劉謀泉,孔美蘭,張福平,黃綿純,王宇星,方雁慧
(韓山師范學院生物系,廣東潮州521041)
黃皮(Clausena lansium)屬蕓香科黃皮屬,原產(chǎn)于中國南部,已有1500年以上栽培歷史。中國的廣東、廣西、臺灣和福建種植較多,四川、云南也有分布[1]。黃皮(Clausena lansium)營養(yǎng)豐富,果實總酸度為2.28%,含總糖9.8%,蛋白質(zhì)1.39%,VC74mg/100g,總固形物17.5%,氨基酸總量1710mg/100g,還富含維生素C以及鉀、鈉、鐵、鈣等各種營養(yǎng)元素[2-4]。中醫(yī)認為,黃皮果有消食化痰、理氣功效;常用于食積不化、胸膈滿痛、痰飲咳喘等癥,并可解郁熱,理疝痛。其葉性味辛涼,有疏風解表,除痰行氣之功效[5]。目前,對黃皮的應用性研究文章并不多,何金蘭等[6]研究了低糖黃皮果脯的加工工藝研究;唐聞寧[7]研究了黃皮果中揮發(fā)油的成分;曾少葵等[8]研制了黃皮果珍珠鈣奶保健飲料;鐘秋平等[9]研究了黃皮果酒的加工工藝,但黃皮果酒利用果酒酵母輔以大曲法釀酒還未見報道,本實驗采用果酒酵母輔以大曲釀造黃皮果酒,以期進一步提高果酒質(zhì)量,提升黃皮的附加值,為潮汕地區(qū)的黃皮果資源的開發(fā)提供一條新的途徑。
黃皮 七、八成熟,購自潮州市橋東農(nóng)貿(mào)市場;葡萄酒高活性干酵母 湖北安琪酵母股份有限公司;大曲 泰興市釀酒廠;白砂糖 一級品,純度99.65%,市售;檸檬酸、碳酸氫鈉 均為分析純,汕頭西隴化工有限公司。
YX280B高壓滅菌鍋 上海三申醫(yī)療器械有限公司;手持糖度儀 成都興晨光光學儀器有限公司;pHS-3C酸度計 上海理達儀器廠;JYL-350A九陽料理機 山東九陽小家電有限公司;FA2004電子分析天平 上海精科天平。
黃皮→原料的選擇→去核→打漿及調(diào)配→滅菌→加大曲和果酒酵母→酒精發(fā)酵→濾布過濾→陳釀→過濾除菌→裝瓶→成品。
1.2.1 原料的選擇 黃皮要求七、八成熟以上,用于生產(chǎn)的黃皮必須無爛果、病蟲果。
1.2.2 去核、制汁及調(diào)配 采用人工去核的方式,先將黃皮的核擠壓去掉,然后利用黃皮果肉與水的質(zhì)量比為1∶1進行打漿。根據(jù)需要用檸檬酸和碳酸氫鈉調(diào)節(jié)果汁pH為4,用蔗糖調(diào)節(jié)糖度為18%,按200mL標準分裝入500mL的三角瓶,塞上硅膠塞。
1.2.3 加大曲與果酒酵母 果膠是大多數(shù)新鮮水果細胞壁的組成成分,黃皮破碎后,果膠和原果膠存在于果汁中,使果汁粘稠,影響過濾澄清。許多廠家采用添加果膠酶的方法來分解果膠提高出汁率。果膠酶大多從黑曲或者米曲霉中培養(yǎng)獲得,加速果酒的澄清,則可以降低成本,對提高凈效益有利[10]。因此在打漿的同時,為促進果膠的水解,加入一定量的白酒大曲進行處理。
實驗過程中采用安琪葡萄酒用高活性干酵母,先將葡萄酒酵母倒入10倍體積的1%,蔗糖水中,振搖均勻后在35℃水浴條件下靜置30min,使之充分活化[11],然后加至蔗糖調(diào)節(jié)到18%的果汁中發(fā)酵。同時為抑制雜菌的生長,果汁中加入50mg/L的SO2。
1.2.4 控溫發(fā)酵 將添加大曲和果酒酵母的黃皮果漿在一定溫度下進行發(fā)酵,每天測定糖度,觀察漿汁液的表面的變化,以保證發(fā)酵的正常進行。
1.2.5 酒液澄清 當控溫發(fā)酵至酒精度為7%~9%vol時,用塑料管虹吸吸取上層清夜,下層渾濁液用放有過濾棉的布袋過濾。
1.2.6 陳釀 發(fā)酵完畢后,在生化培養(yǎng)箱中15℃陳釀1個月。
1.2.7 過濾除菌 陳釀完畢后,用0.22μm的水系微孔過濾膜過濾,除去其中的固形物、細菌及酵母,得到深黃色澄清果酒。
1.3.1 葡萄酒干酵母和白酒大曲對黃皮果酒品質(zhì)的影響 采用白酒大曲和葡萄酒干酵母為發(fā)酵菌種,分別對處理好的黃皮汁進行發(fā)酵,發(fā)酵條件為糖度18%,菌種接種量為0.6g/L,發(fā)酵時間為7d,發(fā)酵結(jié)束測定其酒精度、品評質(zhì)量。
1.3.2 大曲和葡萄酒干酵母添加比對酒精發(fā)酵的影響 將處理好的黃皮汁在溫度為28℃,發(fā)酵時間7d,含糖量為18%,大曲和酵母總量為0.6g/L,通過改變大曲和酵母配比,研究其配比對酒精度和品評質(zhì)量的影響。
1.3.3 初始pH對酒精發(fā)酵的影響 初始pH對果酒的釀造工藝有很大的影響,釀酒酵母在微酸性環(huán)境下最適合生長繁殖。而黃皮汁自身的pH在2.0左右,因此用NaHCO3進行降酸。將處理好的黃皮汁在溫度為28℃,發(fā)酵時間為7d,初始糖度為18%,大曲和果酒酵母比例為1∶2,總的接種量為0.6g/L,通過實驗觀察初始pH對酒精發(fā)酵的影響,發(fā)酵結(jié)束測定其酒精度。
1.3.4 溫度對酒精發(fā)酵的影響 溫度是影響大曲和果酒酵母生長、繁殖與發(fā)酵的主要環(huán)境因素,發(fā)酵溫度的控制對于發(fā)酵過程尤為重要。發(fā)酵前將黃皮汁初始糖度調(diào)整為18%,初始pH4.0,大曲與葡萄酒干酵母總的接種量為0.6g/L,大曲與葡萄酒干酵母比例為1∶2,發(fā)酵時間為7d,研究發(fā)酵溫度對處理好的黃皮汁發(fā)酵酒精度的影響。
1.3.5 初始糖度對酒精發(fā)酵的影響 調(diào)節(jié)黃皮汁發(fā)酵溫度為30℃,大曲與葡萄酒干酵母總的接種量為0.6g/L,大曲與葡萄酒干酵母比例為1∶2,初始pH4.0,發(fā)酵時間為7d,研究初始糖度對黃皮汁酒精度發(fā)酵的影響。
1.3.6 發(fā)酵時間對酒精發(fā)酵的影響 調(diào)節(jié)黃皮汁發(fā)酵溫度為30℃,大曲與葡萄酒干酵母總的接種量為0.6g/L,大曲與葡萄酒干酵母比例為1∶2,發(fā)酵初始pH4.0,初始糖度18%,研究發(fā)酵時間對黃皮汁酒精度發(fā)酵的影響。
1.3.7 總的菌種接種量對酒精發(fā)酵的影響 調(diào)節(jié)黃皮汁發(fā)酵溫度為30℃,大曲與葡萄酒干酵母比例為1∶2,發(fā)酵初始pH4.0,初始糖度18%,發(fā)酵時間為9d,研究大曲和葡萄酒干酵母接種總量對黃皮汁酒精度發(fā)酵的影響。
1.3.8 正交實驗因素水平的選擇 通過1.3.1~1.3.7單因素實驗和數(shù)據(jù)分析,制定以發(fā)酵時間(A)、總的接種量(B)、發(fā)酵溫度(C)、初始糖度(D),在相同初始pH4.0及相同大曲與葡萄酒干酵母比例1∶2條件下,進行4因素3水平正交優(yōu)化設計,并以感官評分為指標,比較發(fā)酵效果。正交實驗因素水平設計見表1。
表1 黃皮果酒正交實驗方案Table 1 Orthogonal experiments design of Clausena lansium fruit wine
1.4.1 理化指標[12]糖度:手持式糖度計;酒精度:GB/T 15038-94蒸餾比重法;酸度:pH計;總酸:GB/T 15038-94電位滴定法,以檸檬酸計。
1.4.2 微生物指標[13]GB/T 4789.25-2003。
1.4.3 感官評定指標 每次10位韓山師范學院食品科學與工程專業(yè)09級學生分別進行品評記分,評分方法按照設計的黃皮果酒評分表進行打分,評分標準見表2,最終將10位學生得分取平均值,以此為標準評價工藝方案的優(yōu)劣。
表2 黃皮果酒的感官品評標準Table 2 Sensory evaluation standard of Clausena lansium fruit wine
由表3可知,純大曲發(fā)酵的黃皮果酒色澤較深,發(fā)酵周期短,酒精度高,但是風味較差,口感太過濃烈。主要是因為,本實驗采用白酒廠生產(chǎn)使用的白酒大曲具有降解果膠的功能,提高了黃皮果漿的出汁率,加速了果酒的發(fā)酵,但是在降解果膠的過程中,也使得一些丹寧物質(zhì)過多釋放出來,總體口感偏澀些。而果酒酵母發(fā)酵產(chǎn)品酒精度相對低些,殘?zhí)橇扛?,色澤較淡,但是口感柔和,果香濃郁。綜合上述因素,考慮采用大曲和果酒酵母相結(jié)合的方式進行黃皮果酒的釀造。
由表4可知,大曲和果酒酵母比例為1∶2的時候,口感最好,果味濃郁,酒精度也較高,符合實驗目的。當大曲和果酒酵母比例為1∶1的時候,由于榨汁后丹寧物質(zhì)的釋放出來,同時果酒酒精度比較低,無法掩蓋丹寧的苦澀味;當大曲和果酒酵母比例調(diào)整為2∶1的時候,由于大曲對黃皮汁的過度發(fā)酵,使得酒味濃郁,但是果味比較淡,偏離了果酒發(fā)酵的目的。
因此,選擇大曲和果酒酵母比例為1∶2作為最佳條件。
表3 不同菌種對黃皮果酒品質(zhì)的影響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對黃皮果酒發(fā)酵的影響Table 4 Effects of ratio of da qu and wine yeast on fermentation of Clausena lansium fruit wine
由圖1可知,pH為4.0時有利于黃皮果酒酒精度的生成,這是由于釀酒酵母在微酸性環(huán)境下最適合生長繁殖;當pH低于4.0時,pH越低,酒精度越低,這是由于低pH防止其他微生物的生長繁殖,但會影響酵母的發(fā)酵;當pH高于4.0時,由于酸性的減弱,在發(fā)酵過程中極易受雜菌的感染,酒精進一步發(fā)酵產(chǎn)酸,使得酒精度反而下降;因此選擇pH4.0為最佳pH。
圖1 初始pH對黃皮果酒發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of starting pH on fermentation of Clausena lansium fruit wine
由圖2可知,當溫度超過35℃時,大曲和酵母代謝過于旺盛,發(fā)酵速度增快,但細胞衰老的速度也快,造成提前老化,發(fā)酵停止提前,不利于發(fā)酵的順利進行;當溫度低于35℃時,溫度越低,發(fā)酵越慢,發(fā)酵達到終點所需的時間越長,也易受雜菌的感染。綜合考慮,選擇35℃為最佳發(fā)酵溫度。
圖2 發(fā)酵溫度對黃皮果酒發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of temperature on fermentation of Clausena lansium fruit wine
由圖3可以看出在其他條件不變的情況下,隨著初始糖度的增加發(fā)酵酒精生成的量也是逐漸呈增加的趨勢,在含糖量達到24%~27%時增勢減緩。含糖量低的時候糖轉(zhuǎn)化成酒精的轉(zhuǎn)發(fā)率比較高,隨著含糖量的增加,其轉(zhuǎn)化率在不斷下降,考慮到發(fā)酵成本,且本實驗研究的是低度果酒,因此確定比較適中的含糖量為18%。
圖3 初始糖度對黃皮果酒發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of initial amount of sugar on fermentation of Clausena lansium fruit wine
由圖4可看出發(fā)酵時間的前5d酒精含量呈現(xiàn)逐漸增長的趨勢,在第8d基本達到了酒精含量的最高峰隨著,隨著發(fā)酵時間的繼續(xù)延長,酒精度增長趨于緩慢,說明時間長并不一定使酒精度增加。因此,應當將發(fā)酵時間控制在一個酒精量增長相對穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)。
圖4 發(fā)酵時間對黃皮果酒發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of fermentation time on fermentation of Clausena lansium fruit wine
實驗大曲和果酒酵母接種總量對酒精發(fā)酵的影響如圖5所示。
圖5 總的菌種接種量對黃皮果酒發(fā)酵的影響Fig.5 Effect of inoculation amount of yeast on fermentation of Clausena lansium fruit wine
由圖5可看出在其他條件不變的情況下,接種量在0.2~1.0g/L之間時,隨著接種量的增加,發(fā)酵生成的酒精量也急劇增加;當接種量達到時1.0g/L時,酒精量基本達到最大值;隨著接種量的繼續(xù)增加,酒精含量維持在一個相對穩(wěn)定的水平,變化不大。因此,大曲和果酒酵母接種總量可以初步定在0.8~1.2g/L之間。
由表5可知,對影響黃皮果酒風味的因素由大到小為:B>D>A>C,其最優(yōu)方案為A2B2C3D2,即發(fā)酵時間為9d,接種量為1.0g/L,發(fā)酵溫度為35℃,初始含糖量為18%。通過驗證實驗表明,采用最優(yōu)工藝生產(chǎn)的黃皮果酒感官評分為91,高于正交實驗表中的各項評分值,故采用此最佳組合。
表5 黃皮果酒正交實驗結(jié)果表Table 5 Results of orthogonal experiment for Clausena lansium fruit wine
2.7.1 果酒感官質(zhì)量指標 深黃色、澄清透明、無懸浮沉淀物;具有濃郁的酒香、香氣自然,無異味;酸甜適口、口感柔和協(xié)調(diào)、酒體豐滿。
2.7.2 黃皮果酒的理化指標 酒精度(%vol):6~9;總糖:(g/L,以葡萄糖計)≤3;總酸(g/L,以檸檬酸計):6.0~8.0;SO2(mg/L)≤50。
2.7.3 黃皮果酒微生物指標 細菌總數(shù)(cfu/mL)≤50;大腸桿菌(MPN/100mL)≤3;致病菌不得檢出。
通過單因子與正交實驗確定黃皮果酒的發(fā)酵工藝為:將黃皮去籽、打漿,用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)酸度為4.0,初始糖度調(diào)節(jié)至18%;然后按果漿體積計,加入總量為1.0g/L大曲和安琪葡萄酒高活性干酵母,其中大曲與果酒酵母質(zhì)量比為1∶2;在35℃條件下前發(fā)酵9d后結(jié)束主發(fā)酵,用放有過濾棉的布袋過濾。取濾液于15℃陳釀1個月后,用0.22μm膜過濾,制得深黃色、具有黃皮的清香味和果酒的醇香風味、酒體醇厚、酸澀適中的黃皮果酒。黃皮果酒保持了黃皮果的特征香味與保健價值,是一種營養(yǎng)豐富的天然保健飲料酒。
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