草莓酒的研制

草莓酒的研制

草莓不仅含有果肉、葡萄糖、柠檬酸、苹果、水杨酸、氨基酸、钙、磷、铁等物质，而且还含有各种维生素，具有很高的营养价值。营养学研究表明,草莓除了含有上述的营养成分外,还富含大量天然活性化合物,这些化合物能提高机体抗氧化力、调节解毒酶活性、刺激免疫功能、改善激素代谢、延缓衰老,还具有增强皮肤弹性、增白和滋润保湿的功效。草莓的生理和生态习性非常适合在我国很多地区进行大规模种植,目前我国草莓种植面积和产量均为世界第一。2010年我国草莓产量已达到200多万t,是仅次于葡萄产量的第二大浆果。但是草莓鲜果市场供应周期短、储存难、易腐烂,不利于长途运输,仅靠鲜食会严重制约产业的发展,必须为草莓的利用找到出路。为此在研究生产多种水果酒的基础上,研究了利用草莓生产起泡酒的新方法,为草莓的加工提供了一条新途径。1材料、设备和方法1.1利华酶制剂公司草莓由辽宁广天食品有限公司提供;复合酶制剂由天津利华酶制剂有限公司提供;皂土(SIHA-Purani)市购;酿酒酵母由大连工业大学生物工程学院提供,系作者筛选、分离、纯化、鉴定得到。1.2低温高温烟气回用干燥754紫外可见光光度计(754扫描型),自动电位滴定以仪(2D-2A),电热油浴锅(HH-S),低温恒温水槽(XC-101B),螺旋管换热器(大连工业大学自制),渣汁分离器(大连工业大学自制),10L不锈钢发酵罐(大连工业大学自制),冰柜(澳柯玛BD150),小板框过滤机(加拿大产),膜滤机(CR-100),等压灌装机(大连工业大学自制),起泡葡萄酒压力测定器。1.3方法1.3.1压力、色苷含量测定直接滴定法,酒精的测定:比重瓶法,总酸测定:点位滴定法,成品酒二氧化碳压力测定:压力表法,方法见GB/T15037-2006,花色苷含量的测定:pH示差法。1.3.2试验三:草莓发泡酒工艺依据酿酒经验以及生产成本上的考虑,经过单因素试验及评价,制定出草莓起泡酒工艺流程:草莓破碎→酶解发酵浸渍→渣汁分离→汁液调整→超高温瞬时灭酶、杀菌→冷却→加酵母→二次低温带压发酵→低温后熟→澄清→过滤→灌装→巴氏灭菌→成品。1.3.3便猪肉与生物酶的接触草莓果肉破碎率要达到98%以上,以便果肉与生物酶充分接触。边破碎边添加二氧化硫,加入量为20mg/L~50mg/L,加复合酶0.04%。1.3.4发酵瓶、生化培养箱、发酵瓶将破碎后的草莓果浆加复合酶,增香酵母装发酵瓶中,置生化培养箱中,控温24℃,每天人工摇瓶4次。由于酶解以及发酵产生的二氧化碳等的共同作用草莓色素被快速浸出。1.3.5灭酶、冷却酶解发酵浸提2d~3d,果渣全部上浮并形成蜂窝壮,液体转清,果香浓郁及时渣汁分离,调糖(8°Bx~20°Bx),加催陈橡木液,经油浴锅135℃、5s~10s瞬间灭酶、灭菌、冷却。1.3.6品温和后熟、发酵经过灭酶、灭菌、冷却的一次发酵汁,加培养酵母(0.3%~0.5%),进入可控温发酵罐进行二次发酵,开始控制罐压0.01MPa,品温10℃~12℃,当糖降至6%时品温升至12℃~14℃,罐压升至0.3MPa~0.35MPa,当残糖降至0.5%以每小时0.1℃左右的速度把品温降至0℃~-1℃,维持此品温24h后排酵母,2~3次,饱和二氧化碳、后熟20d~50d。1.3.7添加量：添加量考虑起泡酒的工艺特点、及成本因素,选择了皂土为澄清剂,添加量200mg/L~350mg/L。先把皂土用8~10倍的水膨化10h~12h,在二氧化碳的保护条件下带压泵入,并循环10min~15min,并澄清7d~20d。1.3.8试酒可控温的清酒罐备压至和待滤酒的罐底压力相同,澄清后的起泡酒,经藻土过滤机初滤和精滤机精滤进入清酒罐,维持品温-2℃和滤酒时的罐压,稳定12h,经过膜精滤机进入无菌等压灌装,即得成品起泡酒产品。1.3.9u3000主酒精度色泽橘红色或淡红色,清亮透明,注入杯中汽泡丰富、果香浓郁,品之,口味柔和协调,酒体丰满,余味悠长,风味独特。酒精度为6%vol~13%vol,总酸控制在0.45g/100mL~0.5g/100mL。二氧化碳压力(20℃)0.05MPa~0.35MPa。2留香气，最大限度地榨取果汁草莓的颜色鲜艳,香气诱人,如何最大限度地提取色素、保留香气、最大限度地榨取果汁是工艺技术首先要解决的问题。为此根据原材料的性质和起泡酒的基本特性,结合多年发酵工程及工艺研究的经验,对几个工艺关键点进行了研究。2.1不同温度对草莓果汁中花色苷的影响草莓果汁中花色苷的含量直接影响到草莓酒的颜色。实践表明,使用了复合酶的水果酒,放置一年后其呈色降低不明显,而没使用复合酶的水果酒呈色明显减退。为了探究温度对草莓果汁中花色苷的影响,做了复合酶添加量0.04%,酶解6h,不同温度对草莓果汁中花色苷影响的试验,结果见图1。结果表明,酶解温度25℃左右,花色苷含量达到最大值(17.22mg/mL),随着温度的提高,草莓果汁中花色苷的含量会明显的降低,所以,在本工艺中没有选择复合酶的最适温度45℃~50℃作为水解温度,而是选择了低于复合酶最适温度的酶解温度。2.2复合酶用量对草莓果汁品质的影响以前我们在进行葡萄酒、黑莓酒、蓝莓酒的酶解试验时,基本都是在酶的最适温度45℃~50℃进行的,本试验考虑到草莓果汁中花色苷和香气成分对温度敏感性,为最大限度保存草莓果汁中花色苷和香气,选择了25℃酶解10h,试验复合酶的用量对草莓果汁中花色苷含量的影响,其结果见图2。由图2可见,开始草莓果汁中花色苷含量随着复合酶的用量增加明显,当复合酶用量达到0.04%以后,这种变化减少。有研究表明,花色苷在酶的作用下可形成游离的花青素,花青素不稳定可自发的转变成无色物,故酶解时间和酶解温度要适当控制。2.3选择酶解和发酵时间的考察无论水果、果汁还是对水果酒,香气都是衡量其品质的重要指标。目前有报道表明从草莓中分离鉴定的挥发性物质已达360多种,主要为酯类、醇类、醛类、酮类和萜烯类化合物等。氨基酸,和糖类物质的含量,对果香有较明显的影响。一般酶解果汁都采用45℃~50℃、3h~6h的工艺,较高的酶解温度对草莓果汁的香气和花色苷影响较大,降底酶解温度,要达到同样的酶解效果就得延长酶解时间,延长酶解时间又受到杂菌大量繁殖产生不良气味的问题。为解决这些问题我们做了添加0.3%~0.5%增香酵母,0.04%的复合酶,酶解和发酵同时进行的试验,结果见图3。结果表明发酵香气随发酵时间显著增加,60h左右产品香气明显下降,伴有不良气味产生。试图用测定总酯的方法办法考察酶解发酵时间与香气的关系,实际操作中二氧化碳,杂菌代谢物气味等问题的干扰,找不到草莓酶解发酵液总酯含量和人闻香打分的相关性。即有的酶解发酵液的总酯含量较高但闻香并不好,这也是在酶解发酵阶段对酶解发酵汁香气采用人闻香打分的原因。2.4不同酶解温度对草莓汁出汁率的影响果胶是植物中的一种酸性多糖,是细胞壁中一个重要组分,草莓汁由于果胶的存在,增加了果汁黏度,即影响出汁率,又影响酒的澄清。实际生产中表明,使用复合酶能有效的增加果品加工的出汁率。一般使用酶解温度也都选在复合酶的最适温度45℃~50℃。但考虑到酒的呈色和香气的稳定性,把酶解温度降低是有益的,但酶解温度降低会影响酶解速度。所以在研究中,通过改进工艺方法延长酶解时间,在降低了酶解温度的前提下,达到既保护草莓汁的色泽和香气又不影响出汁率的双重效果,结果见图4。由图4可见,发酵50h后果汁得率不再增加,由于果汁进入发酵阶段,有糖的消耗,和二氧化碳的影响,果汁得率由发酵前的重量,减去每一阶段的果渣的重量计算得到。2.5正交试验结果根据单因素试验的结果,以及水果酒生产技术、经验。选择了复合酶用量、发酵温度和发酵时间为考察因素,以花色苷含量、发酵汁香气和果汁得率为考察指标,设计了3因素3水平的正交试验。由表3可知,对于草莓汁花色苷的含量,因素A和B的p值均<0.01,即因素A和B对草莓汁花色苷试验结果影响极显著。最优水平是A3和B3。对草莓汁香气,因素C的p值<0.05,即因素C对草莓汁香气的试验结果影响显著,其最优水平是C2。对草莓得汁率,因素B的p值<0.10,即该因素B对草莓得汁率试验结果有一定影响,其最优水平是B3。因此最优工艺是A3B3C2,但考虑到酶的加量对香气和得汁率都影响不显著,分析原因应该是酶解时间长所产生的,为降低生产成本把酶加量选择A2水平,则工艺条件为A2B3C2即酶的加量0.04%,发酵温度24℃,发时间60h。3以发酵将二次发酵作为酒液发酵工艺的主要特点3.1传统水果酒生产工艺在前发酵阶段,为抑制杂菌要添加30mg/L~80mg/L以上的二氧化硫。但一般认为超过50mg/L对酒的质量和饮用者的健康都有不良影响。酶解发酵浸提工艺使果浆处理一开始就有添加酵母菌群优势,并拌有大量的二氧化碳产生,这些都起到了一定的抑制杂菌繁殖的作用,二氧化硫加入量可减少到为30mg/L以下。到后熟阶段传统水果酒工艺为防氧化、酒澄清、储藏等问题还要加入30mg/L~100mg/L的二氧化硫,起泡酒由于含有大量的二氧化碳,及利用皂土澄清能很好的解决这一额问题,这对产品气味、口味的形成都用都很重要。3.2一次发酵阶段降低酶解温度、延长酶解时间,既可减少酶的用量又达到了酶解的效果。由于二氧化碳产生的液体翻腾作用,使果肉不断的细化,使酶更多的作用于植物细胞,这也是酶解发酵法浸提果汁,增加了花色苷含量的主因,该工艺得到的草莓汁颜色更深。出汁率也是由于这种作用的原因明显的提高了,果香的提高除了这种原因外,还源于发酵过程产生的氨基酸、多糖等物质的作用。从小型生产看与普通酶解工艺相比,酶解发酵浸提工艺花色苷含量提高20%以上。且产品颜色稳定。出汁率与普通酶解工艺相比提高到5%以上。产品果香特别突出,受到广泛的好评