龙眼与红肉火龙果复合酒酿造工艺研究及其有机酸分析

邓红梅，何 遥，陈丹红，庄鹏霖，陈桂纯，徐思滢

（广东省岭南特色果蔬加工及应用工程技术研究中心，广东普通高校食品科学创新团队，广东石油化工学院生物与食品工程学院，广东茂名 525000）

复合果酒是以两种新鲜的水果作为原料，在充分保留原果中芳香及营养物质的前提下，在一定的可控条件下通过接种微生物进行发酵所制成的酒度较低的饮料酒。复合果酒不仅能保持各种水果的风味，还能营养互补。目前市场上复合果酒的种类较少，而且龙眼与红肉火龙果酒的研究尚未有报道，本试验采用茂名盛产的龙眼与红肉火龙果进行混合发酵，制成龙眼火龙果复合果酒，是一种色、香、味俱全的低酒度健康饮品。它既有红肉火龙果酒的风格，又有龙眼的清香，同时还具备较好的抗氧化、养颜、解毒、明目、滋肺、防止心血管疾病的功效。龙眼火龙果酒的研究可为茂名水果产业的发展提供一些参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：红肉火龙果，产于茂名化州；龙眼，产于茂名高州。

菌种：酵母菌，安琪酵母股份有限公司。

试剂及耗材：果胶酶、蔗糖、偏重亚硫酸钾，为食品级；酒石酸、草酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸为标准品；磷酸二氢钾、甲醇为色谱纯。

仪器设备：榨汁机GX-B259，山东九阳小家电有限公司；分析天平，JJ224BC 潮南区司马浦华城电器厂；生化培养箱，BSP-250 科力仪器公司；高效液相色谱仪，DGU-20A3R 岛津企业管理（中国）有限公司；LYT-980 酒度计、LB-10T 糖度计，上海淋誉公司。

1.2 试验方法

1.2.1 龙眼火龙果复合酒酿造工艺流程（见图1）

图1 龙眼火龙果复合酒酿造工艺流程

1.2.2 单因素试验

试验对5个单因素：酵母接种量（0.1 g/L、0.15 g/L、0.2 g/L、0.25 g/L、0.3 g/L）、偏重亚硫酸钾量（0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L、0.06 g/L）、初始糖度（16%、18%、20%、22%、24%）、龙眼∶火龙果果汁配比（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3）、发酵温度（16 ℃、18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃）进行研究。每天测糖度变化并观察果酒的颜色。发酵结束后测定酒精度，并组成6 人小组对龙眼火龙果酒进行香气和口感等感官评定，筛选最佳的发酵条件。

1.2.3 正交试验

参考上述试验结果，从5 个单因素中选出4 个对龙眼火龙果酒影响较大的因素设计4 因素3 水平正交试验，见表1。

表1 4因素3水平设计表

1.2.4 理化指标测定和感官平分的标准

发酵液残糖量测定用手持糖度计。

发酵液的pH 值测定参考GB 10468—1989《水果和蔬菜产品pH值的测定方法》。

酒精度检测方法与感官评分标准参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》，酒精度采用酒精计法测定[1]。感官评分从外观、香气、滋味和典型性等方面进行综合分析评价，并参考王正荣等[2]。

1.2.5 高效液相法测定复合酒部分有机酸含量

1.2.5.1 有机酸的标准溶液制备

分别称取草酸、酒石酸、丁二酸（琥珀酸）、乳酸、苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸各50 mg，用超纯水充分溶解，分别定容至50 mL，经微滤膜过滤，超声波脱气，备用。

1.2.5.2 色谱条件

采用等度洗脱模式，使用Thermo ODS 色谱柱（4.6 mm×250 mm,5 µm）；色谱条件参考文献[3]，自动进样，并记录试验结果。

2 结果与分析

2.1 酵母接种量的影响（图2）

图2 酵母接种量对果酒发酵的影响

由图2可见，在发酵温度20 ℃，龙眼∶火龙果果汁比例1∶1，初始糖度20 %，偏重亚硫酸钾含量0.02 g/L 的条件下，酵母接种量在0.15～0.2 g/L 时酒精度达到较高值，通过对龙眼火龙果酒进行感官评分，发现0.15～0.2 g/L 酵母接种量时，龙眼火龙果酒酒香清雅，酒色也佳，感官评分相对较好。

2.2 偏重亚硫酸钾量的影响（图3）

图3 偏重亚硫酸钾量对果酒发酵的影响

由图3可见，在发酵温度20 ℃，龙眼∶火龙果果汁比例1∶1，初始糖度20%，酵母接种量0.15 g/L 条件下，随着偏重亚硫酸钾添加量增大，复合果酒发酵生成的酒精度以及感官评分变化差别比较小，所以在一定范围内，偏重亚硫酸钾添加量对龙眼火龙果酒发酵的影响较小。

2.3 初始糖度的影响（图4）

图4 初始糖度对果酒发酵的影响

由图4 可见，偏重亚硫酸钾添加量0.02 g/L，龙眼∶火龙果果汁比例1∶1，发酵温度20 ℃，酵母接种量0.15 g/L的条件下，发酵初始糖度越大，复合果酒发酵生成的酒精度越高，初始糖度与果酒发酵生成的酒精含量呈正相关。对龙眼火龙果酒进行感官评分发现当初始糖度为22 %～24 %时，龙眼火龙果酒风味浓郁，感官评分较好。

2.4 果汁配比的影响（图5）

图5 果汁配比对果酒发酵的影响

由图5 可见，在发酵温度20 ℃，初始糖度20 %，酵母接种量0.15 g/L，偏重亚硫酸钾添加量0.02 g/L 的条件下，随着龙眼与火龙果果汁比例的变化，复合果酒发酵生成的酒精量并没有随之改变，酒精度差别甚微。龙眼与火龙果果汁比例主要影响的是复合果酒的色泽、口感及香气。通过对龙眼火龙果酒进行感官评分发现当龙眼与火龙果果汁比例为2∶1、1∶1 时，生产的果酒果香果味较好，兼具两种优质水果的果香果味，酒香较为清雅，酒色为紫红色。

2.5 发酵温度的影响（图6）

图6 发酵温度对果酒发酵的影响

由图6可见，在偏重亚硫酸钾添加量为0.02 g/L，酵母接种量为0.15 g/L，龙眼∶火龙果果汁比例1∶1，发酵试验的初始糖度为20 %的条件下，随着发酵温度的上升，复合果酒的发酵速度增加，酒精的生成量也逐渐升高。通过对龙眼火龙果酒进行感官评分发现在发酵温度为20～22 ℃时酒香清雅柔和，酒质醇厚，酒色新鲜纯美。

2.6 正交试验结果与分析

正交设计表以及实验结果、极差分析结果如表2所示。

表2 正交设计及试验结果与分析

由表2 数据分析可以得出，各因素的极差D＞C＞B＞A，即酵母接种量、初始糖度对果酒品质影响最明显，其次是混合果汁的配比和发酵温度。发酵的最佳工艺条件为A2B2C3D3：发酵温度为22 ℃，龙眼∶火龙果汁配比为1∶1、发酵的初始糖度为24%、酵母接种量为0.2 g/L。

从表3 可见，4 个因素中酵母量和初始糖度对龙眼火龙果酒精度的影响显著，发酵温度和果汁配比对复合酒酒精度的影响不显著。校正模型P＜0.05，说明该模型有效性较好。

表3 方差分析

为了验证最佳工艺组合的准确性，进行了3 次验证试验，平均得火龙果与龙眼混合果酒酒精含量为13.8 %vol，在此条件下酿制的龙眼火龙果复合果酒兼有两种水果的果香果味，酒香清雅，酒质醇厚，酒色紫红色，口感醇厚爽口，柔顺细腻，澄清透亮无杂质。

2.7 龙眼火龙果复合酒有机酸含量结果与分析

果汁和果酒中低分子量的有机酸是非常重要的一类化合物,因为有机酸的含量以及分布显示了果汁和果酒的感官质量(包括风味、颜色和香气)、稳定性和微生物活动状况等[4]。有机酸在不同的果酒中，种类以及含量存在较大差异，从而导致不同果酒风味各异[5-7]。有机酸除给果酒带来了独特的味道，还使酿造环境转变为pH 值较低的环境，而这环境有利于抑制一些有害的细菌生长，达到长久储存的目的[6]。通过检测有机酸的含量，对于果酒发酵过程中控制酸度的变化具有极大的指导意义，有利于形成更好的风味，进而提升酿造果酒的品质。实验测定了7 种有机酸混合溶液的色谱图，见图7—图8。

图7 7种标准有机酸溶液检测图谱

图8 果酒中检测的有机酸图谱

根据有机酸的浓度-峰面积回归方程以及其对应的峰面积，可以换算出复合果酒中各种有机酸的浓度，见表4。

表4 有机酸线性回归方程及龙眼火龙果复合果酒有机酸含量

果酒中的有机酸大多数来源于果肉本身、果酒酵母的代谢以及试验过程中外加的有机酸，有机酸含量及种类会随着发酵的进行而改变[5-7]。发酵过程中有机酸的增加是与发酵同步的[6]。通过检测龙眼与火龙果复合酒7 种有机酸发现其中含量较多的有机酸为乳酸，其浓度为2.718 g/L，其次是酒石酸，浓度为1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）浓度为1.220 g/L，柠檬酸浓度为0.846 g/L，草酸浓度为0.726 g/L，抗坏血酸浓度为0.691 g/L。此外，还存在微量的α-酮戊二酸，浓度为0.016 g/L。龙眼火龙果复合果酒中的乳酸主要来源于酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵，乳酸酸度柔和且稳定性高，可使酒体更加稳定，不易变质[8]。龙眼火龙果复合果酒中的酒石酸主要是来自于果实本身，成熟的火龙果中酒石酸占有机酸的3.54%[9]，龙眼中酒石酸占总酸的13.77%～70.84%[10]。在发酵过程中酒石酸被大量消耗，生成酒石酸盐，也能被乳酸菌降解生成乳酸和乙酸，酒石酸含量的减少而乳酸含量的增加，其结果使龙眼酒的口感变得更加柔顺细腻、润滑，酸度降低，从而提高果酒的质量[3，6-7]。丁二酸（琥珀酸）是酵母发酵期间形成的常见代谢物，是酿酒酵母的糖向酒精转化过程中最重要的副产物之一，它可以由苹果酸在厌氧条件下转化而成，还可以由一些氨基酸分解形成，发酵液酸度也影响其含量[11]，丁二酸（琥珀酸）是最富味觉反应的一种酸，不仅能够提供酸味，而且能参与酒味形成，在陈酿阶段有助于形成更丰富的酯类物质[12]。草酸、抗坏血酸是比较重要的有机酸，能够稳定果酒品质，并利于良好风味的形成。在一定范围内，有机酸含量越大，果酒风味越好，品质越稳定[13]。

3 结论

龙眼火龙果复合果酒发酵的最佳工艺条件为：发酵温度为22 ℃，龙眼∶火龙果汁配比为1∶1、发酵的初始糖度为24 %、酵母接种量为0.2 g/L。在此条件下酿制的龙眼火龙果复合果酒兼有两种水果的果香果味，酒香清雅，酒质醇厚，酒色浅紫红色，口感醇厚爽口，柔顺细腻，澄清透亮无杂质。

高效液相色谱法检测龙眼火龙果复合酒中7种有机酸，其中主要为乳酸，浓度为2.718 g/L，其次是酒石酸，浓度为1.687 g/L，丁二酸（琥珀酸）浓度为1.220 g/L，柠檬酸浓度为0.846 g/L，草酸浓度为0.726 g/L，抗坏血酸浓度为0.691 g/L。此外，还存在微量的α-酮戊二酸，浓度为0.016 g/L，这些有机酸共同构成了龙眼火龙果复合果酒独特的风味。