玫瑰茄西瓜复合果酒的研制

玫瑰茄西瓜复合果酒的研制

又名洛神花、洛红、山梨等，属于奎科木槿属草本植物。玫瑰茄是一种传统植物,既可入药,又能当作食品,包含多种营养物质,如维生素、蛋白质及各类有机酸,此外,还包含了很多天然色素及人体必需的矿物质成分,目前被广泛开发成果脯、饮料、果酱等西瓜水分相对较多,同时含有大量葡萄糖、果糖、番茄素、六氢番茄烃、维生素等物质。具有生津、除烦、止渴、解暑热、清肺胃、利小便、助消化、促代谢的功能,它是一种可以滋身补体的食物和饮料本试验将玫瑰茄浸提液和西瓜汁复配,充分利用两者的色泽、风味、营养及功效成分,研制出既具有靓丽的色泽和诱人的风味,又具有一定营养和保健功能的复合果酒,以期提高玫瑰茄、西瓜的资源利用率,提高其附加值,促进农业经济发展。1材料和方法1.1实验材料黑美人西瓜(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);去离子水;白砂糖(市售)。1.2高速高效粉碎机及hh-6仪器AR224CN电子天平(奥豪斯仪器(上海)有限公司);FW-100高速万能粉碎机(泰斯特公司);HH-6数显恒温水浴锅(鸿科仪器公司);PRX-人工气候箱(博泰公司)。1.3实验方法1.3.1工艺1.3.2玫瑰茄和西瓜汁复合液发酵工艺(1)制备玫瑰茄提取液:应用超微粉碎机粉碎玫瑰茄干花萼,玫瑰茄微粉和纯净水按3:100比例在50℃水浴下浸提1h,过滤,将其置于冰箱中,备用。(2)制备西瓜汁:西瓜清洗完毕后,将皮削去,挑出西瓜籽,压榨果肉取汁。(3)调整糖度:将200mL西瓜汁与玫瑰茄提取液混合,添加白砂糖,调整糖度。(4)灭菌:在70℃下杀菌15～20min,采用流水快速冷却。(4)酵母活化:取20mL冷却至40℃下的玫瑰茄和西瓜汁复合液,加入一定量的活性干酵母搅拌,充分溶解,在35℃水浴条件下活化30min。(5)接种主发酵:将酵母活化液加入玫瑰茄和西瓜汁复合液中,置于25℃恒温发酵箱,进行发酵。(6)澄清过滤:发酵结束后利用明胶-单宁法下胶澄清,10%明胶溶液和6%单宁溶液的添加量为0.75mL和0.6mL1.4实验设计1.4.1单因素试验1.4.1.白砂糖添加量对西瓜汁品质的影响西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量分别为60、70、80、90、100g,酵母添加量为0.02%(以西瓜汁重量计),混合发酵4d,发酵完成后利用明胶-单宁法下胶澄清过滤,对其进行感官评定及酒精度测定,选择最佳白砂糖添加量。1.4.1.玫瑰茄提取液浓度对果酒品质的影响西瓜汁取200mL,分别加入1%、2%、3%、4%、5%的玫瑰茄提取液20mL,白砂糖添加量为80g,酵母添加量为0.02%(以西瓜汁重量计),混合发酵4d,发酵完成后利用明胶-单宁法下胶澄清过滤,对其进行感官评定及酒精度测定,选择最佳玫瑰茄提取液浓度。1.4.1.酵母添加量对西瓜汁品质的影响西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量为80g,酵母添加量分别为0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%(以西瓜汁重量计),混合发酵4d,发酵完成后利用明胶-单宁法下胶澄清过滤,对其进行感官评定及酒精度测定,选择最佳酵母添加量。1.4.1.发酵时间的确定西瓜汁取200mL,加入20mL3%的玫瑰茄提取液,白砂糖添加量为80g,酵母添加量为0.04%(以西瓜汁重量计),发酵时间分别为1、2、3、4、5d,发酵完成后利用明胶-单宁法下胶澄清过滤,对其进行感官评定及酒精度测定,选择最佳发酵时间。1.4.2ehnken设计工艺基于单因素试验结果,依照组合实验所得Box-Behnken设计原理,以白砂糖添加量(A)、玫瑰茄提取液浓度(B)、酵母添加量(C)、发酵时间(D)为因素,以感官评分(Y1.4.3感觉评估对酿造的玫瑰茄西瓜复合果酒从色泽、澄清度、香气、风味4个方面进行感官评价1.5物理和化学性质指标的检测1.5.1酒精度测定参照GB/T15038-2006果酒通用分析法测定。1.5.2总流量的测定参照GB4789.2-2016细菌总数平板计数法。1.5.3肠菌组的测定参照GB4789.3-2016大肠菌群MPN计数法。2结果与分析2.1单因素实验2.1.1白砂糖添加量对西瓜汁和玫瑰茄浸提液发酵的影响由图1可以看出,随白砂糖添加量的增多,酒精度和感官评分均呈先上升后下降的趋势,这是由于西瓜汁和玫瑰茄浸提液的混合液含糖量非常低,当白砂糖添加量较少时,供酵母发酵利用的糖很少,产生的酒精也少,酒精度较低,缺乏酒香,酒体寡淡,不具有典型风味。当白砂糖添加量较高时,高渗透压抑制了酵母的活性,酒精度降低2.1.2玫瑰茄提取液浓度对发酵的影响由图2可知,随着玫瑰茄提取液浓度的增大,酒精度呈先上升后下降的趋势,这是由于一定量的玫瑰茄对果酒发酵是有利的,当加入玫瑰茄提取液的浓度大于4%后,酒精度开始下降,这是因为当加入的玫瑰茄提取液浓度过大时,发酵液的pH过低,会使酵母蛋白变性,细胞死亡或分解,影响发酵速率2.1.3酵母添加量对主发酵的影响从图3可以看出,随着酵母添加量的增加,果酒感官品质和酒精度均呈先升后降的趋势,这是由于酵母添加量较少时,还原糖含量固定时,参与发酵的酵母少,产生的酒精也少,酒精度较低,酒香淡薄,酒体不饱满。当酵母添加量较高时,酒精度基本稳定,这是由于此时还原糖的消耗不再用于酒精的产生而是用于酵母自身的生长。当酵母添加量为0.04%时,酒精度和感官评分最高,此时酒香果香协调,酒体柔顺,甜酸适当,风格有典型性。因此,酵母添加量选为0.04%。2.1.4发酵速率有增加由图4可以看出,随着发酵时间的增加,果酒的酒精度逐渐升高,但4d后发酵速率明显放缓,这是因为还原糖的数量是有限的,所以将糖转化成酒精的数量也是有限的。发酵后期,由于可利用的还原糖几乎被利用完,且发酵液中酵母代谢产物较多,酵母的生命活力下降,发酵作用减弱,酒精含量基本不再升高2.2反应试验2.2.1ehnken设计工艺基于上述已进行的单因素试验,通过Design-expert8.0软件,依照Box-Behnken的中心组合设计原理,选取白砂糖添加量(A)、玫瑰茄浸提液浓度(B)、酵母添加量(C)和发酵时间(D)4个因素,以感官品评分和酒精度为指标,设计四因素三水平响应面,考察其果酒发酵工艺条件。试验因素与水平见表2,其方案和结果见表3。2.2.2回归方程的建立及显著性分析根据表3的试验数据,对表3的试验数据进行多元回归拟合分析,建立白砂糖添加量、玫瑰茄浓度、酵母添加量、发酵时间等4个因素对玫瑰茄西瓜复合果酒的感官评分和酒精度影响的二次多项式回归方程为:由表4的方差分析所示,试验因素对果酒感官评分所选用的试验模型高度显著(P<0.0001),回归方程失拟项P=0.5821>0.05,说明差异不显著;相关系数R试验因素对酒精度所选用的试验模型高度显著(P<0.01),回归方程失拟项P=0.2496>0.05,说明差异不显著;相关系数R2.2.3原料配比及发酵时间的交互作用通过模型方程绘制各因素对果酒感官评分和酒精度响应面和其投影等高线图,分别见图5、图6。由图5a可知,当白砂糖添加量固定时,感官指标随着玫瑰茄浓度的增大先上升后下降,并在玫瑰茄浓度3%附近取得最高点;当玫瑰茄浓度固定时,感官指标随白糖含量的增加呈先升后降的趋势,当白糖含量达80g附近取得最高点。白糖添加量与玫瑰茄浓度交互作用对感官评分的影响不显著。由图5b可知,当白砂糖添加量固定时,感官指标随着酵母添加量的增加呈先上升后下降的趋势,当酵母添加量0.04%附近取得最高点;当酵母添加量固定时,感官指标随白砂糖含量的增加呈先升后降的趋势,当白糖含量80g附近取得最高点。白砂糖添加量与酵母添加量交互作用对感官指标的影响不显著。从图中等高线分析,白砂糖添加量等高线比较密,可知白砂糖的添加量对感官评分影响较大。由图5c可知,当白砂糖含量固定时,感官指标随着发酵时间的增加呈先上升后下降的趋势,当发酵时间3d附近取得最高点;当发酵时间固定时,感官指标随着白砂糖的增加呈先升后降的趋势,当白糖添加量80g附近取得最高点。白糖含量与发酵时间交互作用对感官指标的影响不显著。根据图中等高线的疏密,可知发酵时间对感官评分影响较大。由图5d可知,当玫瑰茄浓度固定时,感官指标随着酵母添加量的增加出现先上升后下降的趋势,当酵母添加量0.04%附近取得最高点;当酵母添加量固定时,感官指标随着玫瑰茄浓度的增加出现先上升后下降的趋势,并在玫瑰茄浓度3%附近取得最高点。此时,玫瑰茄浓度与酵母添加量交互作用对感官评分的影响极显著(P<0.01)。从图中等高线分析,玫瑰茄浓度等高线比较密,可知玫瑰茄浓度对感官评分影响较大。由图5e可知,当玫瑰茄浓度固定时,感官指标随着发酵时间的增加出现先上升后下降的趋势,并在发酵时间3d附近取得最高点;当发酵时间固定时,感官指标随着玫瑰茄浓度的增加出现先上升后下降的趋势,并在玫瑰茄浓度3%附近取得最高点。玫瑰茄浓度与发酵时间交互作用对感官指标的影响不显著。从图中等高线分析,发酵时间等高线比较密,可知发酵时间对感官评分影响较大。由图5f可知,酵母添加量与发酵时间的交互作用对感官指标的影响显著。在试验水平范围内,当酵母添加量固定时,感官指标随着发酵时间的增加出现先上升后下降的趋势,当发酵时间3d附近取得最高点;当发酵时间固定时,感官指标随着酵母添加量的增加出现先上升后下降的趋势,当酵母添加量0.04%附近取得最高点。感官指标值呈先升后降的抛物线趋势,且两者等高线呈椭圆状,含有极值,坡度较大,说明因素交互作用极显著(P<0.01)由图6a可知,当玫瑰茄浓度固定时,随着白砂糖添加量的增大,酒精度逐渐增大,白砂糖添加量与玫瑰茄浓度的交互作用不显著。从图中等高线分析,白砂糖添加量等高线比较密,可知白砂糖添加量对酒精度影响较大。由图6b可知,当酵母添加量固定时,随着白砂糖添加量的增大,酒精度逐渐增大,白砂糖添加量与酵母添加量的交互作用不显著。从图中等高线分析,白砂糖添加量等高线比较密,可知白砂糖的添加量对酒精度影响较大。由图6c可知,当白砂糖添加量固定时,随着发酵时间的增加,酒精度逐渐增大,白砂糖添加量与发酵时间的交互作用不显著。从图中等高线分析,发酵时间等高线比较密,可知发酵时间对酒精度影响较大。由图6d可知,当玫瑰茄浓度固定时,随着酵母添加量的增加,酒精度逐渐降低,玫瑰茄浓度与酵母添加量的交互作用不显著。从图中等高线分析,玫瑰茄浓度等高线比较密,可知酵母的添加量对酒精度影响较大。由图6e可知,当玫瑰茄浓度固定时,随着发酵时间的增加,酒精度逐渐增大,玫瑰茄浓度与酵母添加量的交互作用不显著。从等高线可知,发酵时间等高线比较密,即发酵时间对酒精度影响较大。由图6f可知,当酵母添加量固定时,随着发酵时间的增加,酒精度逐渐增大,同时,酵母添加量与发酵时间的交互作用是极显著的(P<0.01)。从图中等高线分析,发酵时间等高线比较密,可知发酵时间对酒精度影响较大。2.2.4玫瑰茄西瓜复合果酒工艺模型的建立通过软件分析、计算,得出玫瑰茄西瓜复合果酒的最佳工艺参数为:白砂糖添加量87.50g、玫瑰茄浓度2.83%、酵母添加量0.04%、发酵时间3.19d,回归模型优化确定的感官指标和酒精度分别为85.21分和8.24%Vol。从实际操作方便性考虑,将其参数修正为:玫瑰茄浓度3%、酵母添加量0.04%、白砂糖添加量88g、发酵时间77h。并在此工艺参数进行验证试验,重复3次,实际测得玫瑰茄西瓜复合果酒感官指标和酒精度分别为86分、8.33%Vol,与理论的相对偏差分别为0.92%和1.1%。这说明通过响应面模型建立,优化得到准确可靠的玫瑰茄西瓜复合果酒工艺参数。2.2.5产品性能指标2.2.5.玫瑰茄酒酒精制成的玫瑰茄西瓜复合果酒色泽鲜艳,表现出橙黄、微红或淡黄色;具有玫瑰茄和西瓜特有的香味和酒香,口感纯厚、柔和;果酒中清彻透明无沉淀物。2.2.5.2.理化指标按GB5009.225-2016酒中乙醇浓度的测定,测得的酒精度为:8.33%Vol。2.2.5.3.微生物指标按GB4789等标准,测得细菌总数<50cfu/mL;大肠菌群<3MPN/100mL;致病菌:未检出。3感官评分