全 文 :书[文章编号]1001-3601(2014)05-0296-0205-03
山莓果酒发酵工艺的优化
陈忠杰,胡 燕
(河南牧业经济学院,河南 郑州450011)
[摘 要]为获得酸甜可口、具有独特山莓果香味的果酒,采用单因素试验和正交试验对山莓果酒的工
艺条件进行优化。结果表明:含糖量对果酒发酵的影响最大,其最佳工艺条件是酵母接种量3%,初始含糖
量18%,于28℃发酵10d。在该条件下酒精度为11.7%,果酒色泽淡红,清亮透明,酸甜爽口,醇厚柔和,酒
体完整,具有山莓独特的果香气。
[关键词]山莓;果酒;发酵工艺;优化
[中图分类号]S38 [文献标识码]A
Optimization of Fermentation Process of Rubus corchorifolius Wine
CHEN Zhongjie,HU Yan
(Henan University of Animal Husbandry and Economy,Zhengzhou,Henan450011,China)
Abstract:In order to obtain the delicious wine with unique raspberry flavor,the process conditions
were optimized by single factor test and orthogonal test.The results showed that the sugar content was
the biggest impact factor on wine fermentation and the best fermentation conditions were as folows:yeast
inoculation amount 3%,initial sugar content 18%,fermentation temperature 28℃,fermentation time 10d.
The Alcohol was 11.7% ,in these conditions and the R.corchorifolius wine was clear and transparent,
tasty and melow soft with light red color and unique raspberry flavor.
Key words:Rubus corchorifolius;fruit wine;fermentation process;optimization
山莓,又名三月泡、高脚泡、五月泡等,是蔷薇科
悬钩子属的重要浆果植物,具有茎杆直立,果实鲜
艳、汁多味美、有特殊香味等特点,被认为是最有利
用价值的野生种类之一[1]。山莓果实氨基酸含量达
到20.84mg/g,至少含有17种氨基酸,包括8种人
体必 需 氨 基 酸;超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD)达 到
237.98μg/g;维生素E含量在栽培植物和野生果
实中含量最高,鲜果内含量高达99.60μg/g;另外
山莓还含有黄酮类化合物、香豆素和茶多酚等生物
活性成分[3]。其根、根皮、茎叶均可入药,具有消积
食、止泻痢、解毒、活血、调经、止血等功效,用于食积
腹胀,腹痛,腹泻,红、白痢疾,跌打损伤,黄水疮
等[4]。然而,山莓含水量高,组织细嫩,成熟后极易
腐烂变质,不易存放。山莓果肉多汁、色泽鲜艳、具
有特殊的果香味,是极佳的酿酒原料。因此,将山莓
制成易保存、饮用方便的山莓果酒,不仅可以充分利
用资源,还可以丰富酒类品种,提高经济效益。目
前,对山莓的研究还主要集中于山莓叶的功能和药
用价值[5-6]以及山莓的化学成分[7]等基础研究方面,
而对山莓果实的深加工方面的研究还较少。试验以
[收稿日期] 2013-11-21;2014-04-18修回
[作者简介] 陈忠杰(1978-),男,讲师,硕士,从事微生物资源开发及利用的教学与研究。E-mail:chzhji@
櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃
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(责任编辑:孙小岚)
贵州农业科学 2014,42(5):205~207
Guizhou Agricultural Sciences
山莓为原料,对制作山莓果酒的发酵工艺条件进行
探索,为酿造集天然、营养于一体的山莓果酒的工业
化生产奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试样 山莓,八九分熟,市售;白砂糖,食品
级,市售;酵母菌D254,湖北安琪生物集团有限公司
生产;果胶酶,活力30 000U/g,信得利生物工程有
限公司生产;皂土,食品级,市售;其他化学试剂均为
分析纯。
1.1.2 设备 JJ-2型组织捣碎机,HH-6型恒温水
浴锅(江苏金坛市亿通电子有限公司生产),SPX-
250生化培养箱(上海申贤恒温设备厂生产),酒精
比重计(武强县凯瑞贺玻璃仪器仪表厂生产),PHS-
3C-02台式pH 计(合肥桥斯仪器设备有限公司生
产),TD-35型数显糖度计(杭州汇尔仪器设备有限
公司生产)。
1.2 工艺流程及操作要点
1.2.1 工艺流程 原料→挑选→清洗→破碎→护
色→成分调整→控温发酵→下胶→过滤→调配→灌
装→杀菌→成品。
1.2.2 操作要点
1)原料处理。挑选成熟度较高、色泽鲜艳、颗
粒饱满、无霉变、无病虫害的新鲜山莓,去除叶、梗等
杂物,用流动清水冲洗干净,用组织捣碎机破碎打
浆。
2)护色。为抑制杂菌生长繁殖,打浆后立即加
入一定量SO2护色[8]。
3)成分调整。为了使发酵更好的进行,并且保
证发酵后的成品果酒中保持一定的糖度和酒精度,
添加一定量的蔗糖。
4)控温发酵。在经过成分调整的发酵液中加
入一定量的活化酵母液,然后放入生化培养箱中,在
一定温度下使其发酵。定期测定其酒精度、糖度和
酸度的变化,保证发酵顺利进行。
5)下胶。酒液中的蛋白质大分子带正电荷,而
皂土带负电荷,皂土的加入可以吸引大分子蛋白质
凝聚在一起形成沉淀,并在沉淀过程中将酒液中其
它悬浮颗粒一起沉淀下来,达到澄清的目的。
6)调配。先测定酒液的酒精度、糖度和酸度,
然后按照质量标准要求进行调配,使得最终产品的
各理化指标符合果酒的质量标准。
7)灌装、杀菌。酒瓶清洗干净、沥干后就可以
灌装,然后杀菌。杀菌条件:温度60~65℃,时间
20~25min。
1.3 方法
1.3.1 不同因素的考察
1)酵母接种量。经预处理的果汁,添加50mg/
L的SO2护色,并将糖分调整到20%,分别采用
2%、4%、6%、8%和10%的酵母接种量在25℃下进
行保温发酵,10d后测其酒精度。
2)SO2用量。经预处理的果汁,分别添加
0mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L 和
200mg/L的SO2进行护色,将糖分调整到20%,接
种4%的酵母菌在25℃下进行保温发酵,10d后测
其酒精度。
3)含糖量。经预处理的果汁,添加50mg/L的
SO2护色,成分调整时使含糖量分别为15%、18%、
21%、24%和27%,接种4%的酵母菌在25℃下进
行保温发酵,10d后测其酒精度。
4)发酵温度。经预处理的果汁,添加50mg/L
的SO2护色,并将糖分调整到20%,接种4%的酵母
菌,分别在20℃、25℃、30℃、35℃和40℃进行保温
发酵,10d后测其酒精度。
5)发酵时间。经预处理的果汁,添加50mg/L
的SO2护色,并将糖分调整到20%,接种4%的酵母
菌,在25℃下进行保温发酵,从第6天起每隔一天
测其酒精度。
1.3.2 山莓果酒最佳发酵工艺的确定 在单因素
试验的基础上,选取对果酒的发酵影响较大的酵母
接种量(A)、果汁含糖量(B)、发酵温度(C)和发酵
时间(D)为考察因素,每个因素选取3个水平,按照
L9(34)正交试验表进行试验,其因素水平见表1。
表1 山莓果酒的正交试验因素及水平
Table 1 The factor and level of orthogonal experiment of R.corchorifolius wine
水平
Level
接种量/%
Inoculation amount
含糖量/%
Sugar content
发酵温度/℃
Fermentation temperature
发酵时间/d
Fermentation time
1 3 17 26 9
2 4 18 28 10
3 5 19 30 11
1.3.3 理化指标的测定 含糖量测定用数显糖度
计,酸度测定用pH计,酒精度测定用蒸馏法(v/v)[9]。
2 结果与分析
2.1 不同因素对果酒发酵的影响
2.1.1 接种量 由图示 A可知,当酵母菌接种量
为2%时,发酵5d后酒精度可达到9.8%;当接种
量增大到4%时,发酵5d后酒精度也随之增大到
10.6%。然而当接种量继续增大时,酒精度反而有
所下降。这是因为当酵母菌接种量比较少时,酵母
菌自身生长繁殖比较缓慢,杂菌生长比较迅速,由原
料代谢生成的酒精含量较低;而当酵母菌接种量太
大时,酵母菌菌体生长代谢旺盛,在代谢过程中消耗
大量的糖分,导致发酵后酒精生成量反而降低。由
试验结果得知,酵母菌接种量为4%左右较好。
2.1.2 SO2用量 SO2的使用可以防止果汁的氧
化,起到护色作用,更为重要的是它还可以抑制杂菌
的生长,保证发酵顺利进行。但是过多的SO2会使
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贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
8
8.5
9.5
10.5
9
10
11
酒
精
度
/%
%
Al
co
ho
lic
%st
re
ng
th
酒
精
度
/%
Al
co
ho
lic
%st
re
ng
th
酒
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/%
%
Al
co
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%
酒
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度
/%
%
Al
co
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lic
%st
re
ng
th
酒
精
度
/%
%
Al
co
ho
lic
%st
re
ng
th
接种量 /%
Inoculation%amount
SO2用量 /(mg/mL)
Amount%of%SO2
含糖量 /%
Sugar%content
发酵温度 /℃
Fermentation%temperature
发酵时间 /d
Fermentation%time
8
8.5
9.5
10.5
9
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11
8.5
9.5
10.5
9
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10.5
9
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11
11.5
8
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9.5
10.5
9
10
11
11.5
2%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%6%%%%%%%%%8%%%%%%%%%%10 0%%%%%%%%%50%%%%%%100%%%%%%150%%%%%200
15%%%%%%%18%%%%%%%%21%%%%%%24%%%%%%%27 20%%%%%%%%24%%%%%%%28%%%%%%%32%%%%%%%%36 6%%%%%%%%%%%%8%%%%%%%%%%10%%%%%%%12%%%%%%%%%%14
A%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%B
C%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%D%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%E
图示 山莓果酒在不同接种量、SO2用量、含糖量、发酵温度及发酵时间下的酒精度
Fig. The alcoholic strength in different yeast inoculation amount,amount of SO2,sugar content,
fermentation temperature and fermentation time of the R.corchorifolius Wine
发酵迟缓,影响果酒的口感,而且还对人体有害。所
以一般在保证酒质的基础上选择最低剂量。由图示
B可以看出,当SO2用量为100mg/L时,酒精含量
最高,对发酵最为有利,但是与SO2用量为50mg/L
时差别不是很大。基于果酒的口感和健康的理念,
选择SO2的用量为50mg/L。
2.1.3 含糖量 当果汁中含糖量为15%时,发酵
10d后其酒精度可以达到8.9%;当含糖量增加至
18%时,发酵10d后其酒精度也相应增大到10.8%
(图示C)。而当含糖量增加至21%时,发酵后酒精
度却略有下降;当含糖量继续增大时,发酵后酒精度
下降明显。这是因为发酵的基本原理就是酵母菌在
代谢过程中将果汁中的糖分转变为酒精,当果汁中
糖分含量低时,由酵母菌代谢产生的酒精含量也低,
但是如果果汁中的糖分含量过高时,产生的高渗透压
会抑制酵母菌的生长,导致发酵后的酒精度也降低。
综合考虑,应调整果汁的初始含糖量为18%左右。
2.1.4 发酵温度 在果酒的酿造过程中,发酵温
度对最终果酒的品质有重要的影响。温度过低,发
酵起动慢、时间长、成本高,易受杂菌感染;温度过高
则发酵剧烈,易带走果香,酯香形成少,使酒体香气
欠缺,酒体粗糙[10]。而且发酵温度过高也会抑制酵
母菌的生长繁殖,使得发酵后酒精度不足。由图示
D可知,当发酵温度由20℃上升至24℃时,酒精度
的增加比较显著,其后增加比较缓慢;当发酵温度为
28℃时,酒精度达到最高,其后随着温度的进一步上
升,酒精度又有所下降。综合考虑,选择28℃左右
的发酵温度较好。
2.1.5 发酵时间 由图示E可见,发酵开始后,随
着酵母菌的迅速增殖,酒精度也不断增加,维持一段
时间后,当大量酵母菌进入衰老期甚至死亡后,酒精
度不再增加。当发酵进行到第6天时,酒精度达到
9.4%;当发酵进行到第8天时,酒精度达到10.5%,
相比第6天增加迅速;其后酒精度的增加比较缓慢,
发酵第10天酒精度达到最高值为11.1%,然后酒
精度开始缓慢下降。综合考虑,发酵时间选择10d
左右较为合适。
2.2 山莓果酒发酵各处理的酒精度
由表2可知,各因素对酒精度的影响程度为初
始含糖量>发酵温度>酵母接种量>发酵时间。山
表2 山莓果酒发酵各处理的酒精度与极差
Table 2 Results of the orthogonal test of raspberry wine fermentation
试验号
No.
接种量/%
Inoculation amount
含糖量/%
Sugar content
发酵温度/℃
Fermentation temperature
发酵时间/d
Fermentation time
酒精度/%
Alcoholic strength
1 3 17 26 9 9.1
2 3 18 28 10 11.7
3 3 19 30 11 10.3
4 4 17 28 11 10.5
5 4 18 30 9 11.1
6 4 19 26 10 9.5
7 5 17 30 10 9.1
8 5 18 26 11 10.5
9 5 19 28 9 10.8
k1 10.4 9.6 9.7 10.3
k2 10.4 11.1 11 10.1
k3 10.1 10.2 10.2 10.4
Ri 0.3 1.5 1.3 0.1
(下转第212页)
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)
(上接第207页)
莓果酒发酵的最佳工艺组合为 A1B2C2D2,因此发
酵最佳工艺条件为初始含糖量18%,酵母接种量
3%,发酵温度为28℃,发酵时间为10d。经验证,
在该工艺条件下进行发酵山莓果酒的酒精度可达
11.7%,色泽淡红,清亮透明,酸甜爽口,醇厚柔和,
酒体完整,具有山莓独特的果香气。
3 结果与讨论
山莓果酒发酵的最佳工艺条件为酵母接种量
3%,初始含糖量18%,发酵温度28℃,发酵时间
10d。在此工艺条件下进行发酵山莓果酒的酒精度
可以达到11.7%,酒色泽淡红,清亮透明,酸甜爽
口,醇厚柔和,酒体完整,并具有山莓独特的果香气。
果酒是以水果为原料,经过发酵酿制而成的低
度饮料酒。它具有营养丰富、品种繁多、风格不一的
特点。中国酿酒工业协会果露酒专业委员会在行业
“十五”计划及2015年规划中的指导思想已明确指
出:“重点发展水果发酵酒和水果蒸馏酒,利用水果
蒸馏酒逐步取代一部分粮食白酒”。山莓果酒是一
种酸甜适口,集天然、营养于一体的保健型果酒,老
少皆宜,应该会广受欢迎,具有良好的经济效益和市
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