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雪莲果-西番莲混合果酒发酵工艺的研究



全 文 :雪莲果 -西番莲混合果酒发酵工艺的研究
潘嫣丽,农志荣* ( 广西农业职业技术学院,广西南宁 530007)
摘要 [目的]优选雪莲果 -西番莲混合果酒的发酵工艺。[方法]以雪莲果和西番莲果为原料,研究了糖度、酵母用量、温度、酸度和雪
莲果与西番莲果汁质量比对雪莲果 -西番莲混合果酒发酵的影响。[结果]糖度、温度、活性干酵母用量和酸度对混合果酒发酵的影响
较大,最佳发酵条件为:混合果汁含糖量 23%,雪莲果汁与西番莲果汁质量比为 9 /1,活性干酵母用量 0. 010%,温度 25 ℃,pH值 4. 0。
[结论]最佳发酵条件下可以获得色泽淡黄自然、透明,果香与酒香和谐,入口清爽,酒精度约 11. 7% ( V/V) 的雪莲果 -西番莲混合果酒,
且发酵结果比较稳定,达到工艺要求。
关键词 雪莲果;西番莲;混合果酒;发酵工艺
中图分类号 S37 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2011) 09 -05367 -03
Study on the Fermentation Technology of the Compound Wine of Yacon and Passion Fruit
PAN Yan-li et al ( Department of Food Engineering,Guangxi Agricultural Vocation-Technical College,Nanning,Guangxi 530007)
Abstract [Objective]The fermentation technology of the compound wine of yacon and passion fruit was optimized through the research.
[Method]The effect of the content of initial sugar,the amount of yeast,the temperature,the acidity and the ratio yacon /passion on the fer-
mentation of the compound wine of yacon and passion fruit as raw material was studied.[Result]The fermentation technology of the compound
wine was the content of initial sugar,the temperature,the amount of yeast and the acidity greatly affect the fermentation and the best fermenta-
tion condition was logy the content of initial sugar in mixed juice was 23%,the ratio of yacon /passion was 9 /1,the amount of active dried
yeast was 0. 010%,the temperature was 25 ℃ and the pH value was 4. 0. [Conclusion]Under the optimum condition,the wine with natural
color of light yellow,transparent,harmonious smell of both fruit and wine could be produced,which was tasting with the alcohol of approxi-
mately 11. 7% ( V /V) . The fermenting technique was stable and met the technical requirement.
Key words Yacon; Passion; Mixed fruit wine; Fermentation technology
基金项目 广西农业职业技术学院科技创新课题。
作者简介 潘嫣丽( 1967 - ) ,女,瑶族,广西兴安人,讲师,从事发酵技
术研究。* 通讯作者。
收稿日期 2010-12-28
雪莲果又称雪莲薯、亚龙果、亚贡,为菊科多年生草本植
物。其果实中含有 20 种人体必需的氨基酸及丰富的矿物
质,还含有大量的果寡糖和水溶性纤维,不含淀粉[1]。雪莲
果能有效地降低高血脂,控制胆固醇和糖尿病,促进人体新
陈代谢,调理胃肠道,清火排毒,防治面疱暗疮,提高人体免
疫力[2]。西番莲又名百香果,营养丰富,有“果汁之王”的美
称,其果实富含 Vc 等多种维生素、矿物质、必需氨基酸[3]。
基于雪莲果、西番莲的营养价值及高产特点,为开拓市场,笔
者就雪莲果 -西番莲混合果酒的工艺进行了研究。
1 材料与方法
1. 1 材料 雪莲果、西番莲、白砂糖: 市售;果胶酶:广州“远
天”牌混合果胶酶制剂;混合纤维素酶;活性干酵母:“安琪”
牌高活性干酵母;亚硫酸氢钠、氢氧化钠:分析纯,广东汕头
市西陇化工厂;酒精、柠檬酸:食用级。
1. 2 设备 飞利浦搅拌机、手持测糖仪、酒精计、酒精蒸馏
器、752型紫外分光光度计( 上海恒平科学仪器有限公司) 、
精密 pH计( 上海精密科学仪器有限公司,PHS-3C型) 、HH-S
数显恒温水浴锅( 金坛市医疗仪器厂) 、PB303-N电子精密天
平( 美国梅特勒) 等。
1. 3 雪莲果 -西番莲混合果酒的酿制 雪莲果经清洗、去
皮切分、打浆后加入果胶酶和混合纤维素酶,保温酶解 2 ~ 3
h,然后过滤取汁。西番莲果经清洗、切分、过滤取汁。2种果
汁按一定比例混合后,加入蔗糖、亚硫酸氢钠( 100 mg /L) 、氢
氧化钠或柠檬酸进行成分调整,接入菌种发酵。每天测定残
糖含量,主发酵结束后过滤,并测定酒精含量,继续后发酵和
陈酿,最后对果酒进行感官评定,并测定还原糖含量。
1. 4 测定方法
1. 4. 1 理化指标测定。酒精度:蒸馏比重法[4];残糖:手持
折光仪法; pH值: pH计法;还原糖:斐林试剂滴定法。
1. 4. 2 感官分析。由食品系的 10 位老师和学生按 GB /T
15038-1994《葡萄糖、果酒通用试验方法》进行品评,满分为
100分,其中滋味 40分,酒香 30分,色泽 20分,风格 10分。
2 结果与分析
2. 1 单因素试验
2. 1. 1 雪莲果汁与西番莲果汁的比例对混合果酒色、香、味
的影响。在糖度为 23%,pH 值 3. 5,酵母量为 0. 010%的相
同条件下,取西番莲汁与雪莲果汁的质量比为 5 /95、10 /90、
15 /85、20 /80进行发酵,陈酿后品评产品。由表 1可知,西番
莲果汁的用量为 10%生产的果酒质量最佳。
表 1 雪莲果与西番莲果比例对混合果酒品质的影响
Table 1 Effect of yacon and passion fruit ratio on compound fruit
wine quality
西番莲果 /雪莲果
( W/W)
Ratio of passion
and yacon fruit
滋味
Taste
酒香
Bouquet
色泽
Color
风格
Style
总分
Total
score
5 /95 37 23 14 8 82
10 /90 36 25 17 9 87
15 /85 35 27 14 7 83
20 /80 34 29 13 6 82
2. 1. 2 起始糖度对雪莲果 -西番莲混合果酒发酵的影响。
糖在雪莲果 -西番莲混合酿酒中起着重要的作用。雪莲果
与西番莲混合果汁含糖量在 4% ~ 7%,若不外加糖类,则发
酵酒度很低,因此,应适当添加蔗糖提高发酵酒度。理论上
一般按 1. 7%的蔗糖溶液经酵母发酵产生 1. 0% ( V /V) 的酒
来计算加糖量[5]。加入白砂糖将混合果汁的糖度分别调整
至 18%、23%、28%、33%,再加入果汁重 0. 010%的酵母,在
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39( 9) : 5367 - 5369 责任编辑 郑丹丹 责任校对 傅真治
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.09.050
pH值为 4的条件下,进行发酵。
由图 1和表 2可知,随着糖度的增加,酒精度逐渐升高,
含糖的多少不仅影响酵母繁殖量,同时也影响了果酒的风
味。糖度过高,还原糖和总糖的残留也多,发酵不彻底,不利
于果酒风味的形成,而且加糖过多会掩盖果酒香味,使果酒
风味单调。所以,加入适量的糖,得到的果酒才可以保持雪
莲果 -西番莲原有特性,并且增加其酒精度与风味。综合各
项指标,选择初始发酵糖度为 23%。与郭磊等[6]报道的发酵
型青梅果酒研制中的 23%的糖相同。
图 1 起始糖度对果酒残糖的影响
Fig. 1 Effect of initial sugar content on residual sugar content of
fruit wine
表 2 起始糖度对果酒品质的影响
Table 2 Effects of initial sugar content on fruit wine quality
起始糖度∥%
Initial sugar
content
还原糖含量∥%
Reducing sugar
content
酒精度( V /V)
%
Alcohol
感官评分
Sensory scoring
18 0. 52 9. 7 84
23 0. 55 11. 6 89
28 0. 80 11. 4 86
33 1. 10 10. 8 78
2. 1. 3 酵母接种量对雪莲果 -西番莲混合果酒发酵的影
响。酵母量的多少直接影响雪莲果 -西番莲混合果酒的风
味、口感、色泽。酵母量过多,发酵过快,不利于果酒风味的
形成; 酵母量过少,反应慢,酒精度也会受到影响,且易被杂
菌污染。在糖度为23%,pH值为4,温度相同的条件下,分别
加入果汁量 0. 005%、0. 010%、0. 015%、0. 020%的酵母进行
发酵。
酵母菌接种量少,自身繁殖代谢慢,杂菌生长快,原料代
谢成酒精不完全,残糖含量高,酯类物质含量低,酒质不协
调;接种量过大,酵母菌繁殖过旺,本身需要消耗大量的糖
分,酒精含量反而降低[7]。另外,酵母量大生长繁殖快,使酵
母提前进入衰亡期,所以残糖量增加,果汁中的营养物更多
地消耗在菌体细胞生长繁殖上,使代谢的底物变少,因而发
酵风味并没有因接种量增多而加强[8]。由图 2和表 3可知,
酵母量为 0. 010%时,果酒的残糖和还原糖含量较低,酒精度
和感官评分均最高。但与吴龙英等[9]研究的接种 0. 08%的
安琪酵母 2 号葡萄酒高活性干酵母发酵的果酒的酵母接种
量有一定的偏差。
2. 1. 4 酸度对雪莲果 -西番莲混合果酒发酵的影响。酸度
也是果酒发酵过程中一个重要的条件,一定的酸度可以抑制
细菌的繁殖,使发酵顺利进行,有利于酿制出口味纯正、透明
度好、稳定性好的果酒。处理好的果汁分别调 pH值为 2. 5、
3. 0、3. 5、4. 0、4. 5,在酵母量为 0. 010%,糖度为 23%,温度相
同条件下进行发酵。
图 2 酵母接种量对果酒残糖量的影响
Fig. 2 Effects of yeast inoculation amount on residual sugar con-
tent of fruit wine
表 3 酵母接种量对果酒品质的影响
Table 3 Effects of yeast inoculation amount on fruit wine quality
酵母量∥%
Yeast amount
还原糖含量∥%
Reducing sugar
content
酒精度( V /V)
%
Alcohol
感官评分
Sensory scoring
0. 005 0. 62 10. 4 84
0. 010 0. 54 11. 8 90
0. 015 0. 82 11. 1 86
0. 020 0. 84 11. 0 83
由图 3和表 4 可知,pH值为 3. 0、3. 5、4. 0、4. 5 时,雪莲
果 -西番莲混合果酒发酵的酒精度相差并不大,残糖量也较
低。一定的酸度具有护色、抑菌和防腐作用,但酸度太高会
抑制酵母发酵( 酵母最适生长酸度为 3. 5 ~ 4. 0,过高会抑制
酵母生长,过低则杂菌会生长) ,还会导致成品滋味太酸[10],
口感不好。由图 3 可见,pH = 2. 5 时,发酵速度减慢。综合
各项因素,选择 pH值为 4. 0比较合适。
图 3 pH值对果酒残糖量的影响
Fig. 3 Effects of pH value on residual sugar content of fruit
wine
表 4 pH值对果酒品质的影响
Table 4 Effects of pH value on fruit wine quality
pH值
pH value
还原糖含量∥%
Reducing sugar
content
酒精度( V /V)
%
Alcohol
感官评分
Sensory scoring
2. 5 1. 20 8. 5 78
3. 0 0. 80 10. 5 85
3. 5 0. 65 11. 3 89
4. 0 0. 55 11. 6 90
4. 5 0. 62 10. 3 86
8635 安徽农业科学 2011 年
2. 1. 5 发酵温度对雪莲果 -西番莲混合果酒发酵的影响。
由图4和表5可知,在20 ~30 ℃范围内,发酵温度越高,果酒
的发酵速度越快,超过 30 ℃发酵速度降低。且不同发酵温
度下果酒的酒精含量有一定的差异,其中 25 ℃条件下发酵
生产的果酒酒精度最高。其原因是酿酒酵母菌的最适发酵
温度为 25 ~32 ℃,此时酵母发芽速度已经很快[11],而且当温
度超过 30 ℃时,酵母的代谢会受到一定的影响,生产的果酒
酒精度低,风味差;当温度超过 35 ℃时,酵母菌的繁殖开始
受到影响,导致酵母菌老化、自溶,酒化酶活力减退,发酵提
图 4 不同温度对果酒残糖量的影响
Fig. 4 Effects of temperature on residual sugar content of fruit wine
前终止[12],而且容易导致醋酸菌及乳酸菌等杂菌的生长,产
生醋酸或乳酸,影响品质[13];但温度过低,发酵又过于迟缓,
发酵周期长,降低设备利用率,对生产不利。因此,发酵温度
宜选择在 20 ~ 30 ℃,综合各项因素选择 25 ℃比较合适,与
吴龙英等的研究结果[9]相同。
表 5 温度对果酒品质的影响
Table 5 Effects of temperature on fruit wine quality
温度∥℃
Temperature
还原糖含量∥%
Reducing sugar
content
酒精度( V /V)
%
Alcohol
感官评分
Sensory scoring
20 0. 82 9. 8 87
25 0. 54 11. 9 92
30 0. 62 10. 8 84
35 0. 89 9. 9 75
2. 2 最佳发酵工艺的选择 单因素试验结果表明,糖度、酸
度、温度、酵母接种量等对雪莲果 -西番莲混合果酒酿造的
影响较大。为确定最佳发酵条件,进行 4因素 3水平正交试
验。由表 6可知,对混合果酒酒精形成量和感官评分影响最
大的都是糖度,其次是温度; 最佳组合为: 糖度 23%,pH 值
4. 0,温度 25 ℃,酵母接种量 0. 010%,在此条件下酿造的雪
莲果 -西番莲混合果酒色泽金黄自然,拥有和谐的果香与酒
香,入口清爽,酒度达到 11. 7% ( V /V) 。
表 6 正交试验结果
Table 6 The orthogonal test result
试验号
Test No.
因素 Factors
糖度( A) ∥%
Sugar degree
pH值( B)
pH value
发酵温度( C) ∥℃
Fermentation
temperature
酵母接种量( D) ∥%
Yeast inoculation
酒精度( V /V) ∥%
Alcohol
感官评分
Sensory scoring
1 18 3. 5 20 0. 013 9. 5 83
2 18 4. 0 25 0. 010 10. 5 84
3 18 4. 5 30 0. 007 9. 4 80
4 23 3. 5 25 0. 013 11. 2 90
5 23 4. 0 30 0. 010 11. 0 86
6 23 4. 5 20 0. 007 10. 8 86
7 28 3. 5 30 0. 013 10. 2 82
8 28 4. 0 20 0. 010 11. 6 87
9 28 4. 5 25 0. 007 11. 2 88
酒精含量 K1 9. 8 10. 3 10. 6 10. 5
Alcoholicity K2 11. 0 11. 0 11. 0 11. 0
K3 11. 0 10. 5 10. 2 10. 3
R 1. 2 0. 7 0. 8 0. 7
感官评分 K1 82. 3 85. 0 85. 3 84. 7
Sensory scoring K2 87. 3 85. 7 87. 3 85. 7
K3 85. 7 84. 7 82. 7 85. 0
R 5. 0 1. 0 4. 7 1. 0
2. 3 验证试验 对最佳组合进行 3 次重复试验,结果以平
均值 ±标准差表示。经验证,混合果酒酒精含量为( 11. 7 ±
0. 2) % ( V /V) ,还原糖含量为( 0. 55 ± 0. 01) %,感官评分为
( 90 ±1) 。可见,在最佳组合条件下进行混合果酒重复发酵,
发酵结果比较稳定,达到工艺要求。
3 结论
将雪莲果 -西番莲( 质量比 9 /1) 混合果汁的糖度和酸
度调整至含糖量 23%、pH值 4,添加 0. 010%的活性干酵母,
在 25 ℃温度下发酵,发酵结束后进行过滤、陈酿、澄清等后
处理,可以获得色泽淡黄自然、透明,拥有和谐的果香与酒
香,入口清爽,酒精含量约 11. 7% ( V /V) 的雪莲果 -西番莲
混合果酒。
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963539卷 9期 潘嫣丽等 雪莲果 -西番莲混合果酒发酵工艺的研究