低產(chǎn)高級醇酵母菌發(fā)酵蘋果酒工藝條件的優(yōu)化

低產(chǎn)高級醇酵母菌發(fā)酵蘋果酒工藝條件的優(yōu)化

蘋果是中國最大的水果產(chǎn)品之一。它擁有大量的高產(chǎn)和豐富的資源，被稱為“水果之王”。它含有17種氨基酸、10種維生素和多種養(yǎng)分，如鈣、鋅、磷等。蘋果酒兼具原料及生物發(fā)酵所產(chǎn)生的雙重營養(yǎng)物質,富含糖類、氨基酸、礦物質、維生素以及經(jīng)發(fā)酵生成的低糖、高蛋白類物質等。經(jīng)常飲用蘋果酒能降低血脂、軟化血管、促進人體新陳代謝,還具有美容功效。高級醇能夠影響酒的質量和風格,飲用后易上頭,危害身體健康,因此引起了廣大消費者的關注。鑒于高級醇在蘋果酒中的重要地位,研究發(fā)酵過程中高級醇的調(diào)控對蘋果酒具有十分重要的意義。蘋果酒是僅次于葡萄酒產(chǎn)量的果酒,在英、法等國家,屬于大眾商品。在我國發(fā)展蘋果酒產(chǎn)業(yè),解決釀酒用糧不足,同時還可以增加果農(nóng)的經(jīng)濟收入,符合國家的政策。蘋果酒作為新興產(chǎn)業(yè),雖然有了較好、較快的發(fā)展,但仍存在諸多的問題有待我們進一步的解決。如在原料處理、加工工藝、后處理等方面的問題都比較凸出,關鍵技術尚不成熟。本文的研究對我國低醇蘋果果酒的釀造具有一定的指導意義。1材料和方法1.1檸檬、硫酸鈉的合成紅富士蘋果,市售;果膠酶、白砂糖、檸檬酸,食用級;硫代硫酸鈉,分析純。低產(chǎn)高級醇酵母菌株、葡萄酒酵母:均由釀酒生物技術及應用四川省重點實驗室提供。1.2儀器、檢測方法UV-2000紫外可見分光光度計:上海尤尼柯有限公司;手持折光儀:上海精密科學儀器有限公司;恒溫恒濕培養(yǎng)箱:MJ-250,上海齊欣科學儀器有限公司;超凈工作臺:SW-CJ-1F,蘇凈集團。1.3檢測方法酒精度的測定:蒸餾比重法;糖度測定:手持折光儀。高級醇的測定:濃硫酸脫氫法。1.4蘋果酒生產(chǎn)工藝蘋果→篩選→榨汁→護色→過濾→調(diào)糖、調(diào)酸→接種→發(fā)酵→倒罐→陳釀→過濾→滅菌→裝瓶1.5蘋果汁調(diào)糖調(diào)酸發(fā)酵選料:選擇無腐爛變質,無病蟲害的原料。榨汁:用榨汁機壓榨,及時添加80uf07e100mg/LSO2,對果汁有抗氧化作用,同時對有害微生物可起抑制作用,同時添加40uf07e60mg/L的果膠酶充分混合均勻后,50℃靜置18uf07e24h加以澄清。調(diào)糖、調(diào)酸:用蔗糖對蘋果汁糖度進行調(diào)整;使用檸檬酸調(diào)節(jié)果汁的pH到4.0。酵母活化液:將經(jīng)斜面活化好的菌株接種到蘋果汁液體培養(yǎng)基中25℃活化2d,培養(yǎng)好后調(diào)整酵母菌濃度,在顯微鏡觀察酵母數(shù)為5×107個/mL,備用。發(fā)酵:在調(diào)整好的蘋果汁中添加適量的酵母活化液。陳釀:主發(fā)酵結束后,將酒倒入貯酒罐中陳釀,貯酒罐盡量滿罐,防止酒中成分氧化。1.6單因素試驗水果飲料中的乙醇含量選擇酵母接種量、果汁糖度和發(fā)酵溫度三個因素,研究這三個因素對蘋果酒中高級醇的影響,設計5組試驗平行對照,單因素試驗如下:1.6.1不同ph的接種量接種酵母活化液的制備調(diào)整果汁糖濃度為18%、發(fā)酵溫度22℃,自然pH,分別按1%、3%、5%、7%、9%的接種量接種酵母活化液;從第三天起,每天測定發(fā)酵液的殘?zhí)橇亢途凭?直至主發(fā)酵結束。1.6.2果汁糖度對高純度生產(chǎn)的影響調(diào)整果汁糖度分別為12%、14%、16%、18%、20%、22%,發(fā)酵溫度22℃、酵母液接種量5%,自然pH(同上)。1.6.3發(fā)酵溫度對高級乙醇的形成的影響調(diào)整果汁糖度為18%、酵母液接種量5%,自然pH,分別放于16、18、20、22、24、26、28℃條件下發(fā)酵(同上)。1.7最佳釀造工藝的確定在單因素試驗的基礎上,為了獲得菌株最佳的釀造工藝,選擇酵母液接種量、果汁糖度和發(fā)酵溫度,作三因素三水平正交因素試驗,試驗條件如表1。2結果與分析2.1不同接種量的酒精度分析酵母接種量對蘋果酒酒精度和高級醇的影響,實驗結果見圖1。由圖1可以得出,隨著酵母接種量的增加,酒精度是先增加后略有下降。在接種量為5%時,酒精度達到最高,果香濃郁,果香與酒香較協(xié)調(diào)。再增加接種量,果香開始變淡。隨著接種量的增加,高級醇含量有降有升,在接種量為5%時,高級醇含量最低,為72mg/100mL。在營養(yǎng)物質充分的情況下,增加酵母接種量可以有效的調(diào)控高級醇的含量,同時也提高酒精度。因此,在上述的試驗條件下,當接種量為5%時,得到的蘋果酒質量最好。2.2果汁糖度對酒精保水性的影響分析果汁糖度對蘋果酒酒精度和高級醇的影響,實驗結果見圖2。由圖2可知,隨著果汁糖度的增加,酒精度逐漸增大,當果汁糖濃度為22%,酒精度略有下降。果汁糖度為20%時,酒精度達到最高,為10.3%(v/v),但此時的香味不突出,果香酒香不協(xié)調(diào);當果汁糖度為18%的時候,果香較濃郁,果香酒香較協(xié)調(diào)。在糖度為18%時,高級醇含量也不是很高,為74mg/100mL。綜合考慮蘋果酒質量和風格,選擇果汁糖度為18%。2.3發(fā)酵溫度對釀酒的影響分析發(fā)酵溫度對蘋果酒酒精度和高級醇的影響,實驗結果見圖3。由圖3可知,隨著發(fā)酵溫度的增加,酒精度是先升高后略降低,當發(fā)酵溫度為22℃時,果香最突出,此時果香酒香較協(xié)調(diào)。隨著發(fā)酵溫度的升高,高級醇含量增加,在20℃到22℃這個區(qū)域內(nèi)增速較慢,增幅為4mg/100mL。由圖可知低溫有益于蘋果酒高級醇的調(diào)控,但溫度低酒精度也低。綜合考慮蘋果酒的質量和發(fā)酵周期,選擇發(fā)酵溫度為22℃。2.4蘋果酒高級醇含量的正交試驗以高級醇含量作為主要指標,酒精度為輔助指標,以酵母添加量、果汁糖度和發(fā)酵溫度三個因素使用L9(34)進行正交試驗,試驗結果見表2。由表2可知,影響蘋果酒高級醇含量的主次因素為:酵母接種量(A)>果汁糖度(B)>發(fā)酵溫度(C);從果酒香味協(xié)調(diào)性分析,試驗組號2、4、5、6、9五組較為協(xié)調(diào),在香味協(xié)調(diào)的基礎上,選擇高級醇含量最低的用于驗證。低醇蘋果酒的釀造工藝為:酵母液接種量5%,果汁糖度18%,發(fā)酵溫度22℃。2.5fps對比結果正交試驗所得的低醇蘋果酒釀造工藝(用F1表示)與高級醇生成量最低的發(fā)酵工藝(用F2表示)進行對比,設計4個平行組,結果見表3。由表3可知,P=F1/F2=0.986,P值小于1,即在F1相對F2更優(yōu)。F1工藝條件下高級醇的相對標準偏差為1.37%,該數(shù)值小于2%,說明F1對低醇蘋果酒工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導意義。3蘋果果酒發(fā)酵工藝條件優(yōu)化結果表明,低產(chǎn)高級醇的酵母菌可以降低蘋果酒中的高級醇含量,與葡萄酒酵母相比,高級醇的含量要低1~2mg/100mL。通過單因素和正交試驗,明確了影響蘋果果酒高級醇含量的主次順序為:酵母接種量(A)>果汁糖度(B)>發(fā)