龙葵果果酒提取工艺研究.doc

龙葵果果酒提取工艺研究摘 要：以张家口地区的野生龙葵果为原料，探究龙葵果酒的最佳酿造工艺条件，采用正交试验对龙葵果果酒酿造工艺中的主要影响因素进行优化。结果表明，新鲜龙葵果原料处理后，在初始糖度21 g/L，初始酸度66 g/L，葡萄酒酵母培养液30%，27发酵温度下进行发酵，发酵周期为67 d，发酵后过滤可以得到10.4%的龙葵酒液，酒液色泽紫红，果香突出品味柔和。关键词：张家口；龙葵；果酒；酿造工艺龙葵别名野葡萄、苦菜、苦葵，是茄科茄属一年生草本植物，高3060 cm，茎直立多分枝，生活力特强，易栽培，广布于欧、亚、美洲的温带至热带地区，在我国各省区均有分布1。龙葵在我国有3个种及l个变种，分别为龙葵、少花龙葵姗、红果龙葵和黄果龙葵【2】。现代药理研究表明，龙葵全草含龙葵碱、澳洲茄碱、澳洲边茄碱等多种生物碱，还含有皂苷、Va、Vc等成分。龙葵资源较为丰富，全草可入药，不需特殊炮制，成本低，且疗效好、毒副作用小。近年来作为抗癌药物在临床中的应用越来越受到重视【3】。龙葵不仅具有药用价值，其果实的营养成分也十分丰富，每100 g成熟果汁中含总酸13 g、果糖1.3 g，还含有多种氨基酸、矿物质等多种营养成分，其中蛋白质、淀粉、灰分和总酸度比苹果、桃和葡萄等常用果蔬中的含量还要高。每100 g成熟果汁中Vc含量为40.10 mg，是西红柿的2倍；Vb1含量为 0.0877 mg，与马铃薯和西红柿接近，是茄子含量的3倍【4】。龙葵果肉酸甜可口，可作为野生水果食用，还可加工成果酱、果酒、饮料、罐头和果冻等【5】。龙葵果果酒是以张家口龙葵果为原料，经纯汁发酵而成的低酒度保健饮料，较完整的保留了龙葵鲜果中的主要营养成分，如Vc、氨基酸、矿物质等。利用野生龙葵资源酿造果酒不仅取材方便，而且有较高的营养价值，也可使龙葵的医疗功能引入果酒，增强人体免疫力，益于人体健康，符合现代社会人们对低糖、低酒精饮品的要求。本研究旨在探索龙葵果果酒的酿造工艺，为解决龙葵鲜果深加工提供新方法和新途径，并在一定程度上解决龙葵鲜果的采后贮藏问题。1 材料和方法1.1 试验材料试材：龙葵果果实于2010年9月采自河北张家口市宣化县沙岭子镇，-50冷冻条件下保存备用。柠檬酸（分析纯）、葡萄酒酵母、白沙糖（95%）、果胶酶。仪器设备：恒温培养箱、水浴锅、精确PH试纸、精密酒精测定计1.2 试验方法.1.2.1 发酵工艺流程 酵母活化添加酵母 龙葵果分选去梗破碎调整成分酒精发酵过滤澄清过滤龙葵果酒1.2.2 发酵工艺要点（1）原料的采摘及处理：选择成熟饱满籽粒乌黑的龙窟果果粒。采摘时不要把果皮弄破，采摘后把龙葵果洗净沥干放在（-50）中备用。摘去龙葵果果柄，去除霉烂果实，做破碎处理同时调整果汁的含糖量和含酸量，再在果汁中添加少许果胶酶，37下保温（60 min），95下加热、灭酶（10 min）6，冷却后以备发酵。（2）调整原料成分：用白砂糖（纯度95%）调整果汁的糖度，每100 g龙葵果鲜果中糖含量为11.2 g；柠檬酸来调节果汁的酸度，每100 g种果汁酸度为0.77 g。（3）活性干酵母复水活化：取干酵母0.2 g，按干酵母与水120的比例投放于37温水，在3538水中活化60 min7。将活化好的酵母菌接入龙葵果果汁中进行酒精发酵，装罐量为100 ml，每天测定糖量及酒精度，当残糖含量5%以下时，酒度不再上升，酒精发酵结束，（4）发酵后的澄清：发酵液过滤后，向滤液中加入2 g琼脂粉后混匀，低温放置24 h，最后的到澄清的酒液。1.2.3 指标测定 龙葵果中的总糖含量及发酵过程中残糖的含量测定采用蒽铜比色法；酒精度用精密酒精测定计测定；参照GB/T15038-94葡萄酒果酒通用试验方法【8】，龙葵果中的总酸含量用酸碱滴定法测定；，发酵过程中其发酵液的酸度用精确PH试纸测定；澄清度采用分光光度法，在波长420 nm处测定其吸光度，蒸馏水作空白对照。1.2.4 单因素试验 通过单因素试验测定发酵温度（22、25、27、30、335个不同温度）、葡萄酒酵母的添加量（10、15%、20、25%、305个不同接种量）、含糖量 (10 g、11 g、12 g、13 g、14 g 、15 g6个不同加糖量)对果酒发酵的影响。1.2.5 正交试验 根据单因素试验结果，确定发酵温度（25、27、30），接种量（10、20、30），添糖量（10g、12g、15g）3个因素对发酵过程中酒精生成量的影响。选用L9(33)正交表 9，通过正交实验确定龙葵果果酒最佳发酵工艺。2 结果与分析2.1 单因素试验2.1.1不同温度对龙葵果果酒发酵的影响 从表1可以看出，27条件下发酵的酒精含量稍高于其他处理，且发酵周期短7 d。因此从酒精度和发酵周期两方面考虑发酵温度以27最为适宜；温度越低发酵液的酒精生成量越少，温度越高，酒精含量达到最高后下降的幅度也越快，30、33高温处理的酒精度达最高，为5.97和5.98，后3 d酒精含量下降至5.51和5.485，下降幅度分别达0.46和0.495；而27的处理其酒精度一直是上升的没有下降。这说明温度越高酒精的过氧化程度也越快，发酵越不容易控制，所以，当酒精达到最大值时，要及时结束发酵，则酒精产量会降低。表1 发酵温度对酒精发酵的影响温 度（）生成的酒精度（V/V%）1d2d3d4d5d6d7d8d220.0150.0140.6901.4502.8904.0504.9005.04250.0200.1700.7501.5103.0004.2305.0005.11270.0300.202.1204.0805.5805.7906.000300.1100.3202.2204.1805.9705.6805.6005.510330.1500.3502.3404.2505.9805.5905.6005.4852.1.2 不同接种量对龙葵果果酒发酵的影响 由表2可以看出，接种量为30%时的发酵速度最快且酒精含量较高。接种量为33%和30%时发酵周期为6 d，10%、20%时发酵周期均为7 d，即发酵速度为33%30%20%10%；发酵前2 d10%，20%的接种量时酒精生成量差异不明显，但从第3 d开始接种量为20%的酒精生成量明显高于接种量为15%的龙葵果混汁直到发酵结束，而接种量为10%的从发酵开始到发酵结束其酒精生成量都比较低，而33%和30%接种量时一直都处于一个较高的酒精生成趋势，直到最后又较快的下降。这是因为接种量越多，单位体积内的菌种数量越多，所产生的酒精量也就越快，发酵周期越短。但接种量越多，菌种数量越多消耗的能量和溶解氧也越多，在发酵液中能量、发酵液体积、溶解氧一定的条件下，每个菌细胞因得不到充足的营养和溶解氧，发酵后期活性越低，转化能力降低，曲线下降的趋势也快。因此，当酒精达到最大值时，要及时结束发酵，否则，酒精产量会降低。表2 接种量对酒精发酵的影响接种量（%）各个时间段生成的酒精度（V/V%）1d2d3d4d5d6d7d8d100.801.572.044.415.325.915.965.96150.8041.582.154.565.345.945.975.97200.811.592.544.675.435.976.006.00250.851.693.204.895.755.956.005.85300.901.763.455.025.896.016.005.562.1.3 发酵液加糖量不同对龙葵果果酒发酵的影响 从表3可以看出，从开始发酵到发酵的第2 d前这段时间内酒精生成量的顺序15g14g 13g 12g10g一直持续到发酵的第6 d，14g、15 g的加糖量在发酵的第6天酒精含量就出现了下降的趋势，这是因为发酵生成酒精的过程是一个无氧发酵的过程，在适合菌体生存的条件下加糖越多酒精生成量越高，但随着这一过程的进行发酵液中的温度将越来越高，高温条件下酒精的生成会受到阻止，甚至不可以生成酒精而是将酒精在高温厌氧条件下转化为醋酸因而降低了酒精的含量。加糖量为10 g时酒精生成量较高于其他加糖条件，发酵周期为6 d，从酒精生成量和残糖量两个方面考虑加糖量10 g时比较有利于酒精的生成；因此在发酵过程中应注意酒精的醋酸化。表3 加糖量对酒精发酵的影响加糖量（g）各个时间段生成的酒精度（V/V%）1d2d3d4d5d6d7d101.0203.0905.988.039.3210.3610.35111.0403.116.008.509.4210.3610.35121.0703.126.018.899.729.969.95131.0753.216.129.019.809.9619.949141.0823.296.209.119.979.9689.948151.0903.396.439.239.989.979.942.2 正交试验结果根据单因素试验结果，确定发酵温度（25、27、30），添糖量（10g、12g、15g），接种量（10、20、30）3个因素对发酵过程中酒精生成量的影响。因此正交表选用L9(33)正交表设计格式9，正交试验结果如表4。表4正交试验结果实验号A（发酵温度，）B（加糖量， g）C（接种量，%）酒精含量（V/V）%11119.521228.931339.742128.652239.7623110.473139.283218.593329.1K127.427.127.5K224.6327.127.30K329.4029.3528.85k19.079.109.21k28.939.019.15k39.709.709.45R0.880.80.36由表4的RX极差分析可知，影响最终酒精含量高低的主次因素是发酵温度加糖量接种量。A2B3C1为最佳组合，即当发酵温度为27，发酵液的加糖量为15 g，接种量为10%时，酒精生成量为10.4%，发酵周期为6 d。3 结论与讨论龙葵果的收获季节比较集中，多为每年的910月间，且龙葵果粒小、易碎难以较长时间的保鲜。龙葵果果酒的酿造解决了这一问题，同时也较完整的保留了龙葵鲜果中的主要营养成分。龙葵果原料经过预处理后，加糖量为15g，接入葡萄酒酵母培养液10%， 27发酵温度下进行发酵，发酵周期为67 d，发酵后过滤可以得到10.4%的龙葵酒液，酒液色泽紫红，果香突出品味柔和。在龙葵果果酒的酿造过程中常会出现后期酒精度下降的问题，这是因为在龙葵果厌氧发酵过程中存在两种转化形式：一种是将糖转化为酒精（温度要求不高），另一种是将糖转化为醋酸（需要3233较高的温度）。发酵过程中随着发酵液的温度逐渐上升，达33左右时发酵液中的糖不再转化为酒精而转化为醋酸。因此在发酵过程中达到最高酒精含量时应及时结束发酵，这样才可酿出酒精度达标口味柔和的果酒。 参考文献：1 刘利国,郭喜宝,姜小晶.龙葵的研究进展J.中医药学刊,2006,24(7):1357-1358.2 徐东花,于春月,韩成花.龙葵的化学成分及药理作用研究J.黑龙江中医药,2007(2):46-47.3 李秀霞; 张海洋. 龙葵的药理作用及临床应用J. 佳木斯医学院学报,1998, (1):102.4 那顺孟.野生龙葵果中矿物质及维生素含量