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火棘果酒生产工艺研究



全 文 :81※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 04
火棘果酒生产工艺研究
周文斌,王崇均
(重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆 400067)
摘 要:以火棘为主要原料,经过原料清洗、打浆除渣、成分调整、接种发酵、澄清过滤、灌装杀菌得到火
棘果酒。对初始糖度、初始pH值、温度、接种量四个影响因素进行正交L9(34)试验,结果表明:初始糖度为
18%,初始pH值为6,温度为28℃,接种量为0.6%是最佳的组合,发酵时间约3d;以明胶和单宁按1:1比例混
合作为澄清剂,添加量为80mg/kg;陈酿温度控制在15℃左右,时间2~3个月;灌装后68℃、30min杀菌,可
得果香浓郁、琥珀色泽、澄清透明的优质火棘果酒。
关键词:火棘果酒;酒精发酵;正交试验;生产工艺
Study on Processing Technology of Pyracant a f rtuneana Fruit Wine
ZHOU Wen-bin,WANG Chong-jun
(College of Environment and Biological Engineering, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China)
Abstract :Pyracantha fortuneana fruit was used as raw material to produce wine by the steps of clearing, crushing, filtration,
adjusting composition, inoculation, fermentation, defecation, aging, cooling, microfiltration, filling and pasteurization. The best
fermentation process conditions determined through orthogonal test L9(34) ar as follows: inoculation mount of yeast 0.6%, initial
amount of sugar 18%, fermentation temperature 28 ℃, initial pH 6.0 and f rmentation time around 3 days. Glutin mixed with
tannin at the ratio of 1:1 is the best clarifying agent, and the mixture amount is 80 mg/kg; After aging for 2 to 3 months at 15 ℃,
filling, and then pasteurizing at 68 ℃ for 30 min, an excellent Pyracantha fortuneanaruit wi e can be obtained, which has
full-bodied flavor and amber color, and is brilliantly clear.
Key words:Pyracantha fortuneana fruit wine;alcohol fermentation;orthogonal test;proces ing technology
中图分类号:TS262.7 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)04-0081-04
收稿日期:2008-02-16
基金项目:重庆市教委资助项目(KJ060714)
作者简介:周文斌(1969-),男,副教授,主要从事食品资源研究与开发。E-mail:zhwbin@126.com
火棘属(Pyracantha Roem.)为蔷薇科常绿野生灌木果
树,该属共有10个种,广泛分布于亚洲东部至欧洲南
部。我国已发现7种,其中分布最广、贮量最大的是
火棘(P.fortuneana),又名火把果、救命粮、赤阳子等,
分布于我国东南、西南和西北部[1],包括四川、重庆、
贵州、陕西、湖南、湖北等10多个省,主要生长在
海拔500~2800m的山地、丘陵地阳坡灌丛、草地及河
沟路旁。火棘果为梨果,似扁圆球,果皮呈鲜红色,
少数品种呈金黄色,平均单果鲜重0.08~0.23g。火棘
鲜果可溶性糖高达10%~13%,其中果糖、葡萄糖和蔗
糖90%以上;干果肉含粗蛋白4.19%、总脂肪0.74%~
1.01%、淀粉5.40%~6.10%、纤维素3.35%~3.54%、果
胶1.08%~1.10%、胡萝卜素0.535mg/100g,此外还有
大量的VB1、VB2、VPP、VC、VE以及9种矿质元素
[2],其营养价值比苹果、猕猴桃更具特色。
我国火棘资源极为丰富,且分布集中,便于采集
利用。如四川大巴和贵州省两地鲜果年产量均在2.5×
107kg以上[3],湖北省鄂西南及神农架年均产果近5×
107kg[4]。据初步调查,重庆市年产火棘鲜果在1.1×
107kg以上,单株平均产果达7.5kg。火棘不仅极具观赏
价值,而且其果实具有很高的食用价值和药用保健价
值,也是一种重要的天然色素、果胶及饲料资源。本
实验对火棘鲜果通过发酵生产果酒的工艺进行研究,为
火棘的开发利用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
火棘采自重庆万盛山区,果实红亮,成熟饱满,
新鲜。
白砂糖 市售;安琪葡萄酒酵母 湖北安琪酵母股
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份有限公司;偏重亚硫酸钾(分析纯);明胶、单宁(AR
级)。
打浆机、20L发酵罐、20L陈酿罐、741分光光度
计、电子天平等。
1.2测定方法
总糖和还原糖、酒精度(酒精计法)、总酸(指示剂
法)、挥发酸、总SO2、游离SO2(直接碘量法)按GB/T
15038—2006的相应规定检测。
细菌总数、大肠菌群按GB/T4789.25 食品微生物学
检验酒类检测的规定检测。
1.3火棘果酒发酵工艺流程[5-7]
鲜果清理→打浆→过滤除渣→果汁调整→发酵→澄
清→陈酿→冷处理→微滤→灌装杀菌→冷却→成品
1.4操作要点
1.4.1原料选择
火棘原料要求无霉烂、破碎;应保证无杂质,如
火棘枝叶和碎石等;果实八、九成熟,色泽鲜红;尽
管在采收季节气温较低(10℃左右),且火棘比较耐储
藏,但由于采收后集中堆放,原料堆透气性差,因此
应尽快加工。一般要求火棘采收后3d内必须加工处
理,原料不宜冷冻贮藏,否则会影响果酒质量。
1.4.2打浆
火棘果实打浆处理前,采用水果清洗机进行清洗
操作。用刮板式打浆机对火棘进行打浆加工,处理条
件为:原料与水的质量比例为1:0.8,打桨处理两次或
采用双道打浆机,筛网孔径0.6mm,打浆温度5~10℃。
1.4.3过滤
火棘果汁若与空气接触,会变为暗褐色,因此果
浆应立即进行过滤,使浆渣分离,同时应避免与铁制
容器或设备接触,否则会使果汁变黑和产生铁腥味。
1.4.4果汁调整
为了使果汁达到活性酵母发酵条件,同时解决果
汁发酵的效率和品质问题,需要对火棘汁进行调整,
具体包括以下几个方面:
糖度调整:要酿造酒精含量为 6%~9%的火棘果
酒,果汁的糖度需在13%~20%。在火棘果酒发酵中采
用混合糖(淀粉糖浆、蔗糖比例为3:1)进行配制。根据
发酵生产要求,调配1000kg发酵醪约需要火棘果汁
850kg,淀粉糖浆(含糖78%) 120kg,蔗糖38kg。
二氧化硫处理:二氧化硫在果酒中的作用有杀菌、
澄清、抗氧化、增酸、还原作用、使酒的风味变好
等。发酵基质中二氧化硫总浓度为 80mg/L。需要注意
的是二氧化硫处理1d后,才可以进行酵母接种。
添加含氮物质:为了增加酵母细胞数,在起酵之
前可以添加0.5g/L磷酸氢二铵,一方面可以加快发酵速
度,另一方面可以降低高级醇生成量。
1.4.5果汁发酵
活性干酵母的活化:在35~38℃含葡萄糖质量浓度
为 50g/L的蒸馏水中,加入干酵母,质量浓度100g/L,
混匀,静置,每10min 轻搅一次,30min 后直接添加
到火棘汁中。
在果汁入罐之前需要进行预热处理,使其温度达到
25℃ 左右,有利于发酵的迅速启动。将果汁送入发酵
罐内,装入量为容积的80%,然后接0.6%酵母,搅
拌均匀,温度控制在28℃,发酵时间随酵母的活性和
发酵温度而变化,发酵时间一般约为3d。当残糖量在
3%以下时结束主发酵。
1.4.6澄清
发酵结束后,酒液中加入明胶-单宁澄清剂,添加
量为8mg/kg。下胶后再用硅藻土过滤,即得澄清透明
酒液。
1.4.7陈酿
将澄清后的清酒放入储罐中经过一定时间改善酒的
质量。在陈酿过程中经氧化还原反应和酯化反应,以
及聚合沉淀等物理化学作用,使芳香物质增加,不良
风味减少,蛋白质、单宁、果胶质沉淀析出,改善
了酒的风味。陈酿温度控制在15℃左右,时间2个月。
1.4.8冷处理、过滤、罐装和杀菌
冷处理温度控制为0~4℃,时间6~7d。趁冷用硅
藻土过滤机过滤,以分离悬浮状的微结晶体和胶体。然
后采用0.45μm和0.2μm的微孔过滤机过滤,除去低温
沉淀物并可起到除菌作用。过滤后装瓶,进行巴氏杀
菌,使瓶中心温度达到65~68℃,保持30min即可。
2 结果与分析
2.1SO2对火棘果酒发酵的影响
火棘果打浆除渣后,为抑制杂菌的生长繁殖,并
防止果汁氧化,应立即添加SO2。本实验添加焦亚硫酸
钾溶液,使果汁中最终质量浓度达到80mg/L(以SO2
计)。SO2的添加量应根据果浆的原料品种、果汁成分、
微生物污染程度、发酵温度等情况确定[8]。SO2添加过
多会抑制酵母的活性,延长主发酵时间,过量的SO2不
仅影响果酒的感官质量,还会对人体造成危害,我国
规定果酒中以游离二氧化硫计残留量小于等于50mg/kg;
添加过少又达不到抑制杂菌繁殖的目的,而且色泽
不 好 。
2.2不同发酵温度对火棘果酒酒精度和酸度的影响
分别把发酵液温度控制在26、28、30、32℃条件
下,活化酵母接入量为0.6%,以研究不同发酵温度对
火棘果酒酒精度和酸度的影响,其结果见表1。
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温度(℃) 发酵时间(h) 酒精度(%,V/V) 酸度(g/kg)
26 110 7.6 3.2
28 96 7.2 3.3
30 60 7.1 3.4
32 96 7.0 3.5
表1 不同发酵温度对火棘果酒酒精度和酸度的影响
¡¡Table 1 Effects of different fermentation temperatures on
alcohol degree and acidity of fruit wine
从表1可看出,温度越高,发酵持续时间越短,
说明火棘果酒的主发酵速度随着温度的上升而加快。但
是,随着发酵温度的提高酸含量上升,酒精度呈下降
趋势,果酒的感官品质也下降。原因是温度过高,加
速了酵母的衰老,影响了酵母能够转化的糖量或能生成
的酒精量,也有利于醋酸菌及乳酸菌等的生长,产生
醋酸或乳酸,影响品质。采用低温发酵,发酵迟缓,
生产周期延长,但酵母不易衰老,发酵持续时间长,
发酵彻底,最终生成的酒精浓度也较高,同时有利于
减少氧化,口味纯正,香味协调。所以生产中通常选
择低温发酵、低温陈酿,以最大程度地保留水果中固
有的风味物质及营养成分,提高酒精含量,增加酒体
的柔和性及果味的浓郁感[8-9]。
2.3初始pH值对火棘果酒发酵时间的影响
从接种起,到发酵液残糖量在3%以下,为主发酵
时间。火棘发酵醪液的初始pH值对发酵时间影响显
著。由图1可看出,在pH4.0~9.0范围内均能进行果酒
发酵。当pH值为7.0时。发酵时间达到最小值,并且
在偏酸性环境中的发酵时间少于偏碱性环境中的发酵时
间。因此,果酒发酵的pH值宜为弱酸性。
同样使总糖降至于3%以下,发酵时间各不同。接种量
为0.4%时完成发酵的时间为88h,接种量为0.8%时发
酵时间只需34h。在综合考虑成本、发酵时间、成品
风味等因素后,认为接种量为0.6%,控制发酵时间54h,
比较合适。酵母过多会引起自溶现象,制得的产品酵
母味较重;酵母接种量过少,酒精发酵缓慢,生产周
期相应延长。
140
120
100
80
60
40
20
0




(
h
)
pH
4 5 6 7 8 9
图1 发酵液初始pH值对果酒发酵时间的影响
Fig.1 Effects of different initial pH value of juice on alcohol
fermentation period
2.4酵母接种量对火棘果酒发酵时间的影响
耐高温活性葡萄酒酵母经活化后加入到已调整成份
的18L火棘汁中,接种量选择0.4%、 0.6%、0.8%、1%
在26℃发酵测定溶液中总糖降至3%以下所需的时间。
酵母接种量对酒精发酵的影响见图2所示。酵母接
种越多,发酵时间越短。在其他条件相同的情况下,
图2 酵母接种量对果酒发酵的影响
Fig.2 Effects of different inoculation amounts of yeast on alcohol
fermentation period
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0




(
h
)
酵母接种量(%)
0.4 0.6 0.8 1
2.5正交试验结果与分析
为确定较好的果酒酒精发酵工艺条件,结合前面单
因素试验和相关文献[5],做正交试验,试验因素和水平
见表2,试验结果见表3。
水平 A接种量(%)B初始糖度(%)C发酵温度(℃) D起始pH
1 0.5 14 24 4
2 0.6 16 26 5
3 0.7 18 28 6
表2 果酒发酵正交试验因素水平表
Table 2 Factors and levels of orthogonal test on fermentation
process of fruit wine
试验号 A B C D 酒精度(%,V/V)
1 1 1 1 1 4.2
2 1 2 2 2 6.7
3 1 3 3 3 7.5
4 2 1 2 3 6.8
5 2 2 3 1 7.2
6 2 3 1 2 5.5
7 3 1 3 2 5.9
8 3 2 1 3 4.9
9 3 3 2 1 6.5
K1 18.4 16.9 14.6 17.9
K2 19.5 18.8 20.0 18.1
K3 17.3 19.5 20.6 19.2
R 0.73 0.87 2 0.43
表3 果酒发酵 L9(34)正交试验结果
Table 3 Results of orthogonal test on fermentation process of fruit
wine
2009, Vol. 30, No. 04 食品科学 ※工艺技术84
由表3可知,该酒精发酵的四个因素中,较好因
素水平为接种量0.6%,初始糖度18%,发酵温度28℃,
pH6。此状态下,产酒精量较多。各因素对实验结果
影响的主次顺序为发酵温度>初始糖度>接种量>起始
pH值。以A2B3C3D3组合重复实验,3d后得酒精含
量7.8%,糖浓度2.6%的火棘果酒。
2.6果酒的澄清
发酵结束后,以5g/L明胶溶液和单宁溶液按照体
积比0.1:1、1:1、 :0.5进行混合配成复合溶液,然后将
16ml复合溶液添加到1000ml原果酒中进行澄清实验,静
置48h,观察澄清效果。结果表明,明胶-单宁混合
比例为0.5:1时,酒液上部澄清但中下部混浊,絮凝松
散且慢,有一定澄清效果,但不明显;混合比例1:1
时,酒液和底部沉淀物分界面较清晰,酒体澄清透明
富有光泽,澄清效果明显;混合比例1:0.5时,分界面
较清晰,但絮凝松散,有一定澄清效果。因此,选
用明胶-单宁按1:1混合为澄清剂,添加量为8mg/kg。
2.7产品质量指标
2.7.1火棘果酒感官指标
琥珀色、有光泽、澄清透明、无悬浮沉淀物;具
有新鲜悦人的果香和浓郁和谐的酒香、香气自然、协
调、无异味;酸甜适口、口感柔和协调、酒体丰满、
余味充足。
2.7.2火棘果酒理化指标
酒精度(%,V/V,20℃):7~9;总糖(g/L,以
葡萄糖计)≤3;总酸(g/L,以苹果酸计):2.5~3.5;
挥发酸(L,以乙酸计)≤1;总SO2(mg/L)≤250;游离
SO2(mg/L)≤50。
2.7.3火棘果酒微生物指标
细菌总数(100ml)≤50;大肠菌群(100ml)≤3;致病
菌不得检出。
3 结 论
3.1通过正交试验确定最佳工艺条件为:初始pH值
6、接种量0.6%、初始糖度18%、发酵温度28℃、发
酵时间3d。可以得到酒精含量7.8%、糖浓度2.6%的火
棘果酒。
3.2加入澄清剂不仅可带走可见的悬浮杂质颗粒,而
且可以带走可能导致浑浊的胶体微粒,消除潜在混浊因
素,保持酒体在较长时间内的澄清状态。明胶和单宁
以1:1比例混合,添加量为8mg/kg,具有较好的澄清效
果,可以得到琥珀色、富有光泽的火棘果酒。
3.3用本工艺酿制出的火棘果酒,较好地保留了火棘
原有的风味和营养成分,香气浓郁,口味柔和纯正。
以果代粮,充分利用野生火棘资源,开发果酒,是火
棘加工利用的一条途径。随着人们对果酒功能认识的逐
渐加深,果酒将成为一个新的增长点,具有广阔的市
场前景。
参考文献:
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