荔枝酒发酵工艺的初步优化研究

第４１卷第１５期　２０１３年８月　广州化工　Ｖ０ｌ＿４１　Ｎｏ．１５　Ａｕｇｕｓｔ．２０１３　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　荔枝酒发酵工艺的初步优化研究木　马超，曾　霞，刘杰凤，周　天，范芳，马宁宁，翁健雄　（广东石油化工学院化学与生命科学学院，广东　茂名５２５０００）　摘　要：荔枝是热带亚热带水果，是广东省主产水果，其营养价值及医疗保健价值均较高；但荔枝存在难以贮藏，保鲜期　极短的问题，严重阻碍了我省荔枝的种植面积和在国内外市场的发展。荔枝深加工技术是解决该问题的有效途径，荔枝酒正是荔　枝深加工技术的最重要技术之一。本研究以荔枝果肉为原料，分别经过单因素及正交实验对荔枝酒发酵条件进行初步研究。研究　结果表明，荔枝酒发酵条件为：发酵温度２５℃、发酵时间８　ｄ、起始ｐＨ　４．０、接种量１８％。　关键词：荔枝酒；发酵条件；正交　中图分类号：Ｑ８１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—９６７７（２０１３）１５—００６８—０３　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｒｏｍ　Ｌｉｔｃｈｉ　Ｗｉｎｅ　ＭＡ　Ｃｈａｏ，ＺＥＮＧ　Ｘｉａ，ＺＨＯＵ　Ｔｉａｎ，ＬＩＵ　Ｊｉｅｆｅｎｇ，ＦＡＮ　，　ＤＥＮＧ　Ｈｏｎｇ—ｍｅｉ，ＭＡ　Ｊ７＼，　ｎｇ—ｎｉｎｇ，ＷＥＮＧ　Ｊｉａｎ—ｘｉｏｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｍａｏｍｉｎｇ　５２５０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｔｃｈｉ　ｆｌｅｓｈ　ｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ａ　ｈｉｇｈｅｒ　ｓｕｇａｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ａｎｄ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｄ　ａ　ｈｉｇｈ　ｎｕｔｉｒｔｉｏｎａｌ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｈｅａｌｔｈ　ｃａｒｅ　ｖａｌｕｅ．Ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ　ｂｒｅｗｅｄ　ｂｙ　ｌｉｔｃｈｉ　ａｌｓｏ　ｈａｄ　ａ　ｈｉｇｈ　ｈｅａｌｔｈ　ｃａｒｅ　ｖａｌｕｅ．　Ｈｉｇｈｅｒ　ａｌｃｏｈｏｌｓ　ａｎｄ　ｅｓｔｅｒｓ　ｈａｄ　ａ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｌａｖｏｒ　ｏｆ　ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅ　ｎｄ　ｃｏｎｔａｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ　ｌｃｏｈｏｌａｓ　ａｎｄ　ｅｓｔｅｒｓ　ｉｎ　ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ　ｈａｄ　ａ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｆｌａｖｏｒ　ｏｆ　ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ．Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｆｌａｖｏｒ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ａｆｔｅｒ　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｅｘ—　ｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　Ｚｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｆｅｒｍｅｎｔｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　２５　ｏＣ，ｆｅｒｍｅｎｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　８　ｄａｙｓ，ｉｎｉｔｉａｌ　ｐＨ　ｗａｓ　４．０　ａｎｄ　ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｍｏｕｎｔ　ｗａｓ　ｌ８％．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｃｈｉ　ｗｉｎｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　荔枝酒是新型营养健康的一种独特果酒，其种类丰富、营　养齐全、风味独特，具有多种营养及医疗保健功能，不仅能美　容护肤、延缓衰老、减脂和防治心脑血管疾病，而且具有滋　补，助消化和杀菌作用，消渴利尿等多种功效　Ｊ。荔枝酒是　以优质新鲜荔枝为原材料，经过酒香浓郁香醇，含有的氨基酸　种类齐全，荔枝酒中的酯类物质、醇类物质等是酒中香气成分　最重要的组成部分　“　。由于荔枝易腐烂，且不能大量用于Ｅｔ　常的鲜食，造成了荔枝的浪费，这也对种植荔枝的果农带来很　大的经济损失，如果我们能够将这些过量的荔枝加以研究，如　进行荔枝的加工技术研究，包括荔枝酒、荔枝果醋的加工应　用，能够最大程度的提高荔枝的利用率，挽回这些过量荔枝的　经济收入。本研究以荔枝为原料，初步探讨荔枝酒的发酵工　艺，为提高荔枝酒品质，扩大荔枝资源的开发利用及深加工产　业化提供了良好的研究思路。　１材料与仪器　荔枝：购于茂名市水果市场，新鲜，无霉变腐烂、无病虫　害。　菌种：酿酒酵母，购于广东省微生物研究所。　仪器：ＰＨＳ一３Ｃ型酸度计；ＬＲＨ一１５０Ｂ生化培养箱；ＤＫ一　￥２４型电热恒温水浴锅；ＨＩ８３５４０控制酒精含量分析测定仪；　博迅ＹＸＱ—ＬＳ一５０Ａ立式压力蒸汽灭菌锅等。　２实验方法　２．１工艺流程　鲜荔枝一分选清洗一去皮去核一果肉打浆榨汁一过滤　酒精发酵　澄清＿＋过滤一杀菌　灌装　荔枝酒　基金项目：广东石油化工学院青年创新人才基金项目（Ｎｏ．５１　１００１）；广东省高等学校“千百十工程”计划资助支持。　作者简介：马超（１９８０一），男，在读博士，讲师，研究方向：微生物生物技术及生物工程方面的教学科研工作。　通讯作者：曾霞（１９６５一），女，讲师，研究方向：果酒酿制方法及工艺研究。　第４ｌ卷第１５期　马超等：荔枝酒发酵工艺的初步优化研究　３．２．３　ｐＨ对荔枝酒发酵的影响　ｐＨ对荔枝酒发酵的影响结果，见图３。　６　５　５　４　４　２．２荔枝酒发酵工艺研究　２．２．１单因素实验　分别以发酵温度、发酵时间、ｐＨ值、接种量作为影响因　。／髓　Ｏ　５　Ｏ　５　０　６．Ｏ　５．５　５．０　子，以酒精度（酒精含量分析测定仪）（。）为考察指标，进行单　因素酒精发酵试验，确定各影响因子对酒精发酵的影响。　２．２．２正交实验　在上述单因素实验的基础上，以酒精度（。）为考察指标，　结合发酵温度、发酵时间、ｐＨ值、接种量等影响因子进行４　氲４．５　．。　因素３水平［　（３　）］的正交实验。　３结果与分析　３．１　单因素实验　３．１．１发酵温度对荔枝酒发酵的影响　发酵温度对荔枝酒发酵影响见图１。　４・５　４・Ｏ　、。　３．５　艇３．０　２．５　２．０　ｌ０　１５　２０　２５　３０　３５　温度，℃　图１　发酵温度对荔枝酒发酵的影响　Ｆｉｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｔｃｈｉ　Ｗｉｎｅ　从温度与荔枝酒精量的关系曲线图可以看出，其高峰出现　在２２～２５℃的位置。如果温度过高或过低都不利于菌种的生　长繁殖，温度低，菌种的生长还没充分达到最高点，酒精量也　不高；温度高，菌种由于对热敏感，生长受到抑制，因而也不　能产生大量酒精。所以，２５℃的生长繁殖温度基本符合大多数　菌种所需的正常温度。　３．２．２发酵时间对荔枝酒发酵的影响　发酵时间对荔枝酒发酵影响结果见图２。　０　２　４　６　８　１０　发酵时间，ｄ　图２　发酵时间对荔枝酒发酵的影响　Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｔｃｈｉ　Ｗｉｎｅ　从发酵时间与酒精产量的关系曲线图可以看得出发酵时间　与酒精产品的关系，其高峰出现在发酵时间为７—８天之间，　但如果发酵时间超过８天，一般说来酒精量会下降，其原因可　能是菌种由于过分繁殖而产生自溶。　３．５　３．０　２．５　３．０　３　５　４．０　４．５　５　０　ｐＨ　图３　ｐＨ对荔枝酒发酵的影响　Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｐＨ　ｏｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｔｃｈｉ　Ｗｉｎｅ　从ｐＨ值与酒精量的关系曲线图可以看出，其高峰出现在　ｐＨ　４．５的位置。图３表明，发酵起始ｐＨ在低于或高于ｐＨ为　４．５时，其酒精量变化程度较大，对荔枝酒的发酵影响较大。　因此发酵ｐＨ对荔枝酒发酵的酒精度有很大影响。　３．２．４不同接种量对荔枝酒发酵的影响　不同接种量对荔枝酒发酵影响的实验结果见图４。　５．５　５．４　５．３　５．２　５　１　蓑ｓ．ｏ　４．９　４　８　４．７　４．６　４　６　８　１０　１２　１４　１６　接种量，％　图４接种量对荔枝酒发酵关系图　Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｎ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｔｃｈｉ　Ｗｉｎｅ　从接种量与酒精量的关系曲线图可以，其最大值出现在接　种量为１２％上，但事实上酒精度变化不大，表明接种量并没有　在很大程度上影响到荔枝肉发酵效果。　３．３正交实验　以酒精度（。）为考察指标，以发酵温度（℃）、发酵时间　（ｄ）、起始ｐＨ和接种量（％）为影响因子进行了４因素３水平　［　（３　）］的正交试验，其结果如表１。　表１　正交试验结果与分析　Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｏ￣ｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　７０　续表１　广州化工　２０１３年８月　４　结论　本研究通过对荔枝酒发酵的单因素测定和正交实验，起始　ｐＨ为影响荔枝酒发酵最重要的影响因素，其次为接种量，再　次为发酵温度，发酵时间影响最小；荔枝酒发酵的最适发酵条　件：发酵时间为８天，发酵温度为２５℃，起始ｐＨ为４．０，接　种量为１０％。由于荔枝酒本身不仅与酒精度有关，还与其他有　效成分如酯类醇类等物质有关，因此如果进行对荔枝酒的进一　步研究开发还需要对荔枝酒的的有效成分进行测定研究。　参考文献　由表１可以看出，以荔枝肉作为原材料发酵制酒所产出的　酒精含量中，由Ｒ值的大小可知，各影响因素的顺序为起始　ｐＨ（１．０３）＞接种量（０．７０）＞温度（０．４３）＞时间（０．１７），可得　［１］乔小瑞，吴辉，吴国宏，等．荔枝酒发酵工艺研究［Ｊ］．食品研究与　开发，２００９，３０（１２）：９２—９５．　［２］　钟秋平，黄盼盼，赵新河．葡萄冰酒干酵母Ｒ２发酵冰荔枝酒工艺　条件的优化［Ｊ］．中国酿造，２００８（９）：９５—９８．　［３］邓开野，黄小红，缪晓平．荔枝与荔枝酒香气物质研究进展［Ｊ］．食　品研究与开发，２０１１，３２（２）：１６７—１７０．　［４］杨春哲．果酒稳定性综述［Ｊ］．中国酿造，２０００（３）：９—１３．　［５］　蒋龙冬，张斌，陈勇，等．不同发酵条件对荔枝酒中高级醇生成的影　响［Ｊ］．酿酒科技，２００８（１Ｏ）：２６—２９．　出，起始　为最重要的影响因素，其次为接种量，接着是温　度和时间。由极差Ｒ可以得出，最佳组合是Ａ：Ｂ　Ｃ：Ｄ：，即温　度是２５℃，时间是８天，起始ｐＨ是４．０，接种量是１０％。这　就是荔枝肉发酵制酒的最适发酵条件。　（上接第４９页）　６阴极保护的技术经济分析　６．１　腐蚀控制的经济意义　金属腐蚀广泛的存在于我们的生活中，国外统计表明，每　年由于腐蚀而报废的金属材料，约相当于金属产量的２０％～　４０％，全世界每年因腐蚀而损耗的金属达１亿吨以上，金属腐　时。为了增效，可以通过增大电缆截面是损耗保持最低。强制　电流的电源输出的电能约有８０％消耗造阳极地床上，所以阳极　的数量和敷设方式决定了系统的经济性。阳极数量少，地床电　阻高，、耗电量大，虽然建设费用低，但运行电费高；反之，　阳极数量多，地床电阻小，耗电量小，建设费用虽高，但运行　电费低。因此设计时可根据保护电流和土壤电阻率选取最佳的　阳极数量。　蚀直接和间接地造成巨大的经济损失，据有关国家统计每年由　于腐蚀而造成的经济损失，美国为国民经济总产值的４．２％；　７　结语　英国为国民经济总产值的３．５％；日本为国民经济总值　对储罐底板外侧采用网状阳极阴极保护系统是一种可靠的　１．８％［４　３阴极保护方式，它具有其他系统不可代替的优点。相信随着时　阴极保护是水中、土壤中金属构筑物的最为有效的腐蚀控　间的推移，人们对储罐腐蚀危害认识的加深以及环保意识的增　制方法，它不但适用于新的装置（如新建管道、舰船、储罐、　强，对储罐施加阴极保护将成为一种常规的做法。　码头等），同样还可以应用于已遭腐蚀的旧装置，延长使用寿　。　．　命，减少维修费用，创造可观的经济效益。　６．２阴极保护的费用　虽然对全裸的金属表面施加阴极保护在技术上是可行的，　参考文献　［１］　国家发展和改革委员会ＳＹ／Ｔ　００８８—２００６钢制储罐罐底外壁阴极　保护技术标准［ｓ］．北京：石油工业出版社，２００７．　［２］　国家石油和化学工业局ＳＹ／Ｔ　００３６—２０００埋地钢制管道强制电流　阴极保护设计规范［ｓ］．北京：石油工业出版社，２０００．　［３］万德立．石道、储罐的符石及其防护技术［Ｍ］．北京：石油工业　出版社，２０００：４６１—４６２．　但由于所需电流量太大而不经济。所以，经济合理的腐蚀控制　方法是覆盖层和阴极保护的结合，阴极保护作为覆盖层的后备　保护。影响阴极保护费用的因素有：保护电流需量；环境的电　阻率；极化电源的类型。　网状阳极阴极保护系统的费用由电源、辅助阳极、电缆和　电费所组成，一般要受到地理位置的影响。在强制电流系统的　回路里，连接电缆的电能损耗不容忽略，尤其在保护电流较大　［４］胡士信，等（译）．阴极保护手册（第三版）［Ｍ］．北京：化工出版社，　２００５．２３２—２３３．