全 文 ：2007.2(总第145期)
雪梨发酵酒的加工工艺研究
姜 峥1 苏政波2 马 闯2 王丽珍3
(1山东农业大学食品科学与工程学院 泰安 271018)
(2山东省食品发酵工业研究设计院 济南 250013)
(3济南市卫生科技交流服务中心 济南 250013)
摘 要 以雪梨为原料,从护色剂种类和浓度、酵母量与发酵温度的选择、酵母添加量和总糖含量关系、酵母添加量和酒精度
关系、酵母添加量和滴定酸度关系等方面进行研究。结果表明:用100ppmNa2SO3+0.5‰异Vc钠护色,用果胶酶、淀粉酶、糖化
酶处理雪梨梨汁,在30℃条件下,加入0.03%的活性干酵母进行发酵是雪梨发酵酒的最佳生产工艺。
关键词 雪梨 发酵酒
-16-ShandongFoodFermentation
0 前言
梨是我国继苹果、柑橘之后的第三大水果,我
国的梨品种资源非常丰富[1]。梨栽培面积1333多万
公顷,年产1270万吨,其栽培面积与产量均居世界
第一。[2]梨果实饱满,性寒凉,含水量多,含糖高,其
中主要是果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖,还含多种
有机酸,故汁多爽口,香甜宜人。其代表赵州雪花梨
是河北赵县特产,已有2200多年的栽培历史,因其
果肉洁白如玉,似霜如雪而得名。史载有赵州御梨
“大如拳,甜如蜜,脆如菱”之说。其果实以个大、体
圆、皮薄、肉厚、色佳、汁多、味香甜而闻名天下。一
般单果重400g左右,最大1900g,含糖量12%～
14%。最高可达16.5%。梨价格低资源丰富,如若
采用现代生物技术生产梨酒,不仅可提高梨的附加
值,还可以节约粮食。
按照国标GB/T17204-1998饮料酒分类,发酵
酒是指以粮谷、水果、乳类等为原料,主要经酵母发
酵工艺制成的,酒精体积含量<24%的饮料酒。主要
有啤酒、葡萄酒、果酒。然而采用原汁发酵加工雪梨
酒易发生褐变,浑浊等质量问题,技术难度高。原因
一是加工过程中,果汁(酒)中部分氨基化合物的褐
变活性较强,在有共存的羰基化合物情况下,发生
非酶褐变;二是果汁(酒)中存在大量的多酚氧化酶
和过氧化酶,使单宁类多酚化合物在有氧条件下迅
速发生酶促褐变;三是由醋酸菌等引起的产酸性微
生物病害;四是由苦味芽孢杆菌、乳酸菌等的浸染
引起的酒液出现失光、浑浊、风味损害等。本文研究
梨酒加工工艺中的工序,解决了难题,开发出优质
梨酒新产品。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 原料 雪梨 要求成熟度适中、中等大小、无病
虫害、无腐烂。
1.1.2 辅料
白砂糖符合GB317.1-1998山东天园食品有限公司;
果胶酶、糖化酶、淀粉酶 天津市利华酶制剂厂;
异Vc钠等试剂或药品为分析纯或化学纯;
碱性酒石酸铜甲液:称取15g硫酸铜(CuSO4.5H20)及
0.05g次甲基兰,溶于水中并稀释至1000mL;
碱性酒石酸铜乙液:称取50g酒石酸钾钠及75g氢氧
化钠,溶于水中,再加入4g亚铁氰化钾,完全溶解
后,用水稀释至1000mL,储存于橡胶塞玻璃瓶内;
乙酸锌溶液:称取21.9g乙酸锌,加3ml冰乙酸,加水
溶解并稀释至100mL;
亚铁氰化钾溶液:称取10.6g亚铁氰化钾,加水溶解
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并稀释至100mL
葡萄糖标准溶液:精密称取1.000g经过96±2摄氏度
干燥2h的纯葡萄糖,加水溶解后加入5ml盐酸,并加
水稀释至1000mL。此溶液每毫升相当于1mg葡萄糖。
盐酸(1+1),量取50ml盐酸用水稀释至100mL
氢氧化钠溶液(200g/L)
甲基红指示液 称取甲基红0.10g,用少量乙醇溶解
后,稀释至100mL。
抗氧化剂:亚硫酸氢钠、亚硫酸或二氧化硫。药品为
分析纯或化学纯。
1.1.3 菌种 葡萄酒用高活性干酵母,湖北安琪酵母
股份有限公司生产。葡萄酒用高活性干酵母在30℃
活化1h。
1.1.4 仪器与设备 电子天平、电热恒温培养箱、水
果破碎机、打浆机、榨汁机、不锈钢过滤机、真空旋
转蒸发器、大口发酵缸、小口陈酿缸、冰箱、座式自
动电热压力灭菌器、电热恒温鼓风干燥箱、酸式滴
定管、可调电炉等。
1.2 方法
理化指标(酒度、总糖、总酸等)采用中华人民
共和国国家标准《葡萄酒、果酒通用试验方法》蒸馏
比重法、直接滴定法、中和滴定法测定。
2 生产工艺
2.1 工艺流程
雪梨→分选、清洗→破碎→护色→压榨→果汁→巴
氏杀菌→成分调整→活化酵母→发酵
2.2 选果
选用成熟度较高、均匀一致,有香气产生的鲜
果为原料,剔除有病虫害、损伤、腐烂的劣果。刚采
摘的鲜果,糖度低,单宁含量高,酿造中产酒率低,
且给果酒带来涩味;过熟过软果,糖度低,酸度高,
且果实易受霉菌污染,使发酵液挥发酸升高,总酸
升高,产酒率很低;只有八九成熟的果实,糖含量高,
产酒率高,总酸、挥发酸、单宁含量低,果实中香味
物质在发酵时绝大部分转入发酵物中,赋予汁液鲜
美、清香的风味和一定的典型性。
2.3 清洗
将果实倒入浸泡池,浸泡后再用清水反复冲
洗,除去枯附在皮上的尘壤、泥沙、污物等、减少非
酿酒微生物.以利发酵的正常进行。沥干水分后待
用。鸭梨果皮和果核容易发生褐变,但是梨皮中含
有多种芳香成分,带皮发酵,将有利于梨酒香气的
形成与保持。[3]所以清洗后最好去除果核。
值得注意的是,雪梨中的单宁含量高,当产品
在开放式的加工过程中一旦与铁铜等金属器具接
触,单宁即与铁离子生成单宁酸盐,呈蓝黑色沉淀。
[4]另外,雪梨中的某些氨基酸在一定温度条件下,还
可与铜离子形成化合物,使氧化褐变加剧,形成稳
定的深色络合物。所以在加工时,应尽量避免与铁
铜等金属接触。
2.4 破碎护色
梨在加工过程中易发生褐变反应。这是因为在
它的氨基化合物中组氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸、羟
脯氨酸、色氨酸、苏氨酸的褐变活性极强,与褐变速
度较快的共存的羰基化合物如葡萄糖、2一乙烯之
类的不饱和醛、α一二羰基化合物结合发生了复杂
的美拉德Mailard反应.生成黑蛋白素,这就是非酶
褐变。非酶促褐变的速度与氨基酸的含量及羰基化
合物的类型有关。醛糖比酮糖活泼,尤以单糖作用
最快。糖类中只有还原糖参与这一反应,其中呋喃
糖的反应速度较吡喃糖要快10倍左右。[5]
另外,雪梨中还含有大量包括单宁在内的多种
多酶化合物,单宁中的儿茶酚在空气中,氧和多酚
氧化酶、过氧化酶共存的情况下,生成酯类化合物,
经聚合最终生成黑色素(Melanin);雪梨中的氨基酸
在酶的作用下也生成黑色素[6],以上两种情况都是
酶促褐变。[7]为此,必须采取一定的护色措施来减弱
或抑制褐变反应,可以利用如SO2与H20形成H2S03可
与羰基化合物结合生成磺酸基,减缓了Mailard反应
的进行;H2S03、Vc与02反应,减少了可利用的氧量,
中断多酚氧化酶催化形成邻醌或其他中间物反应
的进行;pH值对酶促褐变影响较大,通过添加一定
量的柠檬酸可减缓酶促褐变的原理,用加入Vc或柠
檬酸或异抗坏血酸等方法,本实验将Vc和异Vc钠的
护色作用加以比较,最后确定采用加5‰异Vc钠来
防止褐变,达到护色剂的良好效果。异Vc钠的用量
以实验方法确定。
2.5 榨汁
雪梨中的水分是以游离水、胶体结合水、化合
水3种状态水存在于果实的组织中,在破碎基础上
采用榨汁机榨汁的过程中要注意避免由于氧气的
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接触造成的褐变发生。
2.6 杀菌
果 酒 易 出 现 生 物 病 害 , 主 要 由 醋 酸 菌
(Acetobacter)、乳酸菌(Lactobacilus)及克勒克氏柠檬
形酵母(Kloeckeraapiculata)等引起。[9]
为达到果酒的生物稳定,果实榨汁后要马上添
加SO2以抑菌,或榨汁后进行巴氏杀菌,巴氏杀菌同
时还可起到抑制酶活性的作用。
2.7 浓缩原汁
原梨汁本身的总糖含量低,直接发酵酒精度偏
低,为了提高酒精度,应调整总糖含量。调糖可采用
3种方法:加入白砂糖、加入果葡糖浆和浓缩梨汁的
方法[10]。本试验采用真空旋转蒸发器浓缩梨汁达到
理想糖度发酵的方法,发酵速度较快,最后得到的
梨酒的风味也较好。
生物酶的应用。果胶酶、淀粉酶的加入有利于
果胶、淀粉的分解和利用,降低汁(酒)中保护性胶体
的含量,提高出汁率和酒的澄清程度。糖化酶的加
入对酵母的生理活动起到催化加速的作用。在原梨
汁中加入原汁量5‰的果胶酶、糖化酶、淀粉酶,充
分摇晃使分布均匀。
加入一定量亚硫酸钠,使其含量为100ppm,可
以有效阻止微生物生长,起到防腐作用。
2.8 活化酵母
果酒酿造是以人工种植或野生果品为原料.
通过酵母菌株的生理代谢作用,生成香气怡人、质
地净爽的果酒:因而菌种的性能好坏直接影响到果
酒的质量。梨表面的野生酵母数量不多,为方便生
产的可操作性,我们采用人工添加活性干酵母,酵
母的选择依据为发酵力强、发酵平稳、有后劲、发酵
后的酒典型性突出。国内使用最多的活性干酵母为
宜昌安琪牌葡萄酒酵母。安琪葡萄酒酵母的发酵速
度比酒精酵母要快,而且由安琪葡萄酒酵母发酵得
到的果酒的果香味更好些,所以当没有梨酒专用酵
母时,可以选用安琪葡萄酒酵母。[11]
称取适量的葡萄酒活性干酵母,本次试验分
别称取为发酵果汁量的1‰、3‰、5‰、7‰的干酵
母,加入10倍30℃蒸馏水中,轻轻摇匀,保温20～
30min,每10min震荡一次,至有大量气泡产生时
即活化完毕。[12]分别将四组干酵母添加在4份相同
量的梨汁中,并且每份均在20℃、30℃、37℃条件
下设置控温发酵样品,定期测定酒精度;终了时
测定总酸度,进行感官评价。确定最优发酵量和
发酵温度。
2.9 发酵
加入最优量的已活化的活性干酵母,控制在最
优发酵温度中,定期检测其总糖,滴定酸度,酒精度
并进行感官评价。
3 结果与分析
3.1 护色剂的选择
鉴于实验条件,选择不同浓度的Vc和异Vc钠溶
液,在打浆同时添加到打浆机中,经过一定时间察
看梨汁的颜色变化。结果如下:考虑到生产时的实
际情况,经过静置3个h后,未添加护色剂的梨汁褐
变严重。添加护色剂的梨汁颜色变化如表1所示。
表1 添加护色剂的梨汁颜色变化表
由此可见,2‰、1‰、0.5‰的异Vc钠溶液和2‰、
1‰的Vc溶液都满足护色的要求。但同时考虑经济
成本等因素的条件下,选择0.5‰的异Vc钠溶液更为
合理。
3.2 最佳酵母量与最佳温度的选择
在成分调整操作之后,称取一定量的酵母,使
其含量符合梨汁的0.1‰、0.3‰、0.5‰、0.7‰;每组
不同酵母添加量的梨汁再均分为3组,分别放置于
20℃、30℃、37℃的恒温箱中。每隔12h测定梨汁的
酒精度。酵母添加量和温度对滴定酸度和酒精度的
影响如表2系列所示。
表2 酵母添加量和温度对酒精度的影响表
表2-1 酵母添加量(0.1‰)
2‰ 1‰ 0.5‰ 0.2‰
异Vc钠溶液 无变化 无变化 无变化 略有褐变
Vc溶液 无变化 无变化 略有褐变 褐变
时间(h) 20℃发酵的酒精度 30℃发酵的酒精度 37℃发酵的酒精度
12 0.8 1 3
24 3 2 6.5
36 5 5.8 8.2
48 7 9 9.2
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酵母添加量0.1‰时酒精度随温度的变化
表2-2 酵母添加量(0.3‰)
酵母添加量0.3‰时酒精度随温度的变化
表2-3 酵母添加量(0.5‰)
酵母添加量0.5‰时酒精度随温度的变化
表2-4 酵母添加量(0.7‰)
酵母添加量0.7‰时酒精度随温度的变化
表3 感官品评表
由表2系列可见,当酵母添加量为0.3‰、
0.5‰时,20℃发酵得到的酒精度较低;30℃、
37℃发酵得到的产品酒精度一致且大于当酵母
添加量为0.1‰、0.7‰时,在20℃、30℃、37℃的
发酵得到的产品酒精度。因而可初步判断酵母
添加量为0.3‰、0.5‰,温度保持30℃、37℃有利
于发酵的进行。进一步结合表3感官品评表可以
确定37℃对发酵产品的感官质量主要是香气、
滋味方面有负面影响。所以,酵母添加量为
0.3‰、0.5‰时,采用30℃发酵温度,得到产品的
品质最好。
3.3 0.3‰、0.5‰含量酵母比较发酵试验
加入0.3‰、0.5‰的已活化的活性干酵母,
控制在最优发酵温度30℃中,定期检测其总糖,
滴定酸度,酒精度并进行感官评价。
外观 香气 滋味 典型性(风格)
酵母添加量
0.3‰,30℃
浅黄
色
特有的果香和浓
郁的酒香
香甜爽口,醇厚,
软润
爽,甜,酸,馥
感,味和谐
酵母添加量
0.3‰,37℃
浅黄
色
特有的果香,酒
香淡
香甜,略有涩味
带来的不和谐
爽,甜,酸,有
涩味残留
酵母添加量
0.5‰,30℃
浅黄
色
特有的果香和浓
郁的酒香
香甜爽口,醇厚,
软润
爽,甜,酸,馥
感,味和谐
酵母添加量
0.5‰,37℃
麦杆
黄色
酒香淡,略有发
酵味
香甜味不足
爽,酸,馥感甜
味不足
时间(h) 20℃发酵的酒精度 30℃发酵的酒精度 37℃发酵的酒精度
12 1 2 3.8
24 3.4 4.5 7
36 5 6.5 9.5
48 6.5 10 10
时间(h) 20℃发酵的酒精度 30℃发酵的酒精度 37℃发酵的酒精度
12 2 2 4
24 4 6 7
36 6.5 9 9
48 9 10 10
时间(h) 20℃发酵的酒精度 30℃发酵的酒精度 37℃发酵的酒精度
12 1.5 2.6 4.5
24 4 5 7
36 6 8 9
48 9 9 9.8
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表4 酵母添加量和总糖含量关系表
不同酵母添加量时总糖含量随时间的变化
表5 酵母添加量和酒精度关系表
不同酵母添加量时酒精度随时间的变化
表6 酵母添加量和滴定酸度关系表
由以上三个表格可以看出,随着时间的推移,
糖不断被转化利用,总糖含量不断减少;酒精度、酸
度都在不断增加。在第5天残糖量,总酸度都逐渐趋
于平衡,酵母添加量为0.3‰、0.5‰的两份样品都结
束前发酵,进入后发酵。此时由发酵得到的酒精度
在量上一致,表明30℃的发酵温度下,酵母添加量
0.3‰、0.5‰的发酵过程相近。考虑到实际生产的经
济成本方面的问题,应选择添加0.3‰活性干酵母。
4 小结
4.1 当异Vc钠的添加量为0.5‰时,成本低及护色
效果好。
4.2 通过整个实验表明,当酵母添加量0.3‰时,在
30℃的温度下发酵,充分发酵5天后,所得发酵酒的
品质好,成本低。
参考文献
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[11]干白雪梨酒的工艺研究 杜娟,刘利强 酿酒科技 2006年第12期
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时间(d) 0.3‰活性干酵母梨酒酒精度 0.5‰活性干酵母梨酒酒精度
1 4.3 5.7
2 9.5 9.0
3 10.0 10.0
4 10.5 10.5
5 11.0 11.0
6 11.2 11.3
时间(d) 0.3‰活性干酵母梨酒总糖含量 0.5‰活性干酵母梨酒总糖含量
0 16.9% 16.2%
1 11.7% 9.7%
2 7.2% 8.8%
3 2.00% 2.65%
4 0.64% 0.60%
5 0.45% 0.50%
6 0.340% 0.325%
时间(d) 0.3‰活性干酵母梨酒滴定酸度(mol/1) 0.5‰活性干酵母梨酒滴定酸度(mol/1)
0 0.0110 0.0105
1 0.0225 0.0240
2 0.0350 0.0334
3 0.0379 0.0439
4 0.0382 0.0446
5 0.0384 0.0444
6 0.0385 0.0449
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