客家黄酒酸败原因分析及发酵工艺优化

客家黄酒酸败原因分析及发酵工艺优化

黄酒的发酵是由细菌、细菌和细菌混合发酵的。这是一个开放的洞。在发酵过程中，很难避免混合乳液、醋酸菌、假单胞菌和其他有害微生物。在异常条件下,当发酵醪液中的乳酸杆菌和外界侵入的有害菌的大量生长繁殖,代谢活动加快,消耗可发酵性糖,产生过量的乳酸、醋酸和其他有机酸,致使发酵醪的酸度上升;同时,酵母的酒精发酵受到抑制,醪液中酒精含量上升缓慢,甚至停止,即发生酸败。黄酒醪的酸败,不但影响正常的发酵过程,而且降低出酒率,损害成品酒风味,使酒质变差,应引起足够重视。本研究通过HPLC检测黄酒中的有机酸含量变化来优化控制工艺条件。1材料和方法1.1试剂:麦曲、酸混合酶试剂聚酰胺龙珠娘酒、珍珠红酒、客家老黄酒、珍品客家黄老酒成品酒;精白糯米、糙白糯米、精黑糯米、糙黑糯米(滨江路市场售);麦曲:工厂自制;根酶、糖化酶:上海生科生物科技有限公司;磷酸、磷酸氢二铵(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);草酸、酒石酸、丙酮酸、α-酮戊二酸、乳酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸为分析纯试剂;苹果酸为美国Sigma公司色谱纯产品;乙腈、甲醇均为瑞典欧谱生高效液相色谱纯产品。1.2zorbaxe-clipselussp.3.4和k-ms-25-回采出液ps高效液相色谱仪AgilentTechnologies,ZORBAXE-clipsePlusC18柱4.6mm×250mm,5μm,电子天平,酸度计PHS-25,生化培养箱LRH-150,电热恒温水浴锅。1.3实验方法1.3.1各有机酸的标准曲线绘制色谱条件:流动相:0.01mol/L磷酸氢二铵溶液,pH=3.00;检测波长:213nm;柱温:20℃;流速:1.00mL/min。标准曲线的制备:10种有机酸标样分别经过HPLC分析,得其保留时间,用以各有机酸的定性测定。然后准确称取草酸40mg,酒石酸160mg,丙酮酸40mg,苹果酸400mg,α-酮戊二酸200mg,乳酸320mg,乙酸480mg,柠檬酸200mg,琥珀酸480mg,丙酸400mg,用双蒸水定容至100mL。取混合标准样品1μL、3μL、5μL、7μL、9μL分别进样,并且平行进样3次。由HPLC分析工作站分析得到10种有机酸对应的峰面积值。外标法定量,以含量为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线并得出回归方程,如表1。10种的标准图谱见图1。样品前处理:取样品20mL,加入活性炭0.2g,振荡30min,然后静止10min,用0.22μm微孔滤膜过滤,进行HPLC分析。1.3.2优化工艺试验1.3.2.1.流程1.3.2.不同单因素对黄油乳酸及以物为原料的山梨酸发酵的影响分别以原料种类、麦曲含量、糖化酶含量、根霉含量、加水量、培菌温度、发酵温度为单因素考察其对黄酒乳酸及乙酸含量的影响,并设计正交试验对其优化。2结果与讨论2.1标准物质铬图和标准曲线将10种有机酸标准溶液按一定比例混合后在上述色谱条件下得其色谱图,如图1所示。2.2不同酸败酒样的酸败结果1、3、5、7、9号样品分别为龙珠娘酒、珍珠红酒,客家老黄酒龙轩厂,客家老黄酒紫金厂、珍品老黄酒的未酸败酒样,2、4、6、8、10分别为龙珠娘酒、珍珠红酒,客家老黄酒龙轩厂,客家老黄酒紫金厂、珍品老黄酒的已酸败酒样。由表2数据显示可得出,各种牌子的客家黄酒的有机酸随着黄酒的酸败都呈现不同的变化,总酸都有较大幅度的升高。HPLC所检测的10种有机酸中,乙酸和乳酸的增加量为最高,最高可达约15g/L,其他的有机酸变化则较为平缓,从而可以初步得出醋酸和乳酸的超标是引起黄洒酸败的主要原因。现代研究表明,黄酒醪酸败主要是由杆状细菌污染引起的,尤其是乳酸杆菌和醋酸杆菌污染为主,乳酸和醋酸的过量生成是黄酒醪酸败的主要原因。在异常条件下,当发酵醪液中的乳酸杆菌和外界侵入的醋酸杆菌等的大量生长繁殖,产生过量的乳酸、醋酸等其他有机酸,致使发酵醪的酸度上升,但总酸的变化与各种有机酸的变化量之间不成比例关系。2.3麦曲添加量对乙烯含量的影响由图2A可知随着麦曲添加量的变化,乙酸的含量变化比较明显,当麦曲添加量为0.5%时,乙酸达到最小值;当麦曲添加量超过0.6%以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随麦曲添加量的变化趋势与乙酸的相似。故麦曲的添加量选择在0.5%~0.6%左右比较适宜。2.4霉添加量对硫酸含量的影响由图2B可知,随着根霉添加量的变化,乙酸的含量变化比较明显,当根霉添加量为0.3%时,乙酸达到最小值;当麦曲添加量超过0.4%以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随根霉添加量的变化趋势与乙酸的相似。故根霉的添加量选择在0.3%~0.4%左右比较适宜。2.5培养温度对以为温度的发酵的菌株由图3A可知,随着培菌温度的变化,乙酸的含量变化比较明显,当培菌温度为30℃时,乙酸达到最小值;当培菌温度超过30℃以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随培菌温度的变化趋势与乙酸的相似,故培菌温度选择28℃~30℃左右比较适宜。2.6糖化酶添加量由图3B可知,随着糖化酶添加量的变化,乙酸的含量变化比较明显,当糖化酶添加量为0.02%时,乙酸达到最小值;当糖化酶添加量超过0.03%以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随糖化酶添加量的变化趋势与乙酸的相似。故糖化酶的添加量选择在0.01%~0.03%左右比较适宜。2.7加水量对乙烯含量的影响由图4A可知,随着加水量的变化,乙酸的含量变化比较明显,当加水量为90%时,乙酸达到最小值;当加水量超过90%以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随加水量的变化趋势与乙酸的相似。故加水量选择在60%~90%左右比较适宜。2.8发酵温度对乳酸含量的影响由图4B可知,随着发酵温度量的变化,乙酸的含量变化比较明显,当发酵温度为30℃时,乙酸达到最小值;当发酵温度超过30℃以后,乙酸的含量呈现明显的上升趋势。乳酸的含量随发酵温度的变化趋势与乙酸的相似。故发酵温度选择在28℃~30℃左右比较适宜。2.9根霉添加量的确定为了较为准确地获得较优的工艺条件,以避免客家黄酒发生酸败,采用L9(34)正交试验分别对培菌阶段和发酵阶段进行优化,两阶段优化试验的因素与水平分别见表3、表6。培菌阶段的正交试验结果如表4表明,各因素对黄酒乙酸和乳酸含量的影响依次为a>b>c,由此说明影响客家黄酒乙酸和乳酸含量的3个因素中,培菌温度为最重要因素,其次为麦曲添加量与根霉添加量。由表4可得各因素的指标的极差均大于空列的极差,所以a、b、c各因素的效应都存在。由方差分析(表5)可知3个因素中培菌温度的差异性显著。按照各因素的最好水平选取出最好的水平组合为a1b2c2(试验2号),即培菌温度均为28℃;麦曲添加量为0.5%,根霉添加量为0.3%。发酵阶段的正交试验结果如表7表明,各因素对黄酒乙酸和乳酸含量的影响依次为A>B>C,由此说明发酵阶段影响客家黄酒乙酸和乳酸含量的3个因素中,发酵温度为最重要因素,其次为糖化酶添加量与加水量。由表7可得各因素的指标的极差均大于空列的极差,所以A、B、C各因素的效应都存在。由方差分析表8可看出各因素均没有显著性差异。按照各因素的最好水平选取出最好的水平组合为A1B1C1(试验1号),即发酵温度均为28℃;糖化酶添加量为0.02%,加水量为60%。在此条件下,乙酸及乳酸含量为4.980g/L。3最佳工艺条件的确定由试验数据显示,黄酒最主要含有10种有机酸,其中主要有丙酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、乳酸5种有机酸,其他有机酸所