桑椹果酒发酵工艺研究

桑椹果酒发酵工艺研究

桑梓又名桑果、桑子、桑果、桑枣。它是多年生木本植物桑的成熟果实，呈椭圆形或白色。新鲜的桑椹中含有大量的水分(80%~85%)、粗纤维(0.91%)、蛋白质(0.38%)、转化糖(9.19%),还含有黄酮类物质,桑椹中含有人体所需的18种氨基酸,丰富的维生素,其中Vc含量特别高,达19.8mg/100g,以及丰富的微量元素P含量为317mg/kg,微量元素硒含量为4.6μg/100g列百果之首,含有抗衰老微量元素钼、锶,含有磷脂的主要组分中以磷脂酰胆碱含量最高(32.15%),其次为溶血磷脂酰(19.30%)及磷脂酰乙醇胺(15.91%)。其挥发成分进行GS-MS分析发现含有20种挥发性油成分[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11],因此桑椹不仅具有极高的营养价值,而且还具有许多的保健功能。本研究以桑椹为原料,对其发酵方式进行研究,以期获得品质优良的新型果酒。并对桑椹果酒酿造后期的澄清问题进行了研究,以期为桑椹果酒工业化生产提供技术参数和研究参考。1材料和方法1.1桑板栗桑板栗酵母1308(Saccharomyces1308):由湖南农业大学食品科学技术学院微生物教研室提供;桑椹:湖南省蚕桑研究所提供,由新鲜采摘的桑椹清洗后冷冻备用。白砂糖、亚硫酸、皂土:市售,符合食品加工用要求;分析天平,高压蒸气灭菌锅,恒温培养箱,手持式折光仪(WYT-4型),精密级数字式酸度计(pHS-3C型,上海雷磁仪器厂);超净工作台,722S分光光度计,电热鼓风干燥箱,果菜搅拌机,酒精度计,滴定管,酒精蒸馏装置,过滤装置等。1.2培养基和细菌的培养1.2.1细菌共生和培养马铃薯蔗糖琼脂斜面培养基(PDA培养基),用于活化酵母菌。马铃薯蔗糖液体培养基,用于酵母菌扩大培养。1.2.2菌种活化培养菌种活化:在无菌条件下用接种环取少量酵母1308原菌种于PDA斜面划线,然后置于28~32℃恒温培养24~48h,直到长成乳白色菌落。如此连续移植培养3代,进行菌种活化为母种。酵母菌的扩大培养:在无菌条件下将活化好的酵母1308取少许接种到已灭菌的马铃薯蔗糖液体培养基中,置于28~32℃恒温培养48h,作酒化发酵剂。1.3流程和操作要点1.3.1主要工艺1.3.2发酵、后发酵原料处理:将桑椹在破碎前应适当解冻,加入用量体积2/3的水进行打浆,同时加入亚硫酸溶液,使SO2含量达到60~75mg/L。成分调整:根据酒的产品要求,调整果醪中的糖分至180g/L。接种发酵:根据果醪量,接种一定比例的发酵醪在适当温度下发酵4~6d,发酵过程中及时进行搅拌,破坏发酵时形成的的泡盖,以便完全发酵。测定含糖量变化,残糖为0.5%时,进行渣汁分离后进行后发酵。后发酵一般需要10d。陈酿:过滤后原酒进行密封陈酿,时间为1~2个月,陈酿温度在20℃以下。酒液尽可能满罐保存,以减少氧气接触,避免酒的氧化。澄清、过滤、成品:陈酿后的原酒可按产品质量要求进行勾兑和澄清,然后进行灌装、封口,得成品。1.4测试方法1.4.1培养条件的确定原料打浆后,调糖至180g/L,按比例接入的酵母菌,进行发酵。研究接种量、发酵温度、SO2用量、发酵时间4个因素的对发酵及风味的影响。接种量的选择:SO2添加为75mg/L。分别接入2%、4%、6%、8%、10%酵母菌液,于28℃恒温箱中发酵7d,每个重复3次。每隔24h取样测定不同接种量发酵过程中发酵醪的糖度、pH变化和最终发酵原酒的酒精度,选择出适合的接种量。发酵温度的选择:SO2添加量为75mg/L,接种量为8%,分别置于20、25、28、30、35℃恒温箱中发酵,每个重复3次。以终糖度在0.5%以下为发酵终点,每隔24h测定发酵过程中酒精度变化和风味,根据酒精度与发酵时间变化,选择出适合的发酵温度。SO2用量的选择:接种量为8%,添加SO2含量分别为0、50、75、100、150mg/L,置于28℃温箱中发酵,每个重复3次。根据发酵完全所用时间、最终的pH、酒精度和原酒风味,选择出适合的SO2用量范围。发酵时间的选择:SO2添加量为75mg/L,接种量为8%,置于28℃恒温箱中培养。培养时间分别为2、3、4、5、6d,每个重复3次。根据发酵过程中糖度变化、最后的残糖含量、pH、酒精度和原酒风味,选择恰当的发酵时间。1.4.2条件单因素考察通过单因素试验和数据分析,制订以酵母添加量、发酵温度、SO2添加量、发酵时间为考察因素,每个因素各取3个水平,以酒精度为考察指标,且综合考虑其风味特点。按L9(34)进行正交试验,因素水平表见表1。1.4.3桑虾酒皂土处理果酒经过陈酿后直接进行澄清。选用皂土作为澄清剂,在720nm可见光处以透光率为指标来试验澄清效果。具体操作:称取定量的皂土,用5倍的冷水浸泡,搅匀后放入50℃的水浴锅中加热1h,然后向5支装有10mL桑椹酒的试管中分别加入一定的量,使皂土含量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%,迅速振荡使其充分混匀。静置48h后,在720nm处测定其透光率。1.5酸品质测定方法酒精度:酒精计法;透光率:分光光度法;还原糖:直接滴定法;总酸:酸碱滴定法,以柠檬酸计;pH:精密级数字式酸度计直接测定;可溶性固形物:手持折光仪法;总SO2:直接碘量法,GB/T15038;游离SO2:直接碘量法,GB/T15038;原酒风味的感官鉴定:GB/T15037;干浸出物:蒸发法,GB/T15038;微生物指标按照GB/T4789-2003进行。2结果与讨论2.1发酵温度变慢不同比例的接种量发酵过程中的糖度变化、酸度的变化及发酵完成后酒精含量变化分别见图1、图2、表2。由图1可看出,接种量不同,糖度变化速度不同,发酵快慢不同。但当接种量达10%时,糖度下降速度反而变慢,可能是一开始发酵过快,导致后面发酵动力不足。由图2可看出,不同接种量对发酵过程中pH影响差异较小,但接种量到10%时酸度明显较其他的低,即产生的酸较多。综合图1、图2可知,接种量对原酒最终的糖度、酸度影响较微弱。根据表2可知,接种量4%以下酒精度较低,接种量在4%至8%之间酒精度相差不大;接种量在8%以上时酒精度反而下降。可见不同接种量对果酒发酵有一定的影响。接种量在4%以下时发酵速度较慢,发酵时间长,最终酒精度低;接种量8%以上产酸较多,酒精度有所下降。所以选定4%、6%、8%这3个接种量用于正交试验。2.2发酵温度对酒精发酵的影响由表3可知,20℃时发酵速度较慢,温度过低,发酵所需时间长,且易受杂菌感染。25~30℃发酵速度相差不大,28~35℃发酵最快。且3~4d后糖度基本稳定。温度过高则发酵剧烈,易带走香气成分,且酒体较粗糙。故选用25~30℃范围可用于正交。2.3添加量对发酵的影响SO2含量对发酵时间、酒精度、风味影响见表4。由表4看出,SO2的添加量对发酵速度、原酒的风味影响较大。未加SO2的原酒有异味,经镜检发现感染了杂菌。当添加量不足时果汁被氧化,酒的颜色变暗,风味变差。添加量为100~150mg/L时,发酵速度减慢,且原酒有明显的SO2刺激味及苦味,说明添加过量。SO2添加量为50~75mg/L时,原酒的各项指标较好,且风味较理想。2.4发酵时间对果酒品质的影响不同发酵时间对残糖、pH、酒精度、风味影响见表5。根据表5可知,当发酵时间为2d时,发酵尚未结束,残糖含量较高;在第3天时,发酵接近尾声。第6天时,糖度、酒精度基本没变化。在第3~6天间果酒风味均较好。因此选择3、4、5d用于正交。2.5正交试验结果按L9(34)进行正交试验,结果见表6。从表6和表7中可以看出,A因素对试验结果没有显著性影响,但是B、C、D这3因素对结果有显著性的影响。对B、C、D这3因素分别进行多重比较,结果见表8、表9、表10、表11。根据R值大小,差异显著因素排列顺序为B﹥D﹥C。从表8~表11可看出,B因素的3个水平有显著差异,C因素第2、3水平差异不显著,D因素第2、3水平差异也不显著。根据实际情况,考虑到原料未经任何灭菌处理,故C因素选择第3个水平;从经济角度出发,发酵的时间越短越好,所以D因素选择第2个水平。对于A因素,考虑其起酵速度,当接种量为8%时较快,故选择第3个水平。最终得出本试验最优组合为B2D2C3A3。最终经试验检验用B2D2C3A3组合进行发酵,其酒精度可达12%(v/v),且风味好,因此为最优组合。2.6复合酒澄清后,桑虾酒透光率随时间的变化在720nm可见光下,以蒸馏水作为空白,测得桑椹原酒的透光率为45.7%。加入皂土静置48h后,观察澄清结果:试管底部有沉淀产生,酒体较透明,且颜色基本没有变化,取上清液,测其透光率,结果见表12。由表12可知,皂土澄清后,果酒的透光率较原酒有一定的提高,经过处理后桑椹酒没有异味,口感较好。通过对皂土不同用量的选择,得出加入量为6g/L时效果最佳。2.7质量保证2.7.1桑虾酒的成分色泽:紫红色,澄清透明,有光泽,无杂色;滋味:具有桑椹酒固有的滋味;香气:具有纯正、和谐的果香气和酒香气;典型性:具有较明显的桑椹特征。2.7.2总酸总酸以柠檬酸计酒精度(%,v/v):12%;总糖(以葡萄糖计)≤4.0g/L;总酸(以柠檬酸计):5.5~6.5g/L;游离SO2≤50mg/L;总SO2≤250mg/L;干浸出物≥17g/L。2.7.3微生物指数3桑东南角陈把握,将皂土上的桑虾进行澄清,将其酒质好如桑椹酒最佳发酵条件为:以酵母13