发酵过程中，初始糖度的多少直接影响最终酒精度的高低。在酵母接种量为0.3 g/L，发酵温度为19 ℃，发酵时间为12 d 的条件下，不同初始糖度对复合果酒品质的影响如图4 所示。

图4 初始糖度对复合果酒品质的影响

为了使复合果酒达到所需的酒精度，需要添加适量冰糖以提高初始糖度。由图4 可知，随着初始糖度的增加，酒精度先升高后降低，在初始糖度为22%时最高。因为初始糖度过高，会导致细胞壁外渗透压增大，使酵母菌的停滞期延长，对酵母的繁殖有抑制作用，起酵时间长，对酒精生成有明显的抑制作用。感官评价结果表明当初始糖度为22%时，复合果酒口感最佳。因此，选择复合果酒的最适初始糖度为22%。

2.6 复合果酒发酵工艺优化试验

在单因素试验的基础上，以酵母接种量（A）、发酵温度（B）、发酵时间（C）、初始糖度（D）为影响因素，酒精度和感官评分为评价指标，设计L9（34）正交试验，结果与分析见下页表4。

由表4 可知，对复合果酒酒精度影响最大的因素是B（发酵温度），其次是D（初始糖度）和A（酵母接种量），而C（发酵时间）的影响最小。以酒精度为评价标准的最优工艺组合为A2B2C3D2。对于复合果酒的感官评分，影响因素的大小顺序是B（发酵温度）＞D（初始糖度）＞C（发酵时间）＞A（酵母接种量），其最优工艺组合为A2B2C3D2，即酵母接种量为0.3 g/L，发酵温度为19 ℃，发酵时间为12 d，初始糖度为22%。

2.7 验证试验

由正交试验结果可知，复合果酒的最佳工艺组合都是A2B2C3D2，但在正交表中没有此组合，为了进一步验证复合果酒最佳工艺参数的准确性，采用最优组合A2B2C3D2进行3 次重复性试验，结果见下页表5。

表4 复合果酒发酵工艺优化正交试验结果与分析

表5 复合果酒发酵试验验证结果

由表5 可知，在A2B2C3D2条件下复合果酒酒精度和感官评分均高于正交试验组中的结果，故选择A2B2C3D2为最佳方案，即酵母接种量0.3 g/L，发酵温度19 ℃，发酵时间12 d，初始糖度22%，在此条件下酿制的水蜜桃火龙果复合果酒的酒精度最高，口感最佳。

2.8 复合果酒理化指标及微生物指标

对最优条件下制得的复合果酒的理化指标进行测定，测定结果为：复合果酒酒精度13% vol，总糖8.1 g/L，总酸6.5 g/L，甲醇10.7 mg/L，果酒指标均符合农业部发布的NY/T 1508—2017《绿色食品果酒》的要求。

复合果酒微生物指标测定结果：菌落总数＜20 CFU/mL，大肠杆菌群＜3 MPN/100 mL，致病菌未检出。

3 结 论

通过单因素试验确定了水蜜桃汁与火龙果的复配比例为2∶1。以酵母接种量、发酵温度、发酵时间和初始糖度为主要影响因素。在单因素试验的基础上，采用正交试验，对水蜜桃火龙果复合果酒的发酵工艺进行优化，最终确定了复合果酒的最佳工艺条件为：酵母接种量0.3 g/L，发酵温度19 ℃，发酵时间12 d，初始糖度22%，此工艺条件下酿出的水蜜桃火龙果复合果酒颜色鲜艳、酒体醇厚、口感丰满，同时具有水蜜桃和火龙果的天然风味。