蓝莓红酒发酵工艺条件的优化

Liquor-Making Science and Technology - - Contents -

聂文强1,吴天祥1,2,邹 雪3 ( 1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳 550025; 2.贵州大学明德学院,贵州贵阳 550025; 3.贵州医科大学附属医院临床医学研究中心,贵州贵阳 550001)

摘要: 为获得菌株Z2发酵产蓝莓红酒的最佳条件,本研究以pH值、发酵温度、糖度为考察指标,结合感官评价,通过单因素及正交实验,确定了蓝莓红酒的最佳发酵条件:发酵温度30 ℃, pH3.5,糖度22 °Bx。在此工艺条件下,发酵产出的蓝莓红酒,色泽呈深紫红,酒体澄清透明有光泽,有较好的蓝莓果香和醇香,口感酸味舒适,感官评分为85.00分。关键词: 蓝莓; 红酒; 发酵; 工艺1001- 07-0044-中图分类号: TS262.7;TS261.4 文献标识码: A 文章编号: 9286(2018) 08

试剂:乙酸正丁酯标准品,1+ 1盐酸溶液,没食子酸,单宁酸, NaOH(200 g/L)标准液, NaOH

ⅠⅡ ( 0.05 mol/L)标准液,斐林溶液 、 液,葡萄糖标

- -液,磷酸氢二钠柠檬酸缓冲液,福林肖卡试剂,

-福林 丹尼斯试剂,白酒混合标准品( mg/L)由中国科学院兰州化学物理研究所色谱技术研究开发中

EX-心提供。果胶酶 V,购于拉曼公司。

仪器设备: pH计;恒温培养箱;摇床;手持糖度计;净化工作台;数显鼓风干燥箱;高压蒸汽灭菌锅;电子分析天平;紫外可见分光光度计;水浴锅;

LZP-安捷伦气相色谱仪附FID 检测器; AT. 930 白

μm酒专用色谱柱,规格25 m×0.32 m×0.25 。1.2 实验方法1.2.1 单因素实验1.2.1.1 最佳pH值的选择

冷冻蓝莓升温至室温,破碎打浆,加入40 mg/L的SO2,调整糖度至22 ° Bx,调整pH值为 2.9、3.2、3.5、3.8、4.1,加入4 g/L橡木粉,加入600 mg/L磷酸氢二铵,加入10 mg/L LAFASE HE果胶酶,28 ℃浸渍1 h,70 ℃加热处理30 min钝化果胶酶。研究发酵pH值对蓝莓红酒中甲醇、杂醇油、感官品质的影响,选择最佳发酵pH值,每组两个平行。1.2.1.2 最佳发酵温度的选择

调整pH值为3.5,调整糖度至22 ° Bx,调整温度为19 ℃、22 ℃、25 ℃、28 ℃、31 ℃。研究发酵温度对蓝莓红酒中甲醇、杂醇油、感官品质的影响,选择最佳发酵温度,每组两个平行。其他条件同1.2.1.1。1.2.1.3 最佳糖度的选择

调整pH值为3.5,调整温度为25 ℃,调整糖度 为16 ° Bx、19 ° Bx、22 ° Bx、25 ° Bx、28 ° Bx,研究糖度对蓝莓红酒中甲醇、杂醇油、感官品质的影响,选择最佳糖度,每组两个平行。其他条件同1.2.1.1。1.2.2 正交实验设计

在单因素实验结果的基础上,进行正交实验。正交实验的表头设计选取4因素3水平表L9(34),pH值为 3.2、3.5、3.8,发酵温度为25 ℃、28 ℃、30 ℃,糖度为19 ° Bx,22 ° Bx,25 ° Bx,试验设置两个重复;实验结果的主要参考指标为甲醇、杂醇油含量与感官评价。之后对品评结果进行统计分析。1.3 分析方法1.3.1 基本理化指标

pH值:酸度计法;总糖:直接滴定法;总酸:电位滴定法;酒精度:密度瓶 (GB/T 15038—2006)。1.3.2 色度

μm色度测定:样品经 0.45 孔径滤膜过滤后,

-测定其pH值,用相同pH值的磷酸氢二钠 柠檬酸缓冲液稀释10倍后于分光光度计上全波段扫描( 400~700 nm)确定最大吸收峰;在420 nm、620 nm和最大吸收峰处分别测定吸光值,将三者吸光值相加乘以10即得色度值 。

[4] 1.3.3 单宁

-单宁,福林丹尼斯法[ 5]:以单宁酸为标准品,以吸光度为纵坐标,以不同单宁酸浓度( mg/L)为横坐标,绘制标准曲线,见图1。

样品的测定:吸取10 mL酒样稀释到100 mL,然后再取1 mL进行处理后在760 nm波长处测定吸光度。1.3.4 总酚

-采用福林 肖卡法( GB/T 10345—2007),以没

样品测定:吸取10 mL酒样先稀释到100 mL,然后再取1 mL进行处理后在765 nm波长处测定吸光度。1.3.5 花色苷pH示差法6]:用移液管吸取5 mL酒样,稀释到[ 50 mL,再从稀释液中取2 mL,分别用 pH1.0 的KCl- NaAc- HCl混合液和pH4.5的 HAc缓冲溶液稀释至10 mL混匀,以等量溶剂加相应缓冲溶液做空白样,测定520 nm和700 nm 处吸光值。总花色苷- 3-的含量以矢车菊色素 葡萄糖苷计,按下式算: A510- 1.0-(A510- A=[( A700)pH A700)pH 4.5]; ACY(mg/L)=(A×449.2×n)×1000/26900。- 3其中: n表示稀释倍数; 449.2是矢车菊色素- 3-葡萄糖苷的摩尔质量; 26900是矢车菊色素 葡萄糖苷的消光系数。1.3.6 甲醇及杂醇油采用气相色谱分析,氢火焰离子化检测器,以

白酒标样标准图谱的各组分保留时间定性,乙酸正丁酯峰面积内标法定量,同时测定葡萄酒中的甲醇、异丁醇、异戊醇等物质含量[7]。

色谱条件:载气:高纯氮气 99.999 %,流速为1.0 mL/min;分流比: 1∶35;尾吹: 30 mL/min;高纯氢气: 99.999 %,流速为 40 mL/min;空气:流量400 mL/min;检测器温度: 230 ℃ ;进样口温度: 210 ℃;柱温:初温35 ℃,保持5 min,以7 ℃/ min的速率升至100 ℃,保持恒温2 min,再以10 ℃/ min的速率升至150 ℃,保持恒温4 min。相对较正因子( f值)的测定:待色谱仪基线稳

μL定之后,吸取白酒混标溶液0.2 进样分析,记录白酒混标中各组分和内标的保留时间及峰面积,用其比值算出各物质的相对较正因子。 f=A2×M1/A1×M2式中: f为各组分的相对较正因子; A2为混标中内标峰面积; A1为混标中各组分峰面积; M1为混标中各组分浓度(mg/L);M2为混标中内标物浓度(mg/L)。样品测定:准确称取内标物乙酸正丁酯1.0022 g,用60 %色谱纯乙醇溶液定容至25 mL,取μL 200 内标溶液,用蒸馏后的酒样定容到10 mL,混匀,样品中内标浓度为 801.76 mg/L,与f值测定μL相同的条件下进样,进样量l 。X=A3/A4×f×C式中: X为样品中各组分浓度, mg/L;A3为样品中各组分峰面积; A4为样品中内标峰面积; f为各组分的相对较正因子; C为样品中内标物浓度, mg/L。1.3.7 香气成分先将10.0 mL样品加入15 mL样品瓶中,加入μm 2.5 g氯化钠,插入装有2 cm 50/30 DVB/CAR/ PDMS StableFlex纤维头的手动进样器,60 ℃顶空萃取30 min。

实验谱图分析:对总离子流谱图进行Nist2005和 Wiley275谱库检索,确定挥发性成分,并用峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量。1.3.8 感官评定

在室温 20 ℃左右,湿度 60 %~70 %之间,光

线良好,干净通风无异味的室内。由7位具相关品评经验人员对蓝莓半甜红酒进行品评。包括观色(流动性,气泡,颜色,透明度,挂杯性)、闻香(果香,酒香)、品尝(酸,甜,苦涩,酒精,余味)、写评语、打分。每个评酒员按细则要求在给定分数内逐项打分,累计总分,再把每个评酒员的分数相加,取平均值为该酒的感官评定分数。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验(图3、图4、图5)实验结果表明, Z2发酵蓝莓红酒的酒精度,随pH值的升高而升高,从pH2.9时的11.95 %vol升高到 pH4.1时的 12.12 % vol;酒精度随糖度的升高而升高,从糖度为16 ° Bx时的8.76 % vol升高到糖度为28 ° Bx时的15.34 % vol;酒精度随发酵温度的升高而降低,从19 ℃时的 12.17 % vol降低到31 ℃时 的11.92 %vol。

由图4可知,随pH值的升高,糖消耗量增加,发酵完成后总糖含量低,极有可能是由于在pH4.1、温度为31 ℃时接近酵母的最佳生存条件,酵母的生理活动比较旺盛,消耗更多的糖。发酵时的糖度越高,酵母在一定的发酵时间内未完成发酵,红酒中的总糖含量就比较高。

上述实验结果表明,发酵温度对蓝莓红酒中总酸的影响不大,随着温度的变化,总酸一直处于7.45~7.8 g/L的范围内。糖度为16 ° Bx时候的总酸约为6.5 g/L,可能是此时酒精度比较低,酸类物质未全溶解进入红酒内,当酒精度升高到一定的范围后,蓝莓红酒中总酸保持约7.5 g/L的稳定状态。pH值对蓝莓红酒的酸度影响比较大,在调整蓝莓果浆pH值时加入的CaCO3中和了蓝莓中的酒石酸

形成了酒石酸盐沉淀,从而降低了蓝莓红酒中的总酸含量。

单因素对蓝莓红酒色泽及酚类的影响见表2。由表2可看出,蓝莓红酒的发酵温度及糖度对色度的影响不大,色度随着pH值的升高而降低。单宁、总酚的变化情况显示出一致性,二者随着pH值的增大而增大,随着温度的升高而高。糖度对单宁及总酚的影响不大。

在蓝莓红酒中,花青素不是单独存在的,而是与糖结合在一起,以糖苷的形式存在。上述实验得 出,发酵糖度对花色苷含量的影响不大(图6),不同糖度所发酵的不同酒精度的蓝莓红酒的花色苷含量均在255~265 mg/L的范围内,在 pH2.9~3.5时,花色苷含量的变化不大,当pH值> 3.5后,花色苷含量明显随着pH值的升高而降低。温度为28 ℃时,发酵的蓝莓红酒的花色苷含量最高为281 mg/L, 25 ℃时次之为278 mg/L,其余温度所发酵的蓝莓红酒的花色苷含量均为265 mg/L左右。

上述实验结果表明,蓝莓红酒中甲醇和杂醇油的量均随着温度和pH值的升高而升高,可能是在

pH4.1增殖及裂解活力比较强,由此产生较高的甲醇及杂醇油含量与温度(图7) 31℃。甲醇含量随着糖度的升高有所降时,果胶酶活性较强,酵母本身低,从糖度为16 ° Bx时的264 mg/L降低到糖度为28 ° Bx时的218 mg/L,可能是由于糖度高的果浆加糖量多,所含的果胶物质相对少,由此产生的甲醇少。杂醇油随着果浆中加入蔗糖量的增多而增多,可能可以采取分批加糖法或者改添加蔗糖为葡萄糖,但由于所产的杂醇油量最高未超过350 mg/L,没有超过毒害标准,所以本研究未做进一步实验。

实验得出,在以上条件范围内,不同发酵方法发酵的蓝莓红酒都具有红酒的典型性,其中, pH值对色泽的影响比较大, pH3.5时的红酒呈透明的深紫红色(偏红),在pH值< 3.5时,蓝莓红酒呈紫色, pH值变低,红酒的透明度变差。在pH值> 3.5时, pH值升高,红酒越显红褐色且泛蓝色,有失红酒的美感。发酵温度对蓝莓红酒的香气影响比较大,温

49度28 ℃时发酵的红酒香气最为协调;温度低时发酵的酒香味淡;温度31 ℃时发酵的蓝莓红酒果香味略差。糖度为22 ° Bx时,发酵的蓝莓红酒有比较和谐的酒香味与果香味,糖度低的蓝莓红酒酒精度低,味道苍白且酸涩味重,糖度高的酒精度太高,入口过于辛辣,有失柔和圆润性。综合,在单因素的感官评定最好的点附近取点进一步做正交实验,以确定蓝莓红酒的最佳发酵条件。2.2 正交实验

在蓝莓红酒发酵中,根据单因素结果,用 pH值、温度、糖度进行正交分析,正交实验设计及分析结果如表3。

由实验得出,3个因素对蓝莓红酒感官的影响因素顺序为发酵温度> pH值>糖度,发酵条件最佳组合为A3B2C (温度30 ℃, pH3.5,2糖度22 ° Bx)。2.3 成品检测2.3.1 成品蓝莓红酒的理化指标

对蓝莓果实、调整后蓝莓果浆、成品蓝莓红酒进行各项指标测定,结果见表4。

按照正交实验获得的最佳条件(发酵温度30 ℃、pH值 3.5、糖度22 ° Bx)进行蓝莓红酒发酵,其酒体含有较高的总酚和花色苷含量,单宁充足且颜色较深;通过感官评价得分85.00分,且色泽深紫红、酒体澄清透明有光泽,有较好的蓝莓果香和醇 香,口感略有酸味,具有典型红酒风格。2.3.2 4种酵母菌发酵红酒的香味成分分析

通过气相色谱检测,4个酵母 BV818、、Z2 71 B、D254分别发酵的蓝莓红酒气相色谱图,结果见图。9

图9表明,气相物质依次为醛,甲醇,正丙醇,乙酸乙酯,异丁醇,乙缩醛,正丁醇,乙酸,异戊醇,

β-丁酸乙酯,辛酸乙酯,异丁酸,丁酸, 苯乙醇。BV818发酵的蓝莓红酒中共检测到12种微量成分,其中醛类物质2种,高级醇4种,酯类2种,酸类2种; Z2发酵的蓝莓红酒中共检测到10种微量成分;其中醛类物质1种,高级醇4种,酯类1种,酸类2种; 71B发酵的蓝莓红酒中共检测到10种微量成分,其中醛类物质1种,高级醇4种,酯类1种,酸类2种; D254发酵的蓝莓红酒中共检测到13种微量成分,其中醛类物质2种,高级醇4种,酯类2种,酸

β-类3种;其余的为甲醇和 苯乙醇。 3 结论

综合上述测试及分析,蓝莓红酒中总酚、单宁和花色苷的含量随着温度和pH值的升高而升高。酒精度随着糖度与pH值的升高而升高,随着温度的升高而降低。甲醇和杂醇油含量随着温度与pH值的升高而升高,杂醇油随着糖度的升高而升高。总酸随着pH值的升高而减少,总糖随着糖度的升高而升高。 pH值对蓝莓红酒的色泽与口感有很大影响,温度对香气有很大影响,糖度对香气与口感 (上接第38页) [5] 崔风暴,蒲岚,冯学愚.中国白酒产业理性认知——产业100-本质特征研究[J].酿酒科技, 2014(4): 102. [6] 陈岩. HACCP在酱香型白酒生产中应用[J].食品安全导刊,2016(33):71. [7] 曾凡君,罗太坤,陈勇,等.粳高粱泡粮新工艺生产酱香47-型白酒的研究[J].酿酒科技, 2015(10): 50. [8] 张倩, 赵华, 张美艳,等.与产酱香有关细菌的分离及在54-酒醅堆积中的作用[J].酿酒科技, 2014(7): 56. [9] 赵爽,杨春霞,窦灿,等.白酒生产中酿酒微生物研究进5-展[J].中国酿造, 2012,31(4): 10. [10] 陈林.酱香型白酒发酵过程中微生物群落结构分析[D].北京:北京林业大学, 2012. (上接第43页)和功效学评价结果表明,本品安全无毒,对实验大鼠具有辅助降低血清甘油三脂(降血脂),对正常大鼠空腹血糖无影响,对糖尿病大鼠具有改善糖耐量(降血糖)的功能。

苦荞麦虽为寒性,但它能强心健脑,保护血管,

有很大影响。通过正交实验得出,发酵最佳条件为发酵温度30 ℃, pH3.5,糖度22 ° Bx。本研究及结果可为蓝莓红酒工业化生产提供理论依据,市场前景广阔。

参考文献:

[1] 严红光,张文华,丁之恩,等.兔眼蓝莓果汁果酒香气成

GC- 101-分 MS分析[J].酿酒科技,2013(7): 104. [2] 盖禹含,辛秀兰,李浡,等.蓝莓果酒发酵工艺条件的研

44-究[J].食品工业,2010(2): 46. [3] 邹雪,李然洪,周靖,等.果胶酶处理对蓝莓半甜红酒风

37-味成分影响的研究[J].酿酒科技,2013(9): 42. [4] 杜金华,金玉红.果酒生产技术[M].北京:化学工业出版社,2010. [5] 王福荣.酿酒分析与检测[M].2版.北京:化学工业出版社,2012. [6] 王秀菊.蓝莓干酒及蓝莓酒渣花色苷提取工艺的研究[D].泰安:山东农业大学,2010. [7] 许士池,吴天祥,李然洪,等.混料方法在酱香麸曲制曲

46-中的应用研究[J].酿酒科技,2013(4): 49. [11] 袁启均.生物学视角下酱香型白酒的研究进展[J].江57-西化工,2017(4): 58. [12] 谢和,赵维娜,秦京,等.几株产酱香细菌的分离和鉴定80- [J].贵州农学院学报,1992,11(1): 84. [13] 庄名扬,孙达孟.美拉德反应与酱香型白酒[J].酿酒科72-技,1997(1): 77. [14] 张荣,徐岩,范文来,等.酱香大曲中地衣芽孢杆菌及其特征风味代谢产物的分析研究[J].工业微生物,2010, 7- 40(3): 12. [15] 刘桂君,刘红霞,胡建华,等.地衣芽孢杆菌在牛栏山二83-锅头基酒生产中的应用[J].酿酒科技,2009(8): 84. [16] 王丽,韩建荣,赵景龙,等.汾酒曲醅中产高温蛋白酶芽67-孢杆菌的分离[J].中国酿造,2009(1): 69. 促进血液微循环,对人体属于辩证治疗,苦荞麦兼具“养生、保健、食疗”三重功效。而适当饮用苦荞酒对于调节血糖、防治心血管疾病也有一定的保健功能。为苦荞类保健酒的开发拓展了思路,市场前

●景良好。

表1 红酒实验活性干酵母简介

表2 单因素对蓝莓红酒色泽及酚类的影响

表3 正交实验设计及结果

图8 单因素对蓝莓红酒感官评定的影响

图9 4个酵母发酵的蓝莓红酒气相色谱图

注:“—”表示未测定。 表4 蓝莓果实及蓝莓红酒基本指标的对比

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.