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果酒酵母粉辅以大曲酿造黄皮果酒工艺的研究

2013-05-10刘谋泉孔美兰张福平黄绵纯王宇星方雁慧

食品工业科技 2013年8期
关键词:干酵母黄皮大曲

刘谋泉,孔美兰,张福平,黄绵纯,王宇星,方雁慧

(韩山师范学院生物系,广东潮州521041)

黄皮(Clausena lansium)属芸香科黄皮属,原产于中国南部,已有1500年以上栽培历史。中国的广东、广西、台湾和福建种植较多,四川、云南也有分布[1]。黄皮(Clausena lansium)营养丰富,果实总酸度为2.28%,含总糖9.8%,蛋白质1.39%,VC74mg/100g,总固形物17.5%,氨基酸总量1710mg/100g,还富含维生素C以及钾、钠、铁、钙等各种营养元素[2-4]。中医认为,黄皮果有消食化痰、理气功效;常用于食积不化、胸膈满痛、痰饮咳喘等症,并可解郁热,理疝痛。其叶性味辛凉,有疏风解表,除痰行气之功效[5]。目前,对黄皮的应用性研究文章并不多,何金兰等[6]研究了低糖黄皮果脯的加工工艺研究;唐闻宁[7]研究了黄皮果中挥发油的成分;曾少葵等[8]研制了黄皮果珍珠钙奶保健饮料;钟秋平等[9]研究了黄皮果酒的加工工艺,但黄皮果酒利用果酒酵母辅以大曲法酿酒还未见报道,本实验采用果酒酵母辅以大曲酿造黄皮果酒,以期进一步提高果酒质量,提升黄皮的附加值,为潮汕地区的黄皮果资源的开发提供一条新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄皮 七、八成熟,购自潮州市桥东农贸市场;葡萄酒高活性干酵母 湖北安琪酵母股份有限公司;大曲 泰兴市酿酒厂;白砂糖 一级品,纯度99.65%,市售;柠檬酸、碳酸氢钠 均为分析纯,汕头西陇化工有限公司。

YX280B高压灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司;手持糖度仪 成都兴晨光光学仪器有限公司;pHS-3C酸度计 上海理达仪器厂;JYL-350A九阳料理机 山东九阳小家电有限公司;FA2004电子分析天平 上海精科天平。

1.2 工艺流程及操作要点

黄皮→原料的选择→去核→打浆及调配→灭菌→加大曲和果酒酵母→酒精发酵→滤布过滤→陈酿→过滤除菌→装瓶→成品。

1.2.1 原料的选择 黄皮要求七、八成熟以上,用于生产的黄皮必须无烂果、病虫果。

1.2.2 去核、制汁及调配 采用人工去核的方式,先将黄皮的核挤压去掉,然后利用黄皮果肉与水的质量比为1∶1进行打浆。根据需要用柠檬酸和碳酸氢钠调节果汁pH为4,用蔗糖调节糖度为18%,按200mL标准分装入500mL的三角瓶,塞上硅胶塞。

1.2.3 加大曲与果酒酵母 果胶是大多数新鲜水果细胞壁的组成成分,黄皮破碎后,果胶和原果胶存在于果汁中,使果汁粘稠,影响过滤澄清。许多厂家采用添加果胶酶的方法来分解果胶提高出汁率。果胶酶大多从黑曲或者米曲霉中培养获得,加速果酒的澄清,则可以降低成本,对提高净效益有利[10]。因此在打浆的同时,为促进果胶的水解,加入一定量的白酒大曲进行处理。

实验过程中采用安琪葡萄酒用高活性干酵母,先将葡萄酒酵母倒入10倍体积的1%,蔗糖水中,振摇均匀后在35℃水浴条件下静置30min,使之充分活化[11],然后加至蔗糖调节到18%的果汁中发酵。同时为抑制杂菌的生长,果汁中加入50mg/L的SO2。

1.2.4 控温发酵 将添加大曲和果酒酵母的黄皮果浆在一定温度下进行发酵,每天测定糖度,观察浆汁液的表面的变化,以保证发酵的正常进行。

1.2.5 酒液澄清 当控温发酵至酒精度为7%~9%vol时,用塑料管虹吸吸取上层清夜,下层浑浊液用放有过滤棉的布袋过滤。

1.2.6 陈酿 发酵完毕后,在生化培养箱中15℃陈酿1个月。

1.2.7 过滤除菌 陈酿完毕后,用0.22μm的水系微孔过滤膜过滤,除去其中的固形物、细菌及酵母,得到深黄色澄清果酒。

1.3 实验方法

1.3.1 葡萄酒干酵母和白酒大曲对黄皮果酒品质的影响 采用白酒大曲和葡萄酒干酵母为发酵菌种,分别对处理好的黄皮汁进行发酵,发酵条件为糖度18%,菌种接种量为0.6g/L,发酵时间为7d,发酵结束测定其酒精度、品评质量。

1.3.2 大曲和葡萄酒干酵母添加比对酒精发酵的影响 将处理好的黄皮汁在温度为28℃,发酵时间7d,含糖量为18%,大曲和酵母总量为0.6g/L,通过改变大曲和酵母配比,研究其配比对酒精度和品评质量的影响。

1.3.3 初始pH对酒精发酵的影响 初始pH对果酒的酿造工艺有很大的影响,酿酒酵母在微酸性环境下最适合生长繁殖。而黄皮汁自身的pH在2.0左右,因此用NaHCO3进行降酸。将处理好的黄皮汁在温度为28℃,发酵时间为7d,初始糖度为18%,大曲和果酒酵母比例为1∶2,总的接种量为0.6g/L,通过实验观察初始pH对酒精发酵的影响,发酵结束测定其酒精度。

1.3.4 温度对酒精发酵的影响 温度是影响大曲和果酒酵母生长、繁殖与发酵的主要环境因素,发酵温度的控制对于发酵过程尤为重要。发酵前将黄皮汁初始糖度调整为18%,初始pH4.0,大曲与葡萄酒干酵母总的接种量为0.6g/L,大曲与葡萄酒干酵母比例为1∶2,发酵时间为7d,研究发酵温度对处理好的黄皮汁发酵酒精度的影响。

1.3.5 初始糖度对酒精发酵的影响 调节黄皮汁发酵温度为30℃,大曲与葡萄酒干酵母总的接种量为0.6g/L,大曲与葡萄酒干酵母比例为1∶2,初始pH4.0,发酵时间为7d,研究初始糖度对黄皮汁酒精度发酵的影响。

1.3.6 发酵时间对酒精发酵的影响 调节黄皮汁发酵温度为30℃,大曲与葡萄酒干酵母总的接种量为0.6g/L,大曲与葡萄酒干酵母比例为1∶2,发酵初始pH4.0,初始糖度18%,研究发酵时间对黄皮汁酒精度发酵的影响。

1.3.7 总的菌种接种量对酒精发酵的影响 调节黄皮汁发酵温度为30℃,大曲与葡萄酒干酵母比例为1∶2,发酵初始pH4.0,初始糖度18%,发酵时间为9d,研究大曲和葡萄酒干酵母接种总量对黄皮汁酒精度发酵的影响。

1.3.8 正交实验因素水平的选择 通过1.3.1~1.3.7单因素实验和数据分析,制定以发酵时间(A)、总的接种量(B)、发酵温度(C)、初始糖度(D),在相同初始pH4.0及相同大曲与葡萄酒干酵母比例1∶2条件下,进行4因素3水平正交优化设计,并以感官评分为指标,比较发酵效果。正交实验因素水平设计见表1。

表1 黄皮果酒正交实验方案Table 1 Orthogonal experiments design of Clausena lansium fruit wine

1.4 检测方法

1.4.1 理化指标[12]糖度:手持式糖度计;酒精度:GB/T 15038-94蒸馏比重法;酸度:pH计;总酸:GB/T 15038-94电位滴定法,以柠檬酸计。

1.4.2 微生物指标[13]GB/T 4789.25-2003。

1.4.3 感官评定指标 每次10位韩山师范学院食品科学与工程专业09级学生分别进行品评记分,评分方法按照设计的黄皮果酒评分表进行打分,评分标准见表2,最终将10位学生得分取平均值,以此为标准评价工艺方案的优劣。

表2 黄皮果酒的感官品评标准Table 2 Sensory evaluation standard of Clausena lansium fruit wine

2 结果与分析

2.1 果酒酵母和白酒大曲对黄皮果酒发酵品质的影响

由表3可知,纯大曲发酵的黄皮果酒色泽较深,发酵周期短,酒精度高,但是风味较差,口感太过浓烈。主要是因为,本实验采用白酒厂生产使用的白酒大曲具有降解果胶的功能,提高了黄皮果浆的出汁率,加速了果酒的发酵,但是在降解果胶的过程中,也使得一些丹宁物质过多释放出来,总体口感偏涩些。而果酒酵母发酵产品酒精度相对低些,残糖量高,色泽较淡,但是口感柔和,果香浓郁。综合上述因素,考虑采用大曲和果酒酵母相结合的方式进行黄皮果酒的酿造。

2.2 大曲和葡萄酒干酵母比例对黄皮果酒发酵品质的影响

由表4可知,大曲和果酒酵母比例为1∶2的时候,口感最好,果味浓郁,酒精度也较高,符合实验目的。当大曲和果酒酵母比例为1∶1的时候,由于榨汁后丹宁物质的释放出来,同时果酒酒精度比较低,无法掩盖丹宁的苦涩味;当大曲和果酒酵母比例调整为2∶1的时候,由于大曲对黄皮汁的过度发酵,使得酒味浓郁,但是果味比较淡,偏离了果酒发酵的目的。

因此,选择大曲和果酒酵母比例为1∶2作为最佳条件。

表3 不同菌种对黄皮果酒品质的影响Table 3 Effects of different fungus on Clausena lansium fruit wine

表4 大曲和葡萄酒干酵母添加比对黄皮果酒发酵的影响Table 4 Effects of ratio of da qu and wine yeast on fermentation of Clausena lansium fruit wine

2.3 初始pH对黄皮果酒发酵的影响

由图1可知,pH为4.0时有利于黄皮果酒酒精度的生成,这是由于酿酒酵母在微酸性环境下最适合生长繁殖;当pH低于4.0时,pH越低,酒精度越低,这是由于低pH防止其他微生物的生长繁殖,但会影响酵母的发酵;当pH高于4.0时,由于酸性的减弱,在发酵过程中极易受杂菌的感染,酒精进一步发酵产酸,使得酒精度反而下降;因此选择pH4.0为最佳pH。

图1 初始pH对黄皮果酒发酵的影响Fig.1 Effect of starting pH on fermentation of Clausena lansium fruit wine

2.4 发酵温度对黄皮果酒发酵的影响

由图2可知,当温度超过35℃时,大曲和酵母代谢过于旺盛,发酵速度增快,但细胞衰老的速度也快,造成提前老化,发酵停止提前,不利于发酵的顺利进行;当温度低于35℃时,温度越低,发酵越慢,发酵达到终点所需的时间越长,也易受杂菌的感染。综合考虑,选择35℃为最佳发酵温度。

图2 发酵温度对黄皮果酒发酵的影响Fig.2 Effect of temperature on fermentation of Clausena lansium fruit wine

2.5 初始糖度对酒精发酵的影响

由图3可以看出在其他条件不变的情况下,随着初始糖度的增加发酵酒精生成的量也是逐渐呈增加的趋势,在含糖量达到24%~27%时增势减缓。含糖量低的时候糖转化成酒精的转发率比较高,随着含糖量的增加,其转化率在不断下降,考虑到发酵成本,且本实验研究的是低度果酒,因此确定比较适中的含糖量为18%。

图3 初始糖度对黄皮果酒发酵的影响Fig.3 Effect of initial amount of sugar on fermentation of Clausena lansium fruit wine

2.6 发酵时间对酒精发酵的影响

由图4可看出发酵时间的前5d酒精含量呈现逐渐增长的趋势,在第8d基本达到了酒精含量的最高峰随着,随着发酵时间的继续延长,酒精度增长趋于缓慢,说明时间长并不一定使酒精度增加。因此,应当将发酵时间控制在一个酒精量增长相对稳定的区间内。

图4 发酵时间对黄皮果酒发酵的影响Fig.4 Effect of fermentation time on fermentation of Clausena lansium fruit wine

2.7 总的菌种接种量对酒精发酵的影响

实验大曲和果酒酵母接种总量对酒精发酵的影响如图5所示。

图5 总的菌种接种量对黄皮果酒发酵的影响Fig.5 Effect of inoculation amount of yeast on fermentation of Clausena lansium fruit wine

由图5可看出在其他条件不变的情况下,接种量在0.2~1.0g/L之间时,随着接种量的增加,发酵生成的酒精量也急剧增加;当接种量达到时1.0g/L时,酒精量基本达到最大值;随着接种量的继续增加,酒精含量维持在一个相对稳定的水平,变化不大。因此,大曲和果酒酵母接种总量可以初步定在0.8~1.2g/L之间。

2.8 正交实验

由表5可知,对影响黄皮果酒风味的因素由大到小为:B>D>A>C,其最优方案为A2B2C3D2,即发酵时间为9d,接种量为1.0g/L,发酵温度为35℃,初始含糖量为18%。通过验证实验表明,采用最优工艺生产的黄皮果酒感官评分为91,高于正交实验表中的各项评分值,故采用此最佳组合。

表5 黄皮果酒正交实验结果表Table 5 Results of orthogonal experiment for Clausena lansium fruit wine

2.7 黄皮果酒产品质量标准

2.7.1 果酒感官质量指标 深黄色、澄清透明、无悬浮沉淀物;具有浓郁的酒香、香气自然,无异味;酸甜适口、口感柔和协调、酒体丰满。

2.7.2 黄皮果酒的理化指标 酒精度(%vol):6~9;总糖:(g/L,以葡萄糖计)≤3;总酸(g/L,以柠檬酸计):6.0~8.0;SO2(mg/L)≤50。

2.7.3 黄皮果酒微生物指标 细菌总数(cfu/mL)≤50;大肠杆菌(MPN/100mL)≤3;致病菌不得检出。

3 结论

通过单因子与正交实验确定黄皮果酒的发酵工艺为:将黄皮去籽、打浆,用碳酸氢钠调节酸度为4.0,初始糖度调节至18%;然后按果浆体积计,加入总量为1.0g/L大曲和安琪葡萄酒高活性干酵母,其中大曲与果酒酵母质量比为1∶2;在35℃条件下前发酵9d后结束主发酵,用放有过滤棉的布袋过滤。取滤液于15℃陈酿1个月后,用0.22μm膜过滤,制得深黄色、具有黄皮的清香味和果酒的醇香风味、酒体醇厚、酸涩适中的黄皮果酒。黄皮果酒保持了黄皮果的特征香味与保健价值,是一种营养丰富的天然保健饮料酒。

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[2]黄星源,郭正忠,寇兆民.黄皮果酒生产工艺研究[J].酿酒科技,2011(10):79-81.

[3]黄峰,何铣扬,雷艳梅.极具发展前景的山黄皮果[J].中国热带农业,2005(4):30-31.

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[12]中华人民共和国国家标准.GB/T 15038-1994.葡萄酒、果酒通用实验方法[S].

[13]中华人民共和国国家标准.GB/T 4789.25-2003.食品卫生微生物学检验—酒类检验[S].

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