以南瓜為原料，對其酒精發(fā)酵過程進(jìn)行研究，通過單因素實驗和正交試驗確定南瓜汁酒精發(fā)酵的最佳工藝條件，即南瓜汁糖度22%，干酵母接種量5.0%，pH值為4.0，溫度24℃，發(fā)酵時間3d，酒精度可達(dá)13.8%vol。
南瓜種植歷史悠久，果實作蔬菜，不僅有較高的食用價值，而且有著不可忽視的食療作用。其含有淀粉、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、維生素B、維生素C 和鈣、磷等成分，其因營養(yǎng)豐富，具有較高的保健功能而受到人們的重視。
對南瓜進(jìn)行深加工不僅可以保留南瓜的有效營養(yǎng)成分及保健成分，而且可以突破南瓜的季節(jié)性限制。
但是，我國目前對南瓜產(chǎn)品深加工的廠家較少，而且很少發(fā)現(xiàn)南瓜酒飲品出售。
本實驗以南瓜為原料，綜合考慮南瓜酒精發(fā)酵過程中氮源、溫度、糖度、pH、接種量等因素對產(chǎn)品的影響，為南瓜酒飲品的進(jìn)一步開發(fā)提供一定參考。
1 材料與方法
1.1 實驗材料及試劑
市售南瓜、果膠酶（30000u/mL）、安琪釀酒高活性干酵母、白砂糖、酵母膏、氯化銨、檸檬酸。
1.2 設(shè)備與儀器
JA1203 型電子天平；打漿榨汁機(jī)；HH—4型數(shù)顯恒溫水浴鍋；HC·TP11B·5型托盤藥物天平；GMSX—280型手提式壓力蒸汽消毒器；KXH101—2A型恒溫干燥箱；KXB—11H 型恒溫培養(yǎng)箱；PHS—3C 型酸度計；酒精計；酒精蒸餾裝置；溫度計；飛利浦汁渣分離榨汁機(jī)；BC—50E 型容聲冰箱；折光儀；蒸餾裝置；常用玻璃器皿。
1.3 實驗方法
1.3.1 南瓜汁的制備
南瓜→挑選、清洗→去皮→瓤→切片→打漿→添加果膠酶→酶解→滅活鈍化→過濾，計
文章來源華夏酒報算出汁率。
本實驗利用果膠酶進(jìn)行酶解，酶解時間4.0h，酶解溫度45 ℃，果膠酶添加量0.08%，南瓜出汁率達(dá)到76.8%。
1.3.2 南瓜酒酒精發(fā)酵過程工藝條件的優(yōu)化
采用單因素試驗考察氮源、糖度、接種量、溫度、pH對檸檬果醋酒精發(fā)酵過程的影響。
1.3.2.1 氮源
分別添加酵母膏1%，2g/100mL氯化銨，并作空白試驗。
控制發(fā)酵溫度為28℃，檸檬酸調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH為4.0，糖度14%，固態(tài)干酵母菌接種量為5%，發(fā)酵時間為3d，每天測定糖度變化，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度。
1.3.2.2 糖度
實驗設(shè)計5個糖度水平，分別為14%、18%、22%、26%、30%，控制發(fā)酵溫度為28℃，檸檬酸調(diào)節(jié)pH為4.0。
固態(tài)干酵母菌接種量為5%，每天測定糖度變化，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度。
1.3.2.3 接種量
實驗設(shè)計了5個酵母菌接種量水平，分別添加固態(tài)干酵母2%、3%、4%、5%、6%，控制發(fā)酵溫度為28℃，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH為4.0，亞硫酸鈉添加量為100mg/L，蔗糖添加量為14%，每天測定糖度變化，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度。
1.3.2.4 溫度
實驗設(shè)計5個溫度水平，分別為22℃、24℃、26℃、28℃、30℃。用檸檬酸調(diào)節(jié)pH為4.0，固態(tài)干酵母接種量為5%，蔗糖添加量為14%，每天測定糖度變化，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度。
1.3.2.5 pH值
本實驗設(shè)計5個pH值水平，分別為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，利用檸檬酸調(diào)節(jié)pH，控制發(fā)酵溫度為28℃，固態(tài)干酵母接種量為5%，蔗糖添加量為14%，每天測定糖度變化，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度。
1.4 南瓜酒精發(fā)酵正交試驗設(shè)計
依據(jù)單因素試驗結(jié)果，分析得出接種量、糖度、溫度、pH的最適范圍。設(shè)計正交試驗表，對4個因素進(jìn)行優(yōu)化。以接種量（%）、糖度（%）、溫度（℃）、pH4個因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗。
每個因素選定合適的范圍，正交試驗設(shè)計表見表1所示。
1.5 原料主要成分分析
pH值的測定：pH計法。
可溶性固形物的測定：折光法。
酒精度的測定：酒精蒸餾法。
2 結(jié)果與分析
2.1氮源
氮源是微生物生長代謝的重要營養(yǎng)元素，可以縮短微生物的發(fā)酵周期，增進(jìn)產(chǎn)物風(fēng)味，提高生產(chǎn)效率。故采用酵母膏和氯化銨考察氮源對酒精發(fā)酵過程的影響，結(jié)果見表2。
由表2可以看出，不添加氮源的空白實驗酒精度高，原因可能是南瓜汁中所含有的氮源完全可滿足酵母菌的生長。
而外加氮源會使發(fā)酵液的營養(yǎng)過于豐富，為酵母菌自身菌體的生長和繁殖提供了良好的外界條件，酵母菌將碳源用于自身的生長上，使得酒精發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為酒精的底物糖減少，最終導(dǎo)致發(fā)酵周期延長，酒精度偏低。
因此，南瓜汁酒精發(fā)酵可不應(yīng)添加氮源。
2.2 糖度
按1.3.2.2所述條件進(jìn)行實驗，所得結(jié)果見表3 和圖1、圖2。
由表3 結(jié)果可得，比較A、B、C、D 極差R的大小，可以看出四個因素的主次關(guān)系是：B（加糖量）>A（接種量）>D（PH） >C（溫度）。加糖量對酒精發(fā)酵有顯著影響，接種量的影響則相對較小。9個試驗中最優(yōu)組合為6號，A2B3C1D2，即加糖量22 %，接種量5.0%，pH值為4.0，溫度24℃。在此條件下，酒精度可達(dá)13.8%vol。
3 結(jié)論
3.1 通過單因素實驗確定南瓜酒精發(fā)酵過程
應(yīng)選擇不添加氮源，酒精發(fā)酵糖度范圍為14%—22%，接種量的適宜范圍為4.5%—5.5%，溫度的最適范圍為24℃—28℃，pH的最適范圍為3.5—4.5。
3.2 采用正交試驗設(shè)計綜合考察南瓜酒精發(fā)酵過程
通過在南瓜酒精發(fā)酵過程中考察各個因素對產(chǎn)品的影響，確定了南瓜酒精發(fā)酵最佳工藝參數(shù)為：加糖量22%，接種量5.0%，pH值為4.0，溫度24℃，在此條件下，酒精度可達(dá)13.8%。
綜上，四個因素的主次關(guān)系為：加糖量>接種量> pH 值>溫度。
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編輯：苗倩
