黄金贡柚果酒的发酵工艺研究

王登宇，易 佳，李丹蓉，汪宇涛，雷 丹，张和斌，肖华武，蒋继丰*

（怀化学院 生物与食品工程学院，湖南 怀化 418000）

在众多柚子品种中，黄金贡柚是名副其实的“混血儿”，为橘与柚杂交的新品种，因皮色金黄、个大如柚而得名。其似柚非柚而香于柚，似桔非桔而甜于桔，综合了柚子和橘子的优点。果肉酸甜，含糖量较高，维生素C（vitamin C，VC）和胡萝卜素都非常丰富。其具有清热去火、润肺补肝、生津止渴、化痰理气的作用，还能增强体质，在市场上有很强的竞争力，深受消费者的喜爱。

黄金贡柚目前果实以鲜食为主，少量鲜果进行果汁、果茶、果胶系列产品的开发。果酒是以水果为原料经过发酵而成的低度饮料酒，富含多糖、氨基酸、有机酸、酯类及多种维生素[1-2]，其中糖使果酒风味柔和，有机酸使果酒颜色美观纯净[3]，酯赋予果酒香气，氨基酸、维生素则强化果酒的营养，适量饮用对衰老引起的脑机能退化、心血管疾病以及某些癌症的抑制有益[4-5]。而市场上黄金贡柚果酒鲜有报道，鉴于黄金贡柚的营养价值，将其应用于果酒的酿造，以其开发出低酒精度、高营养、好口感的果酒，一方面可增加果酒的风味与品质，充分发挥果酒的保健功效；另一方面，通过发酵可以避免热处理对黄金贡柚的成分产生不良影响，因此将黄金贡柚的营养物质和果酒的保健功能相结合，通过发酵工艺的优化，酿造出符合大众需求的新型果酒，必定会大受欢迎[6]。本研究通过单因素试验和正交试验优化黄金贡柚果酒的发酵工艺，旨在开发黄金贡柚果酒，增加黄金贡柚鲜果资源利用率，为黄金贡柚深加工提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄金贡柚、白砂糖：市售；酵母：安琪葡萄酒果酒专用酵母；柠檬酸：河南千志商贸有限公司。其他试剂为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

HHS-26电热恒温水浴锅：上海东星建材试验设备有限公司；AEY1204电子天平：湘仪天平仪器设备有限公司；DHG-9101-1SA电热恒温鼓风干燥箱：上海三发科学仪器有限公司；FL-1可调式封闭电炉：北京市永光明医疗仪器有限公司；DJ13B-D68SG全自动家用豆浆机：九阳股份有限公司；DD5台式大容量低速离心机：湖南赫西仪器装备有限公司；HWS-250B恒温培养箱：上海析域仪器设备有限公司；WYT-J用手持式折光仪：成都豪创光电仪器有限公司；pHS-3B pH计：上海三信仪表厂。

1.3 试验方法

1.3.1 黄金贡柚果酒的制作工艺流程

原料选取及预处理→果肉榨汁→过滤→调节初始糖度与pH值→灭菌→接种→主发酵→脱苦→后发酵→澄清→灭菌→成品

1.3.2 操作要点

原料选取及预处理：选择新鲜、多汁、完全成熟、无明显腐烂的黄金贡柚。人工去除柚子果皮、种子。将果肉用刀切割成小块便于果肉榨汁。

果肉榨汁：将果肉与纯净水按1∶1配比，放入洁净的榨汁机中榨汁。将干净的纱布放入开水中消毒10 min，果汁用4层纱布过滤去掉大颗粒果渣。

调节初始糖度和pH值：加入白砂糖，溶解使其糖度变为目标值。随后加入柠檬酸调节pH值为4.0。

灭菌：采用巴氏杀菌法，将处理好的黄金贡柚果汁放置在65℃条件下杀菌30 min。

菌种活化与接种：取99 mL纯净水，放入水温为37℃的水浴锅中。准确称取1 g干酵母，加入纯净水中，用玻璃杯搅拌使其充分溶解，活化30 min左右。随后取适量活化完全的酵母液加入已完成调节糖度、pH值和灭过菌的料液中，密封发酵容器。

主发酵：料液在适宜温度下密闭式发酵一段时间，要求发酵液体积不超过容器的80%（3 d后添加8°Bx白砂糖）。发酵过程中每天搅拌一次，使料液与酵母充分接触，利于发酵完全。

后发酵及澄清：主发酵完成后首先将酒与酒渣分离，防止因酵母自溶引起的酒质下降[7]。所得的新酒的口感和色泽均较差，需经过存放老熟，酒的质量才能得到提高[8]。温度调控在15～18℃，时间为7d，果酒自然澄清。取上清液，4 000 r/min、4℃离心10 min，得到较为清澈晶亮的果酒。

脱苦：β-环状糊精具有掩蔽异味等作用，因此选择用β-环状糊精对果酒进行脱苦处理[9-10]。按照张文森[11]的方法，将0.6%β-环状糊精加入果酒中进行脱苦2 h处理，提升其口感及风味。

灭菌：将果酒过滤，再次进行杀菌，杀菌温度为65℃，杀菌30 min，杀菌完成后即可得到黄金贡柚果酒。

1.3.3 果酒发酵工艺优化单因素试验

本研究选择了酵母接种量（0.16%、0.32%、0.48%、0.64%、0.80%和0.96%）、初始糖度（18 °Bx、20 °Bx、22 °Bx、24 °Bx、26°Bx）、发酵温度（16℃、20℃、24℃、28℃和32℃）和发酵时间（3 d、4 d、5 d、6 d、7 d）为考察因素，以发酵过程中的酒精度和发酵终止时的果酒的感官评分为评价指标，探讨各因素变化对黄金贡柚果酒发酵的影响。

1.3.4 果酒发酵工艺优化正交试验

在单因素试验的基础上，以发酵终止时果酒的感官评价结果为依据，以酵母接种量、发酵温度、初始糖度和发酵时间为考察因素，以发酵黄金贡柚果酒品质评分结果为评价指标作L9（34）正交试验，确定最佳工艺参数。果酒发酵工艺优化正交试验因素与水平见表1。

表1 果酒发酵工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fruit wine fermentation technology optimization

1.3.5 检验方法

（1）感官指标评定

评定小组成员由20人组成，其中女性成员10人，男性成员10人，年龄集中在18～60岁。采用100分制评分法，根据颜色（15分）、气味（20分）、澄清度（15分）、口感（50分）评分，并取其平均值作为产品最终分数，感官评定标准如表2。

表2 黄金贡柚果酒的感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standard of golden pomelo fruit wine

（2）理化指标测定

酒精度、总糖、总酸测定：参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[12]。糖度：采用手持式糖度计测定。pH值：采用pH计检测。

（3）微生物指标

为了保证肉鸡的身体健康，保证鸡雏的健康成长，鸡舍需要保证温度的均衡，不可出现大幅度的温度浮动，避免因温度的变化导致鸡群感冒，但养殖户要注意冬季的鸡舍通风问题。夏季外围环境温度高，鸡舍正常通风可以有效排除废气；冬季外围温度低，养殖户为了鸡舍保温多采用封闭鸡舍的方式，这种方式不利于鸡舍通风，容易导致细菌、病毒无法及时被排出，进而导致肉鸡患病，因此养殖户在冬季也要进行有效通风，例如在一天温度最高时进行通风，风扇排风等，都可以在维持温度的同时更换鸡舍内空气。

细菌总数、大肠菌群及致病菌（沙门氏菌、金黄色葡萄球菌）按GB/T 4789.25—2003《食品卫生微生物学检验酒类检验》的规定执行[13]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 酵母接种量对果酒品质的影响

研究酵母接种量对果酒品质的影响，设定发酵时间为5 d，发酵温度24℃，初始糖度18°Bx，酵母接种量分别为0.16%、0.32%、0.48%、0.64%、0.80%、0.96%。发酵结束后测定果酒的酒精度并进行感官评定，结果如图1所示。

图1 酵母接种量对果酒品质的影响Fig.1 Effect of yeast inoculum on fruit wine quality

由图1可知，酵母接种量对果酒品质影响较明显。随着酵母菌接种量的增大，果酒的酒精度和感官评分先升高后降低，接种量为0.8%时，酒精度和感官评分到达最高。在一定程度上增大接种量不仅可加速酵母繁殖，还能够提高果酒的发酵速度。接种量＞0.8%后酒精度和感官评分均明显下降。酵母接种量太大，消耗的大部分营养物质用于酵母菌繁殖，料液中溶解氧不足，也没有足够的糖分可转化为酒精，使酒精度降低影响产物生成，并进一步影响果酒品质；并且酵母接种量如果过大会使果酒浑浊，食用时有较大酵母味[14-15]。由此可见，最佳酵母接种量为0.80%，此条件下其酒精度为15.5%vol，感官评分为73分。

2.1.2 初始糖度对果酒品质的影响

研究初始糖度对果酒品质的影响，设定发酵时间为5d，酵母接种量为0.80%，发酵温度为24℃，初始糖度分别为18 °Bx、20 °Bx、22 °Bx、24 °Bx、26 °Bx。发酵结束后测定果酒的酒精度并进行感官评定，结果如图2所示。

图2 初始糖度对果酒品质的影响Fig.2 Effect of initial sugar content on fruit wine quality

由图2可知，随着初始糖度增加，酒精度变化较为平缓，在糖度22°Bx时酒精度最高。感官评分随着初始糖度的增加逐渐提高，在糖度22°Bx后呈下降趋势。高浓度糖导致高渗透压环境，抑制酵母菌的生长繁殖，使发酵不彻底，产物酒精度低，同样影响口感[16-17]。因此确定最佳初始糖度为22°Bx，此条件下其酒精度为15.7%vol，感官评分为71分。

研究发酵温度对果酒品质的影响，设定发酵时间为5d，初始糖度为22°Bx，酵母接种量为0.8%，发酵温度分别为16℃、20℃、24℃、28℃、32℃。发酵结束后测定果酒的酒精度并进行感官评定，结果如图3所示。

图3 发酵温度对果酒品质的影响Fig.3 Effect of fermentation temperature on fruit wine quality

由图3可知，在20℃时酒精度和感官评分两项指标都达到最高值。其他温度条件下酒精度与感官评分均不理想，温度不合适影响到酵母菌活性，温度低使酵母菌代谢减弱，发酵启动困难并且发酵不彻底，酒精度较低，口感不佳[15]；温度过高也会使酵母过早的进入衰亡期，缩短发酵周期。综合考虑，最佳发酵温度为20℃，此条件下其酒精度为16.2%vol，感官评分为75分。

2.1.4 发酵时间对果酒品质的影响

研究发酵时间对果酒品质的影响，设定发酵温度为20℃，初始糖度22°Bx，酵母接种量为0.8%，发酵时间分别为3 d、4 d、5 d、6 d、7 d。发酵结束后测定果酒的酒精度并进行感官评定，结果如图4所示。

图4 发酵时间对果酒品质的影响Fig.4 Effect of fermentation time on fruit wine quality

由图4可知，在发酵过程中，酵母菌不断繁殖，不断将糖分转化为酒精，发酵到第6天时，感官评分和酒精度达到最佳。而第7天产品感官评分下降明显，时间太长酵母菌自溶引起品质下降，口感变差[7]。由此确定，最佳发酵时间为6d，此条件下其酒精度为15.4%vol，感官评分为76分。

2.2 正交试验结果与分析

在前述单因素试验结果的基础上，进行4因素3水平正交试验，考虑果酒的适口性，以感官评分为评价标准对黄金贡柚果酒发酵工艺进行优化。正交试验结果见表3。

表3 黄金贡柚果酒发酵工艺优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for golden pomelo fruit wine fermentation technology optimization

由表3可以看出，发酵温度和酵母接种量对黄金贡柚果酒发酵试验影响较大，发酵时间和初始糖度对柚子果酒发酵影响较小。通过极差R可以看出4个因素影响力大小为A＞C＞B＞D，即发酵温度影响最大，酵母接种量其次，发酵时间较小，初始糖度影响最小。柚子果酒评分最高的工艺为A2B2C2D3，即发酵温度为20℃，发酵时间为6 d，酵母接种量为0.8%，初始糖度为24°Bx，此条件下制备的黄金贡柚果酒酒精度为15.5%vol，感官评分为88分。

2.3 验证试验

为保证试验准确性，选取最优工艺A2B2C2D3进行3次试验，三次感官评分为87.3、88.1、89.4，取其平均值作为产品最终分数，最终感官评分高达88.2分，已经超过了其他条件下所得到的感官评定分数，因此正交试验的结果可信。在该条件下果酒呈淡黄色，有淡淡的贡柚气味，果酒中有少量悬浮物，口感适口性有待提高。根据正交试验的结果，最后确定柚子果酒在发酵温度20℃，发酵时间6 d，酵母接种量0.8%，初始糖度24°Bx条件下可得风味独特的黄金贡柚果酒。

2.4 黄金贡柚果酒的品质指标

果酒理化指标：酒精度为15.5%vol，总酸7 g/L，总糖6.5 g/L。

果酒卫生指标：细菌总数＜50 CFU/mL，大肠菌群＜2 MPN/100 mL，致病菌并未检出。

感官指标结果：发酵好的黄金贡柚果酒颜色呈淡黄色，整体较透亮；气味有淡淡黄金贡柚气味，无其他异味；澄清度方面，果酒有少量悬浮物；口感微酸，较为柔和，稍有苦味，能让人接受。

3 结论

本试验以新鲜黄金贡柚为材料，经过处理榨成果汁后加入葡萄酒酵母密闭发酵制备果酒。贡柚果酒最佳发酵条件为：酵母接种量0.8%，初始糖度24°Bx，发酵温度20℃，发酵时间6 d，在此条件下可得到风味独特的黄金贡柚果酒，其酒精度可达15.5%vol，感官评分为88分。