柠檬果酒发酵工艺研究

吕蕾 缪园欣

柠檬含有丰富的营养物质，如柠檬酸、类黄酮、维生素C、维生素A、维生素E以及Ca、Fe、Zn等多种微量元素，因而具有极高的营养价值和药用价值。柠檬果酒实验以新鲜柠檬为原材料，通过单因素试验对果酒生产过程中的工艺参数进行了试验，并通过正交试验确定最优的发酵工艺条件，以期得到口感醇正，香气浓郁的柠檬果酒，为柠檬的深加工奠定基础。

材料与方法

材料与试剂。柠檬：亚农牌，市售；果酒酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；白砂糖（食品级）：南宁糖蜜商贸有限公司；氯化钠：；抗坏血酸；亚硫酸钠；壳聚糖。

仪器设备。DH- 600恒温培养箱：北京科伟永兴仪器有限公司；DZTW调温电热套：北京市永光明医疗仪器厂；FA2104电子分析天平：上海浦春计量仪器公司；DZF型真空干燥箱：北京科伟永兴仪器有限公司；3255酒精度测量仪：天津市吉星仪表厂；手持糖度仪：上海精密仪器仪表有限公司； TU- 1901型分光光度计：北京普析通用仪器有限公司。

方法。（1）柠檬果酒加工工艺流程：柠檬原材料选择→清洗→切块→浸泡去苦→榨汁→过滤→调糖→酒精发酵→澄清→灌装→灭菌→检验成品。（2）操作要点：清洗：用盐水清洗整个柠檬，搓去柠檬表层油性物质；切块：将柠檬皮和果肉分开处理，柠檬皮尽可能切碎，果肉切块时切勿将籽切破（产生苦味，影响口感）；浸泡去苦：加入1%氯化钠、0.01%抗坏血酸、0.1%柠檬酸、0.02%亚硫酸钠，将切碎的柠檬皮浸入其中，浸泡12h，从而达到去苦涩的目的；榨汁：将柠檬皮和柠檬果肉按照一定量同时放进榨汁机，进行榨汁；过滤：榨取柠檬汁用纱布、滤纸和漏斗进行初级过滤；调糖：柠檬原汁的含糖量较低，直接使用原汁发酵得到的果酒酒精度较低。因此为了提高酒精度，可适当加糖。本实验将过滤得柠檬汁进行调糖，将糖度调至20- 21°Bx（将白砂糖配制成50%的糖溶液）；酒精发酵：将调配好的柠檬汁放入灭菌后的发酵罐中，并添加一定量的活化果酒酵母（将果酒酵母放入40℃的温水进行活化10分钟），密封之后把发酵罐放入恒温培养箱，设定发酵温度，发酵时间开始发酵；澄清：利用壳聚糖柠檬酸溶液澄清法进行澄清；灭菌：将调配好的溶液装进灭菌罐中，放入高温灭菌箱，灭菌温度在85- 95℃，放置3分钟左右，即可完成灭菌过程。（3）测定方法：①糖度含量的测定。测定前先用玻璃棒搅拌待测液，后用玻璃棒蘸取少量待测液滴至手持式糖度仪上，读出示数并记录。②酒精度含量的测定。取100ml发酵液于洁净的蒸馏烧瓶再加100ml蒸馏水，装入蒸发器上，蒸馏出液体100ml于一个干净的量筒中，最后将酒精计和温度计一并放入量筒中待示数稳定时准确读取，从换算表中查出对应的酒精度。③感官评定。柠檬果酒的口感、色泽采用感官评定法。每次10位成员（5男5女）分别对产品进行品尝评分，评分采用百分制，其中口感35分、酒香25分、色泽15分、澄清度25分。最终将10位成员评分取平均分为最终得分。

试验设计。（1）柠檬果酒发酵条件的单因素试验设计：①发酵时间的确定。取榨得的新鲜柠檬汁调糖至糖度为20- 21°Bx，酵母添加量为0.1g/100ml，发酵温度为26℃，发酵时间分别为8、10、12、14、16天的条件下进行发酵，考察发酵时间对柠檬果酒发酵的影响。②发酵温度的确定。取榨得的新鲜柠檬汁调糖至糖度为20- 21°Bx，酵母添加量为0.1g/100ml，发酵时间为14天，发酵温度分别为22℃、24℃、26℃、28℃、30℃的条件下进行发酵，考察发酵温度对柠檬果酒发酵的影响。③酵母添加量的确定。取榨得的新鲜柠檬汁调糖至糖度为20- 21°Bx，发酵时间为14天，发酵温度为26℃，酵母添加量分别为0.04 g/ml、0.06 g/ml、0.08 g/ml、0.1 g/ml、0.12 g/ml的条件下进行发酵，考察酵母添加量对柠檬果酒发酵的影响。（2）发酵工艺的确定（正交试验）：依据单因素试验结果确定正交试验各个因素的水平。以感官评分和酒精度为试验指标，进行L9（34）正交试验。

结果与分析

不同单因素对柠檬果酒发酵的影响。（1）发酵时间的确定。随着发酵天数的增加，酒精度随之上升，在10至12天时发酵最快，之后发酵缓慢，当发酵达到14天时，酒精度达到最大值，此时酵母作用效果最佳。通过感观评定可知，发酵时间对柠檬果酒的风味具有直接的影响。发酵时间较短时，酒精度较低，柠檬果酒风味不佳；当发酵达到14天时，酒精度和糖含量较为适中，果酒口感醇正，酒香浓郁。随着发酵时间继续增加，酵母作用效果受到一定限制，酒精度会有小幅度的下降，此时果酒略酸。因此，发酵天数为14天时为酵母发酵的最适时间。（2）发酵温度的确定。随着发酵温度的上升，酒精度也随之上升，当发酵温度在22、24℃时，测得酒精度基本持平，26℃时酒精度最高，当温度继续升高时，发酵液产生强烈刺激性气味，酵母及其代谢物质沉淀增多，导致发酵液发酵失败，检测其酒精度也有小幅度下降。通过感观评定发现，发酵温度对柠檬果酒的风味影响显著。当发酵温度较低时，果酒发酵程度低，风味物质含量少，风味不佳；温度过高时，发酵液产生刺激性气味，酵母及代谢物含量增多，影响果酒的口感。26℃为酵母发酵的最适生长温度，此时果酒的酒精度和糖含量比例适中，口感最佳。（3）酵母添加量的确定。随着酵母添加量的增加，酒精度呈现先增加后下降的趋势。酵母的添加量越大营养物质被消耗的越快，利用营养物质转化为酒精的速度越快，酒精含量越高。但是当酵母添加量达到0.12g/100ml时，营养物质有限，酵母之间的竞争加剧，相互争夺营养物质，导致发酵液中实际活性酒曲量降低，营养物质不能得到最充分利用，无法充分转化为酒精，最终导致酒精度下降。感官评定结果显示，酵母添加量直接影响柠檬果酒的风味。酵母添加量在0.04g/100ml至0.08g/100ml区间范围时，酒香味较少；酵母添加量为0.1g/100ml时，果酒酒香浓郁、口感醇正、酸甜适宜；当酵母继续添加至0.12g/100ml时，果酒中糖含量较低，果酒口感不佳。因此，选择酵母添加量为0.10g/100ml最为合理。

柠檬果酒的最佳发酵工艺条件确定。为了确定柠檬果酒发酵的最佳工艺条件，在单因素试验的基础上，以发酵时间、发酵温度、酵母添加量为因素设计L9（34）正交试验，以酒精度和感官评分为评价指标。以酒精度和感官评分为试验指标，通过正交试验方案对柠檬果酒的最优发酵工艺条件进行确定。由极差分析结果可知，影响感官評定的主次因素顺序为A（发酵时间）>C（酵母添加量）>B（发酵温度）。从方差分析结果可知因素A对感官评定的影响显著（P>0.05），因素B、C对感官评定的影响不显著（P<0.05）。另外，以感官评分为指标确定的最佳发酵工艺条件为A2B2C2，即发酵时间为14天、发酵温度为26℃、酵母添加量为0.1g/100ml，与以酒精度为指标确定的最佳发酵条件组合一致。对正交试验确定的最优组合A2B2C2进行验证实验，结果显示该最优工艺条件下发酵所得的柠檬果酒的酒精度为10.2%vol，感官得分为86分，均为最优指标。

目前，我国以新鲜水果为原材料来进行果酒开发的力度较小，这使得水果资源的开发利用相对局限。以柠檬为原材来进行果酒酿造，能够为柠檬的开发利用奠定一定的基础，同时丰富我国的果酒市场。通过单因素和正交试验设计确定了柠檬果酒最佳发酵工艺条件为发酵时间14天、发酵温度26℃、酵母添加量0.1g/100ml，测得柠檬果酒的酒精度为10.4% vol，制得的柠檬果酒色泽鲜亮，具有浓郁的柠檬芳香和酒香味，口感醇正，酸甜适宜。

基金项目：2018年湖北省知识创新专项（自然科学基金）（2018CFB305）；2016年荆楚理工学院引进人才科研启动金项目（QDB201607）。