山楂酒酿造工艺响应面优化.pdf

山楂酒酿造工艺响应面优化田龙(南阳师范学院，河南南阳473061)摘要:目的：通过响应面法优化山楂果酒的发酵工艺，丰富山楂产品的品种，提高其附加值。方法：依据单因素实验结果，利用响应面方法优选山楂酒酿造工艺。结果：山楂果酒发酵最佳工艺参数为：蔗糖添加量为 16%，发酵温度为 28，酵母接种量为 5%。在此条件下,果酒的酒精度为 11.6%。所得到的果酒酒体澄清透明，酒体醇厚，具有山楂的果香。结论：所得最优工艺稳定、可行；本研究为山楂资源的深加工提供基础依据。关键词：山楂酒；响应面；优化中图分类号：TS262.7；TS261.4文献标识码：BOptimization of Hawthorn Wine Brewing Process by Response SurfaceMethodologyTIAN Long(Nanyang Normal University,Nanyang 473061,Henan,China)Abstract:Objective:to optimize the fermentation process of hawthorn fruit wine by response surface methodology,enrich the varieties ofhawthorn products and improve their added value.Methods:according to the results of single factor experiment,the brewing technology ofhawthorn wine was optimized by response surface methodology.Results:the optimal fermentation parameters of hawthorn fruit wine were asfollows:the addition of sucrose was 16%,the fermentation temperature was 28,and the inoculation amount of yeast was 5%.Under theseconditions,the wine precision of fruit wine was 11.6%.The obtained fruit wine has clear and transparent body,mellow body and hawthornaroma.Conclusion:the optimal process is stable and feasible;This study provides a basis for the further processing of Hawthorn resources.Key words:Hawthorn wine,Response surface,optimization山楂(Hawthorn）为蔷薇科山楂属，是传统的药食两用食物1-3。山楂营养丰富，其活性成分有熊果酸、斛皮素、芦丁等，具有降血脂、开胃消食等作用4-11。目前，山楂的深加工产品集中在糖葫芦、山楂糕、果丹皮等少数几种，产品数量不足，以山楂为原料开发果酒产品前景良好12-20。随着我国种植业的发展，山楂产量逐年增加，对山楂进行深加工，既可缓解户销矛盾，又可提高果实的附加值。尽管国内对果酒的研究较多，但总体来看，尚处于初级阶段，高品质果酒研发工艺和相关基础研究等方面有待于深入研究。为了充分利用山楂的风味、色泽和功效成分，本研究以山楂为原料，通过响应面方法对其果酒发酵条件进行优化，旨在开发出一种兼具靓丽风味和保健功能的果酒，促进山楂的精深加工。1材料与方法1.1材料与试剂山楂：市售；白砂糖：市售；酵母：安琪酵母有限公司；其它试剂均为分析纯。1.2设备与仪器9240A 电热鼓风干燥箱，上海恒一科学仪器有限公司。JA2003 电子天平，上海舜宇恒平科技仪器有限公司。WFZ-2000 紫外分光光度计，上海尤尼柯仪器有限公司。HH-211-8 型数显恒温水浴锅，上海博讯试业收稿日期：2022-09-29作者简介：田龙，男，副教授，研究方向为生物资源的开发和利用。文章编号:1002-8110（2023）04-0126-04第 50 卷 第 4 期2 0 2 3 年 7 月酿酒LIQUORMAKINGVol.50.4July，2023126田 龙：山楂酒酿造工艺响应面优化第四期2023有限公司医疗设备厂。1.3试验方法1.3.1 果酒酿造工艺流程SO2山楂精选打浆酶解接种前发酵后发酵陈酿降酸过滤调配装瓶1.3.2操作要点1.3.2.1精选：挑选软硬适中、外表完整的山楂，用清水将表面清洗干净，备用。1.3.2.2打浆：打浆机灭菌后，把山楂破碎并打浆。1.3.2.3酶解：加入原料质量 0.1%的果胶酶，搅拌均匀后，静置 3.5 h。1.3.2.4菌种活化：酵母倒入 2%的蔗糖溶液中，30活化 1.5 h。1.3.2.5前发酵：调节 pH 和糖度之后，将活化后的果酒酵母添加于果浆，混匀，利用灭菌纱布封口后进行发酵。1.3.2.6后发酵：前发酵结束后，倒罐，取上层果酒于 5进行后发酵。1.3.2.7降酸、过滤、调配：原酒的酸度较高，降酸处理后过滤，根据干、甜酒的要求进行调配。1.3.2.8密封装瓶：将果酒密封装瓶。1.3.3响应面实验设计依据 Box-Benhnken 原理，设定蔗糖添加量、发酵温度、酵母接种量为自变量，果酒酒精度为因变量，设计响应面实验，表 1 为其因素及水平。1.4果酒的理化检测果酒的理化指标测定参考 GB/T 150382006。微生物指标测定依据 食品微生物学实验原理与技术 一书的方法。理化指标、卫生指标应符合GB27582012 规定。2结果与讨论2.1果酒发酵条件的响应面优化试验2.1.1响应面设计及结果响应面实验结果见表 2。2.1.2方差分析对实验结果进行分析，得到二次多项回归方程为：Y=11.38+0.51A+0.30B+0.98C+0.097AB-0.33AC-0.22BC-1.00A2-0.80B2-1.15C2从表 3 的方差分析可知，该模型的总回归为极显著，说明本实验与所选因素之间存在极显著的回归关系。失拟项 F=4.68，P=0.0850，表明模型失拟不显著，该回归方程与实际实验的拟合较好。影响因素的二次项对果酒发酵为极显著的影响。通过 F 值表 1因素与水平变量蔗糖添加量/g发酵温度/酵母接种量/%代码ABC-110252015284编码水平120316表 2响应面实验结果序号1234567891011121314151617A-1.001.00-1.001.00-1.001.00-1.001.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00B-1.00-1.001.001.000.000.000.000.00-1.001.00-1.001.000.000.000.000.000.00C0.000.000.000.00-1.00-1.001.001.00-1.00-1.001.001.000.000.000.000.000.00Y：酒精度/%8.719.569.4210.667.318.9510.1810.508.238.9610.3610.2111.4811.2311.2211.5611.43表 3响应面方差分析方差来源ModelABCABACBCA2B2C2Residual失拟项纯误差总误差R2平方和24.892.050.717.610.0380.440.194.222.675.550.420.330.09325.31自由度911111111173416均方2.772.050.717.610.0380.440.194.222.675.550.0600.110.023F 值46.1634.2311.92126.950.637.273.2370.3944.5192.674.68P 值0.00010.00060.01070.00010.45180.03080.11530.00010.00030.00010.08500.9834127及与 P 值的大小可以得出，三因素对果酒发酵影响程度从大到小依次为：发酵温度 酵母接种量 蔗糖添加量。2.1.3因素间交互作用分析响应面曲面图可以描述交互作用对评价指标的影响。当等高线为圆形时，两交互作用对评价指标的影响很小，当等高线为椭圆时，两交互作用对评价指标的影响很大。图 1 为交互作用对山楂果酒酒精度影响的响应面图。可以看出，蔗糖添加量与酵母接种量的交互作用、发酵温度与酵母接种量的交互作用，其等高线均为椭圆，而蔗糖添加量与发酵温度的交互作用，其等高线为正圆，由此可以判断，各交互作用大小为 ACBCAB。2.1.4最佳工艺条件的预测与验证利用软件预测山楂发酵制果酒的最佳工艺是：蔗糖添加量为 15.98%，发酵温度为 28.44，酵母接 种 量 为 4.77%，此 时 果 酒 酒 精 度 预 测 值 是11.6421%。为了操作的便捷性，适度调整工艺条件为：蔗糖添加量 16%，发酵温度 28，酵母接种量5%。在此条件下，山楂果酒的酒精度为 11.6%，优于正交试验表中任何一组，且与预测值的偏差很小，表明该优化稳定可行。2.2产品质量指标2.2.1感官品质产品色泽鲜艳，具有山楂的果香，酸甜爽口，酒味适宜，清亮透明，无悬浮物。2.2.2理化检测山楂果酒成品的理化检测结果见表 4，可以看出，在最优酿造条件下得到的果酒各方面均达到国家标准对果酒的要求，且多酚和黄酮含量远高于其他种类的果酒14-15。2.2.3卫生指标从表 5 的卫生指标检测结果来看，其卫生指标符合 GB27582012 卫生标准的规定。3结论本文对山楂保健果酒的酿造工艺进行研究，通过响应面实验确定了果酒的最佳酿造工艺：蔗糖添加量为 16%，发酵温度为 28，酵母接种量为 5%。在此条件下，山楂果酒的酒精度为 11.6%.本文所研制的山楂果酒酒体澄清透明，酒体醇厚，具有山楂的果香，同时还有一定的营养保健功能。参考文献1张铎,毛健,刘双平,周志磊,韩笑,武健美.果胶酶低温处理山楂鲜图 1交互作用对乙醇体积分数影响的响应面及等高线表 4果酒理化检测结果检测成分酒精度(20)/%滴定酸(以酒石酸计)/(g L-1)维生素 C/(mg L-1)总糖(以葡萄糖计)/(g L-1)总二氧化硫/(mg L-1)多酚黄酮山楂果酒12.65.7846.52.873.61433568果酒标准8.018.04.08.02004.0250-表 5卫生指标项目铅(以 Pb 计）/(mg L-1)菌落总数/(CFU g-1)大肠菌群/MPN (100mL)-1致病菌指标0.2503未检出第四期2023酿酒128果浆制备山楂酒工艺优化 J.食品 工业科技,2017,38(19):161-165+171.2张赞,张慧,姚力,罗轶.山楂丸中 Cu、As、Cd、Hg、Pb 5 种有害元素的残留量和形态分析J.中草药,2017,48(15):3077-3084.3姚园,崔丽贤,刘素稳,费永欣,陶清泉,常学东.山楂功能成分及加工研究进展J.食品研究与开发,2017,38(15):211-215.4张晓波,邓捷,温玲蓉,游丽君.不同品种山楂活性成分及其抗氧化活性的研究J.现代食品科技,2017,33(09):91-95+292.5张洪坤,郭长达,黄玉瑶,周劲松,潘林燕.山楂炮制过程中药效物质成分的变化规律研究J.中药材,2017,40(04):811-815.6盛芳,陈淑英,田嘉,李鹏,秦雪,罗淑萍,李疆.新疆准噶尔山楂不同居群的遗传多样性J.生物多样性,2017,25(05):518-530.7杨静云,李宇兴,赖永勤,刘玉川,黄新河,李学如.山楂、泽泻、决明子与红曲霉混合发酵产物对高血脂大鼠调脂作用研究 J.中草药,2017,48(07):1369-1373.8何蓓晖,陆永娟,李宝华,严茂祥,陈芝芸.山楂叶总黄酮对 FXR 及其相关基因调控治疗 NAFLD 模型大鼠的机制研究J.中华中医药杂志,2017,32(04):1807-1810.9孙协军,李秀霞,励建荣,蔡路昀,沈琳,宋强.乙醇体积分数对山楂提取物黄酮组成及抗氧化活性的影响J.中国食品学报,2017,17(03):143-150.10刘艳,段振华,唐小闲,潘中田,段伟文,商飞飞.大果山楂片热风干燥特性及其动力学模型J.食品工业,2017,38(03):82-87.11李澎,王建农,侯金才,付建华,刘建勋.山楂叶原花青素多聚体对人脐静脉内皮细胞钙活化的影响J.中国病理生理杂志,2017,33(03):392-398.12杨晓博,王荣芳,贾亚楠,毕振良,陆凤琴,崔同.高效液相色谱法测定山楂叶中的 9 种酚类成分 J.食品工业科技,2017,38(10):62-66.13蒋且英,曾荣贵,李哲,罗娟,赵国巍,吕丹,廖正根.逐步回归分析方法研究影响山楂叶颗粒溶出行为的关键颗粒物理特性参数J.中国中药杂志,2017,42(10):1894-1900.14谭属琼,谢勇武.响应面优化山楂薏仁复合搅拌型酸奶发酵工艺J.中国乳品工业,2017,45(02):51-56.15陈安徽,巫永华,刘恩岐,陈尚龙,邵颖.山楂叶多酚的酶法提取及抗氧化活性研究J.食品科技,2017,42(02):203-208.16邵峰,谷丽菲,钟丹丹,刘荣华,赵海平,黄慧莲,杨明.山楂体外降三酰甘油主要活性组分谱效关系研究 J.中草药,2017,48(02):339-344.17张磊,张泽国,陈凡,林娅,朱心玲,王京.山楂酸衍生物的生物活性研究进展J.化学试剂,2017,39(01):23-28.18薛茂云,毕静,杨爱萍,郑萍,余芳.山楂醋的工艺研究J.中国调味品,2017,42(01):112-114.19李勇,郑义,时培宁,扬旭,徐子宇.复合山楂果粉加工工艺研究J.保鲜与加工,2017,17(01):65-69.20刘慧,张春岭,陈大磊,李佳秀,刘杰超,焦中高.响应面法优化超声波提取山楂皮渣三萜酸工艺 J.保鲜与加工,2017,17(01):53-59.毛酸浆干型果酒发酵工艺条件的研究贾金辉，李文一(辽宁农业职业技术学院，辽宁营口115009)摘要:以新鲜毛酸浆为原料，研制毛酸浆干型果酒。试验选择影响毛酸浆干型果酒品质的 4 个主要因素，包括发酵温度，初始糖度，SO2添加量，酵母接种量。以酒精度和感官评分为评价指标，通过正交试验考察最佳发酵工艺条件。试验所得最佳的工艺条件为：发酵温度 26，初始糖度 20%，SO2添加量为 40 mg/L，酵母接种量200 mg/L。关键词：毛酸浆；果酒；发酵工艺中图分类号：TS262.7；TS261.4文献标识码：B毛酸浆又称洋菇娘、灯笼果等，为茄科酸浆属，野生种遍布我国南北各地，主产区为东北地区1。毛酸浆果可食用部位为浆果，呈圆形、多汁、口味酸甜，成熟时多为金黄色2-3。毛酸浆果营养丰富，其果实含有钙、镁、锌、硒、锗、硅、锂等 21 种矿物质和微量元素，以及谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苏氨酸和赖氨酸等 18 种氨基酸，此外还含A、B、C、D、E 等八种维生素4-5。同时，其果籽还有亚收稿日期：2022-08-09作者简介：贾金辉（1988-），男，讲师，硕士。文章编号:1002-8110（2023）04-0129-05第 50 卷 第 4 期2 0 2 3 年 7 月酿酒LIQUORMAKINGVol.50.4July，2023129