南果梨酒发酵工艺优化及其香气成分分析

南果梨酒发酵工艺优化及其香气成分分析

南果梨是秋子梨的一个独特系统。这是辽宁省的特产。南果梨果实香气浓郁，多汁爽口。它含有大量维生素、矿物质、粗蛋白、脂肪酸和其他养分。具有润咳、止咳、软化血管、减少胆固醇等功效。1材料和方法1.1材料和设备1.1.1细菌生长分离南果梨于2014年10月1日采自鞍山海城,选择成熟度好,无腐烂及病虫害的果实。白砂糖、柠檬酸、酒精、D-异抗坏血酸钠等:由河南万恒生物科技有限公司生产;偏重亚硫酸钾:由山西莱克生物科技有限公司生产;果胶酶(1.5×101.1.2仪器、试罐、仪器ZX-360型打浆机,05-B250型榨汁机,WYT-J型手持糖度计,SJ10型酒精计,721型分光光度计,GUJZ-5型自动机械搅拌不锈钢发酵罐,5975C型气相色谱质谱联用仪,HypersilBSC18型色谱柱(250mm×4.6mm,5m),ZDX-600型恒温培养箱。1.2方法1.2.1酵母增殖培养基斜面培养基:0.3%酵母膏、1%葡萄糖、0.3%麦芽汁浸膏、0.5%蛋白胨、2%琼脂,100kPa条件下121℃灭菌20min。酵母增殖培养基:5%葡萄糖、0.25%磷酸二氢钾、0.1%尿素、0.05%酵母膏、0.1%硫酸镁、0.01%硫酸铁、0.023%孟加拉红(1%的水溶液),100kPa,121℃灭菌15min。一级种子培养基:2%葡萄糖、2%蛋白胨、1%酵母浸粉,蒸馏水配制,121℃灭菌20min。二级种子培养基:南果梨汁原汁,自然pH,60℃,灭菌30min。1.2.2种子培养基的制备将冰箱保存的斜面酵母种子取出,挑取一环划线到新鲜的斜面上,将其置于恒温培养箱中37℃培养24h,再将活化好的种子接种于一级种子培养基中,于37℃培养24h,然后再接种于二级种子培养基中,37℃培养24h,备用1.2.3发酵过程1.2.4操作要点1.2.4.1.南果梨汁的制备选择新鲜无病的成熟南果梨,清水洗净,去核,破碎,榨汁机榨汁,按照0.05g/L的添加量将偏重亚硫酸钾加入榨得的南果梨汁中1.2.4.2-酶分解南果梨含有较多的果胶,在榨汁时添加果胶酶可以加快分解果胶1.2.4.3后发酵前发酵结束后将浮于表面的南果梨残渣过滤出去,进入后发酵,控制温度15℃1.2.4.4陈德后发酵结束后进行澄清的南果梨酒控制温度5℃,保持6个月1.2.5单因素试验设计1.2.5.1.种植量对南果梨酒品质的影响取100mL南果梨汁装入250mL三角瓶中,调整初始糖度为20%,接入活化后的酵母菌(5×101.2.5.初始糖度对南果梨酒品质的影响取100mL南果梨汁装入250mL三角瓶中,调整初始糖度分别为16%、18%、20%、22%、24%,接入活化后的酵母菌,接种量为5%,自然pH(3.3),23℃下恒温静置发酵10d,以南果梨酒感官品质评分和酒精度为考察指标,研究初始糖度对南果梨酒品质的影响。1.2.5.发酵温度对南果梨酒品质的影响取100mL南果梨汁装入250mL三角瓶中,调整初始糖度为20%,按5%的接种量接入活化后的酵母菌,分别在18、20、22、24、26℃下,自然pH(3.3),静置发酵10d,以南果梨酒感官品质评分和酒精度为考察指标,研究发酵温度对南果梨酒品质的影响。1.2.5.ph对南果梨酒品质的影响取100mL南果梨汁装入250mL三角瓶中,调整初始糖度为20%,按5%的接种量接入活化后的酵母菌,调整pH分别为3.0、4.0、4.5、5.0,在23℃下,静置发酵10d,以南果梨酒感官品质评分和酒精度为考察指标,研究pH对南果梨酒品质的影响。1.2.6正交试验设计在单因素试验的基础上,选取接种量、pH、糖度、发酵温度为主要影响因素,以南果梨酒的感官品质评分和酒精度为考察指标,进行L1.2.7南果梨酒的萃取与测定1.2.7.气相色谱-质谱联用法采用顶空固相萃取法,取4.0gNaCl加到顶空瓶中,再加入8mL南果梨酒,将手动进样器的萃取头插入样品瓶上部顶空中,推出萃取头,不要碰到南果梨酒,萃取结束后缩回萃取头,并迅速插入气相色谱仪进样,解析5min,同时启动气相色谱-质谱联用仪收集数据,重复3次1.2.7.质谱条件影响气相色谱条件:HP-INNOWAX色谱柱(30m×250μm×0.25μm);程序升温:50℃保留2min,然后以5℃/min升至220℃保留5min,进样口温度250℃,载气为He,流速1mL/min,不分流质谱条件:四级杆温度为230℃,EI离子源,离子温度为230℃,扫描范围20~500m/z。1.2.8测量设计和方法1.2.8.1酒精采用GB/T15038—20061.2.8.2.恢复糖含量参照GB/T15038—2006使用pH计测定。1.2.8.南果梨酒评分请10位有经验的品酒评委(男性5名,女性5名),分别从南果梨酒的色泽(10分)、香气(30分)、滋味(40分)、典型性(20分)进行打分,满分100分,结果取10位评委的平均值1.2.9利用nist标准谱图检测化学成分采用SPSS19.0软件处理数据,图谱分析采用G1701化学工作站数据处理系统在NIST标准谱图库中检索,同时参照已报道的质谱资料鉴定大部分峰,由面积归一化法计算各成分的相对含量2结果与分析2.1南果梨酒的酒精度由表3可以看出,随着酵母菌接种量的增加,制得南果梨酒的感官品质评分先升高后降低,酒精度呈逐渐升高的趋势。当酵母菌接种量为5%时,南果梨酒的感官品质评分最高,且显著高于其他接种量的处理(P<0.05),但其酒精度与其他接种量处理差异不显著。这可能是由于接种量过大或过小都不利于发酵,在一定接种范围内,接种量越大,发酵速度越快,接种量太小,酵母菌体生长缓慢,导致生产效率下降;但接种量太大,则菌体繁殖太快,释放过多的代谢副产物,影响酒的品质。所以,选择适宜的酵母菌接种量为5%。2.2糖度对酵母的影响由表4可以看出,随着糖度的增加,制得南果梨酒的感官品质得分也随之增加,当糖度为20%时,感官品质评分达最高,之后继续提高糖度,感官品质评分下降,酒精度继续升高。分析原因为:糖是酵母细胞最重要的碳源,对酵母的生长及酒精的产生均是不可缺少的,糖度不但影响酵母的生长,也影响酒精的生产及果酒的香味。在实际生产发酵过程中不是糖浓度越高酵母发酵越快,而是只有糖浓度适宜才是酵母生长的最佳条件。因此,选择适宜的初始糖度为20%。2.3南果梨酒质评分的变化由表5可知,发酵温度对南果梨酒感官品质和酒精度的影响较大,随着发酵温度的升高,感官品质评分呈下降趋势,这是由于温度过高会造成果酒挥发性香味的损失;酒精度随着温度的升高先增加后降低,在22℃时酒精度达到最高,这是因为在酵母适宜生长范围内温度越高,菌体生长越快,南果梨中的糖分被用作菌体增殖,不利于酒精的转化。因此,选择适宜的发酵温度为22℃。2.4ph对南果梨汁发酵的影响由表6可见,随着pH的升高,南果梨酒感官品质评分和酒精度均呈下降趋势。其中pH为3.3即没有调整pH的原汁发酵效果最好。这可能是由于pH过高会破坏南果梨汁中的有效成分,尤其是pH>4.0时,南果梨汁颜色明显发生变化,果汁褐变现象较为严重。因此选择适宜的pH范围为3.3~4.0。2.5初始糖度及接种量的影响由表7中可见,影响南果梨酒感官品质得分各因素的主次顺序为:B>C>D>A,即pH的影响最大,其次是初始糖度和发酵温度,接种量的影响最小;以感官品质评分为考察指标,最佳工艺条件为:A2.6性成分:能够实现自我修复香气成分是影响南果梨酒风味和品质的主要因素发酵初始检出香气成分14种,占检出挥发性成分的56.67%;发酵结束检出香气成分23种,占检出挥发成分的91.79%;陈酿后检出香气成分23种,占检出挥发成分的79.37%,从上述数据可以看出,南果梨酒香气成分种类和相对含量在发酵过程中变化明显,体现了南果梨酒从果香到酒香的变化。3南果梨酒发酵及陈同发酵工艺中香气成分的变化在单因素试验结果的基础上,通过正交试验研究了酵母菌接种量、初始糖度、发酵温度及发酵pH对南果梨酒感官品质及酒精度的影响,结果表明:接种量、初始糖度、发酵温度、发酵pH均为影响南果梨酒感官品质和酒精度的重要因素,发酵过程中只有严格控制好发酵条件才能获得优质的南果梨酒;南果梨酒的最佳发酵工艺为:酵母菌接种量5%,发酵pH为4.0,调整初始糖度18%,发酵温度24℃,按此工艺发酵制得的南果梨酒感官品质评分为88分,酒精度为12.14%,其香气浓郁,口感圆润,色泽较佳;对南果梨酒发酵及陈酿过程中的香气成分进行测定发现,南果梨酒香气成分种类和相对含量在发酵