徐佳惠，吴碧玉，彭凌

西南科技大学生命科学与工程学院（绵阳 621010）

番茄（Lycopersicon esculentum Mill），别名西红柿、洋柿子，古名六月柿，属于茄科草本植物[1]。古著《食疗草本学》记载，番茄味甘、酸，性凉，有养阴凉血、清热止渴等功效[2]。番茄中含有种类丰富的矿物质、维生素及氨基酸等成分，尤其含有强抗氧化性的番茄红素，具有清除氧自由基抗癌抑癌的作用[3]。番茄产品中的番茄红素比鲜番茄中的更易吸收。以番茄为原料，利用果胶酶、酵母进行发酵，制得一种番茄酒[4]。

1 材料与方法

1.1 材料

川科9号番茄、川科7号樱桃番茄、黄樱1号黄樱桃番茄（市售）；安琪葡萄酒果酒专用酵母RW型、SY型（安琪酵母股份有限公司）；蔗糖、蜂蜜（市售）。

1.2 试剂

果胶酶（江苏博利生物制品有限公司）；氢氧化钠、盐酸、偏重亚硫酸钾等（分析纯，成都市科龙化工试剂厂）。

1.3 仪器与设备

JY20002电子分析天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；LH-J80手持式酒精度测试仪（杭州陆恒生物科技有限公司）；HZ-90B手持糖量计（深圳市河山新材料有限公司）；HR2006飞利浦搅拌机（飞利浦电子香港有限公司）；C21-FK2101多功能电磁炉（广东美的生活电器制造有限公司）；弹簧秤（精度0.01 g，永康市芝英度盘秤厂）；DHG-9145A电热恒温鼓风干燥箱（上海齐欣科学仪器有限公司）；DL-1电子万用炉（北京市永光明医疗仪器有限公司）；SPX-350B-C智能恒温恒湿培养箱（上海琅玕实验设备有限公司）；PHS-59B酸度计（上海日岛科学仪器有限公司）。

1.4 分析方法

还原糖，采用GB/T 15038—2006中直接滴定法；总酸，采用GB/T 15038—2006中电位滴定法；酒精度，蒸馏后用酒精计测试；SO2，采用GB/T 15038—2006中直接碘量法；干浸出物，采用GB/T 15038—2006中4.3执行；菌落总数、大肠杆菌、致病菌等，按GB/T 4789.2规定执行[5-6]。

2 试验设计

2.1 工艺流程

原料分选→清洗、消毒→破碎榨汁→酶解处理→番茄浆→成分调整→接种酵母→发酵→过滤→后发酵→虹吸过滤→陈酿→成品[7]

2.2 操作要点

1) 原料分选。挑选成熟度一致，色泽均匀，表皮光洁，果腔充实，果实坚实，富有弹性，无损伤、无裂口、无疤痕的新鲜番茄[6]。

2) 消毒。用盐水浸泡10 min，流水漂洗，除去番茄表面吸附的泥土、杂物及残留的农药和微生物[7]，清水清洗，沥干水分。

3) 破碎榨汁。破碎后压榨取汁。

4) 酶解处理。番茄浆中加入0.05%果胶酶，使得番茄中的果胶物质分解成半乳糖醛酸和裹脚酸，降低番茄汁黏度，提高番茄浆出汁率[8]。

5) 成分调整。用偏重亚硫酸钾调节番茄浆中的SO2浓度50 mg/kg，按酒精度≥10%vol番茄酒来补加蔗糖和蜂蜜（10∶1）调整发酵糖度，并使发酵pH 4.0～5.0[9]。

6) 接种酵母。采用RW型和SY型安琪果酒专用酵母，分别以1∶20（1 g干酵母+20 mL水+2%蔗糖）比例于35 ℃活化30 min，将活化后的酵母液按比例接种于番茄浆中。

7) 发酵。将番茄浆密封，控制发酵条件，恒温培养，观测糖度变化，7 d后结束前发酵。

8) 过滤。前发酵完成后，过滤，得到金黄色透明滤液。

9) 后发酵。将滤液倒入干净的玻璃瓶中，密封后进行后发酵，控制温度18～22 ℃，发酵10 d后，每天测定残糖量，测定糖度含量0.01 g/100 g左右时，结束后发酵[10]。

10) 虹吸过滤、陈酿。分离发酵的酒脚，进入14～18 ℃条件下的陈酿，时间2～6个月[11]。

2.3 发酵工艺的影响因素筛选试验

2.3.1 酵母接种量

取经调配的3个品种的番茄汁各5份，每份各100.00 g置于500 mL具塞锥形瓶中，选用安琪葡萄酒果酒专用酵母RW型，番茄浆自然pH 4.0，发酵温度24 ℃，酵母接种量0.14%，0.16%，0.18%，0.20%和0.22%这5个不同梯度条件下发酵，每天测定酒精度和糖度变化，以确定最佳发酵酵母接种量。

2.3.2 发酵温度

取经调配的3个品种的番茄汁各5份，每份各100.00 g置于500 mL具塞锥形瓶中，选用安琪葡萄酒果酒专用酵母RW型，酵母接种量0.18%，番茄浆自然pH 4.0，在20，22，24，26和28 ℃这5个不同温度条件下发酵，每天测定酒精度和糖度变化，以确定最佳发酵温度。

2.3.3 番茄品种

以川科9号番茄，川科7号樱桃番茄，黄樱1号樱桃番茄作为原料，分别调配成番茄浆，每份各100.00 g置于500 mL具塞锥形瓶中，选用安琪葡萄酒果酒专用酵母RW型，在酵母接种量为0.18%，番茄浆自然pH 4.0，发酵温度24 ℃条件下发酵，以酒精度和最终糖酸含量作为评价指标，确定番茄酒发酵的最佳品种。

2.3.4 菌种类型

选择2种不同高效干酵母，分别为安琪葡萄酒果酒专用酵母SY型和安琪葡萄酒果酒专用酵母RW型，以川科9号番茄为原料，平均分为4份，每份100.00 g置于500 mL具塞锥形瓶中，每2份添加相同酵母，在酵母接种量0.18%，番茄浆自然pH 4.0，温度24 ℃条件下进行发酵，以酒精度和最终糖酸含量作为评价指标，确定番茄酒酿造的最适酵母。

2.4 正交优化试验

在单因素试验基础上，采用Box-Behnken的中心组合设计原理进行响应面试验[14]，选择番茄品种（A）、酵母接种量（B）及发酵温度（C）为响应面优化的考察变量，并以-1、0、1代表变量的水平，以番茄酒的总酸含量（X）、残糖含量（Y）和酒精度（Z）作为响应值，试验因素和水平见表1，采用Design Expert V 8.0设计三因素三水平的响应面分析试验。

表1 Box-Behnken试验因素水平

3 结果与分析

3.1 酵母接种量确定

川科9号番茄在安琪果酒酵母RW型、发酵温度24℃条件下，不同酵母添加量对番茄酒酒体的影响情况见图1。结果表明，不同酵母接种量所得番茄酒的总酸含量5～7 g/L，残糖含量0.080～0.095 g/100 g，通过酒精度和感官评分结果，选用番茄酒的酵母接种量最高为0.20%，最低为0.16%。

3.2 发酵温度确定

川科9号番茄在安琪果酒酵母RW型接种量0.18%条件下，不同发酵温度对番茄酒酒体的影响情况见图2。结果表明，不同发酵温度所得番茄酒的总酸含量5.6～7.2 g/L，残糖含量0.085～0.098 g/100 g，通过酒精度和感官评分结果，选择主发酵温度22～26 ℃。

图2 不同发酵温度的试验结果（川科9号）

3.3 番茄品种确定

选用川科9号番茄、川科7号樱桃番茄、黄樱1号樱桃番茄3个品种，在安琪果酒酵母RW型、发酵温度24 ℃、接种量0.18%条件下，番茄品种对番茄酒酒体的影响见表2。

结果表明，川科9号番茄酒酒体的酒香味较浓，但川科7号番茄酒的颜色较红，而黄樱1号番茄酒的颜色较黄。

表2 不同番茄品种的试验结果

3.4 响应面法优化试验结果

3.4.1 回归模型的建立及方差分析

利用Design-Expert V 8.0软件进行分析，以番茄品种（X）、残糖含量（Y）和酒精度（Z）作为响应值，综合感官评分，结果见表3。对模型进行回归分析得分析结果为表4。

分析进行多元回归拟合得到二次多项式回归方程[12]：X=93.6-1.25A-1.25B-2C-0.25AB+0.75AC-1.25BC-5.18A2-2.68B2-2.17C2。

由表3可知，模型的p＜0.000 1，表明方程极显著，失拟项不显著。拟合度为96.07%，拟合度较好。相关系数R2adj=0.910 1，该模型能解释约92%响应值的变化。离散系数CV=1.37%＜5%，可用方程代替试验真实点对番茄酒发酵的感官评价结果进行分析和预测，见表4。

3.4.2 响应面法分析

为进一步考察影响因素间的曲面效应[13]，对二次回归模型进行相应的曲面分析，分析得立体图如图3～图5。结果表明，发酵温度24 ℃时，各项响应值趋于稳定，番茄酒以川科9号番茄作为发酵原材料时，番茄酒的各项响应值最优，因此酵母接种量取中间值18%。

表3 响应面试验设计与结果

表4 感官评价回归模型方差分析

图3 发酵温度和番茄品种交互作用对感官评价影响

图4 酵母接种量和发酵温度交互作用对感官评价影响

图5 酵母接种量和番茄品种交互作用对感官评价影响

3.4.3 响应面的优选试验结果

进行参数的最优化分析[14]，得出最优条件为：发酵温度24 ℃、酵母接种量0.18%、番茄品种采用川科9号。在此优化条件下，进行3次平行试验，所得番茄酒产品的感官评价分值分别为94，93和93分，平均值为93.3分。回归模型预测值分别为感官评价93.645 8分，试验值与预测值相比，感官评分低0.3%，差异不明显。因此，番茄酒发酵工艺条件参数可靠性较高。

3.5 产品品质检测结果

番茄酒的感官指标如表5，番茄酒的理化指标如表6所示。

表5 番茄酒的感官检测结果

表6 番茄酒的理化检测结果

4 结论

试验酿造的番茄酒酒精度≥12%vol，利用偏重亚硫酸钾调节使前期发酵酒体SO2浓度50 mg/kg，0.05%果胶酶酶解番茄2～3 h，增加出汁率。通过单因素试验和响应面分析法优化得到番茄酒最佳发酵工艺：选用川科9号番茄，RW型酵母接种量0.18%，发酵温度24℃，前发酵时间7 d，后发酵10 d，陈酿2个月。发酵所得的番茄酒色泽金黄，澄清透亮醇厚甘爽，果味和酒味协调适口，酸甜适中，具有独特的番茄风味，酒精度为12.57%vol。