添加果胶酶与酵母对‘美登’果实加工产品品质的影响
2022-08-11张素敏高文民尹福良丁绍文尹杰卉
杨 巍,张素敏,高文民,尹福良,丁绍文,尹杰卉
(1.辽宁省果树科学研究所,辽宁 营口 115009;2.抚松县松江河镇综合服务中心,吉林 白山 134504;3.磐石市林业局,吉林 磐石 132302;4.桦甸市园艺特产技术推广中心,吉林 桦甸 132400;5.吉林省集安市特产发展服务中心,吉林 通化 134299)
蓝莓营养丰富,富含花青苷、类黄酮、果胶、膳食纤维、氨基酸、矿质元素等多种营养和有益功能性成分,具有抗衰老、保护视力、降低血糖和胆固醇、防止动脉粥样硬化和增强记忆力、免疫力、心脏功能等保健功效[1-2],还具有治疗炎症、感冒、腹泻、咽喉疼痛等症状的疗效。蓝莓果肉细腻、种子极小、可食率高、甜酸适口、香爽宜人,为鲜食佳品,也是加工的理想原料,具有较高的经济、医疗价值和广阔的开发前景[3-5]。蓝莓加工产品众多,以果汁、果酒为最,制汁过程中需加入果胶酶,降解果胶防止凝胶,降低粘度,提高过滤速度,促进产品澄清,提高加工产率和果实综合利用率。制酒过程中添加糖来提升果酒酒精含量,保证果酒质量,同时加入酵母进一步将果皮、果渣中的糖转化为酒精,来提高发酵效率并使发酵更为彻底,提升原料利用率。该研究以‘美登’果实为试材,分析添加4 种果胶酶、3 种酵母参与加工过程后饮品的产率、质量和变化,为蓝莓果汁、果酒加工制作过程中果胶酶与酵母种类选择及质量控制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验地概况。试验地位于辽宁省果树科学研究所核心试验区,‘美登’蓝莓,树龄6年,株行距0.6 m×1.2 m,供试树立地条件相同、管理水平一致。
1.1.2 试验材料。试验所用‘美登’果实无机械和病虫伤害且大小均匀、位置相似;果胶酶选用PTE100、MPE2.0、10L和LH 4 种类型;酵母选用红果香活性酵母(酵母1)、Enartis FERM ES 488 酵母(酵母2)和安琪酿酒高活性干酵母(酵母3)3 种类型。
1.1.3 试验试剂。化学试剂硫酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠均为分析纯,购自沈阳化学试剂玻璃仪器公司。
1.2 方法
取果实30~50 g,匀浆,移取果浆至10 mL 离心管中,称重,加入不同类型果胶酶继续匀浆,再移取果浆至10 mL离心管中,称重,10 000 rpm 离心3 次,收集果汁,称重,计算出汁率;加入不同种类酵母,发酵后采用同样方法测定计算出酒率;利用啡啉滴定法测定可溶性总糖含量;采用酸碱滴定法测定可滴定总酸含量;酒精度与干浸出物测定,参照GB/T 15038,分别按酒精计法和密度瓶法进行测定。上述试验每处理重复3 次。
1.3 数据统计分析
采用Excel 2003 进行基础数据整理,利用DPS7.05 软件进行数据相关统计分析。
2 结果与分析
2.1 添加果胶酶处理对‘美登’果实出汁率及品质的影响
不同果胶酶处理出汁率不同,由高到低依次为LH>PTE100>10L>MPE2.0,均显著高于不添加果胶酶处理。加入LH 果胶酶处理出汁率最高,加入MPE2.0 果胶酶处理出汁率最低;未加入果胶酶处理出汁率极低,较加入果胶酶处理果汁得率最低的MPE2.0 处理还低37 个百分点(表1)。
不同处理可溶性糖含量不同,由高到低依次为MPE2.0>10L>PTE100>LH>CK>果实,加入果胶酶处理所得果汁可溶性糖含量均高于不添加果胶酶处理,且都高于果实中可溶性糖的含量。加入果胶酶处理中,经MPE2.0果胶酶处理所得果汁可溶性总糖含量最高,为10.08%,LH 果胶酶处理最低,为9.85%;不添加果胶酶处理所得果汁可溶性糖含量为9.69%,较LH 果胶酶处理仅低0.16 个百分点,与4 种果胶酶处理所得果汁相互间均无显著性差异;果实中可溶性糖含量为8.68%,较任何一种方法所得果汁可溶糖含量均低1%以上,差异明显(表1)。果实制汁过程中除去了部分种子、纤维及其他残渣,果实糖分析过程中上述组织均核算在内,故而果实可溶性糖含量明显低于取汁后检定的含量;添加果胶酶制取果汁过程中,果胶酶将果胶中半乳糖醛酸分解为半乳糖,因此,在添加果胶酶处理取得的果汁中可溶性糖含量有一定程度的升高。
表1 不同处理果汁产率与质量
不同处理可滴定酸含量不同,由高到低依次为果实>CK>PTE100>LH>MPE2.0>10L,添加果胶酶处理所得果汁明显低于不添加果胶酶处理所得果汁和果实中可滴定酸含量。果实中可滴定酸含量最高,不添加果胶酶制得果汁中可滴定酸含量次之;添加10L 果胶酶处理制得果汁可滴定酸含量最低(表1);果实与不添加果胶酶制得果汁中可滴定酸含量相当,显著高于添加果胶酶制得果汁中可滴定酸的平均含量,进一步证实了上述分析结果。添加果胶酶处理,果胶酶将果胶中半乳糖醛酸分解,有机酸总量会有一定程度的下降,因而明显低于不添加果胶酶制得果汁和果实中可滴定酸含量。
2.2 添加不同酵母处理对‘美登’果实出酒率及品质的影响
添加不同酵母的处理出酒率不同,由高到低依次为酵母2>酵母1>CK>酵母3,但四者相互间没有显著性差异(表2),说明添加酵母对出酒率没有显著影响。添加酵母作用于果实中的糖,把糖转化为乙醇,如不计乙醇转化量多少,酵母的介入与果酒产率没有直接关系,而且该试验中所指的酒为发酵后的乙醇溶液,不是纯乙醇,故此,是否添加酵母对产酒量没有显著影响,且无规律可循。
添加不同酵母的处理酒精度不同,由高到低依次为酵母2>酵母1>酵母3>CK。添加酵母2 发酵制得蓝莓酒酒精度最高,为5.53 vol/v,其他依次为添加酵母1 和酵母3 的处理。添加酵母的3 个处理相互间没有显著性差异,但均显著高于没有添加酵母自行发酵制得的蓝莓酒(表2),说明添加酵母可显著提高蓝莓酒的酒精度。这是由于外源酵母参与果浆发酵过程,将更多的糖转化为乙醇,加入酵母参加发酵处理的样品中的糖会转化得更加彻底,糖的转化量和乙醇的获得量会更大一些,这也是该试验中加入酵母参与发酵显著高于不添加酵母自行发酵制得蓝莓果酒酒精度的主要原因。
表2 不同处理果酒产率与质量
添加不同酵母干浸出物不同,由高到低依次为酵母2>酵母1=CK>酵母3。添加酵母2 进行发酵制得果酒干浸出物含量最高,为27.23%,添加酵母3 发酵制得果酒干浸出物含量最低,为25.87%,3 种酵母参与处理的样品中,添加酵母2 制得果酒的干浸出物含量高于CK,添加酵母1 制得果酒干浸出物含量与CK 相当,添加酵母3发酵制得果酒的干浸出物低于CK,但所有处理间没有显著性差异(表2),这说明添加酵母对蓝莓果酒干浸出物没有显著影响。
不同处理可滴定酸含量不同,由高到低依次为CK>酵母1>酵母2>酵母3>果实。不添加酵母制得果酒中可滴定酸含量最高,添加3 种酵母参与发酵制得果酒中可滴定酸含量均略低于不添加酵母制得果酒中可滴定酸含量,但相互间没有显著性差异,说明添加酵母参与发酵对果酒中可滴定酸含量没有显著影响。果实当中可滴定酸含量最低,显著低于前4 种果酒中可滴定酸含量(表2)。在果酒加工制作过程中,添加酵母能够推动果实中糖向乙醇的转化,但对果实中的有机酸没有明显影响,有机酸会较为完整地保留在果酒产品中,故此添加酵母参与发酵与不添加酵母自主发酵酿制果酒中相互间可滴定酸含量没有显著差异,加工过程去除了大量种籽、果皮、粗纤维及其他残渣,导致果酒较果实中可滴定酸含量有显著提升。
3 小结与讨论
‘美登’果实加工过程中添加果胶酶能够显著提高出汁率,明显提升可溶性糖含量,降低可滴定酸含量;添加酵母显著提高果酒酒精含量,对出酒率、干浸出物及可滴定酸含量没有显著影响,各类酵母参与处理制得的果酒中可滴定酸含量均显著高于果实中的含量。果汁制作过程中添加果胶酶,能够大大提高果汁产率和加工效率,同时可以使可溶性糖含量上升,可滴定酸含量下降,果汁糖酸比值上升,口感更佳,品质更好;发酵过程中添加酵母可以加速果汁中糖的发酵进程,提高转化效率,使发酵过程更为彻底,减少发酵液中残糖数量,提升果酒酒精度,提高果酒品质。因此,果汁加工过程中果胶酶的添加和果酒酿造过程中酵母的介入都是十分必要的,效果明显。