桑椹果酒發(fā)酵工藝研究

桑椹果酒發(fā)酵工藝研究

桑梓又名桑果、桑子、桑果、桑棗。它是多年生木本植物桑的成熟果實(shí)，呈橢圓形或白色。新鮮的桑椹中含有大量的水分(80%~85%)、粗纖維(0.91%)、蛋白質(zhì)(0.38%)、轉(zhuǎn)化糖(9.19%),還含有黃酮類物質(zhì),桑椹中含有人體所需的18種氨基酸,豐富的維生素,其中Vc含量特別高,達(dá)19.8mg/100g,以及豐富的微量元素P含量為317mg/kg,微量元素硒含量為4.6μg/100g列百果之首,含有抗衰老微量元素鉬、鍶,含有磷脂的主要組分中以磷脂酰膽堿含量最高(32.15%),其次為溶血磷脂酰(19.30%)及磷脂酰乙醇胺(15.91%)。其揮發(fā)成分進(jìn)行GS-MS分析發(fā)現(xiàn)含有20種揮發(fā)性油成分[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11],因此桑椹不僅具有極高的營養(yǎng)價(jià)值,而且還具有許多的保健功能。本研究以桑椹為原料,對(duì)其發(fā)酵方式進(jìn)行研究,以期獲得品質(zhì)優(yōu)良的新型果酒。并對(duì)桑椹果酒釀造后期的澄清問題進(jìn)行了研究,以期為桑椹果酒工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參數(shù)和研究參考。1材料和方法1.1桑板栗桑板栗酵母1308(Saccharomyces1308):由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院微生物教研室提供;桑椹:湖南省蠶桑研究所提供,由新鮮采摘的桑椹清洗后冷凍備用。白砂糖、亞硫酸、皂土:市售,符合食品加工用要求;分析天平,高壓蒸氣滅菌鍋,恒溫培養(yǎng)箱,手持式折光儀(WYT-4型),精密級(jí)數(shù)字式酸度計(jì)(pHS-3C型,上海雷磁儀器廠);超凈工作臺(tái),722S分光光度計(jì),電熱鼓風(fēng)干燥箱,果菜攪拌機(jī),酒精度計(jì),滴定管,酒精蒸餾裝置,過濾裝置等。1.2培養(yǎng)基和細(xì)菌的培養(yǎng)1.2.1細(xì)菌共生和培養(yǎng)馬鈴薯蔗糖瓊脂斜面培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基),用于活化酵母菌。馬鈴薯蔗糖液體培養(yǎng)基,用于酵母菌擴(kuò)大培養(yǎng)。1.2.2菌種活化培養(yǎng)菌種活化:在無菌條件下用接種環(huán)取少量酵母1308原菌種于PDA斜面劃線,然后置于28~32℃恒溫培養(yǎng)24~48h,直到長成乳白色菌落。如此連續(xù)移植培養(yǎng)3代,進(jìn)行菌種活化為母種。酵母菌的擴(kuò)大培養(yǎng):在無菌條件下將活化好的酵母1308取少許接種到已滅菌的馬鈴薯蔗糖液體培養(yǎng)基中,置于28~32℃恒溫培養(yǎng)48h,作酒化發(fā)酵劑。1.3流程和操作要點(diǎn)1.3.1主要工藝1.3.2發(fā)酵、后發(fā)酵原料處理:將桑椹在破碎前應(yīng)適當(dāng)解凍,加入用量體積2/3的水進(jìn)行打漿,同時(shí)加入亞硫酸溶液,使SO2含量達(dá)到60~75mg/L。成分調(diào)整:根據(jù)酒的產(chǎn)品要求,調(diào)整果醪中的糖分至180g/L。接種發(fā)酵:根據(jù)果醪量,接種一定比例的發(fā)酵醪在適當(dāng)溫度下發(fā)酵4~6d,發(fā)酵過程中及時(shí)進(jìn)行攪拌,破壞發(fā)酵時(shí)形成的的泡蓋,以便完全發(fā)酵。測(cè)定含糖量變化,殘?zhí)菫?.5%時(shí),進(jìn)行渣汁分離后進(jìn)行后發(fā)酵。后發(fā)酵一般需要10d。陳釀:過濾后原酒進(jìn)行密封陳釀,時(shí)間為1~2個(gè)月,陳釀溫度在20℃以下。酒液盡可能滿罐保存,以減少氧氣接觸,避免酒的氧化。澄清、過濾、成品:陳釀后的原酒可按產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)行勾兌和澄清,然后進(jìn)行灌裝、封口,得成品。1.4測(cè)試方法1.4.1培養(yǎng)條件的確定原料打漿后,調(diào)糖至180g/L,按比例接入的酵母菌,進(jìn)行發(fā)酵。研究接種量、發(fā)酵溫度、SO2用量、發(fā)酵時(shí)間4個(gè)因素的對(duì)發(fā)酵及風(fēng)味的影響。接種量的選擇:SO2添加為75mg/L。分別接入2%、4%、6%、8%、10%酵母菌液,于28℃恒溫箱中發(fā)酵7d,每個(gè)重復(fù)3次。每隔24h取樣測(cè)定不同接種量發(fā)酵過程中發(fā)酵醪的糖度、pH變化和最終發(fā)酵原酒的酒精度,選擇出適合的接種量。發(fā)酵溫度的選擇:SO2添加量為75mg/L,接種量為8%,分別置于20、25、28、30、35℃恒溫箱中發(fā)酵,每個(gè)重復(fù)3次。以終糖度在0.5%以下為發(fā)酵終點(diǎn),每隔24h測(cè)定發(fā)酵過程中酒精度變化和風(fēng)味,根據(jù)酒精度與發(fā)酵時(shí)間變化,選擇出適合的發(fā)酵溫度。SO2用量的選擇:接種量為8%,添加SO2含量分別為0、50、75、100、150mg/L,置于28℃溫箱中發(fā)酵,每個(gè)重復(fù)3次。根據(jù)發(fā)酵完全所用時(shí)間、最終的pH、酒精度和原酒風(fēng)味,選擇出適合的SO2用量范圍。發(fā)酵時(shí)間的選擇:SO2添加量為75mg/L,接種量為8%,置于28℃恒溫箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)間分別為2、3、4、5、6d,每個(gè)重復(fù)3次。根據(jù)發(fā)酵過程中糖度變化、最后的殘?zhí)呛俊H、酒精度和原酒風(fēng)味,選擇恰當(dāng)?shù)陌l(fā)酵時(shí)間。1.4.2條件單因素考察通過單因素試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析,制訂以酵母添加量、發(fā)酵溫度、SO2添加量、發(fā)酵時(shí)間為考察因素,每個(gè)因素各取3個(gè)水平,以酒精度為考察指標(biāo),且綜合考慮其風(fēng)味特點(diǎn)。按L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn),因素水平表見表1。1.4.3桑蝦酒皂土處理果酒經(jīng)過陳釀后直接進(jìn)行澄清。選用皂土作為澄清劑,在720nm可見光處以透光率為指標(biāo)來試驗(yàn)澄清效果。具體操作:稱取定量的皂土,用5倍的冷水浸泡,攪勻后放入50℃的水浴鍋中加熱1h,然后向5支裝有10mL桑椹酒的試管中分別加入一定的量,使皂土含量分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%,迅速振蕩使其充分混勻。靜置48h后,在720nm處測(cè)定其透光率。1.5酸品質(zhì)測(cè)定方法酒精度:酒精計(jì)法;透光率:分光光度法;還原糖:直接滴定法;總酸:酸堿滴定法,以檸檬酸計(jì);pH:精密級(jí)數(shù)字式酸度計(jì)直接測(cè)定;可溶性固形物:手持折光儀法;總SO2:直接碘量法,GB/T15038;游離SO2:直接碘量法,GB/T15038;原酒風(fēng)味的感官鑒定:GB/T15037;干浸出物:蒸發(fā)法,GB/T15038;微生物指標(biāo)按照GB/T4789-2003進(jìn)行。2結(jié)果與討論2.1發(fā)酵溫度變慢不同比例的接種量發(fā)酵過程中的糖度變化、酸度的變化及發(fā)酵完成后酒精含量變化分別見圖1、圖2、表2。由圖1可看出,接種量不同,糖度變化速度不同,發(fā)酵快慢不同。但當(dāng)接種量達(dá)10%時(shí),糖度下降速度反而變慢,可能是一開始發(fā)酵過快,導(dǎo)致后面發(fā)酵動(dòng)力不足。由圖2可看出,不同接種量對(duì)發(fā)酵過程中pH影響差異較小,但接種量到10%時(shí)酸度明顯較其他的低,即產(chǎn)生的酸較多。綜合圖1、圖2可知,接種量對(duì)原酒最終的糖度、酸度影響較微弱。根據(jù)表2可知,接種量4%以下酒精度較低,接種量在4%至8%之間酒精度相差不大;接種量在8%以上時(shí)酒精度反而下降?？梢姴煌臃N量對(duì)果酒發(fā)酵有一定的影響。接種量在4%以下時(shí)發(fā)酵速度較慢,發(fā)酵時(shí)間長,最終酒精度低;接種量8%以上產(chǎn)酸較多,酒精度有所下降。所以選定4%、6%、8%這3個(gè)接種量用于正交試驗(yàn)。2.2發(fā)酵溫度對(duì)酒精發(fā)酵的影響由表3可知,20℃時(shí)發(fā)酵速度較慢,溫度過低,發(fā)酵所需時(shí)間長,且易受雜菌感染。25~30℃發(fā)酵速度相差不大,28~35℃發(fā)酵最快。且3~4d后糖度基本穩(wěn)定。溫度過高則發(fā)酵劇烈,易帶走香氣成分,且酒體較粗糙。故選用25~30℃范圍可用于正交。2.3添加量對(duì)發(fā)酵的影響SO2含量對(duì)發(fā)酵時(shí)間、酒精度、風(fēng)味影響見表4。由表4看出,SO2的添加量對(duì)發(fā)酵速度、原酒的風(fēng)味影響較大。未加SO2的原酒有異味,經(jīng)鏡檢發(fā)現(xiàn)感染了雜菌。當(dāng)添加量不足時(shí)果汁被氧化,酒的顏色變暗,風(fēng)味變差。添加量為100~150mg/L時(shí),發(fā)酵速度減慢,且原酒有明顯的SO2刺激味及苦味,說明添加過量。SO2添加量為50~75mg/L時(shí),原酒的各項(xiàng)指標(biāo)較好,且風(fēng)味較理想。2.4發(fā)酵時(shí)間對(duì)果酒品質(zhì)的影響不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)殘?zhí)?、pH、酒精度、風(fēng)味影響見表5。根據(jù)表5可知,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為2d時(shí),發(fā)酵尚未結(jié)束,殘?zhí)呛枯^高;在第3天時(shí),發(fā)酵接近尾聲。第6天時(shí),糖度、酒精度基本沒變化。在第3~6天間果酒風(fēng)味均較好。因此選擇3、4、5d用于正交。2.5正交試驗(yàn)結(jié)果按L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果見表6。從表6和表7中可以看出,A因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果沒有顯著性影響,但是B、C、D這3因素對(duì)結(jié)果有顯著性的影響。對(duì)B、C、D這3因素分別進(jìn)行多重比較,結(jié)果見表8、表9、表10、表11。根據(jù)R值大小,差異顯著因素排列順序?yàn)锽﹥D﹥C。從表8~表11可看出,B因素的3個(gè)水平有顯著差異,C因素第2、3水平差異不顯著,D因素第2、3水平差異也不顯著。根據(jù)實(shí)際情況,考慮到原料未經(jīng)任何滅菌處理,故C因素選擇第3個(gè)水平;從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),發(fā)酵的時(shí)間越短越好,所以D因素選擇第2個(gè)水平。對(duì)于A因素,考慮其起酵速度,當(dāng)接種量為8%時(shí)較快,故選擇第3個(gè)水平。最終得出本試驗(yàn)最優(yōu)組合為B2D2C3A3。最終經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)用B2D2C3A3組合進(jìn)行發(fā)酵,其酒精度可達(dá)12%(v/v),且風(fēng)味好,因此為最優(yōu)組合。2.6復(fù)合酒澄清后,桑蝦酒透光率隨時(shí)間的變化在720nm可見光下,以蒸餾水作為空白,測(cè)得桑椹原酒的透光率為45.7%。加入皂土靜置48h后,觀察澄清結(jié)果:試管底部有沉淀產(chǎn)生,酒體較透明,且顏色基本沒有變化,取上清液,測(cè)其透光率,結(jié)果見表12。由表12可知,皂土澄清后,果酒的透光率較原酒有一定的提高,經(jīng)過處理后桑椹酒沒有異味,口感較好。通過對(duì)皂土不同用量的選擇,得出加入量為6g/L時(shí)效果最佳。2.7質(zhì)量保證2.7.1桑蝦酒的成分色澤:紫紅色,澄清透明,有光澤,無雜色;滋味:具有桑椹酒固有的滋味;香氣:具有純正、和諧的果香氣和酒香氣;典型性:具有較明顯的桑椹特征。2.7.2總酸總酸以檸檬酸計(jì)酒精度(%,v/v):12%;總糖(以葡萄糖計(jì))≤4.0g/L;總酸(以檸檬酸計(jì)):5.5~6.5g/L;游離SO2≤50mg/L;總SO2≤250mg/L;干浸出物≥17g/L。2.7.3微生物指數(shù)3桑東南角陳把握,將皂土上的桑蝦進(jìn)行澄清,將其酒質(zhì)好如桑椹酒最佳發(fā)酵條件為:以酵母13