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桑椹酒人工发酵过程中化学成分变化的研究



全 文 :中 国 酿 造
2010年 第 8期
总第 221期
参考文献:
[1]王积涛,胡青眉.有机化学[M].天津:南开大学出版社,1993.
[2]陶慰孙.基础蛋白质[M].北京:人民教育出版社,1969.
[3]王正烈,李文斌.物理[M].北京:高等教育出版社,1993.
[4]顾汉卿,徐国风.生物材料学[M].天津:天津科技翻译出版社,1993.
[5]赵光远,纵 伟,姚二民.浑浊苹果汁储藏过程中色泽稳定性的研究[J].
食品科学,2006,27(8):95-97.
[6]候建平,罗丽萍,张邦建.饮料生产技术[M].北京:科学出版社,2004.
[7]白里浩.吸附的基础与设计[M].北京:化学工业出版社,2000:18-26.
[8]蒋新龙. 山芹菜叶黄酮的提取工艺研究 [J].中国酿造,2007(11):
37-39.
桑椹又名桑果,是桑科桑属植物成熟果穗的统称,为
养蚕业的副产品,素有民间圣果、中华果王、人体血库之美
称。被卫生部列为“既是食品又是药品”的农产品之一,具
有极高的营养价值和多种保健功能[1],极具市场开发前景。
我国是丝绸大国,蚕桑业十分发达,拥有巨大的桑椹资源
和商机。近年来,传统蚕桑经改良成果桑,产量和质量得
到明显提高,以采摘桑椹为主题的乡村旅游业也得到蓬
勃发展,大大提高了蚕桑业的附加值和发展空间。但由于
桑椹甜酸适口、柔嫩多汁、营养丰富、季节性强,是一种极
难保存的水果,新鲜桑果除当天可食用外,隔天就变质,目
前除了部分季节性鲜食外很少得到有效利用,开发以桑椹为
原料的天然、健康食品具有重大的现实意义和市场前景。
尽管国内外对葡萄酒的发酵工艺有较充分、深入的
研究,但桑椹发酵工艺的研究在国内外却未见报道,由于
两者原料成分不同,引起两者发酵工艺及机理的不尽相同。
如葡萄含有丰富的酒石酸,而桑椹以柠檬酸为主,少有酒
石酸。为此本实验通过对桑椹酒人工发酵过程中一些主
要成分(如总糖、总酸、乙醇、挥发酸、单宁、乙酸、甲醇、高
级醇和酯等)的变化规律的研究,为桑椹人工发酵筛选最
佳工艺提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
桑椹:采自宁波天宫庄园万亩果桑基地;酵母:选用湖
北安琪酵母有限公司生产的优质葡萄酒活性干酵母;二
氧化硫(食品级):天津化工厂;白砂糖(一级):广东江门甘
蔗化工厂。
1.2 主要仪器和设备
SP-2000型气相色谱仪(山东鲁南瑞虹化工仪器公司),
VARIAN-100C紫外分光光度计(澳大利亚VARIAN公司),
Delta 320pH计(梅特勒一托利多仪器公司),榨汁机(靖江
桑椹酒人工发酵过程中化学成分变化的研究
陈祖满
(宁波天宫庄园果汁果酒有限公司,浙江 宁波 315104)
摘 要:研究了桑椹酒人工发酵过程中一些主要成分如总糖、总酸、挥发酸、单宁、乙醇、甲醇、高级醇和酯等物质含量的变化。结果表
明,桑椹通过加糖发酵原酒酒度可达到12.0%vol,总酸6.83g/L,pH 3.12;单宁含量基本上无变化;挥发酸含量随着发酵时间的延长而
逐渐上升,但最终可控制在1.0g/L(国标≤1.2g/L);甲醇在刚开始发酵时就存在,且含量维持在相对稳定的水平;高级醇主要包括正
丙醇、异丁醇和异戊醇3种,占香气成分的50%,且在发酵过程中不断增加;发酵过程中还检测到乙醛、乙酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙
酯、乳酸乙酯和一些未知成分。
关 键 词:桑椹;发酵酒;化学成分
中图分类号:TS262.91 文献标识码:B 文章编号:0254-5071(2010)08-0139-03
Changes of chemical composition inmulberry wine fermentation
CHEN Zuman
(Ningbo Temple ManorJuice Wine Co. Ltd., Ningbo 315104, China)
Abstract: The changes of some chemical compositions, including total sugar, total acid, volatile acid, tannin, ethanol, carbinol, higher alcohol, ester
and so on, during mulberry wine fermentation was studied in this paper. The results showed that the ethanol content, total acid level and pH value
were 12%vol, 6.83 g/L and 3.12, respectively. No change of tannin content was found. Volatile acid was increased during fermentation, however, the
value was 1.0 g/L did not exceed l.2 g/L. The methanol was produced at the beginning of fermentation and its concentration was not changed in the
fermentation. The contents of higher alcohols including n-propan alcohol, iso-butyl alcohol and iso-pentyl alcohol account for 50% of the total fra-
grant compositions and was constantly accumulated during fermentation. In addition, acetaldehyde, ethyl acetate, ethyl caproate, ethyl valerate, ethyl
lactate and some otherunidentified compositions were also detected.
Key words: mulberry; fermented wine; chemical compositions
收稿日期:2010-03-17
作者简介:陈祖满(1968-),男,浙江嵊州人,高级工程师,主要从事农业品精深加工工作。
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经验交流 139· ·
2010 No.8
Serial No.221 China Brewing
前卫食品机械厂),硅藻土过滤机(扬州润明轻工机械厂),
发酵缸、陈酿贮存罐(宁波象山沪江食品机械厂)。
1.3 实验方法
加 SO2(80mg/L) 活性干酵母(0.6g/L)
↓ ↓
鲜桑果→清洗→挑选→榨汁→桑果原汁→主发酵(10d、18℃~20℃)→

白砂糖(128g/L)
倒罐去泥→后发酵(20d)→倒罐去脚→陈酿(3~6个月、15℃~18℃)
1.4 测定方法
酒精度、总糖、总酸(以柠檬酸计)、挥发酸和单宁的测
定:参照GB/T15038-2006[2];pH值的测定:用梅特勒-托利
多Delta 320 pH计测定;甲醇、乙醛、高级醇、酯类及其他物
质测定:采用SP-2000型气相色谱仪测定;测定条件为氢火
焰检测器(FID),PEG-20 000填充柱;柱温、进样器和检测
器温度分别为115℃、140℃和160℃;氮气(N2)、氢气和空气
流速分别为35mL/min、35mL/min和400mL/min;进样量为
2μL,采用内标(乙酸正丁酯)峰面积法计算各成分含量。
2 结果与讨论
2.1 桑椹酒主发酵过程中总糖、总酸、乙醇和pH值的变化
桑椹酒在主发酵10d过程中,总糖、总酸、乙醇和pH值
均出现不同的复杂变化规律(见图1)。由于在发酵第2d、4d
加糖(共加入128g/L),因此总糖在第3d、5d出现高峰,第5d
之后,随着发酵的进行,总糖含量急剧下降,至第9d发酵液
残糖低于2.0g/L,表明主发酵过程已完成。加入活性干酵
母后,第2d产生乙醇,随后乙醇含量迅速上升为10.3%vol;
第7d之后,乙醇含量增加稍慢,最后稳定在12.0%vol。总酸
前期较平稳,第4d开始上升,到第8d到达顶峰,随后又有所
回落,总体上升较明显。葡萄酒发酵过程中无此现象产生,
也是与葡萄酒工艺差别较明显的地方。pH值在整个主发
酵过程中中期略有下降,变化不大,总体略降。主发酵之
后,桑椹原酒酒精度为12.0%vol,总酸6.83g/L,pH值为
3.12,都达到了果酒原酒生产的技术指标[2,6]。
2.2 桑椹酒发酵过程中单宁和挥发酸含量的变化
单宁是酒苦、涩味的主要成分。桑椹单宁含量较低,
在发酵过程中其含量基本上无变化,说明发酵过程对单宁
含量影响不大(见图2)。这与葡萄酒发酵有所不同,葡萄
皮和梗中富含单宁,不同的发酵方法和工艺生产出来的
葡萄酒单宁含量有明显差别,酒口感明显不同,而桑椹酒
不存在这个问题。
挥发酸是衡量果酒发酵质量的重要指标之一。桑椹
酒主发酵的前阶段,挥发酸含量很低,随后逐渐上升,在后
发酵阶段增加十分显著;陈酿期间仍有所增加,但相对增
加不多。总体比葡萄酒含量高,控制得当,最终仍可控制
在1.0g/L(国标≤1.2g/L)以内。
2.3 桑椹酒发酵过程中甲醇含量的变化
由图3可知,桑椹酒在发酵开始时就含有甲醇,随后有
所下降,发酵72h时略有上升,之后一直维持在相对稳定的
水平,这与葡萄酒的研究报道相一致[3],说明桑椹酒中的
甲醇并不是伴随着果酒发酵形成的产物,而是原料本身的
果胶质在果胶甲酯酶的作用下水解产生果胶酸和甲醇而
形成的[3],因此果酒中的甲醇含量与原料的果胶含量有一
定相关性。
2.4 桑椹酒发酵过程中高级醇的变化
高级醇也称杂醇油。大多数高级醇都是酵母发酵的
图1 桑椹酒主发酵过程中乙醇、糖度、总酸和pH值的变化
Figure 1. Changes in content of ethanol, total sugars, total acids and
pH value during the first stage of mulberry fermentation
图2 桑椹酒发酵和陈酿过程中挥发酸和单宁含量的变化
Figure 2. Changes in contents of volatile acids and tannins in
mulberry wine fermentation
图3 桑椹酒发酵过程中甲醇含量的变化
Figure 3. Changes in contents of methanol in mulberry wine
fermentation
Experience Exchanges140· ·
中 国 酿 造
2010年 第 8期
总第 221期
副产物,主要通过2条途径生成:一是酵母以糖为基质由糖
代谢合成自身必需的氨基酸,其中间体酮酸在酶的作用
下可以生成高级醇;二是由原料中氨基酸的还原脱氨形
成[4]。高级醇是酒香气的重要组成成分,主要包括正丙醇、
活性戊醇、异丁醇、异戊醇和2-苯乙醇等[4]。同样正丙醇、异
丁醇和异戊醇也是桑椹发酵酒香气的主要成分,约占香
气成分的50%以上(见表1)。该3种高级醇均是在发酵第3d
才被检测出的,除正丙醇含量在主发酵后期略有下降外,
其余均随着发酵时间的延长而不断增加。在后发酵期间,
均有不同程度下降。陈酿期间异丁醇和异戊醇都有明显
积累。因此表明了高级醇是在桑椹酒主发酵过程中逐步
形成的,是伴随着酵母发酵而产生的副产物,也符合一般
果酒适当陈酿后香气更浓、更醇的规律。
2.5 桑椹酒发酵过程中酯类及乙醛的生成
酯类物质也是酵母在发酵过程中的代谢产物,在酒
的果香味方面发挥着重要作用[5]。戊酸乙酯是鲜果香的
重要成分,己酸乙酯是浓香型酒的主体香气,乳酸乙酯和
乙酸乙酯是酒的基础芳香物质,是最重要的主体酯类。
另外,乙醛也是酒中香气组成成分之一[5]。从表2可以看
出,在桑椹刚开始发酵时就检测到乙醛,随后依次也检测
到乙酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯和乳酸乙酯等香气成
分。因此,桑椹酒果香纯正,酒香浓郁。由于标样成分的
局限性,尚有多种未知物质无法确定,有待今后进一步
深入研究。
3 结论
3.1 桑椹经过人工加糖、选用合适的酵母发酵后,酒精度
为12.0%vol,总酸6.83g/L,pH3.12,这些主要指标已完全达
到了原酒生产的标准要求,说明只要工艺设计合理,通过
加糖生产出优质桑椹发酵原酒是可行的。
3.2 单宁含量在桑椹发酵过程中基本上无变化,说明发酵
过程对酒单宁含量无影响。在主发酵、后发酵和陈酿期
间,只要工艺选择合理,控制得当,果酒质量安全指标——
挥发酸完全可以控制在1.0g/L(国标≤1.20g/L)。
3.3 桑椹发酵过程中甲醇含量基本稳定,且在国家标准
(≤400mg/L)允许范围内。
3.4 桑椹酒中高级醇是伴随着酵母发酵而产生的副产物,
与乙醇同时产生。在发酵中同时也检测到乙醛、乙酸乙
酯、己酸乙酯、戊酸乙酯和乳酸乙酯等香气成分和一些未
知成分。
参考文献:
[1]王鸿飞,李和生,韩素珍,等. 桑椹的加工利用[J]. 宁波大学学报,
1999,12(4):81-84.
[2]朱宝镛.葡萄酒工业手册[M].北京:中国轻工业出版社,1995.
[3]刘兴平,张 良,刘火安.食用酒中甲醇及其分析方法研究[J].酿酒科
技,2001(2):66-68.
[4]李记明,贺普超,刘 玲.优良品种葡萄酒的香气成分研究[J].西北农
业大学学报,1998,26(6):6-9.
[5] BOULTON RB,赵光螯译.葡萄酒酿造学一原理及应用[M].北京:中
国轻工业出版社,2001.
[6]康明官. 葡萄酒生产技术及饮用指南 [M].北京:化学工业出版社,
1999.
注:“-”表示未检测出。
表1 桑椹酒发酵过程中主要高级醇含量的变化
Table 1. Changes in contents of higher alcohols in mulberry wine
fermentation
正丙醇/(g·L-1) 异丁醇/(g·L-1) 异戊醇/(g·L-1)
48 - - -
72 0.004 0.025 0.043
96 0.121 0.068 0.125
120 0.169 0.130 0.179
144 0.185 0.258 0.430
168 0.210 0.285 0.498
192 0.136 0.356 0.710
216 0.075 0.378 0.795
后发酵 0.142 0.252 0.758
陈酿 - 0.461 0.963
发酵时间/h
注:“-”表示未检测出;“+”表示检测出,“++”表示含量增加。
成分
主发酵时间/h
后发酵 陈酿
24 48 72 96 120 144 168 192 216
乙酸乙酯 - + + + + + + + + + +
己酸乙酯 - + + + + + + + + +
戊酸乙酯 - - - - + + + + + + +
乳酸乙酯 - - - - - - - + + + +
乙 醛 + + + + + + + + + + +
未知1 - - - - + + + + + + +
未知2 - - - + + + + + + + +
未知3 - - - + - + + + + + +
表2 桑椹酒发酵过程中酯类及其他物质含量的变化
Table 2. Changes in contents of esters and others substances in
mulberry wine fermentation
≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤





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新修订的《食品添加剂生产监督管理规定》要求,食品配料中的食品添加剂须在包装上标明具体名称。使往隐身于
“食品添加剂”、“防腐剂”、“增稠剂”等笼统说法背后的各种添加剂统统浮出水面。




国家新规强制要求添加剂亮身份
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