全 文 :第 47卷(总第 165期)
桑椹又名桑果、桑枣、桑乌,紫黑色或玉白色,长
椭圆形,鲜食味美,甜中略酸,清香可口。桑椹在中国
已有5000多年的利用历史,有“中华果皇”之美誉。早
在1993年桑椹就被国家卫生部列为 “既是食品又是
药品”的农产品,它不但是美食,还是治病的良药。桑
椹酒的酿制历史悠久,文化底蕴深厚,具有营养成份
丰富,保健功能性强,符合市场的需求等特点,有很
高的开发利用价值和市场潜力。 桑椹酒的种类可以
分为桑椹发酵酒与桑椹浸泡酒,其工艺主要区别为,
桑椹发酵酒是通过添加活性酵母, 采用现代生物发
酵技术获得的发酵酒。 而桑椹浸泡酒则是运用脱臭
食用酒精对桑椹果汁进行浸泡处理, 从而获得的果
酒。将现代发酵技术与传统的浸泡技术相结合,所酿
制的桑椹酒具备更独特的口感与优良的品质。
本文通过对桑椹发酵原酒主发酵的正交试验,
达到对桑椹发酵原酒工艺的优化分析。 并对桑椹发
酵原酒与桑椹浸泡原酒进行混合配比之后, 获得的
桑椹酒成品进行感官分析, 理化指标以及营养成分
桑椹酒酿造工艺以及理化和营养指标分析
吴婧婧,梁贵秋,陆春霞
(广西蚕业技术推广总站,广西南宁 530007)
摘 要: 采用桑椹为原料,运用桑椹发酵酒酿造技术与桑椹果汁浸泡工艺技术相结合可获得风味独特的桑椹酒。 通
过对桑椹发酵原酒主发酵的正交试验分析,结果表明:桑椹果汁中,添加初始含糖量为23%,亚硫酸氢钠含量为0.08g/L
和酵母接种量为0.21g/L为最佳工艺条件。 将桑椹发酵原酒和桑椹浸泡原酒按照5.6:1的比例混合之后,检测表明,桑
椹酒中维生素C的含量较高,为23.3μg/100mL,维生素E的含量达到19.1μg/100mL。桑椹酒的矿物质元素含量也很高,
其中微量元素硒含量为0.002mg/L。
关键词: 桑椹酒,酿造工艺,理化分析,营养分析
中图分类号: TS207.4 TS262.7 文献标识码: A 文章编号:1674-506X(2011)05-0091-0004
Study on Mulberry Wine Brewing Process and Analyze on Physical and
Chemical Index and Nutrition Index
WU Jing-jing, LIANG Gui-qiu, LU Chun-xia
(Guangxi Sericulture Technology Extension Station, Nanning GuangXi 530007,China)
Abstract: Combined fermentation technology with original fruit soaked process could get unique flavor mulberry wine
which made mulberry fruitfas raw material. Analyzed orthogonal experiment on conditions of the main fermentation of
mulberry original wine, the results showed that 23% of initial sugar content, 0.08g/L of sodium bisulfate content and 0.21
g/L of yeast as the best factors of process. Mixed the mulberry of fermented original wine with mulberry of the soaked
original wine in ratio of 5.6:1, the test showed that the mulberry wine was high in vitamin C content, had 23.3μg/100mL
and vitamin E content was 19.1μg/100mL. Mulberry wine is also very high content of minerals, including microelement
0.002mg / L of selenium content.
Key words: Mulberry wine; Brewing process; Physical and chemical analysis; Nutrition analysis
doi: 10.3969/j.issn.1674-506X.2011.05-025
收稿日期: 2011-08-23
基金项目: 桑椹桑叶加工利用研究与开发(桂农业函 2009692 号)。
作者简介: 吴婧婧(1983-),女,硕士研究生,助理农艺师,主要从事桑蚕资源综合利用的研究。
周铭锋等:响应面法优化谷胱甘肽发酵培养基的研究
Food and Fermentation Technology
第 47卷(第 5期) Vol.47,No.5
2011年第 5 期
的测定。从而酿造出符合消费者的需求,大众皆宜的
桑椹酒成品,为桑椹酒的大量生产提供有效的参考,
进而提高桑椹酒在市场上的潜力和竞争力。
1 实验材料和仪器
1.1 实验材料
新鲜成熟的桑椹:广西蚕业技术推广总站提供;
菌种:安琪葡萄酒活性干酵母;白砂糖:一级;所用试
剂为分析纯;95%食用酒精:市售。
1.2 试验仪器
榨汁机、 PAL-1手持糖度计、分析天平、蒸馏装
置、酒精计、PHS-3D酸度计。
2 实验方法
2.1 桑椹酒酿造的工艺流程
①采果→选果→洗果 →破碎压汁→初
滤→调整→主发酵→分离→后发酵→初滤→
桑椹发酵原酒
②桑果→挑选→清洗→破碎压汁→初
滤→桑椹果汁→食用酒精浸泡→过滤→桑椹
浸泡原酒
③混合调配→调整(白砂糖、蜂蜜)→陈酿→澄
清→精滤→装瓶→巴氏灭菌→桑椹酒成品
2.2 原料处理
选取果实在八成熟以上的新鲜桑椹, 清洗之后
经压榨使得渣汁分离,获得桑椹果汁。
2.3 桑椹发酵原酒的酿造
2.3.1 主发酵正交试验设计
量取9份10L(质量为10.4kg)的桑椹果汁,根据
桑椹酒的初始含糖量、 亚硫酸氢钠含量和酵母接种
量对桑椹酒的酒度、发酵终止时间、总酸、总糖的显
著影响,设计出3因素3水平的正交试验,并进行3次
重复。 主发酵的温度控制在25℃-28℃之间,最高不
能超过30℃。 正交设计因素表见表1。
表1 影响主发酵因素的正交设计表
Tab.1 The orthogonal design of influence factors on the main fermentation
2.3.2 安琪酵母的活化:
以5%的安琪葡萄酒活性干酵母浓度加入桑椹
果汁中,小心混匀,并于37℃~40℃水浴10min,进行
酵母的活化。
2.3.3 正交试验数据分析方法
测定经过主发酵之后的桑椹酒的最终指标:总
糖,总酸、酒精度和发酵结束时间,作为评判主发酵
工艺的最终标准。
2.3.4 结果测定方法
酒精度:酒精计法;总糖:直接滴定法;总酸:酸
碱滴定法,以柠檬酸计。
2.4 后发酵
将发酵结束之后的果酒通过400目滤布,分离去
渣,补加亚硫酸氢钠,使SO2含量为50mg/L,再将果酒
密封静置8d-10d,温度不超过24℃。
2.5 桑椹浸泡原酒的制备
由于桑椹果实的香味比较淡, 必须通过酒精浸
泡的方法和增香,可以将桑椹按照2.2的方法处理以
后, 取一部分桑椹果汁按1∶2比例加入27%的脱臭食
用酒精浸泡,经过密封静置8d-10d后过滤,可以到紫
红色透明有光泽的桑椹浸泡酒。
2.6 混合调配
用酒精计分别测定桑椹发酵原酒与桑椹浸泡酒
的酒度,按照公式
X= V·(A-B)C-A
X—需要的桑椹浸泡酒;
V—桑椹发酵原酒的体积;
A—调度后达到的酒度;
C—桑椹浸泡酒本身的酒度
将桑椹发酵原酒与浸泡原酒混合进行配比,酒
度在12度(V/V)左右为最受欢迎。
2.7 再滤和调整
将混合好的果酒用0.3%的硅藻土过滤一次,得
到比较澄清的果酒,同时增强酒的稳定性。果酒成品
要具有一定的糖、酸度,糖度按照半甜型果酒调配,
酸度则控制在pH为 3.3~3.5,并加入适量蜂蜜使桑果
酒保持最佳风味。
2.8 陈酿
陈酿的作用是形成酯类达到增香, 将酒密封于
大容量缸中进行密封陈酿,减少酒液与氧气接触,避
免酒被氧化。 于20℃左右的低温储存,时间不少于3
个月,最好为2年以上至5年。
2.9 澄清和精滤
将明胶用水在60℃-70℃下充分浸泡,搅拌至完
全溶解,加水稀释成1%的溶液。取原酒,将0.1%的明
胶添加量加入原酒中,充分摇匀,在5℃的条件下静
置澄清。用板框过滤机或者滤膜板过滤,使酒装瓶后
A 初始含糖量(%) B 亚硫酸氢钠含量(‰) C 酵母接种量(g/L)
23 0.08 0.11
26 0.10 0.16
30 0.12 0.21
92
第 47卷(总第 165期)
清澈透明,不产生沉淀。
2.10 巴氏灭菌
装瓶之后要立即进行巴氏灭菌, 温度控制在
65℃-70℃之间,灭菌时间10min。
2.11 理化指标和营养成分的测定
pH:使用精密级数字式酸度计直接测定;可溶
性固形物: 糖度计; 原酒风味: 感官评定 , GB/T
15037。 维生素B1:GB/T 5009.84-2003; 维生素E:
GB/T 5009.82 -2003; 维 生 素 B12 的 测 定 :GB/T
5009.217-2008; 钙:GB/T 5009.92-2003; 锌:GB/T
5009.14-2003 ;钾、钠:GB/T 5009.91-2003;铁、镁、
锰:GB/T 5009.90-2003;硒:GB 5009.93-2010。 菌落
总数:GB 4789.2-2010;大肠杆菌:GB 4789.3-2010。
3 实验结果
3.1 桑椹果酒发酵工艺正交试验结果
在主发酵过程中酵母本身具有一定的耐糖度,
如果发酵初始的糖度过高,会使酵母的耐受力降低,
从而延长发酵的时间。含糖量适量的果汁,可以减少
发酵时间,同时也能达到所需的酒度。添加亚硫酸氢
钠是为了抑制桑椹酒中的细菌, 具有保持酒质的作
用,但亚硫酸氢钠的含量会影响酵母的起酵时间。通
过观察可知, 桑椹果汁中加入的亚硫酸氢钠的含量
过高,其起酵时间较慢,从而延长了整个主发酵的时
间。 同时酵母的接种量也是影响发酵结果的重要因
素。适当的酵母接种量可以使发酵更完全,并且发酵
时间更快。
针对影响桑椹发酵原酒工艺的三因素三水平正
交试验分析结果见表2,从表2中可以看出,根据R1值
的大小可以知道,影响酒度的各个因素中,差异显著
顺序是C>B>A,根据酒度获得越高,效果越好,因此
以A2B2C3作为最佳选择。 由R2值的大小可知,差异显
著的顺序为A>B>C,由于发酵终止的时间短,可以优
化工艺过程,因此选取A1B1C1为最佳效果。 影响总酸
含量的各个因素中,由R3值的比较可以知道,差异显
著顺序是B > C > A, 发酵后酸度越高, 对于酒的颜
色和保藏效果越好,因此选取A1B3C2为最优。 影响总
糖含量的各个因素中,差异显著顺序是C>A>B,所剩
余的残糖量越少,证明发酵越完全,确定A3B1C3为最
优选择。
通过分析所有实验结果以及通过观察起酵时间
和发酵结束时间,可以知道,影响酒精度、发酵终止
时间、 总酸含量和总糖含量的最优选择分别为:
A2B2C3、A1B1C1、A1B3C2、 A3B1C3。综合考虑各个影响因
素, 可以获得影响桑椹酒主发酵过程的最佳优化工
艺应为A1B1C3,即初始含糖量23%、亚硫酸氢钠含量
为0.8g/L、酵母接种量为0.21g/L。
表2 桑椹酒发酵工艺的正交试验结果
Tab.2 The results of orthogonal test on the main fermentation process of
mulberry wine
3.2 桑椹果酒的感官指标
桑椹浸泡原酒经过8d-10d的酿制后, 可以获得
18±1v/v的果酒,根据需要12v/v的成品酒代入2.6中的
公式,求出所需要的桑椹浸泡原酒为1.8L,因此桑椹
发酵原酒与桑椹浸泡原酒的配比为5.6:1。 经过桑椹
发酵原酒与桑椹浸泡原酒混合以后的桑椹酒成品,
将桑椹酒成品与两种原酒的指标进行对比, 结果见
A B C 实验结果
糖
/%
亚硫酸氢钠
含量/g/L
酵母
/g/L
酒精度
/V/V
发酵终止
时间/d
总酸
/g/L
总糖
/g/L
1 1 (23) 1 (0.08) 1 (0.11) 9.1 6 11.08 46.89
2 1 (23) 2 (0.10) 2 (0.16) 10.9 10 11.59 14.64
3 1 (23) 3 (0.12) 3 (0.21) 10.6 10 12.86 74.97
4 2 (26) 1 (0.08) 3 (0.21) 10.7 10 11.01 92.29
5 2 (26) 2 (0.10) 1 (0.11) 10.5 11 10.55 37.34
6 2 (26) 3 (0.12) 2 (0.16) 9.9 8 12.51 57.64
7 3 (30) 1 (0.08) 2 (0.16) 8.6 11 11.06 152.01
8 3 (30) 2 (0.10) 3 (0.21) 10.9 11 10.56 86.31
9 3 (30) 3 (0.12) 1 (0.11) 10.5 11 10.82 23.00
k1 10.20 10.06 10.03
k2 10.36 10.76 9.80
k3 10.00 10.33 10.73
R1 0.36 0.70 0.93
影响因
素顺序
C>B>A
最优
选择
A2B2C3
t1 8.66 9.00 9.33
t2 9.66 10.66 9.66
t3 11.00 9.66 10.33
R2 2.33 1.66 1.00
影响因
素顺序
A>B>C
最优
选择
A1B1C1
s1 11.84 11.05 10.81
s2 11.35 10.90 11.72
s3 10.81 12.0 11.48
R3 1.02 1.16 0.90
影响因
素顺序
B>C>A
最优
选择
A1B3C2
j1 45.50 97.06 35.74
j2 62.42 46.10 74.77
j3 87.11 51.87 84.52
R4 41.61 50.96 48.77
影响因
素顺序
C>A>B
最优
选择
A3B1C3
吴婧婧等:桑椹酒酿造工艺以及理化和营养指标分析 93
2011年第 5 期
表3,可知,经过发酵的桑椹原酒,其优势在于具有醇
厚的口感,回味绵长,但是色泽较暗且桑椹果味在发
酵的过程中有所流失。而桑椹浸泡原酒,具有鲜亮的
宝石红色,桑椹果味保持原滋原味,但是口感缺乏发
酵酒的醇厚绵长。因此将二者按比例混合调配之后,
所获得的桑椹酒的感官特征较两种原酒更胜一筹。
表3 桑椹酒的感官指标
Tab.3 The Sensory indexes of mulberry wine
3.3 桑椹果酒的理化指标
桑椹果汁在经过发酵和浸泡之前的理化指标与
经过混合以后的桑椹酒成品的理化指标,见表4。 参
照葡萄酒的国家标准和发酵酒的卫生标准 [5,6],桑椹
酒的各项指标均符合要求。
表4 桑椹果汁和桑椹酒的理化指标
Tab.4 The physical and chemical index of mulberry juice and
mulberry wine
3.4 桑椹酒的微生物指标
参照GB2758-2005发酵酒卫生标准, 桑椹酒的
微生物指标均符合国家标准。
表5 桑椹酒的微生物指标
Tabl.5 The microbial indexes of mulberry wine
3.5 桑椹酒的营养成分指标
3.5.1 桑椹酒的维生素含量
从图1中看出,桑椹酒中维生素C的含量较高,为
23.3μg/100mL。 维生素C具有氧化还原作用,人体在
衰老过程中,细胞中脂褐素含量逐渐增多,而维生素
C能抑制它们的过氧化,从而起到抗衰老作用。 桑椹
酒中维生素E的含量也较高,达到19.1μg/100mL。 维
生素E能促进血液中胆固醇的净化, 并且可抗自由
基、延缓衰老、增强免疫力,预防心血管病,保护肝
脏,预防皮肤角质化。 桑椹酒中还含有维生素 B1和
维生素 B12,维生素B1有促进生长,帮助消化,特别是
碳水化合物的消化;改善精神状况,维持神经组织、
肌肉、心脏活动的正常;减轻晕机晕船;缓解有关牙
科手术后的痛苦。 维生素B12具有促进红细胞的发育
和成熟,使肌体造血机能处于正常状态,预防恶性贫
血;维护神经系统健康等作用。
3.5.2 桑椹酒的矿物质的含量
表6 桑椹酒中矿物质的含量
Tab.6 The mineral content of mulberry wine
检测结果表明, 桑椹酒中含有大量人体所需的
矿物质元素,其中钾的含量最高,达到了1527mg/L。
在维持人体内的神经和肌肉活动及肾上腺的功能,
调节心脏跳动和增强心跳活动方面钾起到重要作
用。 桑椹酒中钙的含量也达到150mg/L,钙是人体内
含量最多的元素, 成年人钙的摄入量应达到400~
500mg/d,老年人的钙的需求量应提高到800mg/d。 国
产葡萄酒的镁含量为61mg/L~92mg/L[10],桑椹酒含量
则高达176mg/L,是葡萄酒的1.91倍以上。
矿物质的家族中,铁、锰和硒属于微量元素。 检测
表明桑椹酒中的铁含量10.3mg/L比葡萄酒中的铁含量
1.06mg/L~2.29mg/L要高3.49倍以上。 (下转第102页)
外观
桑椹发
酵原酒
红棕色、澄清、
无悬浮物和沉
淀
桑椹浸
泡原酒
宝石红色、澄清
透亮、有光泽、
无悬浮物和沉
淀
混合后
的桑椹
成品酒
有悦人的玫瑰
红色,酒液澄清
透明,有光泽
香气
具有良好的陈
酿酒香味,桑椹
果香味较淡
具有桑椹特有
的浓郁果香和
扑鼻酒香,协调
悦人
具有纯正、优
雅、怡悦、和谐
的桑椹果香和
酒香
口感
有桑椹酒的新
鲜感,醇厚、爽
口、回味绵长
酸甜适度、酒味
柔和、爽口
具有甘甜醇厚
的口味、酸甜协
调、酒质丰满、
有余味
可溶性固
形物 %
总糖(葡萄
糖计)g/L
总酸(柠檬
酸计)g/L
pH
酒精度
V/V
SO2的含
量 mg/L
桑椹
果汁
7.1 51.15 6.25 4.2 / /
桑椹酒
成品
6.5~7.0 48.15~50.10 7.73~7.85 3.3~3.5 12.0~12.313.7~14.5
项目 指标
菌落总数 16 CFU/mL
大肠杆菌 <0.3 MPN/mL
致病菌 未检出
图1 桑椹酒的维生素含量
Fig.1 The vitamins content of mulberry wine
矿物质的名称 含量 (mg/L)
锰 1.48
硒 0.002
钙 150
锌 2.1
铁 10.3
钾 1527
镁 176
维生素 C 维生素 E 维生素 B12 维生素 B1
25
20
15
10
5
0
维
生
素
含
量
/μ
g/
10
0m
L
94
2011年第 5 期
(上接第94页)铁是维持机体特殊生理功能的某些功
能物质的重要成分,体内缺铁可引起大脑供氧不足。
而锰元素和硒元素都是人体中重要的微量元素,硒
对人体心脏及免疫等系统具有治疗和保护作用,硒
在抑制由于多元不饱和脂肪在体内分解而引起的癌
细胞生长方面有很好的效用。桑椹酒当中富含硒,也
证明是一种很好的防癌、抗癌的保健饮品。
4 结论
根据对桑椹发酵原酒主发酵过程的正交试验优
化结果,从影响发酵之后总糖含量、总酸含量、酒精
度和发酵终止时间的结果来确定最优发酵工艺。 同
时,通过观察起酵时间和发酵结束时间的长短,经过
综合考虑各个影响因素, 可以获得影响桑椹酒主发
酵过程的最佳优化工艺应为A1B1C3, 即初始含糖量
23%、 亚硫酸氢钠含量为0.08g/L和酵母接种量为
0.21g/L。
将桑椹发酵原酒与桑椹浸泡原酒按5.6:1比例混
合配比之后获得的桑椹酒,理化指标检测表明,桑椹
酒的各项指标符合葡萄酒的国家标准和发酵酒的卫
生标准。对桑椹酒的营养成分进行分析得知,桑椹酒
中富含丰富的维生素 , 维生素C的含量较高为
23.3μg/100mL, 维生素E的含量达到19.1μg/100mL。
桑椹酒的矿物质元素含量也很高, 其中富含的微量
元素硒具有防癌抗癌的功效。
参考文献:
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A>C>B>D,最佳配方为:A3B3C2D3,即醋蛋酶解
液 (v/v)20%;蜂蜜 (v/v)10%;中草药提取液 (v/v)1%;
甜菊糖苷 (m/v)0.3g/L。
4 结论
4.1 确定了酶解的最佳条件为:水解温度 55℃,水解
时间 4h,蛋白质浓度为 (1.0~3.0)g/100mL,每克鸡蛋
加酶量 11000U。
4.2 研究了苹果醋护色工艺, 葡糖酸内酯为最佳护
色剂,其添加量为 0.05mg /mL。
4.3 研究了稳定剂的选择及用量,最后确定 β-环糊
精最佳稳定剂,添加量为 0.1%。
4.4 确定了甜菊糖苷为最佳甜味剂,其添加量为 0.3
g/mL。
4.5 优化了产品的风味,最佳配比为醋蛋酶解液(v/v)
20%;蜂蜜 (v/v)10%;中草药提取液 (v/v)1%;甜菊糖
苷 (m/v)0.3g/L。
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表 8 醋蛋保健口服液配方试验因素水平 L9(34)
Tab.8 Factors and levels of formulations test of vinegar-egg
health oral liquid L9(34)
水平
A 醋蛋酶解液
(v/v)
B 蜂蜜
(v/v)
C 中草药提取
液(v/v)
D 甜菊糖苷
(m/v)
1 10 4 0.5 0.1
2 15 8 1.0 0.2
3 20 10 1.5 0.3
表 9 醋蛋保健口服液配方的正交试验结果 L9(34)
Tab.9 Factors and levels of Orthogonal test of vinegar-egg
health oral liquid L9(34 )
试验号 A B C D 口感评定(分数)
1 1 1 1 1 78
2 1 2 2 2 84
3 1 3 3 3 80
4 2 1 2 3 87
5 2 2 3 1 77
6 2 3 1 2 81
7 3 1 3 2 89
8 3 2 1 3 94
9 3 3 2 1 96
k1 78.7 82.7 82.3 81.7
最佳配方
A3B3C2D3
k2 79.7 83 87 82.7
k3 91 83.7 80 85
R 12.3 0.7 7 3.4
102