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榅桲果酒发酵基本因素的初步研究



全 文 :榅桲果酒发酵基本因素的初步研究
艾克拜尔·买买提,米叶赛·阿布都许科尔,阿布力米提·克力木
(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐 830052)
摘 要:初步研究了榅桲果酒的加工工艺及关键技术,采用正交试验方法优选出榅桲最佳酶解条件和果酒最佳发
酵条件。结果表明,果胶酶水解最佳条件为:温度 45 ℃,pH 3.5,时间 2 h,酶添加量 0.30 %;发酵最佳条件为:温度
26 ℃,pH 3.0,SO2 40 mg/L,接种量 0.3 %;当汁酒比为 1 ∶ 5时,产品感官评价最佳。
关键词:榅桲果酒;酶解;发酵工艺;感官评定
Preliminary Study of Quince Wine Fermentation Basic Factors
Aikebaier·Maimaiti,Muyesai·Abudouxukuer,Abulimiti·Kelimu
(College of Food Science and Pharmaceutical science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,
Xinjiang,China)
Abstract:preliminary study of quince wine processing techniques and key technology were carried out and
optimum enzymatic hydrolysis and fermentation conditions of quince wine were determined by orthogonal
experiment in this paper. Research results showed that optimum pectinase hydrolysis conditions were temperature
45℃, pH3.5, time 2 h, amount of enzyme 0.30 % and optimum fermentation conditions were temperature 26 ℃,
pH3.0, SO2 40 mg/L, inoculation size 0.3 %. Sensory evaluation of quince wine were highest when the juice and
wine ratio is 1 ∶ 5.
Key words:Quince wine; enzymolysis; fermentation techniques; sensory evaluation
作者简介:艾克拜尔·买买提(1975—),男(维吾尔),讲师,本科,工
程硕士学位,研究方向:生物技术。
食品研究与开发
Food Research And Development
2014年 3月
第 35卷第 6期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2014.06.011
榅桲英文 quince,蔷薇科榅桲属,别名木梨。榅桲
属仅榅桲一种,是古老珍奇稀少的果树之一。据有关
古代埃及文物考证及历史记载,榅桲已有 4 000多年
以上的栽培历史。榅桲原产于伊朗和土耳其,目前在
世界各国皆有分布。主要分布于美国、阿根廷、葡萄牙、
瑞士、德国、印度、伊朗、土尔其、日本、中国等地。榅桲
在新疆尚处在零星分散种植,还未形成生产规模。主
要分布在天山以南,沿塔里木盆地边缘的绿洲上,以
阿克苏地区的沙雅、库尔勒、喀什、克州、和田也有零星
种植,在阿图什乡最多[1]。
榅桲中的化学成分极为丰富,成熟果实富含糖、鞣
质、原果胶、有机酸(主要有苹果酸、柠檬酸、VC、奎宁酸、
芥草酸、延胡索酸等)、氨基酸;果肉含肉豆蔻酸、异油
酸甘油酯、挥发油和黄酮;种子含苦杏仁苷、脂肪油[2]。
很早以前维吾尔人就用榅桲来止咳、降血压、降
脂,治疗胃肠病、头晕心慌,防止肝病。维药记载,其温
中下气,祛湿解暑,消食除胀,治伤暑吐泻、消化不良、
关节疼等疾病。据文献报道,它除了具有降血压,降血
脂等作用外,还有补血,补肾、止咳、止泻、利尿、心脏病
等功效。特别是止咳、止泻作用最佳。由于果面凹凸不
平,果心大,果肉中石细胞多,加工制作时,利用部分约
占果实鲜重的 50 %~60 %左右[3-5]。在《本草图经》与《海
药本草》等的书中写到榅桲有治胸膈中积食,去醋水,
下气止渴,主水泻,肠虚烦热,散酒气,并宜生食欲卧吃
一两枚而寝,生熟皆宜;其疗效也是相当好的[6]。
果酒里含有大量的多酚,可以起到抑制脂肪在人
体中堆积的作用,它含有人体所需多种氨基酸和 VB1、
VB2、VC及铁、钾、镁、锌等矿物元素,果酒中虽然含有酒
精,但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低,一般
为 5到 10度,最高的也只有 14度,适当喝些果酒对健
康是有好处的。喝果酒的时候最好是搭配一些苏打饼
干或者蔬菜沙拉,一方面符合果酒的口感,另一方面,
此类点心和蔬菜中的纤维可以提前保护胃黏膜免受
刺激,减缓酒精的吸收速度;还可起到缓解压力、稳定
食品研发
37
情绪的作用。榅桲发酵成果酒,它本身的营养价值加
上发酵后形成果酒的营养价值,使它具有更多的营养
及益处。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 样品
榅桲(2012年 3月采购与新疆阿克陶县),安琪牌
葡萄酒干酵母和蔗糖(2012年购于乌市)。
1.1.2 试剂
果胶酶,SO2,蔗糖,费林试剂甲,费林试剂乙(葡萄糖
标准溶液,硫酸铜,就是酸钾钠,氢氧化钠,亚甲基蓝)。
1.1.3 仪器与设备
电子分析天平 d=0.01 g:北京赛特多利斯仪器系
统公司;HH-8恒温水浴锅:江苏省金坛市瑞华仪器
有限公司;DHP—9162型电热恒温培养箱:上海齐欣
科学仪器有限公司;FL-1电炉、SXKW-250数显控温
电热套:上海科恒实业发展有限公司;LDZX-30KBS
自动型不锈钢立式压力蒸汽灭菌器:上海申安医疗
器械厂;32型手持糖度计:上海淋誉贸易有限公司;
3X1组酒精计:河北省武强县亿达仪表厂;常规玻璃
仪器等。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
SO2、果胶酶 蔗糖
↓ ↓
榅桲预选→果实预处理→切块→榨汁(料水比 1 ∶ 4)→浸提(45℃,
2 h)→灭菌(118℃、30 min)→接种→发酵→粗、细滤→澄清→陈酿→
↑ 调配→灌装→巴氏杀菌→成品
添加酵母

活化干酵母
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 榅桲预选
成熟度八成以上,剔除虫斑,腐烂;
1.2.2.2 果实预处理
将果实表面的绒毛脱去,并除去种子,果蒂,萼;
然后清洗干净;
1.2.2.3 切块
将果肉成 50 g,切成大小均匀的葡萄大小;
1.2.2.4 榨汁
将果肉与蒸馏水按 1 ∶ 4的料水比,榨成果汁;并
添加 SO2及果胶酶;
1.2.2.5 浸提
将果汁在 45℃的温水中浸提 2 h[1];
1.2.2.6 灭菌
在 118℃灭菌 30 min;
1.2.2.7 接种
用 10倍的,30℃~35℃的果汁活化干酵母 10 min~
20 min;
1.2.2.8 粗、细滤
用纱布及滤纸,过滤酒样;
1.2.2.9 澄清
静止 1 d~2 d;
1.2.2.10 调配
果汁与果酒调配比为 1 ∶ 5。
1.2.3 酶解条件的优化试验
在考察单因素温度、时间、酶添加量、pH对果胶
酶解影响的基础上 ,采用 L9(34)进行正交优化试验,
试验设计见表 1。最后根据还原糖含量进行评定,采
用极差分析法确定最佳酶解条件。
1.2.4 发酵条件优化试验
在考察单因素接种量、温度、SO2对果酒风味影
响的基础上。采用 L9(34)进行正交优化试验,试验设计
见表 2。最后主要根据酒精度进行评定,采用极差分析
法确定最佳发酵条件[6]。
1.2.5 酒样调配及感官评定试验
在调配比例的研究中,设了 6组汁酒比,采用感
官评定的方法,评价标准见表 3,挑选最优的调配组[1]。
1.2.6 测定指标及方法
还原糖含量,可溶性固形物含量,酒精度(体积
比)以及菌落总数和大肠菌落的检测,采用常规检测
方法和国标规定的方法进行[7]。
表 1 酶解条件正交试验因素水平表
Table 1 Level of factors of orthogonal experiment of enzymolysis
conditions
水平
因素
A温度/℃ B浸提时间/h C pH D酶添加量/%
1
2
3
40
45
50
1
2
3
3.5
4.0
4.5
0.20
0.25
0.30
表 2 发酵条件正交试验因素水平表
Table 2 Level of factors of orthogonal experiment of fermentation
conditions
水平
因素
A温度/℃ B SO2用量/(mg/L) C接种量/% D pH
1
2
3
24
26
28
40
60
80
0.1
0.3
0.5
2
3
4
食品研发艾克拜尔·买买提,等:榅桲果酒发酵基本因素的初步研究
38
2 结果与分析
2.1 酶解条件的优化试验结果
通过试验可知,温度,时间,酶添加量,pH是影响
果胶酶酶解的主要因素,研究按照表 1的因素水平表,
选择 L9(34)正交表进行正交优化试验,以确定最佳的
酶解条件,结果见表 4。
由正交试验结果可知,对酶解条件影响的因素顺
序由大到小是浸提时间、温度、pH、酶添加量。其中,浸
提时间影响最大,酶添加量最小。最优组合是B2A2C3D1,
即酶解时间 2 h、温度 45 ℃、酶添加量 0.30 %、pH 3.5。
比较试验表 5发酵条件正交试验方案和试验结果中极
差 R值的大小,可以看出 4个因素的主次关系依次是
浸提时间>温度> pH>酶添加量[1]。
2.2 发酵工艺条件的确定
通过试验可知,温度、SO2的用量、接种量是影响
发酵条件的主要因素。研究按照表 2的因素水平表,
选择 L9(33)正交表进行正交优化试验,以确定最佳的
发酵工艺条件,结果见表 5。
由正交试验结果可知,发酵最佳组合为 D2C3A2B1,
即温度 26℃、pH 3.0、SO2 40 mg/L、接种量 0.3 %。比较
试验表 5结果中极差 R值的大小,可以看出 4个因素
的主次关系依次是:pH>接种量>温度>SO2[8]。
2.3 酒样调配及感官评定试验
研究按照表 3,选择 6种调配比例,挑选出最优的
比例组合,其结果见表 6。
由调配及感官评定试验结果得知,试验号 5的总
分最高为 97,即为最佳调配组,最佳汁酒比为 1 ∶ 5。
表 3 酒样调配及感官评价标准
Table 3 Blending and sensory evaluation standard
色泽(25分) 香气(35分) 口感与风味(40分)
浅黄,无亮度
(16以下)
浅黄,亮度一般
(17-19)
浅黄,色泽明亮
(20-22)
黄色,色泽透亮
(23-25)
果香突出,有浅浅的
酒香(19以下)
果香较浓,有较浅的
酒香(20-24)
及有果香,又有酒香
(25-29)
有浅的果香,及有较
浓酒香(30-35)
酒味较浅,余味有浓
厚的果味(22以下)
酒味一般,余味有较
浓的果味(23-28)
酒味浓点,余味有一
般的果味(29-34)
酒味较浓,余味有较
浅的果味(35-40)
表 4 酶解条件正交试验和试验结果
Table 4 Orthogonal experiment of enzymolysis conditions and
results
试验号 A温度
B浸提
时间
C酶添
加量
D pH
可溶性固型
物含量/%
还原糖
含量/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
61.07
80.29
64.92
20.37
26.76
21.64
6.39
1
2
3
1
2
3
1
2
3
69.22
80.09
56.97
23.07
26.70
18.99
7.71
1
2
3
2
3
1
3
1
2
60.00
72.66
73.62
20.00
24.22
24.54
4.54
1
2
3
3
1
2
2
3
1
72.48
68.18
65.62
24.16
22.73
21.87
2.29
5.00
4.50
5.50
5.50
6.00
5.00
6.50
4.50
5.00
18.83
25.24
17.00
27.17
33.40
19.72
23.22
21.45
20.25
优水平 2 2 3 1
优组合 A2B2C3D1
主次顺序 B>A>C>D
表 5 发酵条件正交试验和试验结果
Table 5 Orthogonal experiment of fermentation conditions and
results
试验号 A温度 B SO2
C接
种量
D pH
可溶性固型
物含量/%
酒精度
(体积比)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
15.90
16.60
14.10
5.30
5.53
4.70
0.83
1
2
3
1
2
3
1
2
3
16.20
15.70
14.70
5.40
5.23
4.90
0.50
1
2
3
3
1
2
2
1
3
14.20
14.80
17.60
4.73
4.93
5.87
0.94
1
2
3
2
1
3
3
1
2
14.20
18.20
14.20
4.73
6.10
4.73
1.37
3.00
3.00
2.50
3.50
3.50
4.00
3.50
3.00
3.50
4.50
6.00
5.40
7.20
5.10
4.30
4.50
4.60
5.00
优水平 2 1 3 2
优组合
主次顺序
A2B1C3D2
D>C>A>B
表 6 酒样调配及感官评定结果
Table 6 Blending and sensory evaluation results
试验号 汁酒比 色泽 香气 口感与风味 总分
1 1 ∶ 1 23 22 22 67
2 1 ∶ 2 22 24 25 71
3 1 ∶ 3 22 29 29 80
4 1 ∶ 4 23 30 34 87
5 1 ∶ 5 25 34 38 97
6 1 ∶ 6 23 31 40 94
艾克拜尔·买买提,等:榅桲果酒发酵基本因素的初步研究食品研发
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要高于 LBP。2.0 mg/mL的 LBP和 SeLBP对超氧阴离
子自由基的清除率分别为 51.48 %和 59.34 %,对羟自
由基的清除率分别为 50.23 %和 56.16 %。本实验合成
的SeLBP既具有抗氧化能力,又有补硒作用,是一种较
为理想的有机补硒产品。
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收稿日期:2013-08-13
2.4 产品质量标准
2.4.1 感官指标
黄色、色泽透亮、无悬浮物、无沉淀,具有和谐的
榅桲香味以及浓厚醇和酒香。
2.4.2 理化指标
榅桲果酒酒精度 7.20、可溶性固形物含量 3.4 %。
2.4.3 微生物指标
经过检验,该果酒无致病菌以及微生物感染引起
的腐败现象[9]。
3 结论
本文主要研究了榅桲果酒发酵工艺基本因素与果
汁酶解条件,采用正交试验方法优选出榅桲最佳酶解条
件、果酒最佳发酵条件及调配最佳比例。其中,果胶酶水
解最佳条件为:温度 45 ℃,pH 3.5,时间 2 h,酶添加量
0.30%;发酵最佳条件为:温度 26℃,pH 3.0,SO240mg/L,
接种量 0.3%;调配及感官评定为:汁酒比 1 ∶ 5最佳。
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