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野木瓜果酒发酵工艺优化研究



全 文 :DOI:10.13746/j.njkj.2014458
基金项目:重庆市科委应用开发项目“皱皮木瓜发酵酒品质提升与产业化”(立项编号:cstc2013yykfB0174)。
收稿日期:2014-11-03; 收稿日期:2015-01-14
作者简介:韦广鑫(1990-),男,硕士研究生,研究方向:食品生物技术,E-mail:415516496@qq.com。
优先数字出版时间:2015-03-12;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20150312.1215.005.html。
野木瓜果酒发酵工艺优化研究
韦广鑫,龙立利,杨笑天,曾凡坤,张惟广
(西南大学食品科学学院,重庆 400715)
摘 要: 以重庆綦江地区野木瓜为原料,对其果酒发酵特性进行研究。确定最佳工艺条件为:果胶酶用量
0.02 %,45℃条件下处理果汁3~4 h,偏重亚硫酸钾添加量为100 mg/kg。发酵木瓜汁糖浓度为22 %,pH值为4,添
加0.1 %的酵母进行果酒发酵,主发酵温度为22℃,后发酵温度为15℃,澄清用明胶添加量为0.35 g/L;所得低度
野木瓜发酵酒色泽金黄、果香优雅、诸味协调。
关键词: 野木瓜; 野木瓜果酒; 发酵; 工艺; 果酒
中图分类号:TS262.7;TS261.4 文献标识码:A 文章编号:1001-9286(2015)05-0083-03
The Optimization of Fermenting Technology
of Stauntonia chinensis DCWine
WEI Guangxin ,LONG Lili ,YANG Xiaotian ,ZENG Fankun and ZHANG Weiguang
(College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China)
Abstract:The fermenting characteristics of Stauntonia chinensis DC wine (using Stauntonia chinensis DC grown in Qijiang, Chongqing as raw
materials) were investigated. And the best technical parameters were summed up as follows: 0.02 % pectinase added in the juice at 45℃ for 3
or 4 h treatment, then 100 mg/kg potassium sulfite added, sugar concentration adjusted to 22 %,pH 4, then 0.1 % yeast added for the fermenta-
tion, primary fermentation temperature was at 22℃,and post-fermentation was at 15℃,and the use level of gelatin was 0.35 g/L for wine clari-
fication. Under the above conditions, the produced low-alcohol wine was golden yellow in color with elegant fruit aroma and harmonious taste.
Key words: Stauntonia chinensis DC; Stauntonia chinensis DC wine; fermentation; technology; fruit wine
重庆市綦江区盛产野木瓜,其皮薄、肉厚、风味浓郁、
品质优良,富含氨基酸、维生素A、B1、B2、C、D、E、矿物质
等多种营养素[1],以及黄酮、皂苷类、原花青素、多种有机
酸和酶等生理活性物质[2]。由于野木瓜糖酸比极低,且
果实中含有单宁与果胶物质,口感酸涩、果实坚硬,不宜
作为普通水果食用。该地区野木瓜一度成为制约当地经
济发展的关键因素,如何利用野木瓜资源为农民创收,成
为当地政府重点考虑的问题。以野木瓜为原料,通过食
品加工工艺酿制成果酒,一方面保留了野木瓜的营养成
分和生理活性物质,另一方面野木瓜酒作为深加工后的
农副产品,具备耐贮藏、经济效益高的优点。
本实验以野木瓜为原料,对野木瓜果酒发酵工艺进
行优化。通过单因素试验和正交试验[3],确定最佳酿造
工艺,并采用明胶为澄清剂处理酒液的方法,制得色泽金
黄、果香优雅、诸味协调的野木瓜果酒,从而为工业化生
产野木瓜果酒提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
野木瓜:重庆市綦江区。
果酒活性干酵母SY:安琪酵母公司。
蔗糖:市售。
偏重亚硫酸钾、果胶酶、明胶:成都市科龙化工试
剂厂。
1.2 实验主要仪器
榨汁机、FA2004A型电子天平、LHS-150SC恒温恒
湿箱、UV1000紫外可见分光光度计、KQ5200DE数控超
声波清洗器、HWS-28电热恒温水浴锅、PB-10酸度计、
酒精计等。
1.3 实验方法
1.3.1 野木瓜基本理化指标的测定
水分:重量法;粗蛋白:凯氏定氮法;总糖:铁氰化钾
滴定法;总酸:酸碱中和滴定;单宁:高锰酸钾氧化法;
酿酒科技 2015年第5期(总第251期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.5(Tol.251) 83
酿酒科技 2015年第5期(总第251期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.5(Tol.251)
Vc:2,6-二氯酚靛酚钠滴定法;果胶:重量法;齐墩果酸:
高效液相色谱法。
1.3.2 野木瓜酒酿造工艺
按以下工艺路线(图 1)进行野木瓜果酒发酵研究,
并确定最佳工艺参数[4-7]。
1.3.3 操作要点
1.3.3.1 野木瓜汁制备
挑选成熟无霉变野木瓜,清洗、去皮籽、切碎,按1∶1
加水打浆,制成野木瓜汁,加入0.02 %果胶酶,45℃处理
3~4 h,再加入100 mg/kg偏重亚硫酸钾[8],搅拌均匀。
1.3.3.2 调整成分
添加蔗糖,调整野木瓜汁含糖量至 20 %~25 %,进
行接种发酵。
1.3.3.3 主发酵
将调整好的野木瓜汁置于500 mL发酵瓶中,控制发
酵温度为22℃,加入用10 %糖水活化好的酵母液,酵母
添加量为 0.1 %~0.2 %。待糖发酵完,而酒精度未达要
求时,可采取补糖措施。
1.3.3.4 分离
主发酵结束后,将上层果酒移入另一个发酵瓶中进
行后发酵,倒掉下层浑浊的酵母液。
1.3.3.5 后发酵
控制后发酵温度为 15℃左右,残糖含量低于 5 g/L
时,结束后发酵。
1.3.3.6 澄清和过滤
添加0.35 g/L明胶[9]来澄清酒液,将酒液转入陈酿罐
中,温度控制在8~16℃,陈酿时间不少于2个月。
1.3.4 单因素、正交实验优化酿造工艺
对野木瓜果酒酿造工艺条件进行优化研究,选择酵
母添加量、糖度、pH值 3个条件,先进行单因素实验,根
据单因素实验结果,选择合适条件设计正交实验。
1.3.5 野木瓜果酒基本理化指标、卫生指标的测定
参见GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法
对其理化指标进行检测,微生物指标的测定参见李平兰
编著的《食品微生物学实验原理与技术》。理化指标、卫
生指标应符合GB2758—2012规定。
1.3.6 感官品评
感官品评为选10名品酒员对酒质进行评品评分,分
别从色泽、香气、口感、澄清度4个指标进行评分,取每个
人平均分作为该样品的得分[10-11]。
2 结果与分析
2.1 野木瓜基本理化指标测定
野木瓜基本理化指标见表 2,野木瓜总糖和总酸接
近,糖酸比极低,同时单宁、Vc含量较高,使野木瓜具备
酸涩味。果胶含量高,使得野木瓜果实较硬,不宜食用。
另外,野木瓜富含生理活性物质齐墩果酸,其具备护肝、
抗炎抑菌、降血脂等生理功能[12]。
2.2 单因素实验
2.2.1 酵母添加量对酒精发酵的影响
酵母的添加量影响着发酵酒体的色泽、风味、口感。
酵母量过少,发酵酒精度低,且容易被杂菌污染。酵母量
过多,发酵速率快,不利于果酒风味物质的形成。调节发
酵初始液糖浓度为22 %,按酒石酸钾∶碳酸钾为2∶1进行
降酸处理,调 pH值为 4,室温条件,分别添加 0.01 %、
0.03 %、0.05 %、0.1 %、0.3 %和0.6 %的酵母量进行发酵,
酒精发酵结果见图2。
由图2可知,随着酵母添加量的增多,发酵液酒精度
也在提高,当酵母添加量增至 0.1 %时,发酵酒精度达到
最高。继续添加酵母,酒精度反而降低,主要原因是过多
图1 野木瓜酒酿造工艺示意图
表1 感官品评标准
指标
色泽
香气
口感
澄清度
标准
金黄色,清亮透明有光泽
具有优雅、和谐的果香和酒香,无异味
圆润柔和,酸甜适口,诸味协调
澄清透亮、无沉淀
分值(分)
30
30
30
10
表2 野木瓜营养成分
营养成分
水分(%)
粗蛋白(%)
总酸(g/100 mL)
总糖(%)
含量
85
0.58
3.33
3.26
营养成分
单宁(mg/100 g)
Vc(mg/100 g)
果胶(%)
齐墩果酸(mg/mL)
含量
58
52
1.20
0.048
图2 发酵7 d后,不同酵母添加量下的发酵酒精度
84
的酵母会消耗糖,使糖不够,影响产生足量酒精。同时,
酵母过多,影响其代谢能力,使酵母提前死亡,影响其发
酵能力。
2.2.2 糖度对酒精发酵的影响
用蔗糖调节野木瓜果汁的糖度分别达到 18 %、
20 %、22 %、24 %、26 %,调节发酵液 pH值为 4左右,酵
母添加量为0.1 %,室温条件。酒精发酵结果见图3。
糖浓度低,起酵快,表现为先产生气泡,酒体浑浊。
糖浓度过低,最终酒精度将达不到要求。糖浓度高,起酵
慢,发酵所需时间长。实验中发现,可采取补糖措施以弥
补发酵酒精度的不足。由图3可知,糖浓度为22 %时,发
酵7 d后,产酒精量最高。
2.2.3 pH值对酒精发酵的影响
设定糖浓度为 22 %,酵母量为 0.1 %,以酒石酸钾∶
碳酸钾为2∶1对木瓜汁进行降酸处理,调节pH值为3.5、
4.0、4.5、5.0、5.5,酒精发酵结果见图4。
由图 4可知,pH值为 4时,发酵液酒精度达到最高,
其显著影响酒精发酵情况。pH值不仅影响酒精发酵,而
且影响果酒的质量。过低的pH值,导致果酒酸涩,口感
粗糙。本实验采用的野木瓜汁 pH值为 2.6左右,发酵时
需要进行降酸处理。
2.3 正交试验
在单因素实验结果的基础上进行正交试验,其结果
见表3、表4。
由表4可看出,影响野木瓜酒精发酵效率的3个因素
中极差最大的是含糖量,最小的是酵母添加量,影响感官
品评的3个因素中,极差最大的是含糖量,最小的是酵母
添加量,最佳方案为A1B2C2,即酵母添加量为0.1 %,糖度
为22 %,pH值为4。
在最佳方案工艺条件下,酿造的野木瓜果酒理化指
标为酒精度为 11 %vol±0.5 %vol,总酸(以苹果酸计)为
6~7 g/L,总糖为10~12 g/L。卫生指标中菌落总数小于
50 cfu/mL,大肠菌群小于3 MPN/100 mL,肠道致病菌未
检出。成品酒符合GB2758—2012标准。
3 结论与讨论
由上述实验结果可知,野木瓜果酒酿制的最佳工艺:
将野木瓜清洗、去皮籽,然后切碎,按1∶1加水打浆,制成
野木瓜汁,加入 0.02 %复合果胶酶处理 3~4 h,再加入
100 mg/kg偏重亚硫酸钾,搅拌均匀。调节糖浓度为
22 %,pH4,添加0.1 %的酵母,主发酵温度为22℃,后发
酵温度为 15℃,澄清用明胶添加量为 0.35 g/L。制得木
瓜酒色泽金黄、酒体澄清透明,具有典型的果香味和酒香
味。但其口感稍有粗糙、苦涩味和咸味,主要原因是采用
化学降酸法残留金属离子所致。因此,需要对野木瓜酸
度形成机理进一步研究,寻求有效的降酸方法。
实验中,采取的是带渣发酵果酒,其风味浓郁,香气
优雅和谐,但带渣发酵,后期需要澄清处理,转移清液,不
可避免地会污染杂菌,导致陈酿后的酒质下降。为此,可
以采取不同酿造方式,如纯汁发酵、切片酿造等,再考察
其香气、色泽、口感方面的影响,择优工艺操作以获取质
图3 发酵7 d后,不同糖浓度下的发酵酒精度
图4 发酵7 d后,不同pH值下的发酵酒精度
表3 野木瓜果酒发酵的正交试验因素水平
水平
1
2
3
A:酵母添加量(%)
0.05
0.10
0.20
B:含糖量(%)
18
22
24
C:pH值
3.5
4.0
4.5
表4 野木瓜果酒发酵L9(33)正交试验分析
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
酒精 K1
含量 K2
K3
R
感官 K1′
评价 K2′
K3’
R’
因素
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
28.6
29.3
28.3
1.0
239
226
232
11
B
1
3
2
1
3
2
1
2
3
23.8
29.5
28.4
5.7
214
242
231
28
C
1
2
3
2
1
3
3
1
2
27.8
29.5
28.9
1.7
223
243
231
20
酒精含量
(%vol)
7.8
10.2
10.6
8.5
10.0
10.8
7.5
10.0
10.8
感官
品评
70
85
84
75
78
78
69
80
83
(下转第93页)
韦广鑫,龙立利,杨笑天,曾凡坤,张惟广·野木瓜果酒发酵工艺优化研究 85
及其他各种物质的具体变化及其酶学机理等问题仍旧需
要做进一步研究。
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