现代食品科技
Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
香蕉白兰地的发酵工艺研究
袁德保，郑杰琼，李芬芳，谭琳，李奕星，陈娇，郑晓燕，郑丽丽，金志强
(中国热带农业科学院海口实验站，海南省香蕉遗传改良重点实验室，海南海口 570102)
摘要：本文研究了AWRi R2酿酒酵母在不同条件下（发酵温度、接种量和初始外观糖度等）对香蕉发酵工艺的影响。结果表明:该菌种的生物量随着培养温度的升高而有所增加，其对数生长期为培养时间4~20 h 之间。发酵温度对发酵过程影响较大，当发酵温度为28 ℃时，pH 值（或总酸含量）的稳定性、糖(总糖或还原糖) 2%时，产酒量最高。综合考虑糖消耗速率和产酒量，初始外观糖度为20%时，发酵效果最好。本研究可为AWRi R2中的应用奠定一定的基础。
关键词：香蕉；A WRi R2酿酒酵母；发酵 文章篇号：1673-9078(2013)5-1302-1305
Abstract : In order to exand the logarithmic growth phase was had great effect on the content), the consumption of sugar and the amount of ethanol production ℃. When the inoculum size was 2%, the alcoholicity was Key words
约大Musa acuminata(A)和Musa AAA 型（巴西蕉）和AA ABB 型（东
收稿日期：2013-01-06
基金项目：国家自然科学基金(31101328)；中国热带农业科学院院本级基本科研业务费支助（[1**********]09）
作者简介：袁德保（1982-），男，博士，助理研究员，从事热带农产品贮藏与加工方面的研究
通讯作者：李芬芳（1981-），女，硕士，研究实习员，从事热带农产品贮藏与加工方面的研究
南亚和非洲一些地区人口的粮食蕉）和AAB 型（广东等地盛产的大蕉）等[1]。
香蕉是呼吸跃变型果实，近年采后损失在30~50%[2]。此外，我国香蕉价格常常因多种因素的影响波动较大而使得果农遭受巨大损失。农产品的精深加工具有规避市场、自然灾害的风险、提高产品附加值的作用[3]。香蕉果肉富含淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、氨基酸等营养物质，而淀粉或糖分能发酵产酒精。目前，已有一些研究报道。徐云升等[4~5]研究了常温发酵法和酶解发酵法生产香蕉果酒的工艺。赵文红等[6]考察了葡萄酒酵母和异常汉逊酵母混菌发酵生产香蕉果酒的工艺研究。此外，以大蕉为原料，郭晓明等[7]研究了不同酿酒干酵母对果酒酿造的影响，得出安琪
1302
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
酵母和A WRi R2酿酒酵母在果酒酿造方面具有一定优势，并采用响应曲面法优化了工艺参数[8]。白兰地原意是指以葡萄为原料经过发酵、蒸馏、贮藏、陈酿而成，目前广义地指一切由水果做成的蒸馏酒[9]。相比香蕉果酒，香蕉白兰地可以避其香气不够浓烈和果酒难澄清的问题。
A WRi R2酿酒酵母是产自澳大利亚控股有限公司Maurivin 的一株葡萄酒酵母，因具有良好的发酵性能而被国内的一些葡萄酒厂使用[10]。目前国内诸多文献也以该菌株进行了系列相关研究[11~12]。然而截止目前，尚未见以A WRi R2酿酒酵母为出发菌株，研究其对香蕉白兰地发酵工艺的影响。本文将以A WRi R2酿酒酵母为出发菌株，考察不同发酵条件（如发酵温度、表观含糖量、接种量等）对香蕉白兰地的发酵工艺参数的影响。本研究将为A WRi R2酿酒酵母在香蕉白兰地的中的应用奠定一定的基础。 1 材料与方法 1.1 材料
香蕉：八九成熟，中国热带农业科学院海口实验站基地采收；A WRi R2 酿酒酵母：Mauri YEAST Australia PTY LTD ；果胶酶：食品级, 广州品研香料有限公司；葡萄糖：分析纯, 广州化学试剂厂；食品级, 食品级, 海口大润发超市购买。 1.2 仪器与设备
榨汁机，菌锅，UV 生化仪器厂；pH -托利多仪器（上 1.3 清洗→酶解→冷却→接种→发酵→蒸馏 ↑
酵母干菌→活化→扩大培养
↓
测生长曲线
将香蕉汁加入液体培养基中，加入量约为10%。 1.4.4 接种
酶解原浆的续冷却到室温，再按一定比例添加活化酵母液。
1.4.5 生长曲线的测定
取斜面酵母菌1环，接种于100 mL 香蕉汁液体培养基中，27 ℃、静置培养24 h，备用。将系列三角瓶装入10 mL香蕉汁液体培养基，分别向三角瓶中接入种子培养液0.1 mL 25 ℃、28 ℃、32 ℃和35 4 hOD 600值。 1.4.6 发酵
总酸、pH 2%、3%和4%），发酵温度为16%；考察不同发℃、28 ℃、32 ℃和35 ℃），初2%；考察初始外观糖、20%、24%和28%），发酵温度为。
采用蒸馏法[13]；酸度:酸碱滴定法[14]
3,5-二硝基水杨酸比色法[15]；总糖的测量：蒽酮法[16]。 2 结果与分析
2.1 A WRi R2酿酒酵母的生长曲线
图1 酵母菌YL01不同温度下的生长曲线 Fig.1 The growth curves of Yeast YL01 at different
temperatures
1.4 工艺要点说明 1.4.1 香蕉
香蕉要求无腐烂变质、无变软、无病虫害等现象。 1.4.2 酶解
酶解时果胶酶添加量为0.01%，45 ℃酶解3 h。 1.4.3 菌种活化
1303
A WRi R2酿酒酵母在不同培养温度(25、28、32和35 ℃) 下的生长曲线见图1。随着发酵温度升高，其延滞期逐渐缩短。对各培养温度而言，对数生长期对应的培养时间约为4~20 h。同一培养时间下，25 ℃和28 ℃下的生物量明显要低于32 ℃和35 ℃。进入
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稳定期后（尤其是后期），菌株在28 ℃时生长最快。在整个培养过程中，该菌种在25 ℃条件下的生长最缓慢。因对数生长期后期培养液中的酵母菌数量多，且生长旺盛。所以，酿酒酵母的发酵种子选取在28 ℃条件下培养20~24 h的培养液。
2.2 不同接种量对发酵最终酒精度的影响
别稳定在4.8和4.3附近）。而发酵温度为32 ℃和35 ℃时，pH 值皆呈下降趋势，尤其以35 ℃时最为明显。图3 b 指发酵过程中的总酸变化，不易看出，总酸变化趋势与pH 变化趋势相吻合。
总糖和还原糖的结果见图3 c 和3 d 。各处理的总糖和还原糖在前3 d 均急剧降低，然后降低速度变慢，到第7 d时，总糖和还原糖含量渐趋稳定。
结合图3 c、3 d和3 e，不难看出，总糖、还原升高，尤其以发酵温度为25 ℃和随着发酵时间的延长，酵温度为28 5 d
图2 接种量对酒精度的影响
Fig.2 Effect of inoculation quantity on alcoholicity
最大，约为7.5%，℃时，其温度为℃。
从图2可看出，随发酵时间的延长，各个处理的酒精含量逐渐增大。其中，接种量为1%在发酵期间的酒精度最低。当接种量为2%时，发酵7 d时的酒精度最高，达到7.6%。当接种量为3%、4%时，发酵前3 d酒精生产快，但发酵完成时反而酒精度比2%接种更多的代谢物，反而影响正常发酵[17]。酿酒酵母的最佳接种量为2%。
2.3
不同发酵温度对发酵过程的影响
图4 初始外观糖度对发酵过程的影响
Fig.4 Effect of initial appearance of Brix on fermentation
process
由图4 a 可知，发酵期间各处理pH 值整体上呈略微上升趋势，pH 值变化幅度较小，范围基本在4.0~4.2之间。从图4 b可以看出，各处理的总酸含量
图3 温度对发酵过程的影响
Fig.3 Effect of temperature on fermentation process
在整个发酵期间，特别是在发酵第2至第7 d 时，数值较为稳定，该结果基本与pH 值的变化一致。总糖的变化见图4 c，各处理在发酵期间的总糖呈逐渐下降趋势。发酵期间总糖变化大致可以分成两个阶段，发酵前两天时，总糖消耗速度较快，两天后，总糖消耗速度有所下降。各处理组间也呈现一定差异，发酵过
1304
如图3 a所示，发酵过程中, 发酵温度为25 ℃和28 ℃时，对应pH 值先呈上升，然后渐趋稳定状态（分
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程中，总糖含量下降速度如下：16%组
A WRi R2酿酒酵母的生长曲线表明，该菌种的生物量随着培养温度的升高而有所增加，其对数生长期为培养时间4~20 h 之间。接种量为2%时，产酒量28 ℃时，pH 速率和产酒量，初始表观糖度为20%A WRi R2 参考文献
[1] . [M].北京:科学出版
社,1995
[2] 赵国建, 杨公明. 香蕉的加工现状及发展对策[J].食品与机
械,2005,21:81-82
[3] 袁德保, 李芬芳, 郑晓燕, 等. 香蕉深加工在香蕉产业中的作
用、发展现状与趋势及存在问题[J].热带农业科学,2012, 32(8):54-57
[4] 徐云升, 宋维春, 陈军. 常温发酵法生产香蕉酒工艺的研究
[J].琼州大学学报,2006,13(2):18-22
[5] 王天陆, 钟秋平, 杨颖, 等. 香蕉果酒酿造工艺研究[J].中国酿
造,2010,6:175-177
[6] 郭晓明, 焦艳丽, 温海祥, 等. 影响[J].中国食物与营养[7] 郭晓明, 温海祥, 吕顺, 等. [J].[8] 赵文红, 任文彬, . [J].酿酒科
技[9] . [J],酿酒科技,2001,106:
李慧, 王惠玲, , 等. 天然葡萄酒酵母菌种的分离、鉴定
[J].,2010,36(11):14-20 [11] 高糖胁迫下低温对酿酒酵母生理特性的影响
彭郦, . 高糖胁迫对生长期酿酒酵母生理代谢的影响
,2011,27(4):397-399
[13] . 果酒工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,1999 [14] 北京大学生物化学教研室编. 生物化学实验指导[M].北京:
高等教育出版社,1979
[15] 武平, 赵文婧. 测定葡萄酒中总糖方法的探讨[J].中国酿造,
2011,1:163-165
[16] 秦含章. 葡萄酒分析化学[M].北京:中国工业出版社,1991
[17]
Cheirsilp B, Umsakul K. Processing of banana-based wine product using pectinase and a-amylase [J]. Journal of Food Process Engineering, 2008, 31: 78-90
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现代食品科技
Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
香蕉白兰地的发酵工艺研究
袁德保，郑杰琼，李芬芳，谭琳，李奕星，陈娇，郑晓燕，郑丽丽，金志强
(中国热带农业科学院海口实验站，海南省香蕉遗传改良重点实验室，海南海口 570102)
摘要：本文研究了AWRi R2酿酒酵母在不同条件下（发酵温度、接种量和初始外观糖度等）对香蕉发酵工艺的影响。结果表明:该菌种的生物量随着培养温度的升高而有所增加，其对数生长期为培养时间4~20 h 之间。发酵温度对发酵过程影响较大，当发酵温度为28 ℃时，pH 值（或总酸含量）的稳定性、糖(总糖或还原糖) 2%时，产酒量最高。综合考虑糖消耗速率和产酒量，初始外观糖度为20%时，发酵效果最好。本研究可为AWRi R2中的应用奠定一定的基础。
关键词：香蕉；A WRi R2酿酒酵母；发酵 文章篇号：1673-9078(2013)5-1302-1305
Abstract : In order to exand the logarithmic growth phase was had great effect on the content), the consumption of sugar and the amount of ethanol production ℃. When the inoculum size was 2%, the alcoholicity was Key words
约大Musa acuminata(A)和Musa AAA 型（巴西蕉）和AA ABB 型（东
收稿日期：2013-01-06
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作者简介：袁德保（1982-），男，博士，助理研究员，从事热带农产品贮藏与加工方面的研究
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南亚和非洲一些地区人口的粮食蕉）和AAB 型（广东等地盛产的大蕉）等[1]。
香蕉是呼吸跃变型果实，近年采后损失在30~50%[2]。此外，我国香蕉价格常常因多种因素的影响波动较大而使得果农遭受巨大损失。农产品的精深加工具有规避市场、自然灾害的风险、提高产品附加值的作用[3]。香蕉果肉富含淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、氨基酸等营养物质，而淀粉或糖分能发酵产酒精。目前，已有一些研究报道。徐云升等[4~5]研究了常温发酵法和酶解发酵法生产香蕉果酒的工艺。赵文红等[6]考察了葡萄酒酵母和异常汉逊酵母混菌发酵生产香蕉果酒的工艺研究。此外，以大蕉为原料，郭晓明等[7]研究了不同酿酒干酵母对果酒酿造的影响，得出安琪
1302
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
酵母和A WRi R2酿酒酵母在果酒酿造方面具有一定优势，并采用响应曲面法优化了工艺参数[8]。白兰地原意是指以葡萄为原料经过发酵、蒸馏、贮藏、陈酿而成，目前广义地指一切由水果做成的蒸馏酒[9]。相比香蕉果酒，香蕉白兰地可以避其香气不够浓烈和果酒难澄清的问题。
A WRi R2酿酒酵母是产自澳大利亚控股有限公司Maurivin 的一株葡萄酒酵母，因具有良好的发酵性能而被国内的一些葡萄酒厂使用[10]。目前国内诸多文献也以该菌株进行了系列相关研究[11~12]。然而截止目前，尚未见以A WRi R2酿酒酵母为出发菌株，研究其对香蕉白兰地发酵工艺的影响。本文将以A WRi R2酿酒酵母为出发菌株，考察不同发酵条件（如发酵温度、表观含糖量、接种量等）对香蕉白兰地的发酵工艺参数的影响。本研究将为A WRi R2酿酒酵母在香蕉白兰地的中的应用奠定一定的基础。 1 材料与方法 1.1 材料
香蕉：八九成熟，中国热带农业科学院海口实验站基地采收；A WRi R2 酿酒酵母：Mauri YEAST Australia PTY LTD ；果胶酶：食品级, 广州品研香料有限公司；葡萄糖：分析纯, 广州化学试剂厂；食品级, 食品级, 海口大润发超市购买。 1.2 仪器与设备
榨汁机，菌锅，UV 生化仪器厂；pH -托利多仪器（上 1.3 清洗→酶解→冷却→接种→发酵→蒸馏 ↑
酵母干菌→活化→扩大培养
↓
测生长曲线
将香蕉汁加入液体培养基中，加入量约为10%。 1.4.4 接种
酶解原浆的续冷却到室温，再按一定比例添加活化酵母液。
1.4.5 生长曲线的测定
取斜面酵母菌1环，接种于100 mL 香蕉汁液体培养基中，27 ℃、静置培养24 h，备用。将系列三角瓶装入10 mL香蕉汁液体培养基，分别向三角瓶中接入种子培养液0.1 mL 25 ℃、28 ℃、32 ℃和35 4 hOD 600值。 1.4.6 发酵
总酸、pH 2%、3%和4%），发酵温度为16%；考察不同发℃、28 ℃、32 ℃和35 ℃），初2%；考察初始外观糖、20%、24%和28%），发酵温度为。
采用蒸馏法[13]；酸度:酸碱滴定法[14]
3,5-二硝基水杨酸比色法[15]；总糖的测量：蒽酮法[16]。 2 结果与分析
2.1 A WRi R2酿酒酵母的生长曲线
图1 酵母菌YL01不同温度下的生长曲线 Fig.1 The growth curves of Yeast YL01 at different
temperatures
1.4 工艺要点说明 1.4.1 香蕉
香蕉要求无腐烂变质、无变软、无病虫害等现象。 1.4.2 酶解
酶解时果胶酶添加量为0.01%，45 ℃酶解3 h。 1.4.3 菌种活化
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A WRi R2酿酒酵母在不同培养温度(25、28、32和35 ℃) 下的生长曲线见图1。随着发酵温度升高，其延滞期逐渐缩短。对各培养温度而言，对数生长期对应的培养时间约为4~20 h。同一培养时间下，25 ℃和28 ℃下的生物量明显要低于32 ℃和35 ℃。进入
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
稳定期后（尤其是后期），菌株在28 ℃时生长最快。在整个培养过程中，该菌种在25 ℃条件下的生长最缓慢。因对数生长期后期培养液中的酵母菌数量多，且生长旺盛。所以，酿酒酵母的发酵种子选取在28 ℃条件下培养20~24 h的培养液。
2.2 不同接种量对发酵最终酒精度的影响
别稳定在4.8和4.3附近）。而发酵温度为32 ℃和35 ℃时，pH 值皆呈下降趋势，尤其以35 ℃时最为明显。图3 b 指发酵过程中的总酸变化，不易看出，总酸变化趋势与pH 变化趋势相吻合。
总糖和还原糖的结果见图3 c 和3 d 。各处理的总糖和还原糖在前3 d 均急剧降低，然后降低速度变慢，到第7 d时，总糖和还原糖含量渐趋稳定。
结合图3 c、3 d和3 e，不难看出，总糖、还原升高，尤其以发酵温度为25 ℃和随着发酵时间的延长，酵温度为28 5 d
图2 接种量对酒精度的影响
Fig.2 Effect of inoculation quantity on alcoholicity
最大，约为7.5%，℃时，其温度为℃。
从图2可看出，随发酵时间的延长，各个处理的酒精含量逐渐增大。其中，接种量为1%在发酵期间的酒精度最低。当接种量为2%时，发酵7 d时的酒精度最高，达到7.6%。当接种量为3%、4%时，发酵前3 d酒精生产快，但发酵完成时反而酒精度比2%接种更多的代谢物，反而影响正常发酵[17]。酿酒酵母的最佳接种量为2%。
2.3
不同发酵温度对发酵过程的影响
图4 初始外观糖度对发酵过程的影响
Fig.4 Effect of initial appearance of Brix on fermentation
process
由图4 a 可知，发酵期间各处理pH 值整体上呈略微上升趋势，pH 值变化幅度较小，范围基本在4.0~4.2之间。从图4 b可以看出，各处理的总酸含量
图3 温度对发酵过程的影响
Fig.3 Effect of temperature on fermentation process
在整个发酵期间，特别是在发酵第2至第7 d 时，数值较为稳定，该结果基本与pH 值的变化一致。总糖的变化见图4 c，各处理在发酵期间的总糖呈逐渐下降趋势。发酵期间总糖变化大致可以分成两个阶段，发酵前两天时，总糖消耗速度较快，两天后，总糖消耗速度有所下降。各处理组间也呈现一定差异，发酵过
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如图3 a所示，发酵过程中, 发酵温度为25 ℃和28 ℃时，对应pH 值先呈上升，然后渐趋稳定状态（分
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.6
程中，总糖含量下降速度如下：16%组
A WRi R2酿酒酵母的生长曲线表明，该菌种的生物量随着培养温度的升高而有所增加，其对数生长期为培养时间4~20 h 之间。接种量为2%时，产酒量28 ℃时，pH 速率和产酒量，初始表观糖度为20%A WRi R2 参考文献
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技[9] . [J],酿酒科技,2001,106:
李慧, 王惠玲, , 等. 天然葡萄酒酵母菌种的分离、鉴定
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彭郦, . 高糖胁迫对生长期酿酒酵母生理代谢的影响
,2011,27(4):397-399
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高等教育出版社,1979
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Cheirsilp B, Umsakul K. Processing of banana-based wine product using pectinase and a-amylase [J]. Journal of Food Process Engineering, 2008, 31: 78-90
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