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        黑果花楸枸杞混釀酒釀造工藝研究

        2023-02-16 08:07:22陳彥輝董建方朱銀龍黨文宏馮天霞
        釀酒科技 2023年1期
        關(guān)鍵詞:花楸黑果酒體

        陳彥輝,董建方,朱銀龍,劉 樂,馬 艷,黨文宏,馮天霞

        (寧夏紅枸杞產(chǎn)業(yè)有限公司,寧夏中寧 755100)

        黑果腺肋花楸,又名不老莓,為薔薇科腺肋花楸屬植物[1],原產(chǎn)于美國東北部,20 世紀(jì)90 年代作為珍貴經(jīng)濟、觀賞樹種引進我國,現(xiàn)在東北地區(qū)多有種植,在寧夏固原地區(qū)也有種植[2]。黑果花楸的主要有效成分是花青素及其酚酸類化合物,其粗提物對高血壓、心臟病等心血管疾病有很好的預(yù)防效果,在歐美發(fā)達國家,黑果花楸被廣泛作為保健品和食品添加劑的生產(chǎn)原料[3]。將黑果腺肋花楸釀造成果酒,果實內(nèi)的多酚等功能成分能夠較好地保持活性,釀制的黑果花楸酒香氣物質(zhì)含量高,是赤霞珠干紅的2.73 倍,總抗氧化能力可達到34.0 mmol/L,總酚含量最高為4.10 g/L,總花青素含量最高為1.39 g/L,VC 含量最高為134.4 mg/L[4]。綜上所述,黑果腺肋花楸果酒的香氣物質(zhì)豐富,營養(yǎng)價值很高,具有在果酒領(lǐng)域開發(fā)的潛力。在產(chǎn)品調(diào)研的過程中發(fā)現(xiàn),市場上已有黑果腺肋花楸制成的酒體在銷售。市場銷售的發(fā)酵酒以黑果花楸作為原料,添加有二氧化硫,酒體呈黑色、泛紫紅色,香氣豐富,有黑醋栗的香氣;但是口感較粗糙、收斂感較強、不圓潤,應(yīng)與果實中較高的酚酸含量有關(guān);口感微甜,有殘?zhí)?,可能存在原料中酸含量過高等因素抑制酒體發(fā)酵的技術(shù)問題。配制酒標(biāo)示使用白酒作為酒基,實際品評略帶曲味、完全沒有果香呈現(xiàn),酒體燥、沖,酒精味明顯,澀感較重,口感較差。從產(chǎn)品品評的結(jié)果來看,黑果花楸作為單獨的釀酒原料是有缺陷的。

        本研究擬將黑果花楸作為一種釀酒補充原料,與枸杞進行混釀,以彌補枸杞這類原料相較于葡萄內(nèi)含物少,導(dǎo)致酒體口感單薄、香氣特征不顯著的原料缺陷。從論文、專利查詢的情況來看,黑果腺肋花楸單獨釀酒的報道較多,還未見黑果腺肋花楸、枸杞混釀釀造果酒的報道。從市場角度來看,黑果花楸高含量的花青素可以增加酒體養(yǎng)生效果,可主打養(yǎng)生、女性消費,為新酒體提供賣點。同時調(diào)研過程中還發(fā)現(xiàn),黑果花楸在固原地區(qū)有規(guī)模種植,保證原料供給的同時,能帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收,創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。本研究采用單因素優(yōu)化和正交組合優(yōu)化實驗對黑果花楸和枸杞汁的比例、黑果花楸和枸杞混釀的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化,以期開發(fā)出具有黑果花楸典型特征,對風(fēng)味口感有較大提升的果酒產(chǎn)品,為黑果花楸、枸杞的精深加工提供新的路線。

        1 材料與方法

        1.1 材料、試劑及儀器

        原料:黑果腺肋花楸鮮果,寧夏富康源黑果花楸科技開發(fā)有限公司提供;枸杞干果,寧夏紅枸杞產(chǎn)業(yè)有限公司石喇叭種植基地提供。

        試劑及耗材:白砂糖,云南德宏英茂糖業(yè)有限公司瑞麗糖廠;AC 酵母,天津盛豐商貿(mào)有限公司;焦亞硫酸鉀、明膠、膨潤土,濰坊凱澤釀酒材料有限公司;果膠酶(30773 U/g)、復(fù)合酶,湖南尤特爾生化有限公司;單寧酶,凱源生物科技有限公司;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

        儀器設(shè)備:DJ 型雙道打漿機,江蘇漢隆機械制造有限公司;四連體發(fā)酵罐,武漢顯海機械設(shè)備有限公司;pHS-3E pH(酸度)計,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;數(shù)顯折光儀,廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司;HH-6 型水浴鍋,常州越新儀器制造有限公司;Wk220 硅藻土過濾機,溫州來福機械制造有限公司;JGG-夾層鍋,武漢顯海機械設(shè)備有限公司;DBS-D-半自動打塞器,煙臺帝伯仕自釀機有限公司。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 黑果腺肋花楸枸杞混釀酒釀造工藝及操作要點

        釀造工藝:黑果腺肋花楸、枸杞→分選→清洗→打漿、浸提→混合→酶解→發(fā)酵→脫澀、二次酶解→下膠→陳釀→除菌過濾→灌裝→成品酒

        操作要點:

        (1)打漿:黑果腺肋花楸揀選、清水清洗淋干后,2倍加入純水,打漿備用;

        (2)浸提:干枸杞與水料液比為1∶4、溫度70~80 ℃、提取30 min、提取3 次,合并3 次提取液備用;

        (3)混合、調(diào)pH 值:黑果花楸打漿液與枸杞提取液按1∶1 比例混合處理后,采用檸檬酸調(diào)整pH值至3.6;

        (4)酶解:加入焦亞硫酸鉀至體系中游離二氧化硫含量為40 mg/L,20 min 后,加入50 mg/L 果膠酶,50 ℃酶解4 h;

        (5)發(fā)酵:接種0.08 g/LAC 酵母,控溫18 ℃進行發(fā)酵。待比重降低至1050~1060 g/L 時,按照酒精度12%vol計算,分次補充適量白砂糖;

        (6)脫澀:采用普魯士蘭法進行脫澀,添加3~5 g/L、酶解60 min、溫度45~50 ℃,脫澀的同時,加入30 mg/L 果膠酶、1500 mg/L 復(fù)合酶對酒體進行二次酶解;

        (7)下膠:待發(fā)酵結(jié)束,加入硫至體系中游離二氧化硫含量為40 mg/L 后,采用明膠、膨潤土正交實驗確定用量進行澄清處理;

        (8)陳釀:下膠結(jié)束的發(fā)酵原酒轉(zhuǎn)入儲酒罐,-4 ℃冷處理15~20 d,使冷不穩(wěn)定性成分析出,有利于酒體陳釀;

        (9)除菌過濾:使用膜孔徑0.5 μm 板框過濾機過濾,除去冷凍過程中析出的不穩(wěn)定成分,膜孔徑0.2 μm微濾膜過濾除去酵母、細(xì)菌;

        (10)灌裝:除菌過濾后,進行無菌灌裝。

        1.2.2 黑果花楸和枸杞汁配比的確定

        將補水打漿好的黑果花楸和提取好的枸杞汁分別按不同的比例(2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4(mL∶mL))混合,調(diào)節(jié)發(fā)酵醪的初始pH 值為3.6,酵母接種量為0.08 %,控溫18 ℃發(fā)酵至停止。根據(jù)感官評分確定最佳混合比例。

        1.2.3 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化

        以酒精度、感官評分為指標(biāo),固定2 個條件,選取初始pH 值(3.2、3.4、3.6、3.8、4.0),酵母接種量(0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%),發(fā)酵溫度(16 ℃、18 ℃、20 ℃、22 ℃、24 ℃)為影響因素進行單因素實驗。

        根據(jù)單因素實驗結(jié)果,固定黑果花楸與枸杞汁的料液比為1∶1,選取初始pH 值(A)、發(fā)酵溫度(B)、酵母接種量(C)進行L9(34)的正交實驗,以酒精度、感官評分為評價指標(biāo),確定最佳發(fā)酵條件,實驗設(shè)計因素、水平表見表1,綜合評分見表2。

        表1 發(fā)酵工藝的試驗因素水平表

        1.3 產(chǎn)品品質(zhì)評價

        1.3.1 感官評價

        參考高銀璐[3]制定的黑果花楸干酒評分標(biāo)準(zhǔn),修改制定了適合本研究的感官評分標(biāo)準(zhǔn)。公司技術(shù)、質(zhì)檢、生產(chǎn)部門無飲食偏好的人員共7 人組成品評小組,按照表2 對酒體的色澤、香氣、口感、典型性進行綜合評定,滿分100 分,去掉最高分、最低分后,取平均值作為樣品的綜合得分。

        現(xiàn)有的預(yù)算績效管理所依賴的組織結(jié)構(gòu),管理層級較多,特別是在大規(guī)模組織中,管理體系復(fù)雜、管理層次繁多、信息傳遞速度慢、信息衰減度高,另外由于存在各部門的信息不對稱,使得對信息掌握較充分的管理者相對更了解如何優(yōu)化配置資源以實現(xiàn)本部門的產(chǎn)出目標(biāo)。在此前提下,降低了資源配置效率,成為“預(yù)算松弛”產(chǎn)生的誘因。因此,削減不必要的管理層級,實現(xiàn)扁平化管理,增強預(yù)算參與度,有利于激發(fā)預(yù)算參與各方的內(nèi)生動力,積極對預(yù)算編制、執(zhí)行、評價等環(huán)節(jié)的管理建言獻策,提高預(yù)算的有效性和執(zhí)行水平,提高預(yù)算績效管理信度和效度。

        表2 混釀酒的感官評定表

        1.3.2 理化指標(biāo)的測定

        按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[5],對樣品滴定酸、pH 值、酒精度、總糖、總硫、游離硫、揮發(fā)酸、干浸出物指標(biāo)進行測定與對比分析。

        1.3.3 微生物指標(biāo)的測定

        按照GB 4789.1—2016《食品微生物學(xué)檢驗總則》[6]、GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》[7]、GB 4789.15—2016《食品微生物學(xué)檢驗霉菌和酵母計數(shù)》[8]對樣品菌落總數(shù)、霉菌和酵母數(shù)進行測定。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        試驗采用SPSS 23.0 進行方差分析,p<0.05 為差異顯著,采用Origin 2017 作圖,所有數(shù)據(jù)平行測定3次。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素實驗結(jié)果

        2.1.1 黑果花楸和枸杞汁的配比對混釀酒品質(zhì)的影響

        黑果花楸和枸杞汁的比例對酒體感官評分的影響結(jié)果如表3 所示。過高的黑果花楸比例會導(dǎo)致酒體酸澀感較重,口感較差,而且發(fā)酵周期會明顯延長,增加成本的同時,有感染雜菌、氧化的風(fēng)險。枸杞汁比例過高會導(dǎo)致酒體顏色、香氣變淡,口感寡淡,典型性也較差。綜合考慮,選定黑果花楸與枸杞汁的最適料液比為1∶1(mL/mL)。

        表3 黑果花楸與枸杞汁不同混合比例對混釀酒感官評分的影響

        2.1.2 初始pH值對酒體品質(zhì)的影響

        圖1 初始pH值對混釀酒酒精度和感官評分的影響

        2.1.3 發(fā)酵溫度對酒體品質(zhì)的影響

        由圖2 可知,酒體酒精度隨著發(fā)酵溫度的升高而逐漸降低,當(dāng)發(fā)酵溫度為16 ℃時,酒精度達到最高值12.0%vol。酒體感官評分隨發(fā)酵溫度在16~18 ℃范圍內(nèi)逐漸升高,且在發(fā)酵溫度為18 ℃時,感官評分達到最高值83 分,繼續(xù)提高發(fā)酵溫度,感官評分逐步下降。低溫發(fā)酵為發(fā)酵食品提供了更好的感官特征,較低的溫度可以保留更多的揮發(fā)性化合物[10-11]。同時,在一定范圍內(nèi),溫度越高,酵母菌的發(fā)酵速度越快,產(chǎn)酒精效率就低,生成的酒度就低[12]。但是溫度過低,會抑制酵母生長,導(dǎo)致起酵時間過長,容易感染雜菌。在畢靜瑩[13]的報道中,控溫18 ℃發(fā)酵得到的柑橘酒相較其他溫度,香氣成分種類、總量均最高,“后苦類”物質(zhì)含量最低。綜合酒精含量和感官評分,發(fā)酵溫度控制在18 ℃為宜。

        圖2 發(fā)酵溫度對混釀酒酒精度和感官評分的影響

        2.1.4 酵母接種量對酒體品質(zhì)的影響

        由圖3 可知,隨著酵母接種量的增加,酒精度逐漸增加,達到一定程度后酒精度趨于穩(wěn)定,酵母接種量為0.1%時,達到最大值12.0%vol。酒體感官評分在酵母接種量為0.04 %~0.08 %范圍內(nèi)遞增明顯,在酵母接種量達到0.08 %時趨于穩(wěn)定,在酵母接種量為0.1%時,達到最大值84 分。綜合酒精含量和感官評分,以及經(jīng)濟方面的考量,選擇0.08%比例的酵母接種量。

        圖3 酵母接種量對混釀酒酒精度和感官評分的影響

        2.2 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交實驗

        根據(jù)單因素試驗結(jié)果,對初始pH 值(A)、發(fā)酵溫度(B)、酵母接種量(C)進行3 因素3 水平正交試驗,以酒精度及感官評分為評價指標(biāo),優(yōu)化黑果花楸枸杞果酒發(fā)酵工藝條件,正交試驗結(jié)果及分析見表4。

        由表4 中的R 值大小可知,影響酒精度的因素依次為發(fā)酵溫度>初始pH 值>酵母接種量,影響酒體感官評分的因素依次為初始pH 值>發(fā)酵溫度>酵母接種量。以酒精度為評價指標(biāo),根據(jù)極差值和對極差值做方差分析得到發(fā)酵工藝的最佳參數(shù)為A1B1C1、A1B1C2、A1B1C3、A1B2C1、A1B2C2、A1B2C3。更高的發(fā)酵溫度有利于酵母快速起酵,優(yōu)選發(fā)酵溫度為18 ℃。更高的酵母接種量有利于酵母快速起酵、降低酒體被雜菌感染的風(fēng)險,綜合經(jīng)濟方面的考量,優(yōu)選酵母接種量為0.08%。即最佳工藝為初始pH 值3.2,發(fā)酵溫度18 ℃,酵母接種量0.08 %。以感官評分為指標(biāo),根據(jù)極差值和對極差值做方差分析得到發(fā)酵工藝的最佳參數(shù)為A3B1C1、A3B1C2、A3B1C3、A3B2C1A3B2C2、A3B2C3,出于對酒精度優(yōu)化的考量,優(yōu)選發(fā)酵溫度為18 ℃,優(yōu)選酵母接種量為0.08 %,即最佳工藝為初始pH 值3.6,發(fā)酵溫度18 ℃,酵母接種量0.08 %。在酒精度差距不大的情況下,優(yōu)先考慮感官評分更高的參數(shù)組合。以感官評分最優(yōu)組合A3B2C2條件進行3 次驗證試驗,酒體酒精度達到11.8%vol,感官評分達到85分。

        表4 混釀酒發(fā)酵工藝的正交試驗結(jié)果

        以酒體酒精度和感官評分為評價指標(biāo)的方差分析結(jié)果分別見表5、表6,由表5、表6 方差分析結(jié)果可知,在選定試驗條件下,初始pH 值和發(fā)酵溫度對酒體酒精度和感官評分影響顯著(p<0.05),酵母接種量對于酒體酒精度和感官評分影響均不顯著(p>0.05)。

        表5 基于酒精度的正交試驗結(jié)果方差分析

        表6 基于感官評分的正交試驗結(jié)果方差分析

        2.3 混釀酒產(chǎn)品品質(zhì)評價

        2.3.1 感官評價

        黑果花楸枸杞混釀酒酒體色澤呈紫紅色,具有典型的黑果花楸發(fā)酵酒香氣特征,果香、發(fā)酵香協(xié)調(diào)愉悅,口感略澀,結(jié)構(gòu)感強,飽滿、厚實,無后苦味及異味。

        2.3.2 理化指標(biāo)

        由表7 可知,混釀果酒理化指標(biāo)達到GB/T 15037—2006《葡萄酒》[14]國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的要求。

        表7 理化指標(biāo)對比分析

        2.3.3 微生物指標(biāo)

        對樣品各項微生物指標(biāo)進行測定,測定結(jié)果見表8。酒體菌落總數(shù)、霉菌酵母菌數(shù)均低于80 CFU/750 mL,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

        表8 微生物指標(biāo)分析(CFU/750 mL)

        3 結(jié)論

        通過單因素試驗、正交試驗,確定了黑果花楸和枸杞混合發(fā)酵生產(chǎn)混釀酒的工藝路線,優(yōu)化得到最佳的發(fā)酵工藝條件為黑果花楸和枸杞汁1∶1 比例混合后,調(diào)初始pH 值為3.6,控溫18 ℃,按照0.08%接種酵母后完成發(fā)酵。在此發(fā)酵條件下,所得混釀酒感官評分為85 分,酒精度達到11.8%vol,酒體色澤呈紫紅色,果香、發(fā)酵香協(xié)調(diào)愉悅,口感飽滿、厚實,無后苦及異味。

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