新疆无花果果酒发酵工艺研究
2023-09-07◎王鹏,李阳
◎ 王 鹏,李 阳
(新疆轻工职业技术学院,新疆 乌鲁木齐 830000)
新疆无花果是一种特殊的水果,被誉为“沙漠果王”,其在干燥沙漠地区生长,适应力强,主要生长在盐碱地、荒漠以及高温干燥的环境中。由于新疆无花果具有独特的味道,含糖量高,清甜爽口,被当地人称为“树上的糖包子”。此外,无花果含有丰富的营养成分、药用价值,对人体健康有诸多益处。本文对新疆无花果果酒的发酵工艺进行研究,为无花果果酒的工业化生产提供技术支撑和科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 实验材料
新疆喀什地区所产的无花果;市售白砂糖;安琪酵母股份有限公司生产的高活性酵母;山东隆科特酶制剂有限公司生产的果胶酶;淄博长城化工厂生产的食品级焦亚硫酸钾[1]。
1.1.2 仪器与设备
实验主要仪器:上海菁海仪器有限公司电子分析天平(FA2004N);上海越平科学仪器有限公司酸度计(PHS-3C)和成都光学厂手持糖度仪(WYT);广东美的精品电器制造有限公司搅拌机(MJ-35BE01A)。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
新鲜无花果清洗→破碎→榨汁→酶解→调整糖度→酒精发酵→澄清→灭菌→陈酿。
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 原料处理
挑选新鲜、大小一致、成熟度高,无腐烂、破损的新鲜无花果果实,清洗干净,去皮备用。
1.2.2.2 无花果果汁的制备
无花果和纯净水的比例为1∶3~4,果汁的出汁率可达83%,去除果皮,水浴时添加0.32%的果胶酶、0.80%的纤维素酶,在50~55 ℃的恒温水浴锅中酶解2 h,不断搅拌使其完全酶解,将酶解过的果汁放在85℃的恒温水浴锅中保温10 min,冷却后,加入焦亚硫酸钾,促进溶解的同时起到防腐和澄清的效果。
1.2.2.3 酒精发酵
向调整好的果汁中接入活化好的酵母悬浮液(酵母活化:称取5 g安琪酵母用8%~9%蔗糖溶液在37 ℃的温水中活化0.5 h,直至有大量小气泡产生),室温培养,直至酒精度不再上升,即酒精发酵完成。
1.2.2.4 过滤发酵果酒
采用200目纱布反复过滤,滤去发酵残渣,加入澄清剂去除里面的部分杂质,得到的酒液装瓶后进行灭菌处理[2]。
1.2.2.5 巴氏灭菌
为了抑制霉菌的滋生,避免二次发酵。在消毒过程中,应注意酒液和瓶盖之间要保持一定的空隙,避免由于温度过高而造成瓶体爆裂。
1.2.2.6 陈酿
待灭菌的果酒完全冷却后,往其加入一定量的食盐和维生素C及柠檬酸钠,使其达到果酒的要求,装瓶陈酿。
1.2.3 酒精发酵单因素实验
1.2.3.1 发酵初始糖含量对无花果果酒品质的影响
选取初始糖度分别为12%、15%、18%、21%、24% 5种不同的梯度,酵母的接种量为0.09%,pH值为4.0,在室温下进行酒精发酵实验,每隔2 d测发酵液的酒精含量和可溶性固形物,确定适合无花果发酵的糖度[3]。
1.2.3.2 酵母的接种量对无花果果酒品质的影响
选取酵母的接种量分别为0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.13% 5种不同的梯度,发酵的初始糖度为18%,pH值为4.0,在室温下进行酒精发酵实验,每隔2 d测发酵液的酒精含量和可溶性固形物,选择出最适宜该果酒发酵的添加量。
1.2.3.3 发酵天数对无花果果酒品质的影响
选取的发酵天数分别为2 d、4 d、6 d、8 d、10 d 5种不同的梯度,发酵的初始糖度为18%,酵母的接种量0.09%,pH值为4.0,在室温下进行酒精发酵实验,每隔2 d测发酵液的酒精含量和可溶性固形物,确定出最佳发酵时间。
1.2.3.4 pH值对无花果果酒品质的影响
选取pH值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0几种不同的梯度,发酵的初始糖度为18%,酵母的接种量0.09%,在室温下进行酒精发酵实验,每隔2 d测发酵液的酒精含量和可溶性固形物,选出无花果果酒最适宜的pH值。
1.2.4 正交试验
经上述实验后,得出正交试验结果如表1所示。
表1 正交试验因数与水平表
1.2.5 测定方法
1.2.5.1 理化指标
总酸(以柠檬酸计):酸碱滴定法;
总糖:直接滴定法;
pH值:酸度计;
可溶性固形物:手持糖度计;
酒精度:酒精计法。
1.2.5.2 微生物指标
菌落总数:稀释平板计数法测定;
大肠菌群:MPN计数法、致病菌。
1.3 数据处理
每组实验平行测定3次,取平均值进行数据处理,利用EXCEL和SPSS统计分析软件绘制单因素和正交试验结果,以进行极差分析。若出现两组较好的组合,则利用验证实验进行验证,取其最佳的一组来确定最终的工艺参数[4]。
2 结果与分析
2.1 酒精发酵的正交试验
经上述实验后,得出正交试验结果如表2所示。
表2 正交试验设计与结果表
从表2可知,在发酵过程中,4个因素分别对酒精度和感官评分影响的主次顺序为:RA>RD>RB>RC、RA>RC>RB>RD,即初始糖度>天数>酵母添加量>pH值,初始糖度>pH值>酵母添加量>天数,这说明4个因数中,糖的添加量对指标的影响最大。同时,根据K值实验结果可见,最佳的组合为A1B3C1D2、A1B2C1D1;经过验证实验可知,最佳组合为A1B2C1D1,即初始糖度为15%、酵母的添加量为0.09%、pH值为3.0、天数为4 d,按照上述条件进行重复实验,最终得到酒精度为10.55% vol,感官评分为90.25分,此时的果酒口感和品质最好。
2.2 产品质量指标
2.2.1 无花果果酒感官指标
色泽:浅黄色;组织状态:澄清透明、有光泽、无悬浮物和沉淀物;香气:纯正优雅,愉悦和谐的无花果酒香;滋味:酒体丰满,柔细爽口;具有典型的无花果风味。
2.2.2 理化指标
可溶性固形物含量为6°Bx,pH值为5.0,总酸度(以柠檬酸计):3.3 g/L,总糖:17.3 g/L。
2.2.3 微生物指标
菌落总数≤100 cfu/mL;大肠菌群:≤3 MPN/100 mL;致病菌不得检出[5]。
3 结论
本研究以无花果为实验材料,通过单因素实验和正交试验探讨无花果果酒发酵的最佳工艺参数。经大量实验表明:当初始糖含量为15%、酵母的添加量0.09%、pH值为3.0时,经过4 d发酵,得到的无花果果酒的酒精度为10.55% vol,可溶性固形物为6°Bx,pH值为5.0,总酸为3.3 g/L,总糖为17.3 g/L,其感官评分得分最高,此时的果酒颜色呈淡黄色,愉悦爽口,酒体丰满,具有无花果典型的果香。无花果果酒的制作是在室温下发酵,因新疆地区早晚温差较大,果酒发酵时微生物生长不稳定导致发酵时间不易控制;新鲜无花果不易保存易氧化,导致发酵后的液体颜色会变褐;酵母菌添加量梯度设置范围较小等因素,影响了无花果果酒的口感和品质。因此,今后可依据事实条件进一步探讨,为无花果果酒的研究和设计提供更多参考价值。