影响山楂酒发酵过程中挥发酸的因素研究
发布日期:
2018-12-14 11:00:22
来 源:
果酒创新联盟
作者:
  挥发酸是评价果酒质量的一个重要指标。果酒中挥发酸的含量,主要取决于酿造过程中所用的原料是否新鲜、对整个发酵过程中各种因素的控制以及后续对原酒的存贮管理是否得当等。通过对挥发酸含量的测定,可以判断该果酒是否健康[1]。



    山楂为蔷薇科植物山里红(Crataegus pinnatifida Bge.var.major N.E.Br.)或山楂(Crataegus pinnatifida Bge.)的干燥成熟果实,自古食药两用,被用来健脾开胃、消食化滞等[2],具有行气散瘀、化浊降脂的功效[3]。到目前为止,从山楂中发现且分离得到的物质主要有黄酮类、黄烷及其聚合物类、有机酸[4]。果酒是人为地以植物的果实为原料进行发酵而成的低酒精度饮料,其保留了水果原有的多种营养成分,目前,国内提倡逐步以低度酒代替高度酒,尤其在华南地区,饮用果酒已是一种趋势[5]。山楂果酒是以新鲜山楂或山楂汁为原料,通过酿酒酵母将糖经发酵转化为酒精等产物,再经过陈酿成为优质的山楂酒产品[6]。经发酵形成的山楂酒具有果香馥郁、口感和谐、酒体优雅清爽的特点。对果酒最后香气形成的影响因素有很多,包括果实的品种、原料的洁净度、原料酸度、酿造方法和陈酿的温度等等,构成果酒风味的香气成分有很多类[7],包括醇、酸、酯、酚、羟基化合物等[8]。研究发现,果酒中的挥发酸是各种低沸点酸及其衍生物的总和,其主要成分为醋酸[9]。山楂酒果酒中挥发酸的形成主要有以下几方面的原因:一是高糖诱导的渗透压胁迫酵母生成乙酸等副产物,导致挥发酸含量升高[10];二是在发酵过程中,由于发酵温度不合适,影响了酵母菌体内的酶活性,生产较多的挥发酸;三是酿酒酵母的类型也会影响挥发酸的含量[11]。

    挥发酸是评价果酒质量的重要指标[1]。挥发酸含量如果过高,会对山楂酒的口感和品质产生较大的影响;挥发酸是一种损害性物质,会给人带来尖酸感和不愉快的醋味[11];在发酵过程中,挥发酸含量过高,会影响酵母的发酵性能,造成发酵异常[12]。针对果酒挥发酸易超标的问题,杨华峰[13]等对冰红酒进项了相关研究,裴广仁[14]等对冰葡萄酒进行了一些研究。在该领域,对荔枝酒发酵过程中挥发酸的控制研究[15-16]已经有大量文献进行了报道,但与山楂酒挥发酸相关的文献鲜有报道。

    为控制山楂果酒发酵过程中挥发酸含量,本文以挥发酸为主要指标,通过单因素实验优化山楂果酒发酵工艺,研究发酵条件对山楂果酒中挥发酸的影响,旨在为山楂果酒的酿造提供数据支撑,也为挥发酸的进一步研究提供理论基础。

    1 材料和方法

      1.1 材料与仪器

    发酵罐、酵母(71B、F33、SPARK)、白砂糖、果胶酶、纤维素酶、焦亚硫酸钠、挥发酸蒸馏装置、其他常规检测仪器。

      1.2 实验方法

      1.2.1 工艺流程

    山楂果实→挑选→清洗→制浆→酶解→压榨→成分调整(添加白砂糖)→发酵→分离→陈酿

      1.2.2 按照上述工艺操作,在车间进行中试实验,通过改变加糖次数、酵母种类及添加比例、料水比、发酵温度及搅拌次数这些条件分别进行发酵试验,发酵结束后分别测定其挥发酸含量,以发酵结束后的四次挥发酸数据进行分析,得出结论。

    2 实验数据与结果分析

      2.1 实验数据

      2.1.1 加糖次数对发酵过程中挥发酸的

    加糖次数对发酵过程中挥发酸的影响见表1。



    通过表一可以看出在同一批物料其他发酵条件相同的情况下,二次加糖发酵到12 %vol比一次加糖发酵到12 %vol 挥发酸低0.08 g/L~0.1 g/L,充分验证了高浓度的糖胁迫酵母产生更多的副产物——乙酸这个理论。

      2.1.2 酵母种类及添加比例不同对发酵过程中的挥发酸的影响

    酵母种类及添加比例不同对发酵过程中的挥发酸的影响见表2、表3、表4,20180421、20180422 及20180423 三个批次。







    由表2、表3、表4 可知,在此批次的酵母添加种类中试实验中,用F33︰71B=2︰1、SPARK 酵母、F33︰71B=1︰1 这三种酵母发酵,发酵结束后的挥发酸结果为HSPARK 酵母<H F33︰71B=2︰1 <HF33︰71B=1︰1。此次实验结果虽有差别,但差别不大。可根据发酵周期,发酵风味、挥发酸等方面考虑,自行选择酵母品种。

      2.1.3 发酵温度对发酵过程中的挥发酸的影响

    发酵温度对发酵过程中的挥发酸的影响见表5、表6。





    表5、表6 可知,在此批次的发酵过程中,在18~20℃条件下发酵的山楂酒的挥发酸明显低于在28~30℃条件下发酵的山楂酒的挥发酸,由此可见温度对挥发酸的影响较大,建议低温发酵。温度选择不适会造成发酵过程中酵母菌受温度胁迫而出现发酵缓慢、迟滞及产生不良代谢副产物,引起挥发酸含量增大[17-18]

      2.1.4 添加营养盐对料水比1︰1.5 物料发酵过程中的挥发酸影响

    添加营养盐对料水比1︰1.5 物料发酵过程中的挥发酸影响见表7。



    表7 可以看出,山楂︰水=1︰1.5 打浆条件下,添加营养盐对山楂酒的挥发酸影响不大,考虑生产成本问题,不建议发酵过程中添加营养盐。

      2.1.5 搅拌次数不同对发酵过程中挥发酸的影响

    搅拌次数不同对发酵过程中挥发酸的影响见表8、表9。





    通过表8、表9 的数据可以看出在发酵初期每2 h 搅拌一次比每4 h 搅拌一次的发酵罐的挥发酸略低,由此在前期酵母需要大量繁殖的阶段给与充足的氧气可以使酵母繁殖旺盛,尽快起酵,且能在发酵过程中减少挥发酸的产生,因此建议在发酵过程中给予酵母充足的氧气。

    3 结论

    在本阶段的车间中试实验中,进行了5 种因素对发酵过程中挥发酸的影响研究,由此可以得出如下结论。

      3.1 一次加糖与二次加糖的发酵周期基本相同,挥发酸高于二次加糖对照实验组,在挥发酸要求不是很严格的情况下,可将一次加糖的发酵工艺应用于大生产中,既可简化工艺,又可减少成本。

      3.2 用F33︰71B=2︰1、SPARK 酵母、F33︰71B=1︰1 这三种酵母发酵,发酵结束后的挥发酸结果为HSPARK 酵母<H F33︰71B=2︰1<HF33︰71B=1︰1。可综合考虑风味、成本之后可自行选择酵母品种。

      3.3 发酵温度控制在18~20℃条件下发酵的山楂酒的挥发酸明显低于在28~30℃条件下发酵的山楂酒的挥发酸,建议在生产中采用低温发酵方式。

      3.4 通过实验可以证明添加营养盐对山楂︰水=1︰1.5 打浆发酵的挥发酸数值影响不大,在生产过程中考虑成本问题,不建议添加营养盐。

      3.5 在搅拌次数方面,每2 h 搅拌一次发酵的山楂酒的挥发酸数值要比每4 h 搅拌一次发酵的山楂酒的挥发酸数值明显要低,由此可以看出搅拌次数越多能够给予酵母更多的氧气,使酵母尽快繁殖,减少副产物乙酸的形成。

    参考文献:

    [1] 代秀芝.有关葡萄酒挥发酸测定方法的探讨[J].中外葡萄与葡萄酒,2003(3):47.
    [2] 王玲,吴军林,吴清平,等.山楂降血脂作用和机理研究进展[J].食品科学,2015,36(15):245-248.
    [3] 林清飞.短期大剂量他汀逆转兔易损斑块进展试验[D].福建:福建医科大学,2011.
    [4] 席彩彩,张文芳,侯月明等.微波提取技术在中药有效成分提取中的应用[J].中国药业,2014,23(03):92-94.
    [5] 沈颖,刘晓艳,白卫东等.果酒中有机酸及其对果酒作用的研究[J].中国酿造,2012,31(2):29-32.
    [6] 王婷,毛亮,雷静,等.优质桑葚酒酿造工艺的研究[J].酿酒科技,2015,1:86-88,92.
    [7] 王芳.蓝莓果酒酿造工艺及对其品质影响的研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2015.
    [8] 汪立平.苹果酒酿造中香气物质的研究[D].无锡:江南大学.2004.
    [9] 吴桂君发酵型枸杞酒中挥发酸稳定性研究[J].安徽农业科学,2012,40(36):17718-17719,17783.
    [10] 曾英杰.荔枝酒发酵过稈中酿酒酵母 Ydcs101 代谢醋酸的调控研究[D].海口:海南大学,2015.
    [11] 张晶,左勇,谢光杰,等.发酵条件对桑葚果酒中挥发酸的影响[J].食品工业科技,2018,1:117-120.
    [12] Sergio Giannattasio,Nicoletta Guaragnella,Masa Zdralevic,etal. Molecular mechanisms of Saccharomyces cerevisiae stress adaptation and programmed cell death in response to acetic acid[J].Microbial Physiology and Metabolism,2013(4):1-7.
    [13] 杨华峰,杜文华,刘忠义 .初始含糖量和二氧化硫对冰红酒挥发酸的影响[J].食品工业科技,2013,34(3):177-179.
    [14] 裴广仁,李记明,于英,等 .冰葡萄酒中高含量挥发酸的影响因素分析[J].食品与发酵工业,2014,40(3):58-62.
    [15] 李胜元,谷向春,肖冬光.荔枝酒发酵过程中挥发酸的控制[J].酿酒科技,2007,2:65-66.
    [16] 王进,赵德阳,陈勇.降低荔枝酒挥发酸的方法[J].酿酒科技,2007,7:34-36.
    [17] 郝文娟 .荔枝酒挥发酸的控制研究[D].海口:海南大学,2012.
    [18] L.V.A.Reddy,O.V.S.Reddy.Effect of fermentation conditions on yeast growth and volatile composition of wine produced from mango(Mangifera indica L.)fruit juice[J].Food and Bioproducts Processing,2011,89:487-491.

    作者:宋苓苓(1991-),性别女,职称助理工程师,本科学历,研究方向为果酒酿造与检测。
   


责任编辑:
李玉梅
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