柚子白兰地酿造工艺研究
2021-10-11潘志明
潘志明
(闽西职业技术学院生态环境学院,福建龙岩 364000)
柚子(Citrus maxima)古名“文蛋”今写作“文旦”,又称雷柚、朱栾等,有“天然水果罐头”之称[1]。柚子营养价值高,含有非常丰富的蛋白质、有机酸、维生素以及钙、磷、镁、钠等人体必需的元素,此外,还含维生素B1、B2、维生素C、胡萝卜素等营养成分[2]。
柚子酒能行气宽中,健胃消食,是顺气、去油解腻、清火的上品,对抗衰老、美肤养颜有不错的功效。柚子酒中含有类似于胰岛素作用的成分铬,能降低血糖,常饮用对糖尿病患者有一定的帮助。柚子酒通过降低人体胆固醇可以预防心脏病发作,有助于预防脑中风的发生[3]。
近年来,国内柚子产量大幅增加,其中大部分作为鲜果食用,柚子鲜果的价格受市场影响,另外还有30%左右的残次果无法进入市场销售。目前有少量的柚子加工成柚子汁、柚子浓缩汁、柚子茶、蜜柚酒、果醋、果胶、蜜饯以及各种以柚子皮为原料的香剂等多种产品。全果肉柚汁发酵生产的柚子酒鲜见报道[4]。另外,将柚子酒进一步蒸馏制成的柚子白兰地酒则更为少见。
本研究采用柚子为原料,通过单因素试验和正交试验对柚子白兰地酿造工艺进行研究,并采用添加柚子精油的方法,开发了一种增加柚子香味的柚子白兰地生产技术。采用本研究的技术进行了5000 kg柚子白兰地的生产。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
原料:柚子,采摘于福建省上杭县稔田镇。
试剂及耗材:柚子精油,自行提取;白砂糖,市售;焦亚硫酸钠,湖南岳阳三湘化工有限公司;果酒酵母,安琪酵母股份有限公司;果胶酶,沧州夏盛酶生物技术有限公司。
仪器设备:柚子油囊层分离设备(自制,专利号ZL 202020542166.7);白兰地酒蒸馏设备(自制,专利号ZL 202020542105.0);JE-31 榨汁机,宁波泰尔斯电子实业有限公司;KD-500F 型电子天平,福州科迪电子技术有限公司;PHS-25 酸度计,上海仪电科学仪器股份有限公司;RHB-32ATC 型手持式糖度仪,江苏垒固仪器有限公司;HH-4 型电热恒温水浴锅,上海浩庄仪器有限公司;酒精计,武强县领新仪器仪表商贸有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
本试验按下列工艺流程进行:
1.2.2 操作要点
原料处理:选择新鲜、饱满、无病虫害、无霉烂的柚子,清洗备用。
去外皮:利用柚子专用去外皮机,剥下最外层(2~3 mm)的柚皮,将白瓤层与果肉分离。柚子外皮用于加工柚子茶,白瓤层用于提取柚子精油。
榨汁:将上面步骤中的果肉置于具备浆渣分离功能的榨汁机中进行榨汁,以料水比1∶1 加纯净水后打浆,分离的果汁收集在已消毒的发酵罐中,加入焦亚硫酸钠,添加量为80~100 mg/kg,搅拌均匀后静置2~3 h,进行杀菌和灭酶;杀菌后的果汁中添加果胶酶,添加量为15~20 mg/kg,在室温下进行果胶酶解6~8 h。
菌种活化:用1 kg 温度为35~38 ℃,浓度为12%的温糖水溶解活性干酵母15~20 g,于35~38 ℃的恒温下活化15~20 min。
初步发酵:将活化后的酵母液倒入酶解后的果汁中,酵母菌接种量为0.07%~0.08%,在室温下让其发酵24 h。
调糖:对初步发酵后的柚子汁进行调糖,使其糖度为220 g/L;加入柠檬酸调pH为4.0。
发酵:将调整好糖度的柚子汁于18~28 ℃的环境中发酵14~15 d,酒精度约12.5%vol,完成发酵。
满罐密封与澄清:调整发酵罐中的酒液量,使之液面离罐沿≤5 cm,密封后于室温下静置14~15 d。
提酒蒸馏:从原酒液中提取清液,于柚子酒专用蒸馏器中,进行蒸馏;蒸馏采用导热油三段蒸馏。第一阶段(开始阶段):急火蒸馏,温度80 ℃,去掉0.5%~1%的酒头部分。第二阶段(中间阶段):文火缓慢蒸馏,逐渐提温,温度为85~95.0 ℃,收集储存。第三阶段(后期阶段):蒸至酒精度降低至30%vol 时,蒸馏温度提高至100 ℃左右,将此阶段蒸出酒梢子单独保存。
调香:在蒸馏酒中加入自制天然柚子精油,添加量为20 mg/kg,以增加白兰地的柚子香味。
放置橡木片于其中,进行陈酿。陈酿时间为30 d,橡木片添加量为1%。
1.2.3 产品质量标准
产品需符合GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》要求。
1.2.4 检测方法
1.2.4.1 总糖、总酸、酒精度测定
按GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中相关方法测定。
1.2.4.2 焦亚硫酸钠的测定
按GB 5009.34—2016《食品安全国家标准食品中二氧化硫的测定》中相关方法测定。
1.2.5 实验方法
1.2.5.1 柚子原酒发酵条件优化单因素试验
在其他条件不变的情况下,以酒精度作为考察指标,通过单因素实验确定焦亚硫酸钠添加量(40 mg/kg、60 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg、120 mg/kg)、糖度(200 g/L、210 g/L、220 g/L、230 g/L、240 g/L)、酵母菌接种量(0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%)对柚子原酒酒精度的影响。
1.2.5.2 柚子原酒发酵条件优化正交试验
通过单因素试验确定的柚子果酒最优工艺,以焦亚硫酸钠添加量、酵母菌接种量、糖度三因素,选用L16(45) 正交表进行3 因素4 水平正交试验,以酒精度为评价指标,确定柚子原酒最佳的发酵工艺,各因素和水平设计见表1。
1.2.5.3 柚子白兰地的蒸馏与陈酿
按1.2.2 的步骤方法进行蒸馏。单独接酒精度更低的酒梢子保存,加入发酵液中,可以提高产量,降低甲醇,又可以抑制杂菌,增加产酯成分。蒸馏所得的酒混合均匀后,制得酒精度为42%vol 的白兰地,向柚子白兰地中加入柚子精油,放入橡木片,进行陈酿。陈酿时间为30 d,橡木片添加量为1%[5],柚子精油添加量通过单因素试验确定。
1.2.5.4 柚子精油添加量对柚子白兰地柚子香气的影响
向蒸馏好的柚子白兰地中加入柚子精油,添加量为10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg、40 mg/kg,考察柚子香气情况。
2 结果与分析
2.1 发酵条件优化单因素试验
2.1.1 焦亚硫酸钠添加量对柚子原酒酒精度的影响
焦亚硫酸钠有杀菌、抑制柚子汁中氧化酶的作用,也有使果酒变得澄清的作用,在添加酵母之前用焦亚硫酸钠处理柚子汁。由图1 可知,随着焦亚硫酸钠添加量的增加,酒精度随之增加,当焦亚硫酸钠添加量为80~100 mg/kg 时,酒精度达到最大值,约为12.1%vol,继续增加焦亚硫酸钠添加量,酒精度不再增加。因此,选择焦亚硫酸钠添加量80~100 mg/kg。
图1 焦亚硫酸钠添加量对柚子酒酒精度的影响
2.1.2 糖度对柚子原酒酒精度的影响
由图2 可知,随着糖度的增加,酒精度呈上升趋势,在糖度220 g/L 时达到酒精度12.6%vol。但当糖度超过220 g/L 时,酒精度增加不明显。因为当酒精度≥12%vol,酵母的代谢受到酒精的抑制,酒液中残糖无法完全继续发酵,影响产品口感,浪费辅料,故确定最佳糖度为220 g/L。
图2 糖度对柚子酒酒精度的影响
2.1.3 酵母菌接种量对柚子原酒酒精度的影响
由图3 可知,随着酵母接种量的增加,酒精度变化不明显,但当酵母添加量超过0.07%时,柚子原酒苦涩味偏重。在初始糖浓度一定的情况下,由于酵母添加量增加,且发酵前期酵母呈对数生长繁殖,前发酵过快,导致酒质苦涩味偏重,造成感官品质下降[4];故确定最佳干酵母添加量为0.07%。
图3 酵母菌接种量对柚子酒酒精度的影响
2.2 发酵条件优化正交试验
在单因素的实验结果的基础上进行正交试验,结果见表2。影响产品酒精度的各因素主次顺序为C>A>B,且较优方案为A2B2C2,即焦亚硫酸钠添加量80 mg/kg,柚子汁的糖度220 g/L,接种0.07%的活性干酵母,为了进一步验证试验结果,按优化设计组合进行验证性试验,柚子原酒酒精度为12.9%vol,大于正交试验中各条件的结果。同时对柚子原酒进行焦亚硫酸钠(以SO2计)检测,结果未检出。
2.3 柚子精油添加量对柚子白兰地感官质量的影响
利用柚子专用去外皮机,剥下最外层(2~3 mm)的柚皮,将白瓤层与果肉分离。收集柚子外皮用于加工柚子茶,白瓤用超声波破碎、低温萃取法提取柚子精油。
柚子原酒蒸馏陈酿后柚子白兰地失去了柚子特有的香气。收集提取的精油用于白兰地调香,在柚子白兰地中加入柚子精油,添加量为10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg、40 mg/kg,考察柚子酒的柚子香气。结果显示,添加量为20 mg/kg 时柚子白兰地的醇香浓郁,具备柚子特有的香气,无异香,10 mg/kg时香气不明显,30~40 mg/kg 时香气增加不明显。因此选择添加量为20 mg/kg。
3 结论
以新鲜的柚子为主要原料,经去皮、榨汁、酶解、初步发酵、调糖后加入酵母发酵酿制柚子酒。优化柚子白兰地发酵工艺,柚子白兰地最佳发酵条件为焦亚硫酸钠添加量80 mg/kg,柚子汁的糖度220 g/L,接种0.07%的酵母。发酵后柚子原酒经蒸馏得到柚子白兰地,添加1%橡木片,加入柚子香精20 mg/kg,陈酿时间30 d。采用此工艺生产了5000 kg 柚子白兰地,产品经第三方检测各项指标均符合GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》要求。
柚子鲜果的价格受市场影响波动很大,果农时常丰产不丰收,研究柚子深加工技术,提高柚子附加值,其中柚子外皮用于加工柚子茶,柚子白瓤层用于提取柚子精油,将柚子全果进行加工利用有利于提升果农收入。