周景瑞，肖敏，肖荣飞，吴拥军*

（贵州大学生命科学学院，贵州贵阳550025）

红心火龙果酒酿造工艺研究

周景瑞，肖敏，肖荣飞，吴拥军*

（贵州大学生命科学学院，贵州贵阳550025）

以贵州关岭县红心火龙果为原料，探讨火龙果酒的最佳酿造工艺。通过单因素试验和正交试验，研究酵母接种量、果胶酶添加量、初始糖度、发酵温度对果酒品质的影响。结果表明，火龙果酒最佳酿造工艺参数为酵母接种量0.03%，果胶酶添加量0.4%，初始糖度26%，发酵温度22℃。此最佳酿造工艺条件下，发酵的果酒酒精度13.5%vol，感官评分为89分，果酒呈深红色、澄清透明，具有浓郁、宜人的酒香和火龙果香气，各项指标符合国标GB 15037—2006《葡萄酒》的要求。

火龙果；果酒；酿造工艺；优化

火龙果（Hylocereus undulatusBritt）又称为红龙果、仙密果、青龙果、情人果等，属仙人掌科（Cactaceae）量天尺属（Hylocereus）植物[1]，主要品种为红皮白肉、红皮红肉、黄皮白肉3种[2]。火龙果起源于中美洲[3]，越南、泰国等分布较广，我国主要分布在台湾、海南、广西、云南、贵州等地[4]。火龙果含有丰富的矿物质[5]、氨基酸[6]、水溶性膳食纤维、维生素、不饱和脂肪酸、多糖[7]、多酚、黄酮和黄酮醇物质[8]，是一种果形优美、颜色鲜亮，风味细腻爽口，香气独特，有益于人类健康的果中佳品[9]，在预防心脑血管疾病、调节机体免疫功能、调节激素水平等方面具有较好的保健功效[10-11]。

由于火龙果含水量高，在贮藏[12-13]过程中易被霉菌污染，品质变差，使火龙果得不到较好的应用。将火龙果鲜果进行深加工，不仅提升了火龙果的利用价值，还可有力缓解火龙果鲜果滞销问题[14-15]。林波等[16]筛选出适合红心火龙果发酵的酵母菌株F15，所得的酒体红色，香味浓郁，具有明显的火龙果香气及酒香。乌日娜等[17]研究不同酵母发酵的火龙果酒在发酵过程中总酚、甜菜苷、抗氧化活性和颜色的变化规律。殷俊伟等[18]运用气质联用（gaschromatographymass spectrometry，GC-MS）法对火龙果酒中挥发性成分进行了分析，发现果酒中的挥发性成分主要有34种。目前对火龙果酒的研究大多是在实验规模阶段，并没有进行大规模工业化生产，市场上很少见到销售的纯发酵型火龙果酒。本实验针对贵州关岭生产的红心火龙果进行深加工，运用单因素试验和正交试验优化火龙果酒生产工艺，为其工业化生产提供技术支撑，带动当地火龙果产业的健康发展。

1 材料与方法

1.1 材料

九成熟的火龙果：采摘于贵州关岭地区火龙果基地；果酒干酵母RW：湖北安琪酵母股份有限公司；果胶酶（1×104U/g）：南宁东恒华道生物科技有限责任公司；白砂糖（食品级）：市售。

1.2 仪器及设备

HR1848/00打浆机：飞利浦国际集团有限公司；WZ103手持糖度计：上海淋誉贸易有限公司；DH3600电热恒温培养箱、DK-98-ⅡA恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司；酒精计：河北省武强县华鸥仪器仪表厂；LDZX-50KBS高压蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；STARTER 300便携式pH计、AX124ZH分析天平：奥豪斯仪器（上海）有限公司；Agilent7890B气相色谱仪：安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 火龙果果酒加工工艺流程

1.3.2 操作要点

原料选择及处理：选择无腐烂、病虫害及机械损伤的新鲜火龙果为原料，清洗干净表面的灰尘和杂质、沥干后进行打浆。

发酵前处理：果胶酶可以分解果肉组织中的果胶物质，促使果浆黏性下降并提高水果的出汁率，改善果浆的过滤效率。添加适量果胶酶，搅拌均匀，50℃温度条件下酶解3 h。为保证发酵后的成品达到较高的酒精度，按比例补加白砂糖，加热充分溶解。

菌种活化：称取一定量的干酵母，加入约10倍质量的35～38℃温水和果汁的混合液，保温活化15～25 min，适当搅拌，待活化液温度降到18～25℃加入到发酵罐，混合均匀即可。

发酵：将过滤后的果汁冷却至室温，接入菌种进行发酵，温度保持在20～25℃，发酵周期为6～15d。每天检测糖度、酒精度的变化，以了解发酵进行情况，当糖度变化很小或者酒精度不再上升时即可判断发酵结束。

果酒陈酿：将酒液在10～15℃条件下存放40～60 d进行陈酿，改善果酒风味的同时也起到澄清酒液的作用。

调配与杀菌：将陈酿好的果酒进行调配，按一定比例添加白砂糖和冰糖调节果酒的涩味及醇厚感，并调节酒精度至12.0%vol。调配好的果酒采用超高温瞬时灭菌机杀菌，灭菌温度控制在115～125℃，时间6～10 s。

灌装与包装：灭菌后的果酒进行灌装贮藏。

1.3.3 酿造工艺优化单因素试验

酵母接种量分别设定为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%，果胶酶添加量分别设定为0、0.2%、0.4%、0.6%，初始糖度分别设定为17%、20%、23%、26%，发酵温度分别设定为18℃、22℃、26℃、30℃。采用单一变量法试验，发酵完成后对各组果酒进行酒精度、残糖的测定和感官品评。

1.3.4 酿造工艺优化正交试验

在单因素试验的基础上，以酵母接种量（A）、果胶酶添加量（B）、初始糖度（C）、发酵温度（D）为正交试验的4个因素，以感官评分为考察指标，采用L9（34）正交试验优化发酵工艺，试验因素与水平见表1。

表1 火龙果酒发酵工艺正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of pitaya wine

1.3.5 测定方法

酒精度、总酸（以酒石酸计）含量、甲醇、总糖及还原糖含量测定分别采用国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的蒸馏比重法、电位滴定法、气相色谱法、菲林试剂法进行测定；糖度：采用手持糖度仪。

微生物指标检测：细菌总数按国标GB/4789.2—2010《食品微生物学检验菌落总数测定》中规定方法，大肠菌群按国标GB/4789.3—2010《食品微生物学检验大肠菌群计数》中规定方法进行测定。

感官评定：参考葡萄酒感官评定要求[19-20]，由10人组成品评小组进行参评，采取无记名方式对果酒的外观、香气、滋味和典型性进行综合评分，满分100分，取总分的平均值为该样品的综合得分，感官评定标准见表2。

表2 火龙果酒的感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standards of pitaya wine

2 结果与分析

2.1 火龙果酒单因素试验

2.1.1 果胶酶添加量对果酒品质的影响

表3 果胶酶添加量对发酵的影响Table 3 Effect of pectinase addition on fermentation

在酵母接种量0.03%，初始糖度23%，发酵温度22℃的条件下，考察不同的果胶酶添加量对果酒发酵的影响，结果见表3。

由表3可知，随着果胶酶添加量的增大，开始发酵时间耗时越短，酒精度呈现递增趋势，而当果胶酶添加量增大到一定比例时，酒精度变化表现平缓。果胶酶的加入有利于果汁的澄清，提高果酒的品质。当果胶酶添加量为0.4%时，果汁黏度减小明显，出汁率高，过滤快速，发酵的酒精度高。综合考虑生产成本及果胶酶的利用率，选取0.4%为果胶酶最佳添加量。

2.1.2 酵母接种量对果酒品质的影响

在果胶酶添加量0.4%，初始糖度23%，发酵温度22℃的条件下，考察不同酵母接种量对果酒发酵的影响，结果见表4。

表4 酵母接种量对发酵的影响Table 4 Effect of yeast inoculum on fermentation

由表4可知，随着酵母接种量加大，发酵起始时间越短，产生酒精越快。在一定时间内，酵母接种量＜0.03%时，发酵会不彻底，发酵醪液残糖较高；酵母接种量＞0.03%时，最后的酒精度趋于平稳，糖度也基本不再降低。由此可见，活性干酵母接种量越大，对果汁总糖的代谢越充分，酒精度上升也越快。但过高的接种量会使酵母菌繁殖迅速，消耗较多的营养物质，影响酒的品质，不利于果酒风味的形成。因此，确定活性干酵母接种量0.03%为宜。

2.1.3 初始糖度对果酒品质的影响

在果胶酶添加量0.4%，酵母接种量0.03%，发酵温度22℃的条件下，考察不同的初始糖度对果酒发酵的影响，结果见表5。

表5 初始糖度对发酵的影响Table 5 Effect of initial sugar content on fermentation

由表5可知，随着初始糖度的升高，酒精度呈现升高的趋势，感官评分呈现先升高后降低的趋势。若初始糖度太高，导致渗透压增大，酵母菌的停滞期会延长，发酵的起始时间也会较久，不利于果酒的发酵。当初始糖度为23%时，酒精度较高，感官评价也较好，因此选择初始糖度为23%。

2.1.4 发酵温度对果酒品质的影响

在果胶酶添加量0.4%，酵母接种量0.03%，初始糖度23%的条件下，考察不同发酵温度对果酒发酵的影响，结果见表6。

表6 发酵温度对发酵的影响Table 6 Effect of fermentation temperature on fermentation

由表6可知，发酵温度对果酒的发酵影响显著，随着发酵温度的升高，所得果酒的酒精度和感官评分呈现先升高后下降的趋势。发酵温度太低，酵母繁殖慢，发酵时间长，酒精度低，对生产效率、生产成本都是不利的。发酵温度过高，会使酵母活动旺盛，导致酵母过早衰老，污染杂菌的机会提高，杂菌的代谢产物必然给果酒的风味带来负面影响，同时降低酒精产率。因此选择22℃作为最适宜的发酵温度。

2.2 火龙果酒发酵工艺优化的正交试验

在单因素试验的基础上，确定酵母接种量（A）、果胶酶用量（B）、初始糖度（C）、发酵温度（D）为影响因素，以感官评分作为评价指标，设计L9（34）正交试验，结果与分析见表7。

表7 火龙果酒发酵工艺优化正交试验结果与分析Table 7 Results and analysis of experiments for fermentation technology optimization of pitaya wine

由表7可知，各因素影响发酵的主次顺序为D＞C＞B＞A，即发酵温度影响最大，其次是初始糖度和果胶酶添加量，酵母接种量的影响较小。从k值大小可知，最优工艺条件组合为A2B2C3D2，即酵母接种量0.03%、果胶酶添加量0.4%、初始糖度26%，发酵温度22℃。在此条件下进行3次验证试验，果酒感官评分为89分，酒精度为13.5%vol。

表8 正交试验结果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表8可知，发酵温度和初始糖度对果酒发酵结果影响显著（P＜0.05），其余因素对结果影响不显著（P＞0.05）。2.3质量指标

2.3.1 感官指标

外观：深红色，有光泽，清澈透明，无沉淀及悬浮物；香气：特殊的火龙果香气和纯香无异味；滋味：口感愉悦，后味绵长，具有典型的火龙果香和酒香。

2.3.2 理化指标

表9 产品理化指标Table 9 Physical and chemical indicators of product

由表9可知，产品各理化指标符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》中的各项要求。

2.3.3 微生物指标

细菌总数＜50 CFU/mL；大肠菌群＜3 MPN/100 mL；致病菌：未检出。

3 结论

通过实验，确定了火龙果酒的最佳发酵工艺条件为酵母接种量0.03%、果胶酶添加量0.4%、初始糖度26%、发酵温度22℃。在该工艺条件下生产出的火龙果酒感官指标、理化指标及微生物指标符合相关国标，具有典型的火龙果香和浓郁醇厚的酒香，口味纯正柔和，风格独特，滋味协调，为典型的纯发酵型火龙果酒，该研究为火龙果的深加工提供了技术支持。贵州省的火龙果资源丰富，果树种植面积和产量逐年增大，具备规模化生产火龙果酒的原料供给条件。因此，火龙果发酵果酒具有良好的开发前景。

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Study on brewing technology of pitaya wine

ZHOU Jingrui,XIAO Min,XIAO Rongfei,WU Yongjun*
(College of Life Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Usingthe pitaya fromGuanlingCountyin Guizhou as raw material,the optimum brewing process conditions of pitaya wine were investigated. The effects of yeast inoculum,pectinase addition,initial sugar content and fermentation temperature on wine quality were researched by single factor and orthogonal experiments.The results showed that the optimum brewing process parameters of pitaya wine were yeast inoculum 0.03%,pectinase addition 0.4%,initial sugar content 26%and fermentation temperature 22℃.Under the conditions of optimum brewing process,the alcohol content and sensory score of pitaya wine were 13.5%vol and 89,respectively.The pitaya wine had deep red in color with clear and transparent with strong and pleasant fruit aroma and pitaya aroma.Besides,the various indexes met the requirements of national standard GB 15037—2006“wine”.

pitaya;wine;brewing technology;optimization

TS262.7

0254-5071（2017）04-0188-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.04.039

2017-01-19

国家自然科学基金（31260394/C200207）

周景瑞（1989-），男，硕士研究生，研究方向为发酵工程。

*通讯作者：吴拥军（1971-），男，教授，博士，研究方向为食品生物技术。