客家黃酒酸敗原因分析及發(fā)酵工藝優(yōu)化

客家黃酒酸敗原因分析及發(fā)酵工藝優(yōu)化

黃酒的發(fā)酵是由細菌、細菌和細菌混合發(fā)酵的。這是一個開放的洞。在發(fā)酵過程中，很難避免混合乳液、醋酸菌、假單胞菌和其他有害微生物。在異常條件下,當發(fā)酵醪液中的乳酸桿菌和外界侵入的有害菌的大量生長繁殖,代謝活動加快,消耗可發(fā)酵性糖,產(chǎn)生過量的乳酸、醋酸和其他有機酸,致使發(fā)酵醪的酸度上升;同時,酵母的酒精發(fā)酵受到抑制,醪液中酒精含量上升緩慢,甚至停止,即發(fā)生酸敗。黃酒醪的酸敗,不但影響正常的發(fā)酵過程,而且降低出酒率,損害成品酒風味,使酒質(zhì)變差,應引起足夠重視。本研究通過HPLC檢測黃酒中的有機酸含量變化來優(yōu)化控制工藝條件。1材料和方法1.1試劑:麥曲、酸混合酶試劑聚酰胺龍珠娘酒、珍珠紅酒、客家老黃酒、珍品客家黃老酒成品酒;精白糯米、糙白糯米、精黑糯米、糙黑糯米(濱江路市場售);麥曲:工廠自制;根酶、糖化酶:上海生科生物科技有限公司;磷酸、磷酸氫二銨(分析純,國藥集團化學試劑有限公司);草酸、酒石酸、丙酮酸、α-酮戊二酸、乳酸、蘋果酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸、丙酸為分析純試劑;蘋果酸為美國Sigma公司色譜純產(chǎn)品;乙腈、甲醇均為瑞典歐譜生高效液相色譜純產(chǎn)品。1.2zorbaxe-clipselussp.3.4和k-ms-25-回采出液ps高效液相色譜儀AgilentTechnologies,ZORBAXE-clipsePlusC18柱4.6mm×250mm,5μm,電子天平,酸度計PHS-25,生化培養(yǎng)箱LRH-150,電熱恒溫水浴鍋。1.3實驗方法1.3.1各有機酸的標準曲線繪制色譜條件:流動相:0.01mol/L磷酸氫二銨溶液,pH=3.00;檢測波長:213nm;柱溫:20℃;流速:1.00mL/min。標準曲線的制備:10種有機酸標樣分別經(jīng)過HPLC分析,得其保留時間,用以各有機酸的定性測定。然后準確稱取草酸40mg,酒石酸160mg,丙酮酸40mg,蘋果酸400mg,α-酮戊二酸200mg,乳酸320mg,乙酸480mg,檸檬酸200mg,琥珀酸480mg,丙酸400mg,用雙蒸水定容至100mL。取混合標準樣品1μL、3μL、5μL、7μL、9μL分別進樣,并且平行進樣3次。由HPLC分析工作站分析得到10種有機酸對應的峰面積值。外標法定量,以含量為橫坐標,峰面積為縱坐標,繪制標準曲線并得出回歸方程,如表1。10種的標準圖譜見圖1。樣品前處理:取樣品20mL,加入活性炭0.2g,振蕩30min,然后靜止10min,用0.22μm微孔濾膜過濾,進行HPLC分析。1.3.2優(yōu)化工藝試驗1.3.2.1.流程1.3.2.不同單因素對黃油乳酸及以物為原料的山梨酸發(fā)酵的影響分別以原料種類、麥曲含量、糖化酶含量、根霉含量、加水量、培菌溫度、發(fā)酵溫度為單因素考察其對黃酒乳酸及乙酸含量的影響,并設計正交試驗對其優(yōu)化。2結(jié)果與討論2.1標準物質(zhì)鉻圖和標準曲線將10種有機酸標準溶液按一定比例混合后在上述色譜條件下得其色譜圖,如圖1所示。2.2不同酸敗酒樣的酸敗結(jié)果1、3、5、7、9號樣品分別為龍珠娘酒、珍珠紅酒,客家老黃酒龍軒廠,客家老黃酒紫金廠、珍品老黃酒的未酸敗酒樣,2、4、6、8、10分別為龍珠娘酒、珍珠紅酒,客家老黃酒龍軒廠,客家老黃酒紫金廠、珍品老黃酒的已酸敗酒樣。由表2數(shù)據(jù)顯示可得出,各種牌子的客家黃酒的有機酸隨著黃酒的酸敗都呈現(xiàn)不同的變化,總酸都有較大幅度的升高。HPLC所檢測的10種有機酸中,乙酸和乳酸的增加量為最高,最高可達約15g/L,其他的有機酸變化則較為平緩,從而可以初步得出醋酸和乳酸的超標是引起黃灑酸敗的主要原因?，F(xiàn)代研究表明,黃酒醪酸敗主要是由桿狀細菌污染引起的,尤其是乳酸桿菌和醋酸桿菌污染為主,乳酸和醋酸的過量生成是黃酒醪酸敗的主要原因。在異常條件下,當發(fā)酵醪液中的乳酸桿菌和外界侵入的醋酸桿菌等的大量生長繁殖,產(chǎn)生過量的乳酸、醋酸等其他有機酸,致使發(fā)酵醪的酸度上升,但總酸的變化與各種有機酸的變化量之間不成比例關(guān)系。2.3麥曲添加量對乙烯含量的影響由圖2A可知隨著麥曲添加量的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當麥曲添加量為0.5%時,乙酸達到最小值;當麥曲添加量超過0.6%以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨麥曲添加量的變化趨勢與乙酸的相似。故麥曲的添加量選擇在0.5%~0.6%左右比較適宜。2.4霉添加量對硫酸含量的影響由圖2B可知,隨著根霉添加量的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當根霉添加量為0.3%時,乙酸達到最小值;當麥曲添加量超過0.4%以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨根霉添加量的變化趨勢與乙酸的相似。故根霉的添加量選擇在0.3%~0.4%左右比較適宜。2.5培養(yǎng)溫度對以為溫度的發(fā)酵的菌株由圖3A可知,隨著培菌溫度的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當培菌溫度為30℃時,乙酸達到最小值;當培菌溫度超過30℃以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨培菌溫度的變化趨勢與乙酸的相似,故培菌溫度選擇28℃~30℃左右比較適宜。2.6糖化酶添加量由圖3B可知,隨著糖化酶添加量的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當糖化酶添加量為0.02%時,乙酸達到最小值;當糖化酶添加量超過0.03%以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨糖化酶添加量的變化趨勢與乙酸的相似。故糖化酶的添加量選擇在0.01%~0.03%左右比較適宜。2.7加水量對乙烯含量的影響由圖4A可知,隨著加水量的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當加水量為90%時,乙酸達到最小值;當加水量超過90%以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨加水量的變化趨勢與乙酸的相似。故加水量選擇在60%~90%左右比較適宜。2.8發(fā)酵溫度對乳酸含量的影響由圖4B可知,隨著發(fā)酵溫度量的變化,乙酸的含量變化比較明顯,當發(fā)酵溫度為30℃時,乙酸達到最小值;當發(fā)酵溫度超過30℃以后,乙酸的含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。乳酸的含量隨發(fā)酵溫度的變化趨勢與乙酸的相似。故發(fā)酵溫度選擇在28℃~30℃左右比較適宜。2.9根霉添加量的確定為了較為準確地獲得較優(yōu)的工藝條件,以避免客家黃酒發(fā)生酸敗,采用L9(34)正交試驗分別對培菌階段和發(fā)酵階段進行優(yōu)化,兩階段優(yōu)化試驗的因素與水平分別見表3、表6。培菌階段的正交試驗結(jié)果如表4表明,各因素對黃酒乙酸和乳酸含量的影響依次為a>b>c,由此說明影響客家黃酒乙酸和乳酸含量的3個因素中,培菌溫度為最重要因素,其次為麥曲添加量與根霉添加量。由表4可得各因素的指標的極差均大于空列的極差,所以a、b、c各因素的效應都存在。由方差分析(表5)可知3個因素中培菌溫度的差異性顯著。按照各因素的最好水平選取出最好的水平組合為a1b2c2(試驗2號),即培菌溫度均為28℃;麥曲添加量為0.5%,根霉添加量為0.3%。發(fā)酵階段的正交試驗結(jié)果如表7表明,各因素對黃酒乙酸和乳酸含量的影響依次為A>B>C,由此說明發(fā)酵階段影響客家黃酒乙酸和乳酸含量的3個因素中,發(fā)酵溫度為最重要因素,其次為糖化酶添加量與加水量。由表7可得各因素的指標的極差均大于空列的極差,所以A、B、C各因素的效應都存在。由方差分析表8可看出各因素均沒有顯著性差異。按照各因素的最好水平選取出最好的水平組合為A1B1C1(試驗1號),即發(fā)酵溫度均為28℃;糖化酶添加量為0.02%,加水量為60%。在此條件下,乙酸及乳酸含量為4.980g/L。3最佳工藝條件的確定由試驗數(shù)據(jù)顯示,黃酒最主要含有10種有機酸,其中主要有丙酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、乳酸5種有機酸,其他有機酸所