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拐枣果梗酿酒最佳工艺条件研究初报

2019-09-23白小琼

南方农业·上旬 2019年8期
关键词:果酒发酵工艺

白小琼

摘   要  以重庆黔江地区野生拐枣果梗为原料,采用果酒酿造技术,通过单因素和正交试验研究拐枣果酒加工过程中白砂糖用量、酵母用量(以破碎后的拐枣果梗用量计算白砂糖、酵母的用量)和发酵温度对拐枣果酒感官评分、酒精度、总糖和总酸的影响,得出拐枣果梗酿酒最佳工艺条件为:白砂糖用量为拐枣果梗用量的18%,酵母用量为拐枣果梗用量的0.15%,发酵温度为22 ℃,在此条件下生产的果酒酒精度为12.0%vol,总酸为7.3 g·L-1,总糖为9.7 g·L-1。

关键词   拐枣;果梗;果酒;发酵;工艺

中图分类号:Q949.9;TS262   文献标志码:A   DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.22.024

拐枣(Hovenia dulcis),学名枳椇子,是枳椇属(Hovenia)鼠李科(Rhamnaceae)植物,又称半甜夜、万寿果,为药食两用物质,可供食用的部分并非果实,而是肉质肥厚、外形扭曲、形似鸡爪的肉质果梗部分。拐枣是我国西南山区的特产野果,拐枣在每年10—11月成熟,成熟的果梗外皮呈现红褐色,有清香的果香味,甘甜可口。

目前,拐枣研究主要集中在食用价值[1]、成分及活性物质[2-7]、提取工艺[8]、发酵特性及其发酵工艺[9-12]等方面。综合已有研究可知,拐枣果梗中总糖含量约为鲜果的30%[4],含有17种必需氨基酸,必需氨基酸占比接近世界卫生组织(WHO)、联合国粮农组织(FAO) 40%的标准[7],另含有大量黄酮类物质,其具有在抗氧化活性、解酒、保护肝脏、抗糖尿病、保护神经、减肥降脂等功效[3]。拐枣中高含量糖是果酒制备有利的因素,刘咏等[11]将新鲜拐枣采收后进行研磨烘干再进行发酵,充分利用了拐枣中的营养物质得到香气纯正的拐枣酒。本文采用鲜果直接粉碎发酵,以单因素和正交试验相结合考察酵母用量、主发酵温度、白砂糖用量对果酒发酵的影响,以酒精度、总糖、总酸及感官评分为指标进行评判,探索以新鲜拐枣为原料的果酒发酵工艺,为拐枣资源的开发和应用提供新思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料

安琪酿酒酵母(采购于重庆市巴南区李家沱永辉超市)、拐枣(采购于重庆市黔江区南海城农贸市场)、白砂糖(采购于重庆市巴南区李家沱永辉超市)。

1.2 试验设备

恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司生产)、电子天平(余姚纪铭称重设备有限公司生产)、粉碎机(湖南吉首忠诚制药机械厂生产)、密封灌(1 L,济南台有玻璃制品有限公司生产)。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程(见图1)

1.3.2 操作步骤

1.3.2.1前处理

拐枣果梗要求新鲜饱满、无腐烂、无病虫、无霉变的成熟果,剔除腐烂、有病虫、未成熟果及枯枝、落叶等,剪除拐枣果端的种子及种皮。拐枣果梗选择粗大部分,其余部分应剔除,以减少压榨时苦涩物质的溶出量。挑选后进行3次清洗,最后一次清洗采用纯净水清洗、沥干,然后采用粉碎机进行破碎备用。

1.3.2.2酵母活化

将安琪酿酒酵母倒入25 mL含糖5%的白砂糖水中活化,活化温度为36 ℃,活化好的酵母冷却备用。

1.3.2.3搅拌混合、装罐、发酵

将活化好的酵母直接加入到拐枣果梗总量一倍的纯净水中,然后加入到破碎后的拐枣果梗中,搅拌均匀,装罐进行主发酵。主发酵的第1至3天每隔12 h搅拌一次,排出发酵产生的大量气体;主发酵的第4至6天每隔24 h搅拌一次。主发酵结束后进行后发酵,于20 ℃条件下密罐发酵至30 d。

1.3.2.4渣液分离,澄清过滤

先用纱布将发酵后的果梗残渣与果酒进行压榨分离,然后采用硅藻土进行澄清过滤。

1.3.2.5包装

果酒分离后,采用500 mL瓶进行分装、存储。

1.3.3 单因素试验

对安琪酿酒酵母用量、白砂糖用量、主发酵温度采用单因素进行考察。以破碎后的拐枣果梗用量计算安琪酿酒酵母、白砂糖用量。安琪酿酒酵母分别以0.10%、0.15%、0.20%的水平添加,发酵温度以18 ℃、20 ℃、22 ℃的水平进行,白砂糖分别以16%、18%、20%的水平添加。

1.3.4 正交试验

根据单因素試验结果,采用正交试验对拐枣果酒酿造工艺进行优化,安琪酿酒酵母用量、白砂糖用量、主发酵温度各取3个水平,进行三因素三水平正交试验L9(33)。

1.3.5 检测方法

感官要求应为棕黄色、棕色或浅棕色澄清,有光泽,无明显悬浮物及沉淀,具有拐枣果梗的香气和酒香。酒精度检测方法参照《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》(GB 5009.225—2016)[13],总酸(以乙酸计)、总糖(以葡萄糖计)参照《葡萄酒、果酒通用分析方法》(GB/T 15038—2006)的方法测定[14]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 酵母用量对拐枣果酒品质的影响

酵母用量的差异直接影响发酵程度,能够通过发酵结束后总糖、总酸含量,判断酵母对拐枣果酒口感和风味的影响。以0.10%、0.15%、0.20%三个水平进行酵母用量试验,白砂糖的用量固定为18%,主发酵温度为20 ℃发酵6 d,后发酵为20 ℃密罐至30 d发酵结束。

由表1可知,当酵母用量为0.10%时,酒精度为(4.8±0.1)%vol,总糖为(18.7±0.4)g·L-1,总酸为(8.37±0.18)g·L-1;当酵母用量为0.15%时,酒精度提升0.8%vol,总糖含量降低2.6 g·L-1,酸度降低1.02 g·L-1,口感上甜度降低;将酵母用量为0.20%与0.15%添加相比,酒精度略为增加,总糖和总酸略为降低,总体差异不明显。此过程发酵不彻底,酒精度低,残糖含量高,总酸也较高,口感较甜。因此,选择酵母用量0.15%为宜。

2.1.2 主发酵温度对拐枣果酒品质的影响

拐枣果酒的发酵分主发酵和后发酵,本组试验仅研究主发酵温度对果酒品质的影响,以18 ℃、20 ℃、22 ℃三个水平,酵母用量为0.15%,白砂糖用量为18%,主发酵发酵6 d,后发酵为20℃密罐至30 d发酵结束。

由表2可知,当温度为18 ℃时,酒精度为(4.2±0.2)%vol,总糖为(21.3±0.4)g·L-1,总酸为(10.81±0.32)g·L-1;当温度为20 ℃时,酒精度提升2.5%vol,总糖含量降低6.5 g·L-1,酸度降低3.35 g·L-1,总糖降低明显,口感更好;在22 ℃条件下比20 ℃时酒精度提升70.1%,总糖降低34.5%,总酸降低提升19.3%。发酵温度对果酒品质影响显著,且随温度的升高,酒精度升高,总糖含量降低,总酸在22 ℃时比

20 ℃时略为升高。因此,选择主发酵温度22 ℃为宜。

2.1.3白砂糖用量对拐枣果酒品质的影响

拐枣果梗的含糖比较高,但是水分不足,本工艺为了充分利用和溶出果梗中的功效成分,达到合适的发酵状态,添加了一倍果梗量的纯净水,因此需要补充白砂糖作为碳源支撑发酵,以16%、18%、20%三个水平进行白砂糖用量试验,酵母用量固定为0.15%,主发酵温度为22 ℃发酵6 d,后发酵为20 ℃密罐至30 d发酵结束。

由表3可知,当白砂糖用量为16%时,酒精度为(9.8±0.1)%vol,总糖为(9.3±0.2) g·L-1,总酸为(7.12±0.34)g·L-1;当白砂糖用量为18%时,酒精度提升2.3%vol,总糖含量为(10.3±0.3)g·L-1,酸度为7.16±0.13 g·L-1,酒精度提升明显,总糖含量略有升高,总酸含量变化不明显,但口感更好;当白砂糖用量为20%时,酒精度变化不明显,总糖含量相对于18%时提升181.6%,总酸含量提升63.4%,大量的还原糖未利用,造成总糖含量较高,总酸也较高,口感不足。因此,选择白砂糖含量18%为宜。

2.2 拐枣果酒加工工艺优化试验

在果酒发酵过程中,很多因素都会影响发酵效果,据经验如酵母活化条件、搅拌时间、搅拌间隔、主发酵时间等都会对果酒最终品质产生影响,本研究选取对果酒发酵品质影响最大的3个因素进行L9(33)考察,正交试验因素水平表如表4。

经过正交试验,由表5可知,主发酵温度、白砂糖用量、酵母用量对果酒产品整体综合评定的影响,由极差结果R分析可知,主发酵温度对果酒品质影响最大,其次为白砂糖用量,酵母的用量对发酵品质影响很小,且最佳组合为A2B2C3,即发酵温度为22 ℃,白砂糖用量为18%、酵母用量为0.15%。

3 小结

经过正交试验结果分析,得出了影响拐枣果酒发酵品质的因素依次为主发酵温度、白砂糖用量、酵母用量。拐枣果酒最佳加工工艺为:发酵温度为22 ℃,白砂糖用量为18%、酵母用量为0.15%,此条件下酿造的拐枣果酒酒精度(12.0±0.2)%vol、总酸(7.32±0.22) g·L-1、总糖(9.72±0.30) g·L-1。

参考文献:

[1] 王艳林,韩钰,樊玉谷.拐枣的食用价值研究Ι:营养成分分析[J].天然产物研究与开发,1994,6(1):89-92.

[2] 时涛,王晓玲,陈振德,等.枳椇子化学成分及其药理活性研究进展[J].中药材,2006,29(5):510-513.

[3] 沙美,丁林生.枳椇子的化学成分研究[J].中国药科大学学报,2001,32(6):418-420.

[4] 王婷婷,李华,王华,等.拐枣的功效成分及加工利用[J].中国食物与营养,2018,24(10):20-25.

[5] 贾春晓,熊卫东,毛多斌,等.拐枣果梗中有机酸成分的GC-MS分析[J].中国食品学报,2005,5(1):72-74.

[6] 汪名春.枳椇肉質果梗多糖的分离纯化、结构分析及生物活性研究[D].南京:南京农业大学,2011.

[7] 谢勇,杨银,徐智虎,等.拐枣氨基酸测定及其糖的制备工艺[J].铜仁学院学报,2018,20(9):24-29.

[8] 蔡向杰,屈云萍,王亚涛,等.响应曲面-多指标评价法优化枳椇子提取工艺[J].西部中医药,2019,31(4):37-41.

[9] 向进乐.枳椇果梗发酵特性及其果醋功能性研究[D].陕西:西北农林科技大学,2012.

[10] 汪琢,杜彬,高杉,等.枸杞蓝莓酒酿造工艺研究[J].食品科技,2018,43(11):111-115.

[11] 刘咏,王军辉,强明亮.一种拐枣发酵酒及其酿造方法[P].中国:201410306304.0,2014-09-17.

[12] 江庆中,符树根,况小宝,等.枳椇综合利用研究[J].江西林业科技,2004(6):3-6.

[13] GB 5009.225—2016.食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定[S].中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.

[14] GB/T 15038—2006.葡萄酒、果酒通用分析方法[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.

(责任编辑:敬廷桃)

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