玫瑰柚子酒发酵工艺的研究
2018-07-25胡元庆李凤霞王庆灿
胡元庆,李凤霞,王庆灿
(闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州363000)
我国水果种植面积广、种类繁多、产量大。水果酿酒的历史悠久,是解决我国当前水果产能过剩的重要途径[1]。水果含有大量的糖类物质、有机酸、维生素、矿物质等营养成分,酿制的果酒营养价值高,对人体健康有益[2-3]。福建省是蜜柚的主要产地之一,盛产优质蜜柚,平和琯溪蜜柚更是闻名全国。蜜柚富含糖类、维生素、矿物质等营养元素,特别是柚子果肉中还含有胰岛素成分,能够降低血糖[4]。蜜柚具有健脾、止咳,助消化等保健功效。玫瑰花也具有健脾、止咳、助消化的功效[5]。卫生部在2002年公布的《关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中将玫瑰花列入药食同源名单。中医认为玫瑰花药性温和,能够稳定人的情绪。近年来,蜜柚的市场接近饱和,销售依旧以鲜果为主,解决蜜柚过剩问题迫在眉睫。果酒因其低酒精度、高营养,更符合人们绿色、健康生活理念,越来越受人们的欢迎。本文以蜜柚为原料,辅以玫瑰花酿造功能性果酒,旨在拓宽蜜柚产业链,有效解决蜜柚过剩的问题。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器
原料及菌种:蜜柚,福建本地市售;玫瑰花,厦门光华医药科技有限公司;葡萄酒酵母,安琪酵母股份有限公司。
试剂耗材:百钻白砂糖,安琪酵母(赤峰)有限公司;无水柠檬酸,郑州特正商贸有限公司;食用小苏打,中海油海化集团小苏打厂;酒用活性炭,平顶山市绿之原活性炭有限公司;β-环状糊精,河南中泰食化有限公司。
仪器设备:HH-2数显电子恒温水浴锅,常州国华电器有限公司;HH-8数显电子恒温水浴锅,常州国华电器有限公司;PRX-250B智能人工气候箱,宁波赛福实验仪器有限公司;DHG-9030A电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;FR224CN电子天平,奥豪斯仪器(上海)有限公司;酒精计,华欧仪器仪表厂。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
原料选取→前处理→果肉榨汁→调配(玫瑰花浸提液)→调节初糖、pH值→接种→发酵→澄清→脱苦→灭菌
1.2.2 柚子汁的制备
目前植物果实取汁的方法主要有直接榨汁法、浸提法、酶法取汁法。本次试验采用直接榨汁法。选取外观相近、新鲜多汁、无损伤的当季优质柚子。人工去皮及种子,将果肉浸泡洗净后沥干。用榨汁机榨汁后经4层滤布过滤。为避免操作过程混入杂菌影响口感,将过滤好的柚子汁进行巴氏灭菌,65 ℃,处理30 min。
1.2.3 玫瑰花浸提液的制备
挑选优质、无霉变的玫瑰花。按照玫瑰花与水的料液比1∶10(g/mL)进行浸提,浸提温度75℃,浸提时间20 min。过滤,收集滤液。重复3次,将3次浸提液合并。
1.2.4 调配
将柚子汁与玫瑰花浸提液按1∶1调配。
1.2.5 调节初糖、pH值
添加白砂糖调节初糖至20%,用无水柠檬酸调节pH值至4.0。
1.2.6 接种及发酵
称取适量干酵母,加入适量温水搅拌至溶解,浓度为10%。将溶解均匀的酵母液加入调节好初糖、pH值的料液中,接种量0.06%。20℃下密闭发酵,含糖量不变,每天搅拌1次,测可溶性固形物含量,发酵9 d。
1.2.7 澄清
将发酵好的果酒进行巴氏灭菌,过滤以防止酵母自溶而影响果酒品质。将果酒置于14℃冰箱中静置3 d,使其自然澄清,取上清液。
1.2.8 脱苦与灭菌
由于柚子果核及果胶纤维中含有较多的苦味物质,在榨汁前将果核去除,对酿造好的果酒进行脱苦处理能提高柚子果酒的品质。目前常用的脱苦方法有吸附法、代谢法、酶法、添加苦味抑制剂法等。本次实验采用活性炭及β-环状糊精对澄清后的果酒进行脱苦处理。采用巴氏灭菌对发酵脱苦后的果酒进行灭菌,能够消灭大部分杂菌,并且对于发酵液中营养物质的破坏较少,是目前较为常用的灭菌方式[6]。
1.3 成品质量评价
1.3.1 感官质量
玫瑰柚子酒颜色金黄,不透明,无悬浮、沉淀等杂物。酒香味浓厚,伴随着清淡的柚子香及玫瑰花香,酸苦适中。
1.3.2 理化指标
酒精度(20 ℃):11%vol~15%vol。
1.4 最优原料比的确定
在20℃下,以初始糖度20%、pH3.8、酵母接种量0.06%对5种不同配比的玫瑰花浸提液与柚子汁的混合液(详见表2)进行发酵,发酵时间9 d。通过感官评价确定最佳配比。
1.5 发酵条件的优化
为了确定玫瑰柚子酒的最佳工艺条件,在最优原料比确定后选取初始糖度、发酵时间、初始pH值、酵母添加量及发酵温度进行单因素试验,了解对玫瑰柚子酒风味的影响。感官评价确定显著影响因素后对其进行正交试验。再以感官评价确定最优发酵工艺条件。
1.6 感官评价标准
试验以10人小组对果酒进行感官评价。评分标准见表1。
表1 感官评价标准
2 结果与分析
2.1 最优原料比的确定
按照1.4方法,改变柚子汁与玫瑰花浸提液的配比,其余发酵条件不变,通过感官评价确定最佳配比。结果见表2。
表2 原料配比感官评价表
由表2可以看出,最优原料比为:玫瑰花∶柚子汁 1∶2(v/v)。
2.2 发酵条件的优化
2.2.1 发酵时间的优化
固定发酵温度为20℃,初始糖度20%、pH3.8、酵母接种量0.06%,对不同发酵时间的果酒感官评价,选出最优发酵时间。结果见表3。
表3 发酵时间感官评价表
可以看出,在第9天,感官评分快速下降。引起这一现象的原因是酵母菌自溶使得果酒的苦味加重[15],去除这一异常点,从第5天到第8天时的感官评分相差并不大。最佳发酵时间为7 d。
2.2.2 初始糖度的优化
固定发酵温度为20℃,pH3.8、酵母接种量0.06%、发酵7 d,对不同初始糖度的果酒做感官评价,选出最优初始糖度。结果见表4。
表4 初始糖度感官评价表
由表4可知,玫瑰柚子酒发酵的最佳初始糖度为20%。
2.2.3 最优pH值的确定
固定发酵温度为20℃,初始糖度20%、酵母接种量0.06%、发酵7 d,对不同pH值的果酒做感官评价,选出最优pH值。结果见表5。
表5 不同pH值感官评价表
由表5可知,玫瑰柚子酒发酵的最佳pH值为4.0。
2.2.4 酵母添加量的优化
固定发酵温度为20℃,初始糖度20%、pH4.0、发酵7 d,对不同酵母添加量的果酒做感官评价,选出最优酵母添加量。结果见表6。
表6 酵母添加量感官评价表
由表6可以看出,玫瑰柚子酒发酵的最优酵母添加量为0.07%。
2.2.5 发酵温度的优化
固定初始糖度20%、pH 4.0、酵母添加量0.07%,发酵7 d,对不同发酵温度的果酒做感官评价,选出最优发酵温度。结果见表7。
由表7可以看出,玫瑰柚子酒的最优发酵温度为20℃。
2.2.6 发酵工艺的优化
由单因素试验可以看出,初始糖度、pH值、酵母添加量和发酵温度对果酒发酵的影响较大。故选取这4个因素进行4因素3水平的正交试验。因素、水平设置如表8,正交试验结果见表9。
表7 发酵温度感官评价表
表8 因素水平表
表9 正交试验结果表
由表9可以看出,试验最优方案为A2B2C3D1,统计最优方案为A2B2C2D1。为检验正交试验结果的可靠性,选用方案A2B2C3D1及方案A2B2C2D1进行验证试验3次,测得方案A2B2C3D1感官评分平均分为74.8分,方案A2B2C2D1感官评分平均分为75.7分。可以确定A2B2C2D1为最佳方案。
2.2.7 澄清、脱苦、灭菌
将发酵好的果酒进行巴氏灭菌,过滤后置于冰箱中静置3 d使其自然澄清,吸取上层清液进行脱苦试验。澄清后果酒为黄色。
准确量取20 mL果酒,分别加入不同比例的活性炭(详见表10),在20℃恒温水浴锅中振荡3 h后取出,过滤后进行感官评价。以不添加活性炭为对比标准,标准分值50分。
表10 活性炭脱苦感官评分表
准确量取20 mL果酒,分别加入不同比例的β-环状糊精(详见表11),在20℃恒温水浴锅中振荡3 h后取出,进行感官评价。以不添加β-环状糊精为对比标准,标准分值50分。
表11 β-环状糊精脱苦感官评分表
由表10可知,当活性炭比例达到0.5%后,感官评分并没有上升,以经济性考虑,选取0.4%的活性炭添加量较好。
由表11可以看出,当β-环状糊精比例达到1.0%后,感官评分上升并不大,以经济性考虑,选取0.8%的β-环状糊精添加量较好。
表12 活性炭及β-环状糊精共同脱苦感官评价表
准确量取20 mL果酒,分别加入不同比例的活性炭及β-环状糊精(详见表12),在20℃恒温水浴锅中振荡3 h后取出,进行感官评价。研究活性炭及β-环状糊精组合作用下的脱苦效果。
由表12可看出,添加0.3%的活性炭及0.8%β-环状糊精脱苦效果好,又不会影响果酒本身的果香味。对比表10、表11可知,组合脱苦的效果更好,所以选用添加0.3%的活性炭及0.8%β-环状糊精进行脱苦,效果是最好的。将脱苦后的果酒进行巴氏灭菌后,即可得最终成品。
3 结论
玫瑰花浸提液与柚子汁以1∶2的比例,以初始糖度20%、pH4.0、酵母添加量0.08%,在20℃下发酵7 d。置于14℃冰箱中静置3 d使其自然澄清,吸取上层清液。用0.3%的活性炭及0.8%β-环状糊精进行脱苦后可以得到黄色,具有醉人的酒香及清淡的柚子香味,口味独特的玫瑰柚子酒。