微生物发酵安梨果酒降酸工艺研究

微生物发酵安梨果酒降酸工艺研究

梨是蔷薇科植物。这种水果尝起来很新鲜。它含有多种维生素、微量元素和人体所需的氨基酸。具有乾隆皇帝、润肺止咳的功效。这是人们喜欢的常见水果之一。近年来,由于梨树种植技术的大力推广及国家对水果行业的重视,梨的种植面积及产量逐年增加。梨成为仅次于苹果和柑橘的第三大水果,产量居世界第一位。我国梨种植区主要分布在陕西、山东、河北、辽宁、安徽等地,成为很多地方的支柱产业之一在果酒发酵的后期,微生物会将糖转化成有机酸,主要包括苹果酸、柠檬酸和酒石酸。有机酸对果酒的风味有重要的影响,它可以平衡果酒的涩味,赋予果酒清爽的口感,还有抑菌的作用,但是有机酸含量过高又会使得酒体变得口感粗糙,色泽暗淡,出现沉淀,难以入口果酒的香气成分是评价果酒品质的一个重要指标,也是果酒典型风味的重要组成部分,还是决定果酒类型的主要依据之一。国外研究者采用定性的方法已鉴定出多种决定果酒风味的物质,其中,多数是高级醇和酯类,另外还有一些羰基化合物、低级脂肪酸、缩醛、内酯和萜烯等本实验在安梨果酒发酵的一定时期将具有乳酸菌作用的BacilluslicheniformisSH003加入到安梨果酒中,有效降低了安梨果酒的酸度,提高了安梨酒的适口度。对其工艺条件做了详细的研究,并通过气质联用色谱法(GC-MS)分析了加入该菌种后香气成分,以揭示安梨果酒中的香气组成。1材料和方法1.1培养基与仪器设备安梨:市售。菌种:酿酒酵母SaccharomcescerevisiaeDJ02和地衣芽孢杆菌BacilluslicheniformisSH003,均贮藏于湖南科技大学发酵工程实验室;培养基MRS培养基(参照文献[10])、安梨汁培养基(见1.2.2)。仪器设备:发酵罐(BMR-A10U型,上海傲中生物学工程设备有限公司);洁净工作台(ATRTECH型,苏净集团安泰公司);大容量高速冷冻离心机(3K30型,Sigma公司);立式压力蒸汽灭菌器(YXQ-LS-SⅡ型,上海博迅实业有限公司医疗设备厂);生化培养箱(CIMOSPX-300BS-Ⅱ型,上海新苗医疗器械制造有限公司);手持糖度计(成都豪创光电仪器有限公司);TRACEPlus-DSQII气质联用仪(塞默飞世尔科技公司);酒精计(武强县精创仪器仪表厂)。1.2实验方法1.2.1安梨果酒的生产工艺图11.2.2安梨果汁的制备将新鲜的安梨洗净、去皮、去核,切成小块后榨汁,过筛除渣。为防止褐变,可以将切好的梨块置于生理盐水中以隔绝氧气。1.2.3安梨酒降酸工艺参数的确定1.2.3.mss-ms法培养民法每20mL接一环斜面保存的菌体,37℃恒温振荡培养24h后,以10%的接种量接到MRS培养基中,置于37℃恒温下振荡培养,每隔2h取样测A1.2.3.添加时间单因素试验将150mL的小瓶于121℃下灭菌20min,向每只瓶中加入100mL安梨果汁和10%的酵母发酵剂,置于25℃培养箱中发酵8d。在发酵第2天、第3天、第4天、第5天、第6天加入10mLBacilluslicheniformisSH003培养液,利用单因素试验确定添加时间范围;在发酵第4天加入BacilluslicheniformisSH003培养液5mL、6mL、7mL、8mL、9mL和10mL,确定最适添加量范围。再通过正交试验,确定添加时间和添加量(见表1)。发酵结束后测定各个样品的总酸含量。1.2.3.3-安梨果实总酸含量的测定安梨果酒发酵结束后,于15℃下测定总酸含量,采用酸碱中和滴定法测定,结果用柠檬酸的含量来表示。1.2.4安梨酒的味道分析1.2.4.有机相的制备称取100mL安梨果酒,用二氯甲烷和乙醚混合液常温下萃取3次,合并有机相,再浓缩至10mL,用无水硫酸钠脱水后浓缩至1mL,备用。1.2.4.集气成分配比RTX-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);进样口温度250℃,载气为氦气,恒流模式,不分流进样;进样量1.0µL。程序升温:起始温度50℃,然后以2℃/min升温至62℃(保持5min),以2℃/min升温至70℃(保持5min),再以2℃/min升至280℃(保持5min)。1.2.4.传输线温度EI电离源,电子轰击能量70eV;离子源温度250℃,传输线温度260℃,溶剂延迟6min;扫描模式FullScan,扫描范围为m/z15~450。2结果与讨论2.1生长曲线及稳定期BacilluslicheniformisSH003的生长曲线见图2,从图2可以看出,在16h时,该菌的生长曲线达到稳定期。在32~34h时菌体数量出现明显下降,稳定期为16~30h。选择24h作为BacilluslicheniformisSH003的培养时间。2.2接种时间及接种量确定通过单因素试验分别确定BacilluslicheniformisSH003的添加时间为发酵的第4天,添加量为10mL,此时降酸效果最好,再通过正交试验确定接种时间和接种量。由表3方差分析可知,由于F由以上试验分析可知,当BacilluslicheniformisSH003在第4天加入时,可以有效降低安梨果酒的总酸含量,添加量为8mL时,降低总酸含量的效果较好,总酸含量降到6.12g/L(以柠檬酸计),降酸率为36.3%。2.3酯类物质检测图3是按照本工艺酿造所得安梨果酒香气成分的GC-MS总离子流色谱图,表4对其香气成分进行了详细的分析。从表4可以看出,加入BacilluslicheniformisSH003降酸以后的香气成分主要有醇类、酸类、酯类、酮类、烷烃、酚类、酰胺类等物质。鉴定出的99种香气成分,占总香气成分的97.53%,其中:醇类主要有苯乙醇、4-羟基苯乙醇等14种,占检出香气成分的16.04%;酸类物质包括十六酸、硬脂酸、己酸、辛酸等13种,占检出香气成分的4.75%,酸度明显降低;酯类物质含量较高,达到20.1%,主要包括4-羟基丁酸甲酯、邻苯二甲酸二异辛酯、磷酸三丁酯等29种;含有1,1,2,2-四氯化苯扎氯乙烷、十九烷等烷烃类25种,占检出香气成分的3.17%;检出5种酚类物质,含量达到了16.53%,说明按照本工艺生产,酚类物质得到很好的保存;检出的香气成分中含有芥酸酰胺、油酸酰胺、N,N-二甲基十二酰胺、十二烷基酰胺4种酰胺类物质,占总检出香气成分的31.91%;香气成分中还有烯烃、醛等9种物质,占总香气成分的4.96%。3安梨酒调酸降酸试验3.1按照本工艺生产的安梨果酒中加入BacilluslicheniformisSH003能够有效降酸,该菌的培养时间为24h,添加时间为安梨果酒发酵的第4天,添加量为8mL的BacilluslicheniformisSH003培养液,能够使安梨果酒的酸度降低到6.12g/L(以柠檬酸计),降酸率为36.3%。3.2通过GC-MS分析得出:共鉴定出99种安梨果酒的香气成分,占总香气成分的97.53%。安梨果酒的香气成分中含有醇类、酸类、酯类、酮类、烷烃、酚类、酰胺类等物质,其中鉴定出:醇类物质有1