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金柑果酒发酵工艺的研究



全 文 : 32 《食品工业》2009 年第 3 期
金柑果酒发酵工艺的研究
王丹,上官新晨*,沈勇根,杨武英
江西农业大学 食品科学与工程学院 (南昌 330045)
摘 要 以金柑为原料,用葡萄酒活性干酵母菌为发酵菌种,采用液态发酵法酿造果酒,研究料水比、
发酵时间、接种量、糖度、温度、初始pH值和装液量对金柑果酒发酵的影响,通过L16(45)正交试验确定金
柑果酒的最佳发酵条件。结果表明:料水比为1:5、发酵时间108 h、接种量为0.4 %、糖度为14%、酒精度
达到6.19%;发酵得到的金柑果酒果香浓郁,口味柔和。
关键词 金柑;果酒;发酵工艺
Studies on the Technique of the Fermented Kumquat Wine
Wang Dan,Shangguan Xin-chen*,Shen Yong-gen,Yang Wu-ying
College of Food Science and Engineering, JAU (Nanchang 330045)
Abstract In order to search the kumquat wine fermentation process, with active dry wine yeast for fermentation
bacteria, liquid state fermentation conditions in the kumquat material, effect on ration of maetiaral and water,
fermentation time, initial inoculation concentration, sugar concentration, fermentation temperature, initial pH and
volume to the fermentation of kumquat wine were studied in this paper; And the optimum fermentation conditions
of kumquat wine was determined by L16(4
5) orthogonal experiment. The result indicated: When the ration of
material and water was 1:5, fermentation time was 108 h, initial inoculation concentration was 0.35%, sugar
concentration was 14%, the alcohol concentration reached 6.19%, and the kumquat wine was wine-rich and taste
softer.
Keywords kumquat;fruit wine;fermentation process
*通讯作者 基金项目:江西省科技厅攻关项目
(赣科发计字[2006]38号)。
金柑(kumquat),别名为金枣、金弹、桔仔,属芸
香科(Rutaceae)柑橘亚科(Aranttoideae)柑橘族(Citreae)
金柑属(Fortunella)植物,原产我国,主要分布在南岭
山脉以南的东南沿海诸省。浙江北仑、江西遂川、湖
南浏阳、广西阳朔为我国四大金柑产地[1]。果实色泽
鲜艳,果皮有甘味,果肉带酸,皮肉均可供食用。具
有理气、补中、散寒、消食、化痰、醒酒等功用。
《本草纲目》称:“金柑气味酸、甘、温、无毒,主
治下气快膈,解渴止酲,辟臭,皮尤佳”。适量食用
金柑,对增进人体健康十分有益。目前,我国对于金
柑果实的深加工主要是加工果脯、蜜饯、罐头、金钱
花等。试验以金柑为原料,采用液态发酵技术,通过
单因素和正交试验的研究对金柑果酒的发酵工艺进行
探讨。
1 材料与方法
1.1 材料 金柑:购于江西省遂川县;安琪葡萄酒活
性干酵母:安琪酵母有限公司。
1.2 干酵母的活化[2]
称取适量活性干酵母,加入适量无菌水,于30℃
活化30 min待用。
1.3 试验方法
金柑果实去籽,按1∶6料水比打浆,调整糖度为
14%、pH4.5,取100 mL果浆装入250 mL三角瓶中,
灭菌后接入0.4%活化的葡萄酒活性干酵母,于30℃生
化培养箱内发酵5 d,测定酒精度,每个水平做三个
重复,取平均值。
1.4 酸度测定:pH计法。
1.5 酒精度测定
1.5.1 试验条件
色谱条件:DNP白酒分析柱;柱温:100℃;
进样温度:135℃;检测温度:135℃;柱前压:0.1
MPa;氢气:0.1 MPa;空气:0.1 MPa;氮气:0.5
MPa;进样量:0.6 μL。
1.5.2 样品前处理
直接用注射器吸取样液,待装配好微孔滤膜过滤
器后,推动注射器,使样液经滤膜流出,得到清亮的
滤液供分析使用。
1.5.3 标准曲线的绘制[3]
吸取无水乙醇标样0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL、
1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL用蒸馏水定容于50 mL容
量瓶中,于色谱条件下测定酒精度。以峰面积为纵坐
标,工作液浓度为横坐标,绘制工作曲线,得回归方
程:
W=-0.000 278 645+2.07E-9A,相关系数r=0.999。
工艺技术
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1.6 数据处理方法
采用统计软件DPS(6.55)[4]。
1.7 仪器设备
针筒式微孔滤膜过滤器直径为13 mm;SPX-150B
生化培养箱;苏泊尔榨汁机;手持糖度计;TCL-20
M高速台式冷冻离心机;LDZX-40自动立式电热压力
蒸汽灭菌器;DK-S24型电热恒温水浴锅;pHB8型笔
式pH计;超净工作台SW-CJ-2FD;790Ⅱ气相色谱
仪。
2 结果与讨论
2.1 料水比对金柑果酒发酵的影响
图1 料水比变化对金果柑果酒酒精度的影响
由图1可知,当料水比为1∶2时,参与产酒的酵
母菌数量有限,产酒力较低,从而导致金柑果酒酒精
度较低。随着料水比的减小,酒精度逐渐增加。当料
水比减小至1∶4时,酵母菌发酵活动旺盛,酒精度达
到峰值。料水比小于1∶4时,随料水比的减小,酒精
度呈下降趋势。故选择1∶4为金柑果酒发酵的最佳料
水比。
2.2 发酵时间对金柑果酒发酵的影响
图2 发酵时间变化对金柑果酒酒精度的影响
由图2可知,96 h以内金柑果酒酒精度增幅较
大,在这一时期内,发酵液中氧含量充足。随着发酵
时间的延长,酵母菌的体积和数量不断增加,发酵活
动旺盛,金柑果酒酒精度不断增加,发酵至96 h时酒
精度达到最大。此后,随发酵时间的延长金柑果酒酒
精度变化不大。因此选择96 h为金柑果酒最佳发酵时
间。
2.3 接种量对金柑果酒发酵的影响
由图3可知,酵母菌接入量为0.1%~0.3%时,接
种量低,发酵液中酵母菌数量少,发酵慢,金柑果酒
酒精度增加不大。随着接种量的增大,酵母菌数量增
图3 接种量变化对金柑果酒酒精度的影响
加,发酵速度增大。当接种量为0.4%时,发酵液酵
母菌基数大,发酵迅速,金柑果酒酒精度大至峰值。
当接种量再增大时,金柑果酒酒精度增加不大。因此
0.4%为金柑果酒发酵最适接种量范围。
2.4 糖度对金柑果酒发酵的影响
图4 糖度变化对金柑果酒酒精度的影响
由图4可知,当初始糖度为6%~18%时,随着发
酵液含糖量的增大果酒酒精度不断增加。但发酵液
中的酵母菌数量有限,初始糖度超过一定量,则难
以被酵母菌完全利用而残存于发酵液中。当含初始糖
度增至21%时,果酒酒精度增加不大,且发酵液中糖
过剩。因此,选择18%为金柑果酒发酵的最适初始糖
度。
2.5 温度对金柑果酒发酵的影响
图5 发酵温度变化对金柑果酒酒精度的影响
由图5可知,温度为24℃,酵母菌代谢活动较
弱,金柑果酒酒精度较低。当温度升高至26℃,酵母
菌代谢旺盛,产酒活动加强,金柑果酒酒精度达到峰
值。当温度升高至28℃以上时,由于酵母菌代谢较旺
盛,造成酵母菌提前老化,致使金柑果酒酒精度较
工艺技术
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低。因此选择26 ℃为金柑果酒最适发酵温度。
2.6 初始pH值对金柑果酒发酵的影响
图6 初始pH值变化对金柑果酒酒精度的影响
由图6可知,当发酵液初始pH值为4.3和4.6时,
果酒酒精度较高,而当发酵液初始pH值继续增大
时,果酒酒精度出现逐渐下降的趋势,可能是此时
酵母菌对发酵液的pH耐受力较弱,细胞活动受到抑
制,产酒力降低,导致果酒酒精度较低。因此选择金
柑果酒发酵液初始pH值在4.6范围内为最佳。
2.7 装液量对果酒发酵的影响
图7 装液量变化对金柑果酒精度的影响
由图7可知,装液量为60 mL时,发酵液含氧量
高,酵母菌生长旺盛,产酒力强酒精度较高,装液量
为80 mL时,酵母菌繁殖过于旺盛,营养物质的消耗
较大,致使产酒能力受到抑制,果酒酒精度较低。当
装液量大于80 mL,酵母菌增殖作用减弱,营养物质
消耗主要用于酵母菌产酒,装液量为120 mL时,酒精
度出现峰值。当装液量大于120 mL,酵母菌生长受
限,致使产酒作用减弱。选择120 mL为金柑果酒发酵
最佳装液量。
2.8 正交实验
通过进行单因素试验,固定发酵液初始pH值为
4.5, 装液量为120 mL,发酵温度为26℃。选择料水
比、接种量、糖度、发酵时间作L16(45)正交试验。
从表1的极差可知,影响金柑果酒发酵效果的
因素主次顺序为:A>B>C>D,即料水比>发酵时间>
接种量>糖度,由表2可知,料水比对金柑果酒发酵
的影响为差异极显著,发酵时间和接种量对金柑果
酒发酵的影响为差异显著,糖度的影响为差异不显
著。由表3可知,从节省原料的角度考虑,糖度还可
以选择14%;故据表1取金柑果酒发酵条件最佳组合
为A3B4C2D1,即料水比1∶5,发酵时间108 h,接种量
0.35%,糖度14%。采用此条件发酵得到金柑果酒酒
精度为6.19%。
表1 金柑果酒正交试验结果与分析
序号 A 料水比 B发酵时间 /h
C接种量
/% 空列 D糖度 /% 酒精度 /%
1 1(1:3) 1(72) 1(0.30) 1 1(14) 1.84
2 1 2(84) 2(0.35) 2 2(16) 2.52
3 1 3(96) 3(0.40) 3 3(18) 1.99
4 1 4(108) 4(0.45) 4 4(20) 2.35
5 2(1:4) 1 2 3 4 3.67
6 2 2 1 4 3 3.38
7 2 3 4 1 2 3.36
8 2 4 3 2 1 4.31
9 3(1:5) 1 4 4 2 3.67
10 3 2 3 3 1 4.72
11 3 3 1 2 4 3.83
12 3 4 2 1 3 6.19
13 4(1:6) 1 4 2 3 3.11
14 4 2 3 1 4 2.73
15 4 3 2 4 1 3.54
16 4 4 1 3 2 3.46
K1 2.1750 3.0725 3.1275 3.5300 3.6025K2 3.6800 3.3375 3.9800 3.4425 3.2525K3 4.6025 3.1800 3.1750 3.4600 3.6675
K4 3.2100 4.0775 3.3850 3.2350 3.1450R 2.4275 1.0050 0.8525 0.2950 0.5225
表2 正交设计方差分析表
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 显著水平
A 12.2400 3 4.0800 63.2332 0.0033
B 2.4697 3 0.8232 12.7589 0.0325
C 1.8415 3 0.6138 9.5133 0.0484
D 0.7928 3 0.0645 4.0958 0.1386
空列 0.1936 3 0.0645
误差 0.1936 3 0.0645
总和 17.5375 15
表3 金柑果酒发酵的多重比较表
因素 酒精度
水平 a=0.05 a=0.01
料水比 3 a A
2 b AB
4 b BC
1 c C
发酵时间 /h 4 a A
2 b A
3 b A
1 b A
接种量 /% 2 a A
4 b A
3 b A
1 b A
糖度 /% 1 a A
2 a A
3 a A
4 a A
注:字母相同表示两者之间差异不显著;不同小写字母表示差异
显著;不同大写字母表示差异极显著。
3 结论与讨论
3.1 以金柑为原料,在单因素试验的基础上,设定
初始pH值4.5,装液量120 mL,发酵温度26℃,选取
料水比,酵母菌接入量,糖度和发酵时间为正交试
验因素,以L16(45)为正交设计,进行金柑果酒发酵工
艺的研究,结果表明最优发酵工艺参数为:料水比
1∶5,最佳发酵时间108h,最佳接种量0.35%,最佳
糖度14%,以最佳组合条件进行发酵得到的金柑果酒
酒精度高达6.19%。
3.2 经发酵后,金柑果实自身的大部分营养物质得
到保存,融入到了金柑果酒当中,使果酒有了金柑特
工艺技术
35 《食品工业》2009 年第 3 期
有的风味。同时,酵母菌发酵过程中产生多种风味物
质[5],使果酒形成特殊风味。虽然发酵得到的果酒酒
精度不高,但金柑果酒发酵工艺的研究对金柑果实的
开发利用具有重要理论意义。
参考文献
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破碎温度对番茄浆中果胶分子分布的影响
彭国岗,李世卫
红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心 (玉溪 653100)
摘 要 研究番茄在温度75、80、85和90℃破碎时,破碎温度对番茄浆果胶含量和果胶分子结构的影响。
采用Sepharose 2B凝胶色谱柱测定酸溶性果胶和水溶性果胶的分子分布。结果表明:随着破碎温度的增
加,番茄浆中酸溶性果胶和水溶性果胶分子量也愈大,但是当破碎温度为90℃时,酸溶性果胶和水溶性
果胶分子量却有所下降。
关键词 番茄浆;破碎温度;果胶;分子分布
Effect of Break Temperature on the Molecular Distribution of Pectin in the
Tomato Pulp
Peng Guo-gang,Li Shi-wei
Technical Center, Hongta Tobacco (Group) Corporation (Yuxi 653100)
Abstract The effects of break temperature on pectin molecular distribution as well as the content of pectin
were investigated when tomatoes were broken at 75, 80, 85 and 90℃ respectively. The acid-soluble pectin and
water-soluble pectin were fractionated on Sepharose 2B and the distribution of pectin molecular distribution was
measured. It showed that the average molecular weight of pectin molecules in tomato pulps increased with the
increasing break temperatures, while the value decreases when tomato was broken at 90℃.
Keywords tomato pulp;break temperature;pectin;molecular distribution
成熟的番茄可以加工成一系列产品,例如,番茄
浆、番茄酱、番茄汁、番茄粉、番茄汤料以及番茄沙
司等[1-2]。影响番茄酱或浆稠度的因素很多,其中番
茄的品种、成熟度、总固形物含量和不可溶性固形物
含量以及番茄的组成是影响稠度的内因;而破碎温度
是影响稠度的外因。破碎温度的高低,影响了番茄浆
中果胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶的钝化情况,从而影响
番茄浆中果胶的残留率和果胶分子的大小。研究破碎
温度对番茄浆中果胶分子大小的影响,对选择合理的
破碎温度和保持番茄浆的稠度具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
番茄(1856):山东寿光蔬菜养殖基地;Sepharose
2B:瑞士Pharmacia公司;自动部分收集器:上海沪
西分析仪器厂;恒流泵:上海沪西分析仪器厂。
所有化学试剂均为分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 番茄浆的制备
将色泽鲜红、成熟的番茄洗净,去除腐烂和带有
霉菌斑点以及成熟度不够的番茄,用单道打浆机打
浆,打浆机筛网孔径为0.6 mm。然后用蠕动泵使番茄
浆迅速通过不同温度的油浴(通过高温油浴的时间为
1 min左右),番茄浆的出口温度分别为75,80,85,
90℃,然后用冰水混合浴将其迅速冷却到室温。用玻
璃瓶密闭,放入4℃冰箱冷藏备用。
1.2.2 番茄浆中总果胶含量(Total Pectin, TP)测定
1.2.2.1 样品处理
称取25 g番茄浆样品,加入110 mL无水乙醇,边
工艺技术