发酵型菠萝蜜果酒加工工艺研究

摘要：以菠萝蜜为原料，采用液态发酵工艺酿造新型果酒。研究了发酵液的初始糖度和初始酸度、发酵时间和温度对菠萝蜜果酒发酵效果的影响，并通过正交试验优选出最佳的发酵条件为以高活性酿酒酵母为发酵菌种，接种量为５％，发酵前糖度２０％，酸度为４．５，于２８℃发酵９ ｄ，得到的菠萝蜜果酒整体质量最好。并对果酒的澄清工艺进行了研究，确定其理想的澄清方法为：在果酒中添加１．０0 ｇ／Ｌ的琼脂；最终制得的菠萝蜜果酒具有良好的稳定性，属于半甜型低度酒，酒体色泽金黄，澄清透明；果香宜人；口感柔和、酸甜适宜；酒味具有典型性，风格良好。

关键词：菠萝蜜；发酵；果酒；澄清；稳定性

中图分类号：ＴＳ２６２．７文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）10－2096-05

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ Ｊａｃｋｆｒｕｉｔ Ｗｉｎｅ

ＺＨＡＮＧ Ｌｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ，ＬＡＩ Ｚｈｉ－ｃｏｎｇ，ＣＨＥＮ Ｗｅｎ－ｊｕｎ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０００， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｗｉｎｅ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔａｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ， ｕｓｉｎｇ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ａｓ ｍａｉｎ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔs ｏｆ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ， ａｃｉｄｉｔｙ， ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｗｉｎｅ were ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｈｉｇｈ－ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ａｓ ｆｅｒｍｅｎｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏｂｅ ａｔ ５％ ｏｆ ｉｎｏｃｕｌｕｍ ａｍｏｕｎｔ， ２０％ ｏｆ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ， ｐＨ ４．５ ａｓ ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｉｄｉｔｙ， ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ａｔ ２８ ℃ ｆｏｒ ９ ｄａｙｓ， ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｗｉｎｅ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ． Ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ａｄｄｉｎｇ １．０0 ｇ／Ｌ ｏｆ ａｇａｒ． Ｔｈｅ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｗｉｎｅ ｍａｄｅ ｂｙ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｂｅｌｏｎｇｅｄ ｔｏ ｓｅｍｉ－ｓｗｅｅｔ ａｎｄ ｌｏｗ－ａｌｃｏｈｏｌ ｗｉｎｅ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｇｏｌｄｅｎ ｃｏｌｏｒ， ｈｉｇｈ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｅ， ｐｌｅａｓｉｎｇ ａｒｏｍａ， ｓｏｆｔ ｔａｓｔ ａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｆｌａｖｏｒ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｊａｃｋｆｒｕｉｔ； ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ； ｆｒｕｉｔ ｗｉｎｅ； ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ

菠萝蜜，在我国被称为木菠萝、树菠萝、牛肚子果等［１］，有关其起源的观点有多种［２］，它是热带水果之一，在马来西亚叫Ｎａｎｇｋａ［３］，在孟加拉国叫Ｋａｔｈａｌ［４］，在世界其他地方叫Ｊａｃａ、Ｊａｃｋ、Ｊａｋｆｒｕｉｔ、Ｊａｃｋｆｒｕｉｔ、Ｊａｃｑｕｉｅｔ等［１］。其营养丰富，可食部分达到８０％～８５％（果肉与果仁），享有“水果之王”的美称［５］。国外因其果蔬两用，可提供较高能量，将之称为“穷人的食物”［６］。近年来，菠萝蜜产业有了较快的发展，优良品种如泰国引进的红密树菠萝蜜等都在相继的开发，我国福建的下洋镇、海南雷州半岛农场等亦有较大的产量［７］。将菠萝蜜发酵制成果酒，可使菠萝蜜原有的风味和各种营养物质都能较好的保存。而发酵型果酒被誉为世界三大健康饮料之一，随着人们生活水平和健康意识的不断提高，消费者对果酒的需求将呈现持续快速增长的趋势。为了加快菠萝蜜果酒的产业化发展，提高农产品的附加值，将资源优势转变为经济优势，同时满足市场日益增长的消费需求，开发发酵型果酒有着深远的意义。

１材料与方法

１．１材料

１．１．１菠萝蜜与酵母干苞型菠萝蜜，购于广东茂名市水果批发市场；高活性酿酒酵母，湖北安琪酵母股份有限公司。

１．１．２试剂精制白砂糖、柠檬酸、抗坏血酸、壳聚糖、明胶、琼脂等，均符合国家有关标准。

１．１．３仪器ＷＹＴ型手持折光计，成都泰华光学设备有限公司；７２２Ｎ可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；苏泊尔搅拌机，浙江苏泊尔炊具股份有限公司；ＹＸＱ－ＬＳ－３０ＳＬＬ立式压力蒸汽灭菌器，上海博远实验有限公式医疗设备厂；ｐＨＳ－２５数显ｐＨ计，上海精密科学仪器有限公司；ＦＡ（２００４）上皿电子天平，上海仪器厂；８０－２型离心机，常州澳华仪器有限公司。

１．２方法

１．２．１检测方法酵母计数：显微镜直接计数法［８］；酒精度的测定：蒸馏法［９］；酸度：酸碱滴定法［９］；糖度：斐林试剂法［９］；澄清度的测定：分光光度法［１０］；风味评价：根据《ＧＢ １５０３７－２００６葡萄酒》的感官评分标准，制定菠萝蜜酒的感官评分标准如表１所示，请７位色觉、味觉、嗅觉等灵敏的评审成员对照评分标准，逐项对菠萝蜜果酒进行评分。

１．２．３操作要点

１）原料的选择及预处理。选择无病虫害、成熟、外观良好的干苞型菠萝蜜，开壳后迅速取出果肉，同时去除果仁，称重后切碎，按体积比加入１∶１护色液（０．０２％的抗坏血酸和０．６％的柠檬酸）。

２）浸提、打浆、制汁。为了有效提高菠萝蜜果汁的香气及其他营养成分含量，从而提高果酒品质，本试验在打浆前，将原料果肉与护色液按体积比

１∶１的比例于４℃浸提８ ｈ后再进行打浆，打浆后再对果汁进行真空抽滤，滤去纤维素等不溶性物质，得到可供发酵的菠萝蜜果汁。

３）调整成分、灭菌。用精制白砂糖调整果汁糖度，用１ ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ调整果汁酸度后，于１００℃灭菌９ ｍｉｎ对原料果汁进行灭菌处理［１１］。

４）接种酵母进行发酵。选择高活性的酿酒酵母作为发酵菌种，接种量控制在５％左右［１２］，接种后于合适温度下进行液态发酵。

５）澄清及稳定性试验。采用自然澄清、离心澄清、壳聚糖澄清、明胶澄清及琼脂澄清５种方法，比较其澄清效果，确定理想的澄清工艺。并对澄清后的果酒进行稳定性试验。

１．２．４菠萝蜜果酒发酵工艺的单因素试验

１）发酵液糖度对果酒发酵效果的影响。将制得的菠萝蜜果汁过滤后调整酸度ｐＨ值为４．００，再分别用精制白砂糖调整糖度为１６％、１８％、２０％、２２％、２４％的发酵液，于１００ ℃灭菌９ ｍｉｎ，接种５％的活化酵母，于２０ ℃下保温发酵７ ｄ后，检测果酒的酸度、酒精度，并进行感官评价。

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２）发酵温度对果酒发酵效果的影响。将制得的菠萝蜜果汁过滤后调整酸度ｐＨ值为４．００，糖度为２０％，于１００ ℃灭菌９ ｍｉｎ，接种５％的活化酵母，分别于１６、２０、２４、２８、３２ ℃下保温发酵，７ ｄ后检测果酒的酸度、酒精度，并进行感官评价。

３）发酵液酸度对果酒发酵效果的影响。将制得的菠萝蜜果汁过滤后分别调整初始酸度ｐＨ值为３．０２、３．５２、４．００、４．５０、５．０２，再调整发酵液糖度为２０％，于１００ ℃灭菌９ ｍｉｎ，接种５％的酿酒酵母，在２０ ℃下发酵７ ｄ后检测果酒的酸度、酒精度，并进行感官评价。

４）发酵时间对果酒发酵效果的影响。将制得的菠萝蜜果汁过滤后调整酸度ｐＨ值为４．００、糖度为２０％，于１００ ℃灭菌９ ｍｉｎ，接种５％的活化酵母，于２０ ℃下保温发酵，第５天开始每天检测果酒的酸度、酒精度，并进行感官评价，直到酒度不再上升为止。

１．２．５菠萝蜜果酒发酵工艺的正交试验根据单因素试验结果，以发酵液的初始糖度、初始酸度、发酵温度、发酵时间为因素，设计Ｌ９（３４）正交试验，以确定最佳的发酵条件。正交试验因素与水平设计见表２。每组试验重复３次，取平均值。

１．２．６菠萝蜜果酒的澄清工艺研究采用以下５种澄清方法，用澄清处理后果酒的透光率来比较各种澄清方法的澄清效果，确定理想的澄清工艺条件。每组试验重复３次，取平均值。

１）自然澄清法。取菠萝蜜果酒样８份，每份５０ ｍＬ，于室温下密闭保存，分别放置０、２、４、６、８、１０、１５、２０ ｄ后，取上清液，测其透光率。

２）离心澄清法。取菠萝蜜果酒样８份，每份５０ ｍＬ，以３ ０００ ｒ／ｍｉｎ的转速离心，分别处理０、３、６、９、１２、１５ ｍｉｎ，离心后取上清液测透光率。

３）壳聚糖澄清法。取菠萝蜜果酒样８份，每份５０ ｍＬ，分别加入适量的１０ ｇ／Ｌ的壳聚糖／柠檬酸溶液，使壳聚糖的含量分别为０、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４ ｇ／Ｌ，摇匀后静置２４ ｈ，取上清液测果酒的透光率。

４）明胶澄清法。以１０倍质量的软化水浸泡明胶不少于４ ｈ，待充分膨胀后，手感软稀时水浴溶化至无疙瘩残留为止，配成１０ ｇ／Ｌ的均匀溶液。取菠萝蜜果酒样８份，每份５０ ｍＬ，分别加入明胶，控制明胶加入量分别为：０、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５ ｇ／Ｌ，加入后均剧烈振荡，在室温下静置２４ ｈ，取上清液测定果酒的透光率。

５）琼脂澄清法。将琼脂放入去离子水中水浴溶解配成１ ｇ／Ｌ的溶液。取５０ ｍＬ的菠萝蜜果酒样共９份，加入琼脂，控制其含量分别为０、０．５０、１．００、１．２５、１．５０、１．７５、２．００、２．２５、２．５０ ｇ／Ｌ，加入后均剧烈振荡，然后在室温下静置２４ ｈ，取上清液测定果酒的透光率。

１．２．７菠萝蜜果酒的稳定性试验［１３，１４］

１）氧化稳定性试验。取１００ ｍＬ澄清的菠萝蜜果酒在空气中放置２４ ｈ，然后观察其表面变化。

２）铁稳定性试验。用白色酒瓶装半瓶菠萝蜜酒样，并进行通气处理，塞住酒瓶摇动３０ ｍｉｎ，以使酒样中的氧饱和。然后将酒瓶倒置于阴暗处，１周后观察酒体表面的变化。

３）铜稳定性试验。将１００ ｍＬ三角瓶装满酒液，用软木塞封口，让瓶子平放，并间接接受阳光，放置１周，观察表面的变化。

４）酒石稳定性试验。取１００ ｍＬ澄清的菠萝蜜果酒在－４℃保持１５ ｄ，观察有无结晶析出。

５）蛋白质稳定性试验。取１００ ｍＬ澄清菠萝蜜果酒于８０℃水浴３０ ｍｉｎ，冷却后，观察有无沉淀。

２结果与分析

２．１菠萝蜜果酒发酵工艺的优化

正交试验结果分析如表３所示。表３结果表明，影响菠萝蜜果酒感官得分的各因素影响大小分别是Ａ＞Ｃ＝Ｄ＞Ｂ，发酵液初始糖度对产品感官质量影响最大，其次是发酵时间和发酵温度，两者对产品感官质量的影响几乎相当，影响最小的是发酵液的初始酸度；对于果酒最终酸度的影响是Ｃ＞Ａ＞Ｂ＞Ｄ，即发酵温度对果酒最终酸度的影响最大，其次是发酵液的初始糖度，再次是发酵液的初始酸度，影响最小的是发酵时间。

对果酒酒度的影响是Ａ＞Ｃ＞Ｂ＞Ｄ，即发酵液初始糖度对果酒的酒度影响最大，其次是发酵温度，再次是发酵液的初始酸度，影响最小的是发酵时间。

综合考虑，试验的最佳组合是Ａ２Ｂ３Ｃ３Ｄ３，即是在发酵液初始糖度为２０％、初始酸度为４．５、于２８℃发酵９ ｄ得到的发酵果酒品质最好。进一步验证知该组合结果比目前出现的最佳品质的组合Ａ２Ｂ２Ｃ３Ｄ１各项指标更好，其感官评分为９．５，酸度为３．２０，酒度为１０．２。

２．２菠萝蜜果酒的澄清工艺研究结果

２．２．１自然法澄清效果图１显示，新酿制的菠萝蜜果酒的透光率较低，约为２０％，含有较多的杂质，在自然澄清过程中，随着静置时间的增加，果酒中的杂质逐渐沉淀，透光率逐渐上升，但处理时间超过８ ｄ后，透光率上升不明显，说明８ ｄ后澄清效果得不到提高，因此，认为自然澄清法的最佳澄清天数为８ ｄ。

２．２．２离心法澄清效果图２表明，当离心转速一定时，离心时间越长，果酒的澄清效果越好。但当离心时间超过９ ｍｉｎ后，果酒的透光率几乎不再增加，因此，认为离心澄清法的最佳条件为３ ０００ ｒ／ｍｉｎ离心９ ｍｉｎ。

２．２．３澄清剂澄清效果比较

１）壳聚糖对菠萝蜜果酒的澄清效果。由图３可看出，随着壳聚糖用量的增加，菠萝蜜果酒的透光率逐渐增大，澄清效果较好，最终果酒的透光率可达９０．２％，但当壳聚糖用量超过１．０ ｇ／Ｌ时，果酒透光率增加不明显，所以壳聚糖的最佳用量为１．０ ｇ／Ｌ。

２）明胶对菠萝蜜果酒的澄清效果。图４表明，明胶对菠萝蜜果酒的澄清效果不甚理想，果酒最终透光率不超过４０％。随着明胶用量的增加，菠萝蜜果酒的透光率没有明显增加，基本维持在较低水平。

３）琼脂对菠萝蜜果酒的澄清效果。由图５可知，琼脂对菠萝蜜果酒的澄清效果明显，用少量就有很好的澄清效果。随着琼脂用量的增加，果酒的透光率逐渐增大，在１．０0 ｇ／Ｌ左右时透光率达到最大值，用量超过１．０0 ｇ／Ｌ，对澄清效果的改进不明显。

２．２．４几种方法的澄清效果比较由表4可知，自然澄清法和离心澄清法对菠萝蜜果酒的还原糖和总酸的保存率较好，能较好地保持果酒的品质，但其澄清效果不如壳聚糖和琼脂；而明胶的澄清效果非常差，不适宜用于菠萝蜜果酒的澄清；而壳聚糖与琼脂对菠萝蜜果酒的澄清效果都比较理想，琼脂比壳聚糖的效果略优，再考虑二者价格，选择琼脂作为澄清剂更为经济。因此，确定菠萝蜜果酒的理想澄清工艺条件为，选择琼脂作为澄清剂，其最佳用量为１．０0 ｇ／Ｌ。

２．３菠萝蜜果酒的稳定性研究

表5显示，经过稳定性试验，菠萝蜜果酒表现出良好的稳定性，基本上不被铁性破坏和铜性破坏，且其蛋白质稳定性和酒石酸氢钾稳定性良好，这表示菠萝蜜果酒可在不添加任何稳定剂的情况下达到长期保存的目的。

２．４菠萝蜜果酒质量评价

２．４．１菠萝蜜果酒的理化指标由表6可以得出以下结论：果酒的总酸含量标准为４．０～８．０ ｇ／Ｌ［１５］，而菠萝蜜果酒总酸含量为５．２～５．５ ｇ／Ｌ，符合标准范围，所以无需进行降酸处理；果酒中的半甜果酒的总糖含量为２０～４０ ｇ／Ｌ［１５］，而菠萝蜜果酒的总糖含量为２１．０～２２．５ ｇ／Ｌ，因此菠萝蜜果酒属于半甜型果酒；菠萝蜜果酒的酒精度为８．４%～８．９％，按果酒酒精度标准［１５］判断，属于低度酒。菠萝蜜果酒的透光率为９３％～９４％，酒体澄清透明，无杂质。

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２．４．２菠萝蜜果酒的感官指标果酒色泽金黄，澄清透明；果香宜人；酒体口感柔和、酸甜适宜；酒味有典型性，风格良好。

２．４．３菠萝蜜果酒的微生物指标细菌总数≤５０个／ｍＬ，大肠菌群≤３个／ｍＬ，无致病菌检出，符合ＧＢ２７５８－２００５。

３结论

发酵型菠萝蜜果酒的加工工艺以干苞型菠萝蜜为原料，取果肉与等量的护色液（０．０２％的抗坏血酸和０．６％的柠檬酸）于４ ℃浸提８ ｈ后打浆，真空抽滤得菠萝蜜果汁，再用精制白砂糖调整果汁糖度为２０％，用１ ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ调整果汁酸度为４．５；于１００ ℃对果汁进行９ ｍｉｎ灭菌处理；向灭菌后冷却至室温的发酵液中接入５％的高活性酿酒酵母，于２８ ℃发酵９ ｄ可得理想的果酒。最后选用琼脂作为澄清剂，琼脂的合理用量为１．０0 ｇ／Ｌ。

该法酿制得到的菠萝蜜果酒具有良好的稳定性，可在不添加任何稳定剂的情况下达到长期保存的目的。

且该法酿制的果酒属于半甜型低度酒，酒体色泽金黄，澄清透明；果香宜人；口感柔和、醇厚爽口，酸甜适宜；酒味具有典型性，风格良好。

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注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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