发酵型果酒的研究与应用

发酵型果酒的研究与应用

中国是一个拥有众多水果生产的国家。改革开放以来，种植迅速发展。水果是粮食和蔬菜的第三个主要产品。到1998年果品总量为5452.9万t尤其是1991～1998年果品产量增加的第二阶段,平均年递增14.39%。核果类水果资源丰富,在此期间栽培面积也呈直线上升趋势,90年代中期李子面积为24.1万公顷、产量达到150.8万t李子果实营养很丰富。成分主要有蛋白质、碳水化合物、钙、磷、铁、胡萝卜素;尼克酸、抗坏血酸、微量的硫胺素、核黄素等。李子的最大特点是非常不耐贮存,早、中熟品种一般也只能贮存40d左右。因此这类水果突出的特点是季节性销售明显,果实成熟采栽后若不及时处理,必将造成腐烂,这便挫伤了果农种植的积极性。利用生物技术研究开发李子全汁发酵酒,提高了产品的附加值,调动了果农的种植积极性,此举意义深远。果酒生产是果品加工的一个方面,发酵型果酒具有酒度低、含糖量低、保持了原水果的特有香气和天然营养成分的特点。天津蓟县地区为山区气候,昼夜温差大,土质好,所产果实糖酸度高,着色好。其中甜李资源丰富,品质较好,种植面积2000多亩,品种有黑宝石、红宝石、盖李、牛心红。其中有些品种是发酵制酒的好原料。随着国家酒业发展的结构调整,即粮食酒向果酒转变,蒸馏酒向发酵酒转变,高度酒向低度酒转变。低档酒向高档酒转变。果酒将是我国今后发展的方向。发酵型果酒,极大的保留地原料中的营养成分,长期饮用,可起到养颜健身的作用。从2001年起我们就开始研究生产李子酒,在近3年的研发过程中,我们经历了从小试到中试到批量生产,就以下几方面进行了重点技术攻关,并取得了很好的效果。研究并确定了发酵原料和发酵菌种;用生物酶配合机械设备提高了李子原料的出汁率;察不同酶制剂对原酒澄清效果及典型性的影响;察果汁、果浆发酵对酒典型性的影响;学降酸法在李子酒中的应用效果。1材料和方法1.1酵母和酵母酶1.1.1李子:牛心红、红宝石、黑宝石、盖李由石峨乡提供。1.1.2菌种:安琪果酒酵母国产;EC118、DV10、VL1、VL3法国酵母1.1.3白砂糖、柠檬酸、JA澄清剂、利华果胶酶、和氏壁果胶酶、Vc、皂土、山梨酸钾、亚硫酸、明胶、CaCO3、KHCO3、K2CO3、酒石酸钾国产1.1.4单宁Agrovin公司提供1.1.5smash果胶酶丹麦公司提供1.1.6留香果胶酶C法国提供1.2果酒罐、酒罐、酒罐、酒罐等酒泵试装752-紫外分光光度计原子吸收分光光度计1/万分析天平超净工作台恒温培养箱烘箱高压锅水果破碎机打浆机气囊榨汁机碟片分离机硅藻土过滤机板框过滤机发酵罐陈酿罐冻酒罐负压灌装机微孔过滤机电渗析设备酒泵等1.3分析1.3.1常规检验方法总糖、总酸、酒精度、干浸出物、Vc、总SO2、游离SO2等按常规方法检验。1.3.2仅适用于以下情况KMnO4法1.3.3fe原子吸收1.3.4透明度分光光度法1.3.5原酒感官鉴定法1.4实验方法1.4.1发展“工艺”果酒在生产过程中,筛选发酵用原料非常重要。“葡萄酒有先天在原料,后天在工艺”之说。这一点也很适合果酒生产,与葡萄酒不同的是国内外已有很多优良的酿酒品种。而目前在果酒加工中,这方面研究还很溃乏,我们多数从鲜食的品种中筛选品质较好的原料用于加工。鲜食量较大的李子有红宝石、黑宝石、牛心红、盖李。1.4.2筛选优良菌种随着生物技术的不断进步,目前我们生产果酒基本改变了过去从原料表皮分离菌种,之后扩大培养接种的方法,多数是从现有的国内外优良的葡萄酒、果酒酵母中,通过发酵试验,考察糖度的变化、pH值的变化、原酒风味来进行酵母的筛选。筛选菌种为安琪酵母、VL1、VL3、EC118、DV10。各菌种发酵温度为18℃～20℃。接种量为1.5/万。1.4.3酶解酸酶解试验果胶酶是果酒生产中使用的重要辅料之一。它对原料的出汁率、原酒的澄清度及原酒的风味都有很大的影响。我们选用活力较高的几种酶制剂对李子作了酶解试验。设计如表1。以上各果胶酶添加量均为24h可使果浆澄清的最小添加量。1.4.4原料的研制试验通常果汁发酵出的酒,酒体较细腻、洁净;果浆发酵出的酒口感稍粗但酒体较丰满。在研制过程中我们对李子原料分别采用这二种方法进行了试验。设计如表2。发酵温度20℃。酵母添加量为1.5/万。发酵前调糖至180g/L。1.4.5降酸处理工艺目前我们选用李子原料的最大特点是酸度较高,在发酵的过程中虽然有所降低,但降低的幅度不是太大,还不太适合制作干酒、半干酒、含糖较低的甜酒,于是我们对原酒进行了相应的降酸处理,采用的降酸剂主要是CaCO3、KHCO3、K2CO3、酒石酸钾。考察降酸效果。如表31.4.6常用的澄清剂目前采用下胶的方法较多,如明胶-单宁法、JA澄清剂法、皂土法、蛋清法等等。采用何种下胶方法要根据原酒的实际情况,李子酒中的胶体含量较高,采用的是JA澄清剂法法,结合皂土下胶。1.4.7葡萄酒进入陈果期，应进行生物预测试验1.4.7.1.酸酸失冲的开放式试验装半瓶酒在25℃保温箱,放置24h,观察表面是否有菌膜生长。1.4.7.2.酸败试验装半瓶酒在25℃保温箱中,放置5～6d后测定总酸及挥发酸。1.4.8灌装时不稳定因素的处理在研制过程中我们发现李子酒经下胶过滤后,在陈酿期间若温度小于10℃,原酒会出现胶体浑浊现象。可见李子酒对冷都有不稳定特性。因此在灌装前都要进行冷处理,冷冻结束后及时过滤。冷处理方案如表4。1.4.9应在制备前进行稳定性试验1.4.9.酒液香气失减,酒体变深用品酒杯取样酒半杯,盖上滤纸,置于室中常温24hr后观察,如酒液香气无减,澄清透明,说明氧化稳定性好,若香气稍淡,酒体失光,则轻微氧化,若酒体变深,并有浑浊出现,则氧化。1.4.9.铁不稳定氧化取一试管样酒滴入2滴100%H2O2溶液,放入冰箱中,于0℃促进氧化7d,若酒色趋于乳白色,甚至有灰白色沉淀加入几滴Na2S2O4·H2O溶液,酒液变清,说明铁不稳定。1.4.9.3.蛋白质稳定性试验取100mL样酒于80℃水浴中加热30min后,经冷却观察,无浑浊则蛋白稳定,浑浊蛋白不稳定。1.4.9.4.生物稳定性密封瓶中装满样酒于25℃下培养3-4星期后测定挥发酸度的增加和总情况,亦可通过镜检或细菌测定手段来预测酒的生物稳定性。1.4.10.稳定性处理1.4.1皂土的下胶轻微氧化,补足游离SO235～40×10-6即可,严重氧化,一次性加入游离SO250×10-6,并结合1200×10-6以下皂土进行下胶。1.4.10.2铁的稳定处理用0.2～0.4g/L柠檬酸加40～60×10-6VC来防止破败病的出现。1.4.10.3蛋白质稳定性处理用1000×10-6以下皂土下胶,以除去多余的蛋白。2结果与讨论2.1不同活性干酵母的发酵能力综合几方面考虑,我们选择的加工品种要求糖度较高,酸度较低、早中熟品种且香气浓郁、色泽适宜。从上表可见,李子应选是牛心红。酵母的性能各异,它是决定果酒品质的关键因素之一。目前我们选用的5种活性干酵母都有较强的抗SO2能力,因此我们主要考察酵母对原料的发酵能力(即发酵结束时发酵液中的残糖)、酵母的凝聚性和发酵过程中发酵醪pH的变化。见图1和表6。优良酵母在果酒发酵中产生的挥发酸较低,通过测定pH值的变化,可判定各菌种产生挥发酸的能力。综合考虑酵母发酵糖的情况、产生挥发酸的情况以及发酵原酒的风味特点,我们选1#菌种,即安琪酵母。2.3增加原料出汁率以上透光率在660nm下测定。从表7、表8可见,添加果胶酶可有效提高原料的出汁率。李子提高了8%左右。利华果胶酶和C果胶酸酶不仅提高了原酒的澄清度还突出了原酒的典型性。因此我们在生产中按一定的比例将这二种酶结合起来使用,收到了很好的效果。2.4确定发酵方法经品酒小组品尝可见,2-1组比2-2组原酒口感稍好,所以可利用果浆进行发酵。2.5酒石酸甲降酸溶液的配制从表10可见,添加CaCO31.5g/L,KHCO31.5g/L,K2CO31g/L可较好李子原酒的风味;由于Ca2+进入酒中灌装后成品易形成Ca2+沉淀造成酒的浑浊,所以我们在生产中很少添加CaCO3;酒石酸甲降酸效果虽较好,但由于添加量大,降酸程度小,加上成本偏高,我们也很少采用。目前我们生产的李子果酒多采用的是KHCO3,因为这种降酸剂不仅降酸效果好,对成品酒的稳定性无不良影响,而且经济实惠。2.6决定粘合剂注射方法和比例结合皂土8/万下胶。从表11可见,李子酒的JA澄清剂最佳用量是1.0/万,皂土8/万。2.7酸、酸、硫酸钠由此可见,我们确定李子酒3-2组即冷冻T=-5℃,t=10d。果酒生产中使用亚硫酸和葡萄酒生产中使用的作用是相同的。即增酸、防腐、抗氧、杀菌。发酵前在果汁中加入亚硫酸可起到防腐、抗氧作用。而李子酒在发酵前都未添加SO2。首先是这种果汁的氧化对果酒的影响极小,另外是李子原料的酸度较高,打浆时又除去了表皮(一般细菌多在表皮),酶解1hr利用果浆发酵,原料入罐时间短;因此在发酵前可不添加亚硫酸。李子属于核果类果实,用普通的破碎机、打浆机加工会大大降低原料的出汁率,国内外现在还没有较好的破碎、脱核机,经过3年的实践摸索,我们对现用打浆机进行了设备改造,把李子破碎后进行了二次脱核处理,有效地提高了原料的利用率。提高程度见表13.从表13可见,李子经过二次脱核处理,出汁率提高了10%左右。2.10加工、干燥、灌装、灌装原料-清洗-检果-二次清洗-破碎-打浆-二次脱核-酶解-压榨-果浆-成分调整-接种-发酵-加硫贮存-倒酒-贮存-倒酒-下胶-过滤12-陈酿-调配-贮存-冷冻-过滤-精过滤-除菌-灌装-成品2.11皂土的酶解过程利华果胶酶:2.0/万,果胶酶C:9mL/t。安琪酵母:1.2/万。酶解温度:常温酶解时间:1hr。成分调整:糖度180g/L;酸度自然。发酵温度:18～20℃。下胶:JA澄清剂1.0/万8/万皂土。陈酿时间:6～12个月。冷冻温度:T=-5℃,冷冻时间:t=10d3发酵、澄清3.1确定牛心红为李子酒发酵原料。安琪酵母为发酵用菌种。3.2李子酒在发酵前可不添加亚硫酸。3.3利用生物酶和二次脱核技术,结合果浆发酵工艺,提高了李子酒原料出汁率10%～15%。3.4利华果胶酶和C果胶酶结合使用提高了原酒的澄清度,突出了原酒的典型性。3.5李子酒可采用果浆直接发酵,不必用清汁发酵。3.6李子酒发酵温度18～20℃。3.7用KHCO3降低果酒酸度,效果虽好,但添加量不宜超过2g/L,否则会对酒的口感造成不良影响。3.8采用JA澄清剂结合皂土法澄清李子酒,可收到很好澄清效果。3.9冷冻处理提高了提高了李子酒的胶体稳定性。我们确定原料的原则主要是考察品种特性,即内在品质、成熟期、香气的典型性。下表列出了李子的原料特点。2.2李酒的澄清试验结果一般来讲果浆发酵有利于提高原料的出酒率,果汁发酵可提高原酒的洁净度。究竟采用何种发酵方式,要根据发酵后原酒的风味特点来确定。如表9李子酒降酸后,经果酒公司品酒小组成员品评,结果如下:下胶是果酒生产中的一项重要操作。通过下胶可使原酒