玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒的研制

玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒的研制

又名洛神花、洛紅、山梨等，屬于奎科木槿屬草本植物。玫瑰茄是一種傳統(tǒng)植物,既可入藥,又能當(dāng)作食品,包含多種營養(yǎng)物質(zhì),如維生素、蛋白質(zhì)及各類有機(jī)酸,此外,還包含了很多天然色素及人體必需的礦物質(zhì)成分,目前被廣泛開發(fā)成果脯、飲料、果醬等西瓜水分相對(duì)較多,同時(shí)含有大量葡萄糖、果糖、番茄素、六氫番茄烴、維生素等物質(zhì)。具有生津、除煩、止渴、解暑熱、清肺胃、利小便、助消化、促代謝的功能,它是一種可以滋身補(bǔ)體的食物和飲料本試驗(yàn)將玫瑰茄浸提液和西瓜汁復(fù)配,充分利用兩者的色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)及功效成分,研制出既具有靚麗的色澤和誘人的風(fēng)味,又具有一定營養(yǎng)和保健功能的復(fù)合果酒,以期提高玫瑰茄、西瓜的資源利用率,提高其附加值,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。1材料和方法1.1實(shí)驗(yàn)材料黑美人西瓜(市售);安琪酵母;玫瑰茄干花萼(漳州金三角生物科技有限公司);去離子水;白砂糖(市售)。1.2高速高效粉碎機(jī)及hh-6儀器AR224CN電子天平(奧豪斯儀器(上海)有限公司);FW-100高速萬能粉碎機(jī)(泰斯特公司);HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋(鴻科儀器公司);PRX-人工氣候箱(博泰公司)。1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1工藝1.3.2玫瑰茄和西瓜汁復(fù)合液發(fā)酵工藝(1)制備玫瑰茄提取液:應(yīng)用超微粉碎機(jī)粉碎玫瑰茄干花萼,玫瑰茄微粉和純凈水按3:100比例在50℃水浴下浸提1h,過濾,將其置于冰箱中,備用。(2)制備西瓜汁:西瓜清洗完畢后,將皮削去,挑出西瓜籽,壓榨果肉取汁。(3)調(diào)整糖度:將200mL西瓜汁與玫瑰茄提取液混合,添加白砂糖,調(diào)整糖度。(4)滅菌:在70℃下殺菌15～20min,采用流水快速冷卻。(4)酵母活化:取20mL冷卻至40℃下的玫瑰茄和西瓜汁復(fù)合液,加入一定量的活性干酵母攪拌,充分溶解,在35℃水浴條件下活化30min。(5)接種主發(fā)酵:將酵母活化液加入玫瑰茄和西瓜汁復(fù)合液中,置于25℃恒溫發(fā)酵箱,進(jìn)行發(fā)酵。(6)澄清過濾:發(fā)酵結(jié)束后利用明膠-單寧法下膠澄清,10%明膠溶液和6%單寧溶液的添加量為0.75mL和0.6mL1.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.4.1單因素試驗(yàn)1.4.1.白砂糖添加量對(duì)西瓜汁品質(zhì)的影響西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量分別為60、70、80、90、100g,酵母添加量為0.02%(以西瓜汁重量計(jì)),混合發(fā)酵4d,發(fā)酵完成后利用明膠-單寧法下膠澄清過濾,對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定及酒精度測(cè)定,選擇最佳白砂糖添加量。1.4.1.玫瑰茄提取液濃度對(duì)果酒品質(zhì)的影響西瓜汁取200mL,分別加入1%、2%、3%、4%、5%的玫瑰茄提取液20mL,白砂糖添加量為80g,酵母添加量為0.02%(以西瓜汁重量計(jì)),混合發(fā)酵4d,發(fā)酵完成后利用明膠-單寧法下膠澄清過濾,對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定及酒精度測(cè)定,選擇最佳玫瑰茄提取液濃度。1.4.1.酵母添加量對(duì)西瓜汁品質(zhì)的影響西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量為80g,酵母添加量分別為0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%(以西瓜汁重量計(jì)),混合發(fā)酵4d,發(fā)酵完成后利用明膠-單寧法下膠澄清過濾,對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定及酒精度測(cè)定,選擇最佳酵母添加量。1.4.1.發(fā)酵時(shí)間的確定西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量為80g,酵母添加量為0.04%(以西瓜汁重量計(jì)),發(fā)酵時(shí)間分別為1、2、3、4、5d,發(fā)酵完成后利用明膠-單寧法下膠澄清過濾,對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定及酒精度測(cè)定,選擇最佳發(fā)酵時(shí)間。1.4.2ehnken設(shè)計(jì)工藝基于單因素試驗(yàn)結(jié)果,依照組合實(shí)驗(yàn)所得Box-Behnken設(shè)計(jì)原理,以白砂糖添加量(A)、玫瑰茄提取液濃度(B)、酵母添加量(C)、發(fā)酵時(shí)間(D)為因素,以感官評(píng)分(Y1.4.3感覺評(píng)估對(duì)釀造的玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒從色澤、澄清度、香氣、風(fēng)味4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)1.5物理和化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)1.5.1酒精度測(cè)定參照GB/T15038-2006果酒通用分析法測(cè)定。1.5.2總流量的測(cè)定參照GB4789.2-2016細(xì)菌總數(shù)平板計(jì)數(shù)法。1.5.3腸菌組的測(cè)定參照GB4789.3-2016大腸菌群MPN計(jì)數(shù)法。2結(jié)果與分析2.1單因素實(shí)驗(yàn)2.1.1白砂糖添加量對(duì)西瓜汁和玫瑰茄浸提液發(fā)酵的影響由圖1可以看出,隨白砂糖添加量的增多,酒精度和感官評(píng)分均呈先上升后下降的趨勢(shì),這是由于西瓜汁和玫瑰茄浸提液的混合液含糖量非常低,當(dāng)白砂糖添加量較少時(shí),供酵母發(fā)酵利用的糖很少,產(chǎn)生的酒精也少,酒精度較低,缺乏酒香,酒體寡淡,不具有典型風(fēng)味。當(dāng)白砂糖添加量較高時(shí),高滲透壓抑制了酵母的活性,酒精度降低2.1.2玫瑰茄提取液濃度對(duì)發(fā)酵的影響由圖2可知,隨著玫瑰茄提取液濃度的增大,酒精度呈先上升后下降的趨勢(shì),這是由于一定量的玫瑰茄對(duì)果酒發(fā)酵是有利的,當(dāng)加入玫瑰茄提取液的濃度大于4%后,酒精度開始下降,這是因?yàn)楫?dāng)加入的玫瑰茄提取液濃度過大時(shí),發(fā)酵液的pH過低,會(huì)使酵母蛋白變性,細(xì)胞死亡或分解,影響發(fā)酵速率2.1.3酵母添加量對(duì)主發(fā)酵的影響從圖3可以看出,隨著酵母添加量的增加,果酒感官品質(zhì)和酒精度均呈先升后降的趨勢(shì),這是由于酵母添加量較少時(shí),還原糖含量固定時(shí),參與發(fā)酵的酵母少,產(chǎn)生的酒精也少,酒精度較低,酒香淡薄,酒體不飽滿。當(dāng)酵母添加量較高時(shí),酒精度基本穩(wěn)定,這是由于此時(shí)還原糖的消耗不再用于酒精的產(chǎn)生而是用于酵母自身的生長(zhǎng)。當(dāng)酵母添加量為0.04%時(shí),酒精度和感官評(píng)分最高,此時(shí)酒香果香協(xié)調(diào),酒體柔順,甜酸適當(dāng),風(fēng)格有典型性。因此,酵母添加量選為0.04%。2.1.4發(fā)酵速率有增加由圖4可以看出,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,果酒的酒精度逐漸升高,但4d后發(fā)酵速率明顯放緩,這是因?yàn)檫€原糖的數(shù)量是有限的,所以將糖轉(zhuǎn)化成酒精的數(shù)量也是有限的。發(fā)酵后期,由于可利用的還原糖幾乎被利用完,且發(fā)酵液中酵母代謝產(chǎn)物較多,酵母的生命活力下降,發(fā)酵作用減弱,酒精含量基本不再升高2.2反應(yīng)試驗(yàn)2.2.1ehnken設(shè)計(jì)工藝基于上述已進(jìn)行的單因素試驗(yàn),通過Design-expert8.0軟件,依照Box-Behnken的中心組合設(shè)計(jì)原理,選取白砂糖添加量(A)、玫瑰茄浸提液濃度(B)、酵母添加量(C)和發(fā)酵時(shí)間(D)4個(gè)因素,以感官品評(píng)分和酒精度為指標(biāo),設(shè)計(jì)四因素三水平響應(yīng)面,考察其果酒發(fā)酵工藝條件。試驗(yàn)因素與水平見表2,其方案和結(jié)果見表3。2.2.2回歸方程的建立及顯著性分析根據(jù)表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合分析,建立白砂糖添加量、玫瑰茄濃度、酵母添加量、發(fā)酵時(shí)間等4個(gè)因素對(duì)玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒的感官評(píng)分和酒精度影響的二次多項(xiàng)式回歸方程為:由表4的方差分析所示,試驗(yàn)因素對(duì)果酒感官評(píng)分所選用的試驗(yàn)?zāi)Ｐ透叨蕊@著(P<0.0001),回歸方程失擬項(xiàng)P=0.5821>0.05,說明差異不顯著;相關(guān)系數(shù)R試驗(yàn)因素對(duì)酒精度所選用的試驗(yàn)?zāi)Ｐ透叨蕊@著(P<0.01),回歸方程失擬項(xiàng)P=0.2496>0.05,說明差異不顯著;相關(guān)系數(shù)R2.2.3原料配比及發(fā)酵時(shí)間的交互作用通過模型方程繪制各因素對(duì)果酒感官評(píng)分和酒精度響應(yīng)面和其投影等高線圖,分別見圖5、圖6。由圖5a可知,當(dāng)白砂糖添加量固定時(shí),感官指標(biāo)隨著玫瑰茄濃度的增大先上升后下降,并在玫瑰茄濃度3%附近取得最高點(diǎn);當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),感官指標(biāo)隨白糖含量的增加呈先升后降的趨勢(shì),當(dāng)白糖含量達(dá)80g附近取得最高點(diǎn)。白糖添加量與玫瑰茄濃度交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響不顯著。由圖5b可知,當(dāng)白砂糖添加量固定時(shí),感官指標(biāo)隨著酵母添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)酵母添加量0.04%附近取得最高點(diǎn);當(dāng)酵母添加量固定時(shí),感官指標(biāo)隨白砂糖含量的增加呈先升后降的趨勢(shì),當(dāng)白糖含量80g附近取得最高點(diǎn)。白砂糖添加量與酵母添加量交互作用對(duì)感官指標(biāo)的影響不顯著。從圖中等高線分析,白砂糖添加量等高線比較密,可知白砂糖的添加量對(duì)感官評(píng)分影響較大。由圖5c可知,當(dāng)白砂糖含量固定時(shí),感官指標(biāo)隨著發(fā)酵時(shí)間的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)發(fā)酵時(shí)間3d附近取得最高點(diǎn);當(dāng)發(fā)酵時(shí)間固定時(shí),感官指標(biāo)隨著白砂糖的增加呈先升后降的趨勢(shì),當(dāng)白糖添加量80g附近取得最高點(diǎn)。白糖含量與發(fā)酵時(shí)間交互作用對(duì)感官指標(biāo)的影響不顯著。根據(jù)圖中等高線的疏密,可知發(fā)酵時(shí)間對(duì)感官評(píng)分影響較大。由圖5d可知,當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),感官指標(biāo)隨著酵母添加量的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)酵母添加量0.04%附近取得最高點(diǎn);當(dāng)酵母添加量固定時(shí),感官指標(biāo)隨著玫瑰茄濃度的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),并在玫瑰茄濃度3%附近取得最高點(diǎn)。此時(shí),玫瑰茄濃度與酵母添加量交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響極顯著(P<0.01)。從圖中等高線分析,玫瑰茄濃度等高線比較密,可知玫瑰茄濃度對(duì)感官評(píng)分影響較大。由圖5e可知,當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),感官指標(biāo)隨著發(fā)酵時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),并在發(fā)酵時(shí)間3d附近取得最高點(diǎn);當(dāng)發(fā)酵時(shí)間固定時(shí),感官指標(biāo)隨著玫瑰茄濃度的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),并在玫瑰茄濃度3%附近取得最高點(diǎn)。玫瑰茄濃度與發(fā)酵時(shí)間交互作用對(duì)感官指標(biāo)的影響不顯著。從圖中等高線分析,發(fā)酵時(shí)間等高線比較密,可知發(fā)酵時(shí)間對(duì)感官評(píng)分影響較大。由圖5f可知,酵母添加量與發(fā)酵時(shí)間的交互作用對(duì)感官指標(biāo)的影響顯著。在試驗(yàn)水平范圍內(nèi),當(dāng)酵母添加量固定時(shí),感官指標(biāo)隨著發(fā)酵時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)發(fā)酵時(shí)間3d附近取得最高點(diǎn);當(dāng)發(fā)酵時(shí)間固定時(shí),感官指標(biāo)隨著酵母添加量的增加出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)酵母添加量0.04%附近取得最高點(diǎn)。感官指標(biāo)值呈先升后降的拋物線趨勢(shì),且兩者等高線呈橢圓狀,含有極值,坡度較大,說明因素交互作用極顯著(P<0.01)由圖6a可知,當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),隨著白砂糖添加量的增大,酒精度逐漸增大,白砂糖添加量與玫瑰茄濃度的交互作用不顯著。從圖中等高線分析,白砂糖添加量等高線比較密,可知白砂糖添加量對(duì)酒精度影響較大。由圖6b可知,當(dāng)酵母添加量固定時(shí),隨著白砂糖添加量的增大,酒精度逐漸增大,白砂糖添加量與酵母添加量的交互作用不顯著。從圖中等高線分析,白砂糖添加量等高線比較密,可知白砂糖的添加量對(duì)酒精度影響較大。由圖6c可知,當(dāng)白砂糖添加量固定時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,酒精度逐漸增大,白砂糖添加量與發(fā)酵時(shí)間的交互作用不顯著。從圖中等高線分析,發(fā)酵時(shí)間等高線比較密,可知發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒精度影響較大。由圖6d可知,當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),隨著酵母添加量的增加,酒精度逐漸降低,玫瑰茄濃度與酵母添加量的交互作用不顯著。從圖中等高線分析,玫瑰茄濃度等高線比較密,可知酵母的添加量對(duì)酒精度影響較大。由圖6e可知,當(dāng)玫瑰茄濃度固定時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,酒精度逐漸增大,玫瑰茄濃度與酵母添加量的交互作用不顯著。從等高線可知,發(fā)酵時(shí)間等高線比較密,即發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒精度影響較大。由圖6f可知,當(dāng)酵母添加量固定時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,酒精度逐漸增大,同時(shí),酵母添加量與發(fā)酵時(shí)間的交互作用是極顯著的(P<0.01)。從圖中等高線分析,發(fā)酵時(shí)間等高線比較密,可知發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒精度影響較大。2.2.4玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒工藝模型的建立通過軟件分析、計(jì)算,得出玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒的最佳工藝參數(shù)為:白砂糖添加量87.50g、玫瑰茄濃度2.83%、酵母添加量0.04%、發(fā)酵時(shí)間3.19d,回歸模型優(yōu)化確定的感官指標(biāo)和酒精度分別為85.21分和8.24%Vol。從實(shí)際操作方便性考慮,將其參數(shù)修正為:玫瑰茄濃度3%、酵母添加量0.04%、白砂糖添加量88g、發(fā)酵時(shí)間77h。并在此工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),重復(fù)3次,實(shí)際測(cè)得玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒感官指標(biāo)和酒精度分別為86分、8.33%Vol,與理論的相對(duì)偏差分別為0.92%和1.1%。這說明通過響應(yīng)面模型建立,優(yōu)化得到準(zhǔn)確可靠的玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒工藝參數(shù)。2.2.5產(chǎn)品性能指標(biāo)2.2.5.玫瑰茄酒酒精制成的玫瑰茄西瓜復(fù)合果酒色澤鮮艷,表現(xiàn)出橙黃、微紅或淡黃色;具有玫瑰茄和西瓜特有的香味和酒香,口感純厚、柔和;果酒中清徹透明無沉淀物。2.2.5.2.理化指標(biāo)按GB5009.225-2016酒中乙醇濃度的測(cè)定,測(cè)得的酒精度為:8.33%Vol。2.2.5.3.微生物指標(biāo)按GB4789等標(biāo)準(zhǔn),測(cè)得細(xì)菌總數(shù)<50cfu/mL;大腸菌群<3MPN/100mL;致病菌:未檢出。3感官評(píng)分