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        發(fā)酵型桂花甜酒釀的工藝參數(shù)優(yōu)化

        2021-08-11 02:54:30陸雨潔張元媛劉思婕崔琳琳
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2021年14期
        關(guān)鍵詞:酒精度酸度桂花

        陸雨潔,彭 穎,張元媛,劉思婕,崔琳琳

        (上海商學(xué)院酒店管理學(xué)院,上海 200235)

        0 引言

        桂花,屬于木犀科常綠灌木或喬木,具有良好的藥用價值[1]。明代李時珍著作《本草綱目》中早有記載:“桂花生津、辟臭、化痰、治風(fēng)火牙痛”[2]。桂花花瓣中含有多種營養(yǎng)成分,如可溶性糖、可溶性蛋白、有機酸、維C、黃酮、游離氨基酸及多種礦物質(zhì)等[3]。除此之外,桂花對人體還具有一定的生理功能,尹愛武等人[4]通過測定小鼠血清試驗,對桂花中黃酮抗自由基作用及在體內(nèi)的抗氧化功能進行研究得出桂花黃酮可以在體內(nèi)外產(chǎn)生一定的抗氧化作用。同時,岳淑梅等人[5]通過動物試驗得出桂花三萜類有效成分具有顯著的抗氧化、降血脂的作用,可以通過提高體內(nèi)抗氧化防御體系降低血脂。

        甜酒釀是一種常見的酒精飲料,糯米經(jīng)發(fā)酵代謝生成多種對人體健康有益的成分,易于被人體吸收,具有促進食欲、溫胃健脾、益氣止瀉、生津止汗、提神解乏等功效[6-7]。Liu Rong[8]、Zhao Pan 等人[9]通過小鼠喂養(yǎng)的試驗得出長期飲用糯米酒可以起到潛在的抗衰老作用。將兩者結(jié)合進行發(fā)酵,既保留桂花的清香,又讓甜酒釀中的低聚糖、多肽、氨基酸和乙醇等營養(yǎng)成分得到更好的釋放,使甜酒釀具有更高的營養(yǎng)價值。通過單因素試驗及正交試驗,對桂花甜酒釀的工藝參數(shù)進行優(yōu)化,試驗生產(chǎn)出口感較好、色澤誘人的桂花甜酒釀產(chǎn)品,為桂花的深加工提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        北純精制糯米、干桂花,均為市售;甜酒曲,湖北安琪酵母有限公司提供。

        硫酸銅(AR)、次甲基藍(AR)、酒石酸鉀鈉(AR)、氫氧化鈉(AR)、亞鐵氰化鉀(AR)、乙酸鋅(AR)、冰醋酸(AR)、鹽酸(AR)、葡萄糖(AR)、酚酞(AR)、無水蘆?。ˋR)、硝酸鋁(AR)、亞硝酸鈉(AR),國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供。

        1.2 儀器與設(shè)備

        DHP-9272 型恒溫箱,上海善志儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;RS2901 型不銹鋼蒸鍋,蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品;MM.2-SRH60-70 型均質(zhì)機,上海諾尼輕工機械公司產(chǎn)品;HE-400 型電子秤,香山有限公司產(chǎn)品;DS-01 型組織搗碎機,上海標(biāo)模有限公司產(chǎn)品;SpectrumLab 752Pro 型紫外分光光度計,上海拜力生物科技有限公司產(chǎn)品。

        1.3 試驗方法

        1.3.1 工藝流程

        1.3.2 操作要點

        (1)淘米。糯米清洗至洗米水澄清、無白色渾濁為止。

        (2)浸米。浸泡至米粒可用手碾碎即可。使米粒中的淀粉吸水膨脹,為蒸米時的淀粉糊化提供有利條件。

        (3)蒸煮。將充分浸泡好的糯米瀝水,與干桂花放入蒸鍋中蒸煮20 min,蒸煮至糯米晶瑩透亮、米心無白色、熟而不爛即可。

        (4)拌曲。稱取適量的酒曲,加入與糯米質(zhì)量相同的水,翻拌混勻。

        (5)恒溫發(fā)酵。把拌曲后的桂花糯米放入發(fā)酵罐內(nèi),均勻鋪好后在罐中間插一根直徑2 cm 的木棍,形成酒窩,33 ℃下發(fā)酵48 h。

        (6)殺菌裝罐。發(fā)酵完成后采用玻璃或塑料瓶包裝,裝罐后立即殺菌,于70 ℃條件下殺菌30 min。

        1.3.3 單因素試驗

        固定酵母接種量為0.4%,分別對桂花添加量(1%,3%,5%,7%,9%)、加水量(10%,20%,30%,40%,50%)、發(fā)酵時間(32,40,48,56,64 h)、發(fā)酵溫度(27,30,33,36,39 ℃)進行單因素試驗,分析以上因素對桂花酒糖酸比、酒精度、感官評分等的影響。

        1.3.4 正交試驗

        在單因素試驗基礎(chǔ)上,以發(fā)酵溫度A(30,33,36 ℃)、發(fā)酵時間B(44,48,52 h)、桂花添加量C(3%,4%,5%)為研究對象,采用三因素三水平L9(34)進行正交試驗,研究其對感官評價的影響。

        正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

        表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

        1.4 試驗檢測方法

        1.4.1 含水率的測定

        稱質(zhì)量法測定含水率。

        1.4.2 酒精度的測定

        采用GB/T 13662—2018 黃酒國家標(biāo)準(zhǔn)6.7 測定酒精度。

        1.4.3 總酸含量的測定

        采用GB/T 12456—2008 酸堿直接滴定法測定桂花甜酒釀中的總酸含量。

        1.4.4 還原糖含量的測定

        采用GB 5009.7—2016 直接滴定法測定桂花甜酒釀中的還原糖含量。

        1.4.5 總黃酮含量的測定

        采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測定,以蘆丁為標(biāo)樣測定桂花甜酒釀中總黃酮含量[10]。

        1.4.6 感官評定

        感官評定小組由8 人組成,分別對酒液滲出情況、色澤、香味、風(fēng)味進行評分,滿分100 分,取平均值作為結(jié)果。

        桂花甜酒釀感官評分見表2。

        表2 桂花甜酒釀感官評分

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗

        2.1.1 總黃酮含量的測定方法

        采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測定,以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)樣測得黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

        黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

        圖1 黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

        2.1.2 桂花添加量對桂花甜酒釀的影響

        以桂花添加量為單一變量,控制加水量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度完全相同,以黃酮質(zhì)量濃度為評判標(biāo)準(zhǔn),確定最佳桂花添加量。

        桂花添加量對桂花甜酒釀黃酮質(zhì)量濃度的影響見圖2。

        圖2 桂花添加量對桂花甜酒釀黃酮質(zhì)量濃度的影響

        黃酮具有抗氧化性,能夠清除人體內(nèi)的氧自由基,還具有抗衰老、降低人體膽固醇、降低心腦血管疾病發(fā)生率等作用[11-12]。由圖2 可知,黃酮的質(zhì)量濃度隨桂花添加量的增多而增大,桂花添加量在3%~7%時,幅度上升較快;當(dāng)桂花添加量大于7%時,上升趨勢趨于平緩。這是因為隨著料液比的逐漸增大,總黃酮的浸出率增大,但同時也提高了其他物質(zhì)的溶出率,導(dǎo)致溶液變黏而不利于總黃酮的提取[13]。方差分析結(jié)果顯示不同的桂花添加量對黃酮質(zhì)量濃度均有顯著影響(p<0.05)。綜合考慮,桂花酒中桂花的含量控制在4%為宜,結(jié)論與楊淇等人[14]的研究結(jié)論中添加的桂花含量一致。

        2.1.3 加水量對桂花甜酒釀的影響

        在桂花甜酒釀淋飯環(huán)節(jié)添加水,既可使糯米顆粒表面光滑不黏著,也可以增加氧氣含量,有益于拌曲發(fā)酵。

        加水量對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸妶D3。

        由圖3 可知,當(dāng)加水量達到30%時,殘?zhí)橇繛?8.0 g/100 mL,酸度為0.52 g/100 mL,成品的糖酸比為53.85;當(dāng)加水量為50% 時,殘?zhí)橇枯^加水量為10%時降低了19.48%,酸度降低了38.33%。兩組之間殘?zhí)橇?、酸度均有明顯差異(p<0.05),因此桂花酒的加水量為30%為宜。

        圖3 加水量對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

        2.1.4 發(fā)酵時間對桂花甜酒釀的影響

        發(fā)酵時間對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸妶D4,發(fā)酵時間對桂花甜酒釀酒精度的影響見圖5。

        圖4 發(fā)酵時間對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

        圖5 發(fā)酵時間對桂花甜酒釀酒精度的影響

        由圖5 可知,在發(fā)酵32~48 h 內(nèi),殘?zhí)橇可仙厔荼容^平穩(wěn),在56 h 時,殘?zhí)橇窟_到最大值,之后殘?zhí)橇肯陆?,這是因為發(fā)酵后期,根霉菌由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸[15],轉(zhuǎn)化成酒精及二氧化碳。酒精發(fā)酵消耗糖,因此殘?zhí)橇肯陆?,同時酵母菌開始出現(xiàn)衰減自溶,桂花酒口感下降[16]。酸度在發(fā)酵32~40 h 內(nèi)緩慢上升,在40~48 h 時間段內(nèi)酸度明顯上升,因為在糖化菌的作用下,能夠產(chǎn)生小部分有機酸。酸度在56 h 時達到頂峰,隨后開始下降,這是因為酵母菌利用可發(fā)酵性糖產(chǎn)生了酯類物質(zhì),賦予甜酒釀特有的醇香和酯香,降低了甜酒釀的酸度[17]。且各組之間殘?zhí)橇?、酸度均有明顯差異(p<0.05)。從糖酸比的角度看,在發(fā)酵56 h 時糖酸比趨于平衡。

        由圖5 可知,發(fā)酵時間48 h 之前,酒精度緩慢上升。發(fā)酵48 h,酒精度達到1%Vol。發(fā)酵超過48 h之后,酒精度明顯上升,發(fā)酵64 h 時,酒精度為3%Vol,此時酒精味過重,酵母繁殖消耗糖,產(chǎn)生乙醇,米酒的酸甜逐步轉(zhuǎn)化為酸苦,掩蓋了桂花甜酒釀應(yīng)有的口感,故在試驗中不宜采用。各組之間酒精度均有明顯差異(p<0.05)。市售桂花甜酒釀的工藝中多以發(fā)酵48~52 h,也有32,60 h,發(fā)酵的時間長短與加入酒曲的量、發(fā)酵溫度等都有關(guān)聯(lián),在試驗結(jié)論中,發(fā)酵時間定為48 h 最為適合。

        2.1.5 發(fā)酵溫度對桂花甜酒釀的影響

        發(fā)酵溫度對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸妶D6,發(fā)酵溫度對桂花甜酒釀酒精度的影響見圖7。

        圖6 發(fā)酵溫度對桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

        圖7 發(fā)酵溫度對桂花甜酒釀酒精度的影響

        根霉菌的最適生長溫度為30~33 ℃,最適產(chǎn)酶在33~35 ℃[18],發(fā)酵溫度直接影響微生物的生長和代謝,是保證酶活性的重要條件。由圖6 可知,發(fā)酵溫度在27~33 ℃時,殘?zhí)橇克岫榷汲噬仙厔?,?3 ℃時,殘?zhí)橇克岫榷歼_到最大值,顯著高于其他溫度(p<0.05),高于33 ℃時,殘?zhí)橇?、酸度都有不同程度的下降?/p>

        由圖7 可知,在27~33 ℃,酒精度隨發(fā)酵溫度的上升而增加,在33 ℃達到最高值,顯著高于其他溫度(p<0.05),繼續(xù)升高溫度,酒精度下降,這是由于溫度低,酶促反應(yīng)的速率低,酵母繁殖代謝速率慢,難以生長繁殖。而當(dāng)發(fā)酵溫度過高,酵母繁殖速率過快,難以和糖充分發(fā)生有氧呼吸,便開始發(fā)生衰亡,同時生成其他副產(chǎn)物,對甜酒釀的口感產(chǎn)生負(fù)面影響[19]。

        2.2 正交試驗結(jié)果與驗證試驗

        2.2.1 正交試驗

        桂花甜酒釀?wù)辉囼炓园l(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、桂花添加量為研究對象,選用三因素三水平正交表L9(34)。

        正交試驗結(jié)果見表3,方差分析見表4。

        表3 正交試驗結(jié)果

        表4 方差分析

        由表3~表4 可知,在試驗范圍內(nèi),3 個因素對感官品質(zhì)影響的大小次序為B>A>C。其中,發(fā)酵時間對成品的感官品質(zhì)影響最大,其次是溫度。低溫長時間發(fā)酵的產(chǎn)品,雖有桂花香味,但口感發(fā)澀。高溫短時間釀制的產(chǎn)品,除缺乏應(yīng)有的桂花香外,酒質(zhì)粗糙、有異味,主要因為酒曲的代謝副產(chǎn)物有差異。通過試驗可得最優(yōu)組合為A2B2C2,即發(fā)酵溫度33 ℃,發(fā)酵時間48 h,桂花添加量4%。此時產(chǎn)品的口感達到最佳水平,有特殊的甜酒釀的香氣且伴有桂花香,口感醇香、酸甜均衡。

        2.2.2 驗證試驗

        按照正交試驗得出的結(jié)論,稱取150 g 糯米,清洗至水清,用60 ℃水浸泡60 min,瀝水,加入4%的干桂花混合,蒸煮20 min,加入30%的冷水?dāng)嚢琛偭?,冷卻至30 ℃,添加0.4% 甜酒曲均勻撒入桂花糯米中,充分?jǐn)嚢韬髮⑵湟迫氚l(fā)酵罐中,搭窩,33 ℃下恒溫發(fā)酵48 h,對成品進行感官評價及理化指標(biāo)檢測,還原糖的含量為28.01 g/100 mL,總酸含量為0.53 g/100 mL,糖酸比為52.85,黃酮質(zhì)量濃度為0.071 2 mg/mL,酒精度為1.12%Vol,此時酒液澄清、香氣適宜、口感酸甜適中,最終感官評分為93 分。

        3 結(jié)論

        針對桂花甜酒釀的發(fā)酵進行了工藝優(yōu)化,在單因素試驗結(jié)論上進行正交試驗,得到最優(yōu)工藝參數(shù)為桂花添加量4%,加水量30%,發(fā)酵溫度33 ℃,發(fā)酵時間48 h。在此工藝參數(shù)下得出的產(chǎn)品還原糖含量為28.01 g/100 mL,總酸含量為0.53 g/100 mL,糖酸比為52.85,黃酮質(zhì)量濃度為0.071 2 mg/mL,酒精度為1.12%Vol,此時產(chǎn)品色澤金黃,香氣舒適淡雅、酸甜爽口,具有產(chǎn)品典型風(fēng)格,達到最佳工藝。

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