Optimization of Fermentation Technology for Yellow Wine from Acerola Cherry and Rice by Response Surface Methodology

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.022

Abstract

Abstract:

The Box-Behnken response surface method was used to optimize the fermentation process of yellow wine from acerola cherry and rice on the basis of single factor experiments. The best fermentation conditions were as follows: koji addition 0.8%, saccharification temperature 31 ℃, saccharification time 68 h, Saccharomyces cerevisiae 0.8%, liquid to material ratio 1.1: 1(mL: g), acerola cherry 33%, fermentation temperature 26 ℃, and fermentation time 4 d. Under the best fermentation conditions, the yellow wine produced had orange color, clear and transparent characteristics, harmonious and fragrant aroma, soft and mellow taste, alcohol content 13.8% vol, and the sensory evaluation score was 96.4. Fruit and grain blending is the development direction of the wine making for tropical fruits. The production of yellow wine from acerola cherry and rice would be of importance both in the development of new varieties of fruit wine and marketing.

Key words: acerola cherry (Malpighia glabra), yellow rice wine, fermentation process, response surface method

CLC Number:

JU Xueli,TAN Haisheng,YANG Jinsong,GUO Haiyang,SHI Yike,WU Yunxue. Optimization of Fermentation Technology for Yellow Wine from Acerola Cherry and Rice by Response Surface Methodology[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2019, 40(5): 987-994.

Figures/Tables 10

References 19

[1]	钟义红, 孙杰, 李世芬 , 等. 针叶樱桃提取物增强小鼠细胞与体液免疫功能[J]. 食品研究与开发, 2014,34(12):76-80.
[2]	何明霞, 胡庭兴, 费世民 . 西印度樱桃的引种栽培和开发利用研究[J]. 四川林业科技, 2007,28(2):90-93.
[3]	Mezadri T, Fernandez-Pachon M S, Villano D , et al. The acerola fruit: composition, productive characteristics and eco-nomic importance[J]. Archivos Latinoamericanos de Nutricion, 2006,56(2):101-109.
[4]	罗国向, 张佳, 孙云飞 , 等. 针叶樱桃汁加工贮藏过程中维生素C含量的变化[J]. 食品与生物技术学报, 2014,36(7):732-735.
[5]	Mezadri T, Villano D, Fernandez-Pachon M S , et al. Antioxidant compounds and antioxidant activity in acerola (Malpighia emarginata DC.) fruits and derivatives[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2008,21(4):282-290. DOI URL
[6]	高令才, 惠勇, 贺金龙 . 维生素C的作用机制及临床应用新进展[J]. 医药前沿, 2011,16(1):106-108.
[7]	王领, 何聪芬, 董银卯 , 等. 西印度樱桃冻干粉水提液抗氧化性的研究[J]. 香料香精化妆品, 2009,37(6):14-16.
[8]	倪莉, 吕旭聪, 黄志清 , 等. 黄酒的生理功效及其生理活性物质研究进展[J]. 中国食品学报, 2012,12(3):1-7.
[9]	杨劲松, 钟春燕 . 酿酒工艺学[M]. 海口: 海南出版社, 2011: 92-153.
[10]	周桃英, 罗登宏, 李杏元 , 等. 菠萝糯米酒的研制[J]. 中国酿造, 2009,28(11):170-171. DOI
[11]	郭睿, 杨玲, 郭旭凯 , 等. 糯高粱黄酒糖化工艺优化及抗氧化活性分析[J]. 中国酿造, 2016,35(5):102-106. DOI
[12]	崔闯, 任清 . 响应面法优化黄酒酿造工艺[J]. 食品科学, 2015,36(11):134-139. DOI
[13]	赵翾, 刘功良, 李红良 , 等. 响应面法优化香梨米酒的发酵工艺研究[J]. 中国酿造, 2017,36(10):186-189.
[14]	王兴龙, 袁敏, 袁留征 , 等. 黄酒中安全风险性物质及控制的研究进展[J]. 食品与发酵科技, 2015,51(1):96-100.
[15]	汪建国, 汪琪 . 黄酒醪酸败原因分析及预防措施[J]. 中国酿造, 2005,24(8):36-39. DOI
[16]	曹敬华, 史路路, 蔡凤娇 , 等. 茯苓养生黄酒酿造工艺研究[J]. 酿酒, 2014,41(3):68-72.
[17]	Peng B, Lei Y, Zhao H , et al. Response surface methodology for optimization of fermentation process parameters for improving apple wine quality[J]. Food Science Technology, 2015,52(11):7513-7518.
[18]	黄瑶, 廖春燕, 廖兰 , 等. 不同工艺酿制糯米黄酒的研究[J]. 广西工学院学报, 2013,24(2):78-80.
[19]	何国庆 . 食品发酵与酿造工艺学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2001: 192-200.

水平 Level	（A）液料比 Liquid to material ratio /(mL?g^-1)	（B）针叶樱桃果浆添加量 Acerola cherry added /%	（C）发酵温度 Fermentation temperature /℃
-1	0.5	15	20
0	1.0	30	24
1	1.5	45	28

水平 Level	（A）液料比 Liquid to material ratio /(mL?g^-1)	（B）针叶樱桃果浆添加量 Acerola cherry added /%	（C）发酵温度 Fermentation temperature /℃
-1	0.5	15	20
0	1.0	30	24
1	1.5	45	28

指标 Index	标准 Criteria	得分Sensory score
外观 Appearance （20分）	浅黄色,清亮透明,光泽性好	18~20
	浅黄色,清亮透明,光泽性较好	15~17
	浅黄色,透明,光泽略差	12~14
	浅黄色,微浑,透明但光泽差	9~11
	浑浊,失光,缺乏酒体应有的色泽	<9
香气 Aroma （30分）	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香醇厚浓郁	26~30
	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香不够浓郁	20~25
	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香香味淡薄	16~19
	酒香和果香比例不协调,酒香过重或果香过重	10~15
	无黄酒特有的香气,有异香	<10
口感 Mouthfeel （30分）	醇厚,柔和鲜爽,口感好,无异味	26~30
	醇厚,较柔和鲜爽,口感好,无异味	20~25
	尚醇厚鲜爽,口感较好,无异味	16~19
	不够醇厚鲜爽,口感差,有酸味、无异味	10~15
	不够醇厚鲜爽,口感差,酸味重、有苦涩味	<10
风格 Note （20分）	酒体组分丰满协调,针叶樱桃黄酒独特的风格突出	18~20
	酒体组分协调,针叶樱桃黄酒独特的风格突出	15~17
	酒体组分尚协调,针叶樱桃黄酒独特的风格较突出	12~14
	酒体组分不够协调,针叶樱桃黄酒的风格不够突出	9~11
	酒体协调性差,针叶樱桃黄酒的风格不明	<9

指标 Index	标准 Criteria	得分Sensory score
外观 Appearance （20分）	浅黄色,清亮透明,光泽性好	18~20
	浅黄色,清亮透明,光泽性较好	15~17
	浅黄色,透明,光泽略差	12~14
	浅黄色,微浑,透明但光泽差	9~11
	浑浊,失光,缺乏酒体应有的色泽	<9
香气 Aroma （30分）	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香醇厚浓郁	26~30
	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香不够浓郁	20~25
	具有黄酒及针叶樱桃的香气,酒香和果香香味淡薄	16~19
	酒香和果香比例不协调,酒香过重或果香过重	10~15
	无黄酒特有的香气,有异香	<10
口感 Mouthfeel （30分）	醇厚,柔和鲜爽,口感好,无异味	26~30
	醇厚,较柔和鲜爽,口感好,无异味	20~25
	尚醇厚鲜爽,口感较好,无异味	16~19
	不够醇厚鲜爽,口感差,有酸味、无异味	10~15
	不够醇厚鲜爽,口感差,酸味重、有苦涩味	<10
风格 Note （20分）	酒体组分丰满协调,针叶樱桃黄酒独特的风格突出	18~20
	酒体组分协调,针叶樱桃黄酒独特的风格突出	15~17
	酒体组分尚协调,针叶樱桃黄酒独特的风格较突出	12~14
	酒体组分不够协调,针叶樱桃黄酒的风格不够突出	9~11
	酒体协调性差,针叶樱桃黄酒的风格不明	<9

来源 Source	平方和 Sum of squares	自由度 df	均方 Meansquare	F值 Fvalue	P值 P-value	显著性 Significant
模型 Model	483.07	9	53.67	34.00	<0.0001	**
A	6.13	1	6.13	3.88	0.0895
B	32.00	1	32.00	20.27	0.0028	**
C	91.13	1	91.13	57.73	0.0001	**
AB	4.00	1	4.00	2.53	0.1554
AC	20.25	1	20.25	12.83	0.0090	**
BC	1.00	1	1.00	0.63	0.4522
A²	114.95	1	114.95	72.82	<0.0001	**
B²	104.21	1	104.21	66.02	<0.0001	**
C²	75.16	1	75.16	47.61	0.0002	**
残差 Residual	11.05	7	1.58
失拟项 Lack of fit	8.25	3	2.75	3.93	0.1097
纯误差 Pure error	2.80	4	0.70
总和 Cor total	494.12	16
R²=0.9776,R²_Adj =0.9489