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摘要：为有效抑制番木瓜果酒的褐变，提高果酒的品质，本文分析了番木瓜果酒加工过程中，番木瓜蛋白酶灭酶处理、发酵及储藏过程中的褐变控制方法。当果汁热处理温度为80℃，采用分批加糖发酵，SO2添加量为100 ppm，残糖量低时，番木瓜果酒褐变抑制效果较好。
关键词：番木瓜；果酒；褐变；灭酶
Abstract： In order to control the browning and improve the quality of the papaya fruit wine， the technology of protease inactivation， fermentation as well as SO2 addition were optimized in this paper. It was demonstrated that the browning progress was apparently inhibited with a thermal treatment over 80 ℃ for 5 min， sugar addition in batches， suitable SO2 addition as well as low quantity residual sugar.
Key words： papaya； fruit wine； browning； enzyme inactivation
番木瓜是熱带、亚热带水果，产量丰富，肉食鲜美，营养成分丰富，富含维生素A、B1、B2、C、D、E等，有机酸、胡萝卜素、矿物质铁、钙、钾、蛋白质、木瓜酵素，其中维生素A及维生素C的含量特别高。以木瓜为原料生产木瓜果酒等具有潜在的开发前景和重要的生产意义[1]。然而，在木瓜果酒的加工过程中容易发生酶促褐变和非酶褐变现象，从而影响到果酒的感观质量。而且木瓜中木瓜蛋白酶含量高，对发酵有一定的影响，会影响到酵母的发酵活力和发酵性能，所以发酵前要进行钝化酶的处理，这就涉及到一个热处理的工序。本文研究了木瓜果酒加工过程中果汁灭酶条件、发酵过程中糖的添加等因素对褐变的影响，以期为加工优质的木瓜果酒提供参考依据[2-3]。
1材料与方法
1.1 材料与试剂
原料：番木瓜，完全成熟，广州市五山市场购买；葡萄酒用高活性干酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；果胶酶：Rapidase C80，荷兰帝斯曼公司；酒石酸：市售食品级；白砂糖：市售一级白砂糖。
亚硫酸：分析级。
1.2 实验仪器与设备
双光束紫外可见分光光度计：TU-1901 北京普析通用仪器有限责任公司。
1.3 数据处理
每个测定平行3次，分别平均取样，结果取平均值计算，所有试验数据运用 Microsoft Excel 数据处理系统进行统计分析。
1.4 实验与检测方法
实验方法：番木瓜打汁后，进行热处理灭酶，研究不同热处理条件、一次加糖与二次加糖发酵、不同SO2添加量、不同含糖量对番木瓜果酒褐变的影响。
酵母菌活化方法[4]：活性干酵母200 ppm，白砂糖（0.5倍）用纯净水（10倍）溶解后加入干酵母粉。于37 ℃水浴活化30 min以上，每10 min搅拌一次。活化液添加1倍果浆静置10 min后接种均匀入罐。用离心机4000 r/min离心 15 min，吸取上清液在 420 nm 波长处测定吸光度，以A420吸光度值表示其褐变度。
检测方法：参照GBT15038-2006葡萄酒果酒通用分析方法测定总糖（g/L，以葡萄糖计），总酸（以酒石酸计g/L）。褐变度的测定：依据 Cohen 等人测量褐变度的方法，用分光光度计在波长 420 nm 下测定吸光度值 （A420），用吸光度值的大小直接表示非酶褐变的褐变度[5-6]。
1.5 发酵工艺流程
木瓜果酒酿造发酵工艺流程： 原料→切丁、去籽→打浆→酶解（35 ℃，4 h）→热处理→冷却→糖度调整（220 g/L ，以葡萄糖计）→添加SO2（以6%亚硫酸形式添加）→添加活性干酵母→20 ℃发酵→离心澄清→测定果酒褐变度。
2结果与讨论
2.1果汁热处理温度对木瓜果酒褐变度的影响
热处理可以钝化木瓜多酚氧化酶活性。因此，在发酵前用不同温度对木瓜果汁进行热处理5 min，其褐变度变化如图 1所示，可以看到随着温度的升高，其褐变度下降，主要与酶活力降低、酶促褐变程度减小有关，在80 ℃时番木瓜果酒褐变度达到较低值，当温度继续升高，酶的影响已经很小，非酶褐变程度增加，褐变度又略有上升。另一方面，加热温度过高或者时间过长，对果酒的营养及风味保持均有不利的影响，因而木瓜果汁钝化酶的工艺以中温适时较好[7-8]。
2.2不同加糖方式发酵及不同残糖量对褐变的影响
为研究发酵过程中一次加糖与二次加糖对木瓜果酒褐变的影响，将发酵温度控制在20 ℃，酸度调整到5 g/L（以酒石酸计算）。一次加糖直接调整糖度到220 g/L，二次加糖为起酵前加糖140 g/L，在发酵的第4 d再次加糖80 g/L。由图2可以看出，二次加糖褐变结果没有一次加糖的严重，发酵第14d二次加糖发酵的褐变度为0.354，一次加糖发酵的褐变度为0.372，二次加糖发酵褐变度较一次加糖发酵减小了5%。色度和色调较一次加糖高，色度范围从一次加糖的0.78～0.82增加到二次加糖的0.88～0.92，二次加糖发酵色度较一次加糖发酵增加了12%。色调范围从一次加糖的1.41～1.43增加到二次加糖的1.66～1.68，二次加糖发酵色调较一次加糖发酵增加了17%。即二次加糖的木瓜果酒颜色强度更高，颜色效果更好，且木瓜果酒更显黄色。发生这种现象的原因可能是一次加糖溶液含糖量高，糖的浓度增大，容易发生非酶褐变如美拉德反应，大大加强了果酒的褐变。因此，二次加糖发酵能保持适当的糖浓度，有效将褐变速度控制在一定范围内。 发酵过程全程监控总糖 变化，取样，样品残糖分别为120 g/L，90g/L，60 g/L，30 g/L ，0，每个样品做三个平行样，样品通过离心去除酵母终止发酵，构建模型模拟残糖量对陈酿后期的褐变影响，同时添加了200ppm的山梨酸钾（防止离心酵母没去除干净再次发酵），测定不同残糖中木瓜果酒的褐变情况。由实验结果可以很快看出，若发酵结束的番木瓜果酒残糖量过高，将会大大加快番木瓜果酒的褐變，原因主要是含糖量高，容易促进焦糖化反应和美拉德反应的发生。
2.3陈酿过程中的护色保护
对照添加不同量SO2（0，60 ppm，100 ppm，120 ppm）在70 d内对番木瓜果酒的护色效果，由图6结果可以看出，添加了SO2后对番木瓜果酒有很大的护色保护作用，褐变度范围从无SO2添加的0.469～0.489减小到添加100ppmSO2的0.357～0.365，添加100ppmSO2褐变度较无SO2添加减小了24%。木瓜果酒的非酶褐变主要是木瓜中的多酚类物质氧化成有色物质，SO2能及时消耗果酒中的氧化剂成分，减缓木瓜果酒的褐变进程。在添加100 ppm的SO2，能有效的抑制番木瓜果酒的褐变。
3结论
为提高番木瓜果酒的褐变控制，发酵前对番木瓜果汁果酒进行热灭酶处理，处理温度为 80 ℃，热处理时间5 min。发酵结束后，添加100 ppm 的SO2，同时，采用二次加糖发酵，保证发酵过程尽量彻底，残糖少，能够有效控制番木瓜果酒的褐变。
参考文献
[1] 刘昌芬. 番木瓜的开发和研究进展 [J]. 云南热作科技， 1999， 22（4）： 27-31.
[2]隋园园，王兆升，李钟涛，等.曹州木瓜多酚氧化酶的酶学特性[J].食品与发酵工业，2013，8（39）：42-46
[3] 秦含章. 葡萄酒分析化学[ M ] . 北京： 中国轻工业出版社， 1992： 762- 771.
[4]蔡锦林，曾新安，陈宏运.木瓜果肉浸渍发酵果酒工艺的研究[J].酿酒科技， 2013（6） ： 192-194
[5]李云，曾新安，杨星，等. 荔枝酒储藏期间非酶褐变因素影响研究[J].农产品加工，2010（7）：34-36
[6]刘学军，殷涌光，朱畅，等. 高压脉冲电场对干红葡萄酒色度的影响 [J] . 食品与机械，2007，23 （3）：51-52.
[7]马文锦，刘树兴，凌建刚，等. 茭白中多酚氧化酶活性的测定及护色效果研究[J]. 食品与发酵工业，2008，12（34）：187-189
[8]黄华梅，杨昌鹏，陈智理，等.香蕉果酒褐变抑制研究[J].安徽农业科学，2011，39（21）：13091 -13093
关键词：番木瓜；果酒；褐变；灭酶
Abstract： In order to control the browning and improve the quality of the papaya fruit wine， the technology of protease inactivation， fermentation as well as SO2 addition were optimized in this paper. It was demonstrated that the browning progress was apparently inhibited with a thermal treatment over 80 ℃ for 5 min， sugar addition in batches， suitable SO2 addition as well as low quantity residual sugar.
Key words： papaya； fruit wine； browning； enzyme inactivation
番木瓜是熱带、亚热带水果，产量丰富，肉食鲜美，营养成分丰富，富含维生素A、B1、B2、C、D、E等，有机酸、胡萝卜素、矿物质铁、钙、钾、蛋白质、木瓜酵素，其中维生素A及维生素C的含量特别高。以木瓜为原料生产木瓜果酒等具有潜在的开发前景和重要的生产意义[1]。然而，在木瓜果酒的加工过程中容易发生酶促褐变和非酶褐变现象，从而影响到果酒的感观质量。而且木瓜中木瓜蛋白酶含量高，对发酵有一定的影响，会影响到酵母的发酵活力和发酵性能，所以发酵前要进行钝化酶的处理，这就涉及到一个热处理的工序。本文研究了木瓜果酒加工过程中果汁灭酶条件、发酵过程中糖的添加等因素对褐变的影响，以期为加工优质的木瓜果酒提供参考依据[2-3]。
1材料与方法
1.1 材料与试剂
原料：番木瓜，完全成熟，广州市五山市场购买；葡萄酒用高活性干酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；果胶酶：Rapidase C80，荷兰帝斯曼公司；酒石酸：市售食品级；白砂糖：市售一级白砂糖。
亚硫酸：分析级。
1.2 实验仪器与设备
双光束紫外可见分光光度计：TU-1901 北京普析通用仪器有限责任公司。
1.3 数据处理
每个测定平行3次，分别平均取样，结果取平均值计算，所有试验数据运用 Microsoft Excel 数据处理系统进行统计分析。
1.4 实验与检测方法
实验方法：番木瓜打汁后，进行热处理灭酶，研究不同热处理条件、一次加糖与二次加糖发酵、不同SO2添加量、不同含糖量对番木瓜果酒褐变的影响。
酵母菌活化方法[4]：活性干酵母200 ppm，白砂糖（0.5倍）用纯净水（10倍）溶解后加入干酵母粉。于37 ℃水浴活化30 min以上，每10 min搅拌一次。活化液添加1倍果浆静置10 min后接种均匀入罐。用离心机4000 r/min离心 15 min，吸取上清液在 420 nm 波长处测定吸光度，以A420吸光度值表示其褐变度。
检测方法：参照GBT15038-2006葡萄酒果酒通用分析方法测定总糖（g/L，以葡萄糖计），总酸（以酒石酸计g/L）。褐变度的测定：依据 Cohen 等人测量褐变度的方法，用分光光度计在波长 420 nm 下测定吸光度值 （A420），用吸光度值的大小直接表示非酶褐变的褐变度[5-6]。
1.5 发酵工艺流程
木瓜果酒酿造发酵工艺流程： 原料→切丁、去籽→打浆→酶解（35 ℃，4 h）→热处理→冷却→糖度调整（220 g/L ，以葡萄糖计）→添加SO2（以6%亚硫酸形式添加）→添加活性干酵母→20 ℃发酵→离心澄清→测定果酒褐变度。
2结果与讨论
2.1果汁热处理温度对木瓜果酒褐变度的影响
热处理可以钝化木瓜多酚氧化酶活性。因此，在发酵前用不同温度对木瓜果汁进行热处理5 min，其褐变度变化如图 1所示，可以看到随着温度的升高，其褐变度下降，主要与酶活力降低、酶促褐变程度减小有关，在80 ℃时番木瓜果酒褐变度达到较低值，当温度继续升高，酶的影响已经很小，非酶褐变程度增加，褐变度又略有上升。另一方面，加热温度过高或者时间过长，对果酒的营养及风味保持均有不利的影响，因而木瓜果汁钝化酶的工艺以中温适时较好[7-8]。
2.2不同加糖方式发酵及不同残糖量对褐变的影响
为研究发酵过程中一次加糖与二次加糖对木瓜果酒褐变的影响，将发酵温度控制在20 ℃，酸度调整到5 g/L（以酒石酸计算）。一次加糖直接调整糖度到220 g/L，二次加糖为起酵前加糖140 g/L，在发酵的第4 d再次加糖80 g/L。由图2可以看出，二次加糖褐变结果没有一次加糖的严重，发酵第14d二次加糖发酵的褐变度为0.354，一次加糖发酵的褐变度为0.372，二次加糖发酵褐变度较一次加糖发酵减小了5%。色度和色调较一次加糖高，色度范围从一次加糖的0.78～0.82增加到二次加糖的0.88～0.92，二次加糖发酵色度较一次加糖发酵增加了12%。色调范围从一次加糖的1.41～1.43增加到二次加糖的1.66～1.68，二次加糖发酵色调较一次加糖发酵增加了17%。即二次加糖的木瓜果酒颜色强度更高，颜色效果更好，且木瓜果酒更显黄色。发生这种现象的原因可能是一次加糖溶液含糖量高，糖的浓度增大，容易发生非酶褐变如美拉德反应，大大加强了果酒的褐变。因此，二次加糖发酵能保持适当的糖浓度，有效将褐变速度控制在一定范围内。 发酵过程全程监控总糖 变化，取样，样品残糖分别为120 g/L，90g/L，60 g/L，30 g/L ，0，每个样品做三个平行样，样品通过离心去除酵母终止发酵，构建模型模拟残糖量对陈酿后期的褐变影响，同时添加了200ppm的山梨酸钾（防止离心酵母没去除干净再次发酵），测定不同残糖中木瓜果酒的褐变情况。由实验结果可以很快看出，若发酵结束的番木瓜果酒残糖量过高，将会大大加快番木瓜果酒的褐變，原因主要是含糖量高，容易促进焦糖化反应和美拉德反应的发生。
2.3陈酿过程中的护色保护
对照添加不同量SO2（0，60 ppm，100 ppm，120 ppm）在70 d内对番木瓜果酒的护色效果，由图6结果可以看出，添加了SO2后对番木瓜果酒有很大的护色保护作用，褐变度范围从无SO2添加的0.469～0.489减小到添加100ppmSO2的0.357～0.365，添加100ppmSO2褐变度较无SO2添加减小了24%。木瓜果酒的非酶褐变主要是木瓜中的多酚类物质氧化成有色物质，SO2能及时消耗果酒中的氧化剂成分，减缓木瓜果酒的褐变进程。在添加100 ppm的SO2，能有效的抑制番木瓜果酒的褐变。
3结论
为提高番木瓜果酒的褐变控制，发酵前对番木瓜果汁果酒进行热灭酶处理，处理温度为 80 ℃，热处理时间5 min。发酵结束后，添加100 ppm 的SO2，同时，采用二次加糖发酵，保证发酵过程尽量彻底，残糖少，能够有效控制番木瓜果酒的褐变。
参考文献
[1] 刘昌芬. 番木瓜的开发和研究进展 [J]. 云南热作科技， 1999， 22（4）： 27-31.
[2]隋园园，王兆升，李钟涛，等.曹州木瓜多酚氧化酶的酶学特性[J].食品与发酵工业，2013，8（39）：42-46
[3] 秦含章. 葡萄酒分析化学[ M ] . 北京： 中国轻工业出版社， 1992： 762- 771.
[4]蔡锦林，曾新安，陈宏运.木瓜果肉浸渍发酵果酒工艺的研究[J].酿酒科技， 2013（6） ： 192-194
[5]李云，曾新安，杨星，等. 荔枝酒储藏期间非酶褐变因素影响研究[J].农产品加工，2010（7）：34-36
[6]刘学军，殷涌光，朱畅，等. 高压脉冲电场对干红葡萄酒色度的影响 [J] . 食品与机械，2007，23 （3）：51-52.
[7]马文锦，刘树兴，凌建刚，等. 茭白中多酚氧化酶活性的测定及护色效果研究[J]. 食品与发酵工业，2008，12（34）：187-189
[8]黄华梅，杨昌鹏，陈智理，等.香蕉果酒褐变抑制研究[J].安徽农业科学，2011，39（21）：13091 -13093