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百香果果酒发酵工艺的优化
作者:王显苏 张正文 史红梅 邵学东 王咏梅 任凤山 来源:《农家科技》2019年第09期
摘 要:百香果果酒是现今市场上具有较高受欢迎度的酒品类型,不仅口感好,且具有较高的保健功能。为了能够在现有的基础上提升百香果果酒的酿造质量,做好发酵工艺的优化十分关键,这也是在市场上提升品牌竞争力的重点内容。在本文中,将以试验的方式从二氧化
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硫、初始糖度、酵母接种量、有机酸、香气成分以及主发酵工艺等方面对百香果果酒发酵工艺的优化进行一定的研究。
关键词:百香果;果酒;有机酸;香气
在我国社会不断发展的过程中,人们对于生活质量具有了更高的要求。在日常生活当中,更多的人们养成了保健、保养的良好习惯。百香果是一种具有丰富营养价值的水果,在保健功能方面具有较好的表现。通过其应用在果酒酿造中,能够使饮用者在感受到果酒良好品质、风味的同时获得良好的保健效果。通过对发酵工艺的积极优化,能够进一步提升果酒的品质,更好的满足人们的饮用需求。
百香果原产南美洲,是近代引进的具有丰富营养价值以及特殊风味的水果类型,根据其外观颜色的不同,可以进一步将其分为紫百香果以及黄百香果。除了作为食品具有基本的食用价值外,其在保健功能以及营养价值方面也具有较好的表现,具有7种有机酸、21种微量元素以及17种氨基酸。其中也具有较多的生物活性成分,包括有生物碱类以及黄酮类成分,同时果皮还具有抗癌、抗焦虑以及抗炎等生理活性。在现今对于百香果的加工来说,主要是在果汁以及果肉方面,在现今市场当中具有较高的需求量,且该需求量不断增长,具有供不应求的趋势,但在果酒开发方面所具有的研究相对较少。因百香果在风味物质以及营养物质方面的较好表现,通过将其在果酒酿造当中的应用,不仅能够对果酒的品质、风味进行增加,对果酒的保健功效进行充分发挥,同时也能够通过发酵避免因热处理影响到百香果的成分。在该种情况下,通过果酒保健功能同百香果营养丰富两者特点的结合,在积极优化发酵工艺的基础上,即能够酿造出具有低酒精度、低糖且能够对大众需求进行满足的新型果酒,以此实现其综合利用价值的提升。在实际果酒酿造中,其香气不仅同所使用的原料具有密切的联系,也同酿造工艺具有直接的关联,对此,即需要能够在原有基础上做好工艺的研究优化,更好的实现生产目标。
一、试验材料与方法 1.材料与试剂
选择市售紫百香果,SY型果酒发酵专用酵母纤维素酶(食品级)、果胶酶(食品级)、偏重亚硫酸钾(分析纯)。仪器方面,使用的有WYT-J手持糖度计、p HS-3B型精密p H计、BSP-250程控生化培养箱。 2.工艺流程
具体工艺方面:第一,对原料进行预处理,在打浆后对果皮进行酶解处理;第二,将二氧化硫添加到其中,调整成分后进行酵母接种;第三,在主发酵后对酒渣进行分离,进行后发酵,在经过陈酿后获得成品。 3.操作要点
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在实际操作过程当中,需要做好掌握的要点有:第一,原料预处理。要对新鲜的果实进行挑选,在清洗后分离肉皮。按照1:2的比例对果肉果皮同水进行打浆处理备用;第二,解酶处理。将一定量的果皮浆液放置在三角瓶当中,将0.15%纤维素酶以及0.15%的果胶酶加入到其中,进行为期4h的酶解,在该过程中保持具有45℃温度,以此在对果肉细胞壁进行破坏后获得更高的出汁率;第三,果汁处理。根据需求将偏重亚硫酸钾加入到其中,将果酒基质当中的二氧化硫含量控制在60-120mg/kg之间。只用白砂糖对果酒发酵母液的初始糖度进行调整。之后,使用手持糖度计对糖度进行测量,使用碳酸氢钠以及柠檬酸对发酵母液pH值进行调整,将其控制在3.5%左右;第四,酵母活化。将5%的白砂糖加入到35℃溫水当中充分的搅拌、溶解,在糖完全溶解后,将10%的活性干酵母加入到其中,在摇匀后静置30min,并按照间隔10min进行一次搅拌;第五,主发酵。将活化酵母液加入到百香果果酒发酵母液当中,在恒温箱中进行发酵处理。具体发酵条件,即是在25℃的环境中放置5d;第六,后发酵。在主发酵完成后,过滤果酒后得到原酒,在15℃环境中低温发酵处理。 4.单因素试验
将200g经过酶解的百香果果肉、果皮浆混合物放置在三角瓶当中,将pH值调整为3.5,分别按照50、70、90、110、130mg/kg添加二氧化硫。在25℃环境中进行为期5d的发酵,每天对发酵酒中的可溶性固体物含量进行测定。之后,在同感官评价结合的基础上对最优条件进行得出,研究酵母菌种种量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)以及初始糖度(17%、19%、21%、23%、25%)对于果酒主发酵效果所具有的影响。 5.主发酵工艺优化
在进行单因素试验的基础上,对二氧化硫添加量(A)、初始糖度(B)以及酵母添加量(C)的应用情况进行综合研究。对三因素三水平试验表进行应用,根据感官评价指标对最佳的发酵组合进行确定。 6.有机酸测定
在该项工作中,对高效液相色谱法进行应用,使用5mL样品,经0.45μm滤膜过滤处理后进行上机检测。具体测定条件,进样量20μL,紫外检测器波长210mm,流动相:0.01 mol/L磷酸氢二胺,流速控制在每分钟1mL。 7.香气成分测定
提取条件:将75μm萃取头插入到进样口当中,水浴预热15min,温度保持为40℃。将7mL果酒放置在顶空样品瓶中,将1g氯化钠加入到其中。之后,将萃取头插入到顶空瓶,将纤维头推出,在40℃条件下进行为期45min的顶空萃取。之后将纤维头以及萃取头抽回,立即将萃取头插入到汽化室进行5min的解吸,对仪器启动做好相关数据的采集。 8.感官评价
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根据葡萄酒感官评分标准对百香果果酒感官评分标准进行建立。在果酒发酵完成后,对10名食品专业学生进行选择,使其对感官评价方法进行预习,根据感官评价相关评价标准对百香果果酒的香气、典型性、外观以及滋味等指标进行品评。所获得最高综合得分的试验组即是百香果果酒的最佳发酵工艺。 二、试验结果 1.单因素试验结果 (1) 二氧化硫添加量影响
在试验当中发现。在二氧化硫添加量增加的情况下,酵母将经历先上升、后下降的发酵速度。当二氧化硫添加量在90mg/kg时,具有最快的发酵速度。在果酒发酵当中,通过适量二氧化硫的加入,能够对杂菌以及野生酵母的生长起到较好的一致作用,能够为酵母菌创设出好的繁殖环境,保证发酵活动的正常进行。但当二氧化硫含量过高时,则会对果酒的成熟产生延迟作用,而如果其含量过低,则无法获得抗氧化以及抑菌的效果。在本次试验中,发现在70mg/kg时,果酒具有最高的感官评价分数,这也是二氧化硫的最佳添加量。 (2) 初始糖度影响
当初始糖度不同时,也将对百香果酒的感官以及外观糖度产生影响。在试验中发现,在开始发酵的1-3d时,糖分具有最快的消耗速率。其中,当具有17%的初始糖度时,果酒具有最快的消耗速率,并在1天后降到8%。此外即是21%初始糖度果酒。当发酵到第4d时,发酵液当中具有平稳的含糖量,在主发酵结束后,不同样品果酒中,残糖量将根据初始含糖量的增加而具有提升。在感官评价当中,发现当初始糖度21%时,具有最高的感官评价分数,并因此作为最佳初始糖度。 (3) 酵母接种量影响
在百香果酒酿造中,酵母接种量的高低也将影响到感官评分以及外观糖度。在试验中发现,当具有较多接种量时,发酵液的残糖量将随之降低。在发酵过程中,从第三天开始,残糖量在下降速度方面变缓。其原因,即是在实际发酵中,1-3d为主发酵期,此时酵母菌具有較强的活力,能够将糖分转化为二氧化碳以及C2H5O5,外观糖度也将随之降低。在3d后,糖分具有平缓的消耗,外观糖度趋于稳定。在感官评价中发现,当接种量为0.4%时,具有最高的观感评价分数。从该方面即可以了解到,在发酵酒感官评价中,酵母接种量的作用十分关键。0.4%酵母添加量也是较好的选择。 2.有机酸成分
在果实风味中,有机酸是其中的重要组成部分。在百香果果酒中,具有丰富的有机酸含量,具有多达12种有机酸,包括有奎尼酸、未知酸、甘露糖酸、富马酸、抗坏血酸、乳酸以
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及L-苹果酸等。其中甘露糖酸具有最高的含量,而富马酸含量最低。在百香果果酒中,也具有大量的乳酸,其含量仅仅同L-苹果酸相比较低。在发酵食品中,乳酸是其中具有代表性的酸,具有柔和的酸味,并以此使百香果果酒有可能成为酸奶制品当中的添加成分。同时,在样品中也对较高含量的未知酸进行了检测,这是一种具有百香果口感特征的酸,能够有效的提升产品鲜美程度。 3.香气成分分析
在果酒当中,香气是对其质量进行评定的关键因素,也是实际特定判定以及感官评价的关键依据。水果所具有的果香是果酒香气的主要来源,在酵母发酵中,也会产生一定的香气。在果酒中,具有较为复杂的香气物质种类,包括有醇类、酸类、醛类以及酚类化合物等。在试验中对酒样进行鉴定后,检测到10种气体成分,包括有6种酯类物质、2种醇类物质以及1种醛类物质。在通过面积归一化法对香气成分相对含量进行计算后,发现其中含量最多的是醇类化合物,由此即可以了解到,醇类是百香果果酒当中的主要香气成分。 4.主发酵工艺优化
经过试验发现,在实际发酵工艺当中,酵母添加量对产品感官的影响最大,其次分别为二氧化碳添加量以及初始糖度。在试验中发现,当二氧化碳添加量为90mg/kg,初始糖度为23%,酵母添加量为0.6%时,在外观方面不具有明显的差异,呈橙黄色,澄清透明、不浑浊。其风味同其余样品相比,具有较强的典型性,同其余样品相比更为甘甜、苦涩更少,能够被大众所接受。由此可以了解到,该比例是百香果果酒发酵当中的最佳工艺条件。 三、结语
在上文中,通过试验的方式对百香果果酒发酵工艺的优化进行了一定的研究。在试验中,确定了百香果果酒发酵的最佳工艺条件。在该工艺下获得的果酒,香气浓郁、酒体澄清,整体呈现为橙黄色,具有典型的百香果风味。在未来发展中,即需要在百香果风味的基础上同其余水果进行结合应用,进一步开发出更多品种的果酒,获得更好的市场发展。 参考文献:
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作者简介:王显苏,男,高级工程师,研究方向为葡萄与葡萄酒。 *通讯作者:张正文,男,工程师,研究方向为葡萄酒加工。 史红梅,女,高级工程师,研究方向为葡萄与葡萄酒。
基金项目:山东省农业科学院农业科技创新工程(CXGC2016D01);
山东省农业重大应用技术创新项目-特色酒用葡萄产期精准与产品创新研究应用