枣酒发酵工艺研究

枣酒发酵工艺研究

枣是李科的一种植物果树果实。枣的栽培起源于我国,有3000多年的历史。枣营养丰富,除含糖分较高外,Ca、P和Fe等矿物质元素及维生素含量也较高。枣中维生素C含量居水果之首,是香蕉的40倍、苹果的20倍,享有“天然维生素”的美誉,民间也有“日食三枣,长生不老”之说。枣中含18种氨基酸,其中8种为人体必需的氨基酸。枣肉中还含有较高的黄酮、环磷酸腺苷及环磷酸鸟苷等物质,对预防心血管疾病和癌症均有重要的作用。因此,枣果被卫生部列为药食同源的典型,是一种很好的保健食品。本研究以徽州蜜枣原料——尖枣为原料,枣酒的加工以VC为考查指标,对其发酵方式进行研究,旨在选出最佳的发酵工艺参数,提高枣酒VC的保存,获得优质的枣酒,以期提高枣资源利用率,提高产品附加值,促进农业经济的发展。1材料和方法1.1材料、发酵、菌种、培养基1.1.1原材料及预处理徽州尖枣:2008年8月中旬采自安徽省宣城市水东镇枣园。鲜枣采摘后选择成熟、个大、均匀、无病虫害、无腐烂的为原料,用清水冲洗干净,去核、打浆、杀菌,备用。果胶酶:诺维信(Novozymes)公司生产的PectinexBEXXL果胶酶。酵母(安琪牌酿酒高活性干酵母):湖北省宜昌市安琪酵母股份公司;白砂糖、硅藻土:市售。1.1.2试验仪器分析天平,手持式折光仪(WYT-4型),高压蒸气灭菌锅,无菌操作台,打浆机,精密级数字式酸度计,酒精度计,酒精蒸馏装置,过滤装置,恒温培养箱等。1.2酵母菌种的活化从安琪活性干酵母粉中分离纯化出的菌种接种到麦芽固态培养基斜面培养,28℃恒温培养48h。一级扩大培养:取10mL试管1个,装入麦芽汁10mL,于68.6kPa灭菌20min,冷却后取3环酵母菌接入试管中,放置在恒温箱中,28℃培养48h。二级扩大培养:取250mL三角瓶,装入灭菌后麦芽汁100mL,按7%接入一级扩大培养后的酵母菌,放置在恒温箱中,28℃培养48h,待用。1.3发酵、接种、调配、装瓶、密封、杀菌1.3.1主要工艺流程原料选择→去杂→清洗→去核打浆→成分调整→酶解→添加SO2→分装于三角瓶→加营养盐(氮源)→接种酵母菌→酒精发酵(主发酵)→后发酵→下胶→过滤→装瓶→杀菌→成品1.3.2操作要点原料处理:经过预处理后枣浆,按照不同的料液比调整好枣液,使发酵液含糖量为20%左右。用柠檬酸调pH值为3.5。向稀释后的发酵液中加入80mg/L的SO2,加入0.5%～0.6%的果胶酶,40℃加热2h～3h,促进酶活性,提高枣汁的溶出率,添加0.05%氮源以补充酵母菌发酵所需的氮源。接种发酵:待发酵液冷却至35℃左右,接种7%的液态酵母菌,混匀,进行酒精发酵。25℃发酵7d,同时每天取发酵液检测其pH值和糖度。当测得糖度不再降低时,主发酵结束。降低发酵温度于4℃～6℃进行后发酵,后发酵时间控制为10d～15d,必要时可增加后发酵时间,以利于发酵液的彻底澄清和提高成品风味。灭菌与调配:发酵结束后,先用滤纸进行过滤,取上清液进行巴氏灭菌,杀死残存的活酵母及其他杂菌,冷却至常温进行调配。调配可根据各地饮用习惯调其酸度、糖度。酸度一般用柠檬酸调整,糖度可用白砂糖调整。调整后的发酵液用膜过滤机进行过滤。装瓶与巴氏灭菌:过滤后的酒液经装瓶、密封、巴氏灭菌即得成品枣酒。巴氏灭菌条件:75℃～80℃灭菌15min～20min。1.4细菌指标的测定1.4.1理化和微生物测定可溶性固形物含量:手持测糖仪法测定;还原糖:斐林试剂滴定法测定;酒精度:蒸馏法;VC含量:碘滴定法;细菌总数的测定:稀释板法;大肠杆菌数的测定:伊美蓝平板法。1.4.2感官评定由40人组成的品评小组进行参评,对枣酒的色泽、香味、滋味典型性进行评分,得出最佳方案。2结果与分析2.1so2用量范围对原酒品质的影响在果酒酿造中,SO2常被作为抑菌剂广泛使用,试验分别添加0mg/L、40mg/L、80mg/L、120mg/L、160mg/L的SO2考察对枣酒发酵的影响,根据发酵完全所用时间、酒精度和原酒风味,选择出适合的SO2用量范围,结果见表1。由表1可知,SO2用量对酒精度影响不大,但对发酵时间、原酒的风味影响较大。未添加SO2的原酒有异味,原因可能是由于对杂菌没有抑制作用,部分糖分可能被杂菌转化成其他物质;SO2用量为40mg/L～80mg/L时,原酒的各项指标较好,且风味较理想;用量为120mg/L～160mg/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,抑制了酵母菌的活性。因此SO2用量的适宜范围为40mg/L～80mg/L。2.2氮源添加量对枣酒发酵的影响氮是酵母细胞合成代谢的重要原料,氮源不足可导致葡萄糖通过酶的加速运转,使发酵速率降低,并导致发酵终止或不完全,这是氮源缺乏导致残糖较多的原因。该试验以酵母粉为氮源,分别添加0%、0.02%、0.05%、0.08%、0.11%的氮源以研究不同的氮源添加量对枣酒发酵时间及品质的影响,选择适合的氮源添加量,结果见表2。由表2可知,添加氮源能明显提高酒精度和缩短发酵周期,氮源添加量为0.02%～0.05%效果最好,为0.08%～0.11%时,对酒的风味和口感极为不利。未添加氮源发酵的枣酒发酵时间最长且酒精度最低,说明枣汁中没有足够氮源供酵母菌细胞代谢,从而导致发酵不完全且发酵速率较低;添加0.08%～0.11%的酵母粉作为氮源发酵所得的枣酒风味及口感都很差,还带有一股难闻的刺激性气味,说明添加过多的氮源,酵母菌难以充分利用,掺杂着酵母粉的味道,所以氮源添加量的适宜范围为0.02%～0.05%。2.3接种量的确定酵母接种量的高低直接影响枣酒的色、香和风味,不同接种量的发酵情况和结果存在一定差异。试验设计3%、5%、7%、9%、11%的接种量进行发酵比较,根据发酵完全所用时间、酒精度和原酒风味,选择出适合的接种量,结果见表3。由表3可知,接种量为3%发酵所得的枣酒较甜,且发酵时间最长,酒精度最低,说明接种量过低,酵母菌没有充分利用枣汁中的还原糖;接种量为5%～9%发酵的枣酒风味及口感较好,接种量为11%发酵所得的枣酒发酵时间短,但是其风味及口感都较差,说明接种量过高,发酵过快,不利于原酒风味的形成;所以酵母菌接种量以5%～9%为好。2.4料液比对枣酒品质及发酵时间的影响鲜枣中含有大量的可溶性固形物和还原糖等保健营养成分,但汁液含量少,通过浸提,可使营养成分较多地转移到提取液中,为枣酒发酵提供最佳的营养环境。不同的料液比,枣汁的浸出率也不一样,分别制成料液比1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10的枣汁进行发酵考察对枣酒品质及发酵时间的影响,结果见表4。由表4可知,这5组料液比的发酵时间,酒精度差异不大,但是其风味及口感有一定的差别。料液比为1∶2时,果味浓郁,但枣酒口感较粗糙;料液比为1∶4～1∶8时,枣酒的果香和酒香相调和,口感较好;料液比为1∶10时,枣汁浓度较低,枣酒果香较淡,口味也比较清淡;说明其枣汁浸出率不高,营养物质没有最大的程度的转移到提取液中,不能提供给酵母菌最佳的生长条件;所以料液比的适宜范围为1∶4～1∶8。2.5正交试验结果通过单因素试验和数据分析,制定SO2用量(A)、氮源添加量(B)、接种量(C)和料液比设为考察因素,以枣酒的风味口感以及VC含量为考核指标,每个因素各取3个水平,按L9(34)进行正交试验,因素水平表见表5,结果见表6。从表6中对VC含量的分析可以看出,VC含量最高的是第8组,为8.48mg/100g,最低的是第1组,为4.72mg/100g,极差分析可以看出,4个因素的影响顺序是A>D>B>C,即SO2用量影响最大,其次是料液比、氮源添加量,影响最小的是接种量。最佳水平组合是A3D2B2C2,即SO2用量为80mg/L,料液比1∶6,氮源添加量为0.03%,接种量为7%。为了进一步确定所优选的工艺组合,对其进行验证性研究,按照选择的最佳工艺组合,所得的枣酒VC含量为9.532mg/100g,酒精度为11.2%vol,酒体呈透明的琥珀色,枣香浓郁,与酒香相调和,风味较好。3质量保证3.1感觉指标色泽呈琥珀色,清澈透亮,无悬浮物和沉淀;枣香浓郁、与酒香相调和、无异味;酒体丰满、酸甜适口。3.2还原糖、总酸的测定酒精度(20℃):11.2%vol;VC含量:9.532g/L;还原糖(以葡萄糖计):1.2g/L;总酸(以柠檬酸计):3.1g/L;挥发酸(以硝酸计):1.4g/L。3.3微生物指数细菌总数≤50cfu/mL;大肠杆菌≤3MPN/100mL;致病菌:不得检出