2.2 響應(yīng)面優(yōu)化葡萄酒工藝試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.2.1 數(shù)字模型的建立及分析

結(jié)合單因素試驗(yàn)所獲結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化自釀葡萄酒工藝條件。選取發(fā)酵溫度（A），發(fā)酵時(shí)間（B），陳釀時(shí)間（C)3個(gè)因素作為影響因子，以甲醇含量（Y）為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)3因素3水平響應(yīng)面試驗(yàn)，Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由Design Expert 8.0.6軟件統(tǒng)計(jì)計(jì)算，對(duì)表2的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合，得到各因素水平對(duì)自釀葡萄酒中甲醇含量影響的二次多項(xiàng)回歸模型：Y=283.20+9.25A+0.13B+2.13C-2.50AB-6.00AC-1.75BC+29.22A2+4.98B2+4.22C2。

由表3可知，上述建立的回歸模型極顯著（P<0.000 1），失擬項(xiàng)不顯著（P=0.504 3>0.05）。表明自釀葡萄酒工藝數(shù)據(jù)模型的選取具有一定的科學(xué)性與合理性；模型的決定系數(shù)R2為0.967 9，校正決定系數(shù)R2Adj為0.926 7，則表明該模型與試驗(yàn)的結(jié)果擬合度良好，因此可用此模型對(duì)基于甲醇含量控制的自釀葡萄酒工藝參數(shù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。根據(jù)表3中F值大小可以判斷，3個(gè)因素對(duì)自釀葡萄酒中甲醇含量的影響大小順序?yàn)榘l(fā)酵溫度>陳釀時(shí)間>發(fā)酵時(shí)間，其中一次項(xiàng)A達(dá)極顯著水平（P<0.01），交互項(xiàng)AC達(dá)顯著水平（P<0.05），二次項(xiàng)A2、B2對(duì)自釀葡萄酒中甲醇含量的影響也達(dá)到顯著水平（P<0.05）。綜合所有數(shù)據(jù)結(jié)果表明，該模型能較好地反映出自釀葡萄酒工藝中發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、陳釀時(shí)間3者之間的關(guān)系，所得的回歸方程能較好地預(yù)測(cè)自釀葡萄酒工藝中甲醇含量在不同條件下的變化規(guī)律。

2.2.2 影響因子間交互作用分析

通過采用Design-Expert.V 8.0.6軟件繪制自釀葡萄酒工藝的響應(yīng)面圖與等高線圖，可以較直觀地反映出各因素及其相互作用對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。響應(yīng)面圖的曲面彎曲程度越大，則表明兩因素間的交互作用越顯著。

由圖7可直觀地反映出自釀葡萄酒工藝中的發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、陳釀時(shí)間之間的交互作用對(duì)其中甲醇含量的影響程度。發(fā)酵溫度和陳釀時(shí)間的交互作用對(duì)自釀葡萄酒中甲醇含量的影響顯著（P<0.05），其余因素間交互作用影響不顯著（P>0.05），這與方差分析結(jié)果一致。

2.3 針對(duì)自釀葡萄酒工藝的驗(yàn)證

通過軟件分析所建立的發(fā)酵工藝模型，得到自釀葡萄酒最佳工藝條件為發(fā)酵溫度24.04℃，發(fā)酵時(shí)間19.16 d，陳釀時(shí)間為80.97 d。為便于實(shí)際操作及工藝條件的可行性，將最佳工藝參數(shù)修正為發(fā)酵溫度24℃，發(fā)酵時(shí)間19 d，陳釀時(shí)間為81 d。在此工藝條件下進(jìn)行3組平行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算得到甲醇含量實(shí)際值為281 mg/L，與預(yù)測(cè)值279 mg/L相近，說明本試驗(yàn)的回歸模型方程具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

應(yīng)用響應(yīng)面優(yōu)化后的最佳條件所得自釀葡萄酒，檢測(cè)得到其各項(xiàng)指標(biāo)為：酒精度（溫度為20℃時(shí)）為13.5%vol；總糖為58.7 g/L；干浸出物為29.8 g/L；揮發(fā)酸（以乙酸計(jì)）為0.6 g/L；檸檬酸為0.9 g/L。產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15037—2006《葡萄酒》要求。

3 結(jié)論

本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取對(duì)自釀葡萄酒甲醇含量影響較大的3個(gè)因素，對(duì)釀造工藝進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。最終確定自釀葡萄酒工藝的最優(yōu)參數(shù)為選擇木質(zhì)發(fā)酵容器發(fā)酵，酒曲添加量1.0%，發(fā)酵溫度24℃，發(fā)酵時(shí)間19d，陳釀溫度20℃，陳釀時(shí)間81d，在此工藝條件下制得的葡萄酒呈現(xiàn)紫紅色，清亮透明，無顯見懸浮物，具有和諧純正的果香味，口感較純正、舒暢及完整，回味悠長，具備葡萄酒的良好風(fēng)格，甲醇含量為281 mg/L。因此，本研究得出的最優(yōu)控制甲醇含量的葡萄酒釀造工藝具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)提高自釀葡萄酒質(zhì)量安全有重要的實(shí)際意義。

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