龙眼菠萝复合果酒制备酶解条件的优化

摘要：以龙眼（Dimocarpus longan）和菠萝（Ananas comosus）果实为原料制备复合果酒，采用果胶酶酶解处理龙眼菠萝复合果汁以提高果酒的得率和澄清度，通过单因素试验和正交试验优化酶解条件。结果表明，果胶酶添加量对龙眼菠萝果酒的得率和澄清度影响最大，其次是酶解时间和酶解温度，酶解pH的影响最小。酶解处理的最佳条件组合为果胶酶添加量占混合果肉质量的0.4%、酶解时间2.5 h、酶解温度45 ℃、酶解pH 3.5。在最优条件组合下酶解后龙眼菠萝复合果酒的得率和透光率分别为92.3%和91.9%。

关键词：龙眼（Dimocarpus longan）；菠萝（Ananas comosus）；复合果酒；果胶酶

发酵型果酒是一类以水果为主要原料发酵酿制的低度酒，其风味独特，具有较高的营养价值，深受消费者的欢迎。龙眼（Dimocarpus longan）及菠萝（Ananas comosus）是中国南方生产的主要水果种类，龙眼营养丰富，果肉中含有大量碳水化合物以及钾、磷、钙、铁等人体所需的营养物质；菠萝香气浓郁，果实中富含糖分、有机酸和多种维生素。以龙眼和菠萝果实为原料酿造复合果酒有较大的市场潜力和良好的发展前景。

果胶酶是应用于果汁、果酒生产中的最重要酶制剂之一，它可以有效地提高水果的出汁率或果酒的得率，加速和增强果汁、果酒的澄清作用，已在草莓酒[1]、西洋参酒[2]、香蕉菠萝复合果酒[3]等产品的生产中成功应用，目前关于龙眼果酒的加工工艺已有一些研究[4-6]，但将果胶酶应用于龙眼菠萝复合果酒的研究尚未见报道。为此，本研究探讨利用果胶酶提高龙眼菠萝复合果酒的得率和澄清度的最佳酶解条件，以期为生产龙眼菠萝复合果酒提供酶解处理的工艺参数。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

成熟的龙眼、菠萝均为市售。葡萄酒酿造用高活性干酵母为湖北安琪酵母股份有限公司产品；果胶酶（食品级，活力50 000 U/g）购自武汉生发生物科技有限公司。

主要仪器包括800B台式离心机（上海安亭科学仪器厂）、752型紫外可见分光光度计（上海恒平科学仪器有限公司）、pHSJ-3F型pH计（上海精密科学仪器有限公司）、HH-S数显恒温水浴锅（江苏金坛实验仪器有限公司）等。

1.2 试验方法

1.2.1 龙眼菠萝果酒制备工艺流程 龙眼、菠萝果实洗净去皮后切分，按等质量比混合，添加适量果胶酶液混合打浆。果浆在一定温度下酶解一定时间后过滤

混合果汁，所得果汁90 ℃灭菌15 min后冷却。调节果汁糖度和酸度，加入少量亚硫酸盐，添加固定化酵母（或游离酵母）室温发酵15 d即得龙眼菠萝果酒。

1.2.2 指标测定 果酒得率以果浆的出汁率表示，出汁率=榨汁后果汁质量/酶解前果浆质量×100%。果酒的澄清度采用分光光度法测定，发酵后的果酒3 000 r/min离心5 min，以上清液在670 nm处的透光率T表示[3]。

1.2.3 单因素试验 设置单因素试验考察果胶酶酶解过程中果胶酶用量、酶解温度、酶解时间和酶解pH对果酒得率和澄清度的影响。①果胶酶添加量。取等质量比混合的龙眼、菠萝果肉300 g 4份，果胶酶添加量分别为混合果肉质量的0.0%、0.1%、0.2%、0.3%，加100 mL蒸馏水，在酶解温度50 ℃、酶解pH 4.0的条件下酶解2 h，榨汁计算果酒得率。混合果汁室温发酵15 d后取10 mL果酒1 000 r/min离心5 min，取上清液在670 nm处测定果酒的透光率。②酶解温度。果胶酶添加量为混合果肉质量的0.2%、酶解时间2 h、酶解pH 4.0，分别在35、40、45、50、55 ℃酶解后榨汁，计算果酒得率。混合果汁室温发酵15 d后测定果酒的透光率。③酶解时间。果胶酶添加量占混合果肉质量的0.2%、酶解温度50 ℃、酶解pH 4.0，分别酶解1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h后榨汁，计算果酒得率。混合果汁室温发酵15 d后测定果酒的透光率。④酶解pH。果胶酶添加量占混合果肉质量的0.2%，调节酶解液pH分别为2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，50 ℃酶解2 h后榨汁，计算果酒得率。混合果汁室温发酵15 d后测定果酒的透光率。

1.2.4 正交试验 在单因素试验的基础上，以果酒综合得分[综合得分=（果酒得率+透光率）/2×100%]为指标，设计正交试验进一步考察果胶酶添加量、酶解温度、酶解时间和酶解pH 4个因素对果酒得率和澄清度的影响。

2 结果与分析

2.1 果胶酶添加量对果酒得率和澄清度的影响

果胶酶添加量对果酒得率和澄清度的影响如图1所示。由图1可知，在试验范围内果酒得率随果胶酶添加量的增加呈缓慢上升的趋势，但变化幅度不大，果胶酶添加量为混合果肉质量的0.2%或0.3%时果酒得率高于90%。果酒的透光率也随着果胶酶添加量的增加而提高，果胶酶添加量由0增加到混合果肉质量的0.2%，果酒透光率上升幅度较大，而由0.2%增加到0.3%，果胶酶透光率上升幅度较小。可见要提高果酒得率和澄清度，果胶酶添加量应不小于混合果肉质量的0.2%，但也不宜过高，否则会增加生产成本。

2.2 酶解温度对果酒得率和澄清度的影响

酶解温度对果酒得率和澄清度的影响如图2所示。由图2可知，果酒得率和透光率都随着酶解温度的升高而升高。酶解温度由35 ℃升高到50 ℃，果酒得率和透光率增幅较大，但酶解温度超过50 ℃时二者上升的趋势变得缓慢。酶解温度过高还会导致酶活力的降低，且不利于保留龙眼、菠萝复合果酒的营养成分和香气。因此，适宜的酶解温度为45～50 ℃，这与利用果胶酶澄清香蕉菠萝酒

[3]、苹果酒[7]、山楂酒[8]的研究结果相似，但不同于果胶酶澄清西洋参酒的酶解温度60 ℃[2]。2.3 酶解时间对果酒得率和澄清度的影响

酶解时间对果酒得率和澄清度的影响如图3所示。由图3可知，酶解时间为1.0～2.5 h时果酒的得率和透光率均随着酶解时间的延长而升高，酶解1.5 h时果酒的透光率达90.0%；酶解2.0 h时果酒得率达到90.0%；当酶解时间长于2.0 h时，果酒的得率和透光率随酶解时间的延长增幅不大。

2.4 酶解pH对果酒得率和澄清度的影响

酶解pH对果酒得率和澄清度的影响结果如图4所示。由图4可知，果酒的得率和透光率随酶解pH的升高均呈先升高后下降的变化趋势，酶解pH在3.5～4.0范围内酶解澄清效果较好，透光率可达89%以上。酶解pH 4.0时果酒得率最高，可达90%；pH高于4.5时酶解效果变差，果胶物质未能完全分解，透光率和果酒得率都明显下降。

2.5 正交试验结果

在上述单因素试验的基础上设计四因素三水平正交试验优化果胶酶酶解条件，正交试验因素与水平见表1，结果见表2。由表2的极差分析可知，影响龙眼菠萝复合果酒酶解的因素主次顺序为果胶酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH。最佳试验组合为A3B3C3D1，即果胶酶添加量占混合果肉质量的0.4%、酶解时间2.5 h、酶解温度50 ℃、酶解pH 3.5。由于酶解温度为45 ℃或50 ℃对龙眼菠萝复合果酒的综合评价指标影响较小，为节约成本并保持果酒的风味和香气，酶解温度宜选择45 ℃。在优化的酶解工艺条件下进行验证试验，酶解后龙眼菠萝复合果酒的得率和透光率分别为92.3%和91.9%，综合得分为92.1%，高于所有正交试验组合的结果，表明正交试验优化的结果是可行的。

3 结论

1）果胶酶酶解处理对龙眼菠萝复合果酒得率和澄清度有一定的影响，在试验范围内果酒得率和澄清度随着酶添加量的增加、酶解时间的延长和酶解温度的升高而升高。

2）试验考察的果胶酶酶解处理条件中，果胶酶添加量对龙眼菠萝复合果酒得率和透光率的影响最大，其次是酶解时间和酶解温度，酶解pH的影响最小，最佳酶解条件为果胶酶添加量占混合果肉质量的0.4%、酶解时间2.5 h、酶解温度45 ℃、酶解pH 3.5。

参考文献：

[1] 高兆建，唐世荣，邵 颍.低醇草莓果酒酿造工艺的研究[J]. 食品科学，2008，29（10）：157-162.

[2] 蔡荟梅，侯如燕，宛志沪.果胶酶澄清西洋参果酒的影响因素与效果评价[J].食品与发酵工业，2009，34（11）：86-90.

[3] 陈智理，杨昌鹏，郭静婕，等.果胶酶处理对香蕉菠萝复合果酒得率和澄清度的影响[J].食品研究与开发，2010，31（12）：23-26.

[4] 姚荣清，梁世中，刘学铭，等.龙眼酒的生产与研究[J]. 中国酿造，2004（1）：41-43.

[5] 杨国阳.龙眼酒的酿造工艺要点[J].酿酒， 2007，34（5）：60-61.

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[7] 杨 辉，陈 合，石振海.果胶酶在苹果酒生产中的应用[J].食品与发酵工业，2004，29（12）：110-112.

[8] 邱雁临，王金华.果胶酶对山楂酒澄清的研究[J].湖北农业科学，1996（6）：67-70.