枸杞柚子全果果酒工艺优化及其品质分析

作者: 刘海波 任双 陈亚蓝 刘亚楠 朱静

枸杞柚子全果果酒工艺优化及其品质分析0

基金项目:河南省重点研发项目(231111312800);信阳农林学院2019、2022校青年基金项目(2019LG009、QN2022026)。

作者简介:刘海波(1993—),男,河南信阳人,硕士,助教。研究方向:现代食品加工技术。

通信作者:朱静(1983—),女,陕西西安人,博士,副教授。研究方向:食品生物技术。E-mail: zhujingcy@163.com。

摘 要:以枸杞、柚子为原料开发新型果酒,探究果酒的最佳发酵工艺并对其品质进行分析。结果表明,最优发酵工艺参数为柚子、枸杞质量比11∶1,初始糖度24°Bx,初始pH值4.0,酵母添加量0.3%,偏重亚硫酸钾添加量40 mg·L-1,发酵时间7 d;果酒具有一定的抗氧化活性。

关键词:枸杞;柚子;果酒;抗氧化

Process Optimization and Quality Analysis of Wolfberry Pomelo Fruit Wine

LIU Haibo, REN Shuang, CHEN Yalan, LIU Yanan, ZHU Jing*

(College of Food Science and Engineering, Xingyang Agriculture and Forestry University, Xinyang 464000, China)

Abstract: A new type of fruit wine was developed using wolfberry and pomelo as raw materials, the best fermentation technology of fruit wine was explored and its quality was analyzed. The results showed that the optimal fermentation parameters were as follows: weight ratio of pomelo to goji berry was 11∶1, initial sugar content was 24°Bx, initial pH value was 4.0, yeast content was 0.3%, potassium sulfite was 40 mg·L-1, and fermentation time was 7 days. The wine had antioxidant activities.

Keywords: wolfberry; pomelo; fruit wine; antioxidant

枸杞是卫生健康委员会批准的药食两用物质,含有多糖、多酚、黄酮等活性成分,具有调节免疫、抗氧化等功效[1]。柚子是芸香科植物柚的成熟果实,含有生物苷、黄酮等成分,具有抗氧化、降脂等功效[2-3]。当前,有关于枸杞和柚子的开发利用以单一果品加工为主,如果汁饮料、酒类制品等[4-5],鲜见两者复合应用的研究。本研究以枸杞和柚子为原料,以酒精度和感官评分为评价指标,开展单因素和正交试验探究枸杞柚子果酒的最佳酿造工艺,并对果酒的品质进行分析,为枸杞和柚子的深加工利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

柚子,广东梅州沙田柚生产基地;枸杞,武汉盛语香茶业有限公司;碳酸氢钠、氢氧化钠等试剂均为分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

SPX-250生化培养箱,北京科伟永兴仪器有限公司;WYT手持糖度计,成都豪创光电仪器有限公司;GC9800气相色谱仪,上海科创色谱仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 果酒发酵的工艺流程

果酒发酵的工艺流程为原料预处理→配料→酶解→灭菌→调节糖度、pH值→接种→发酵→过滤→澄清→灭菌→成品。

1.3.2 果酒发酵的单因素试验

参照1.3.1的工艺,测定发酵时间(5 d、6 d、7 d、8 d和9 d)、柚子枸杞体积比(10∶1、11∶1、12∶1、13∶1和14∶1)、初始糖度(18°Bx、20°Bx、22°Bx、24°Bx和26°Bx);初始pH值(3.0、3.5、4.0、4.5和5.0)、偏重亚硫酸钾添加量(20 mg·L-1、30 mg·L-1、40 mg·L-1、50 mg·L-1和60 mg·L-1)及酵母添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%)对果酒酒精度和感官评价的影响。

1.3.3 正交优化试验设计

在单因素试验的基础上,选取对果酒发酵影响显著的因素进行正交优化试验,以酒精度和感官评分为评价指标,确定最佳工艺条件。正交试验因素与水平设计如表1所示。

1.3.4 感官评定方法

选取10名食品专业学生作为品评人员,从产品的外观、滋味、香气、典型性4个方面对果酒进行评定打分(满分100分),结果取平均值。

1.3.5 理化指标测定

可溶性固形物含量用手持糖度计测定;酒精度、总糖、总酸按照《葡萄酒、果酒通用分析方法》

(GB/T 15038—2006)进行测定;单宁采用高锰酸钾氧化法测定[6];总酚采用福林-酚法测定[7];总黄酮的测定方法为在510 nm处测定吸光度并绘制标准曲线,回归方程为y=7.096 8x+0.002 4,R2=0.999 3。

1.3.6 体外抗氧化能力测定

参考苏龙等[8]的方法测定果酒的抗氧化能力,即DPPH、羟基的自由基清除率。

1.4 数据处理

每组试验平行3次,结果取平均值,采用SPSS分析数据,利用Origin2018绘图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

由图1可知,发酵7 d、柚子枸杞体积比为12∶1时,果酒的酒精度和感官评分最高;果酒的酒精度随初始糖度的增加先上升后趋于稳定,感官评分则先上升,糖度超过22°Bx时果酒的酒精度降低;果酒的酒精度和感官评分随着初始pH值的提升、偏重亚硫酸钾添加量和酵母添加量的增加呈先升后降趋势,初始pH值为4.5、偏重亚硫酸钾添加量为40 mg·L-1、酵母添加量为0.2%,果酒的酒精度和感官评分达到最大值。

2.2 正交试验结果

对单因素试验结果进行显著性分析,偏重亚硫酸钾添加量和发酵时间对果酒品质无显著影响,而柚子枸杞体积比、初始糖度、初始pH值、酵母添加量对果酒品质的影响显著。因此,选取这4个因素,以酒精度和感官评分作为检测指标,选用L9(34)正交表进行发酵工艺优化试验,结果见表2。

由表2可知,A1B3C3D3工艺的酒精度和感官评分最高。而以酒精度或感官评价为评价指标时,发现果酒的最佳工艺均为A1B3C1D3。因此,将A1B3C1D3和A1B3C3D3进行正交验证试验,结果如

表3所示。

表3 正交验证试验结果

组合 酒精度/%vol 感官评分/分

A1B3C3D3 8.7±0.1 87.4±2.4

A1B3C1D3 8.9±0.1 90.5±1.5

由表3可知,A1B3C1D3的果酒酒精度和感官评分高于A1B3C3D3,因此确定果酒的最佳工艺条件为A1B3C1D3,即在柚子枸杞体积比为11∶1、初始糖度为24°Bx、初始pH值为4.0、酵母添加量为0.3%的条件下,酿造的果酒品质较好。

2.3 果酒品质指标及抗氧化活性分析

枸杞柚子果酒的品质指标和抗氧化活性检测如表4所示,所测指标均达到果酒相关国家标准的要求。枸杞柚子果酒的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率分别达到78.51%、67.36%,结果高于苏龙等[8]酿制的柚子百香果复合果酒的体外抗氧化活性(DPPH自由基、羟自由基清除率分别为75.62%、46.56%)。

表4 枸杞柚子果酒的品质指标和抗氧化活性测定结果

指标 含量 国家标准要求

可溶性固形物/% 6 —

酒精度/%vol 8.8 7~18l

总糖/(g·L-1) 5.3 4.1~12.0

总酸/(g·L-1) 4.95 4.0~9.0

单宁/(g·L-1) 0.029 —

总酚/(g·L-1) 0.725 5 —

总黄酮/(g·L-1) 0.044 7 —

DPPH自由基清除率/% 78.51±1.46 —

羟基自由基清除率/% 67.36±2.35 —

3 结论

以枸杞、柚子为原料制备果酒的最佳工艺参数为柚子枸杞体积比11∶1,初始糖度24°Bx,初始pH值4.0,酵母添加量0.3%,偏重亚硫酸钾添加量40 mg·L-1,发酵时间7 d。在此条件下,测得果酒酒精度为8.8%vol,可溶性固形物含量为6%,总糖、总酸、单宁、总酚、黄酮含量分别为5.3 g·L-1、

4.95 g·L-1、0.029 g·L-1、0.725 5 g·L-1、0.044 7 g·L-1;果酒的DPPH自由基清除率为78.51%,羟自由基清除率为67.36%。研究结果可为新型果酒产品的研发及枸杞、柚子的加工应用提供参考。

参考文献

[1]尹美娟,王靓.HPLC法测定不同产区枸杞子中4种活性成分含量[J].广州化工,2022,50(16):88-90.

[2]戚启琼,韦倩妮,郭峰君,等.柚子皮活性成分的综合利用研究进展[J].现代食品,2021(22):97-99.

[3]闫伊狄,孟鑫,于小磊,等.柚皮中柚皮苷提取及其降血脂作用[J].食品科技,2021,46(12):230-236.

[4]陈兴叶,魏文慧,彭涛,等.鲜枸杞复合果汁饮料加工关键技术集成创新[J].现代食品,2019(18):100-104.

[5]高苏娟,李南薇,刘功良,等.梅州蜜柚果酒酿造工艺[J].食品工业,2020,41(7):26-29.

[6]顾魁.蓝靛果酒酿造过程成分和色度变化[D].大连:大连工业大学,2018.

[7]郑万明.蓝莓果酒制备工艺优化研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2018.

[8]苏龙,吴小梅,陈玉菲,等.响应面优化柚子百香果果酒发酵工艺及其抗氧化性[J].食品安全质量检测学报,2019,10(15):5161-5168.

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