Production of Orange Wine by Unpeeled Orange

Liquor-Making Science and Technology - - Contents - JIANG Yanming

JIANG Yanming, PENG Huan, TANG Yun and CHEN Qingchan (College of Bioengineering, Jingchu University of Technology, Jingmen, Hubei 448000, China) Abstract: The key technical parameters in the fermentation of Jinmen local unpeeled orange had been optimized through single factor test and orthogonal design as follows: sugar degree was 20 °Bx, the adding level of SO2 was 100 mg/L, yeast inoculating quantity was 0.3 %, the fermentation time was 5 d, and fermentation temperature was at 30 ℃. Under the above conditions, orange wine with enjoyable flavor and taste was produced, its alcohol content was 9.4 %vol, and its flavonoids content was 0.33 mg/mL. Key words: orange peel; orange wine; fermentation

柑橘是我国水果产量第二的水果种类[ 1],由于柑橘皮占果实重量的25 %[ 2],所以我国的柑橘经食用和加工后会产生大量的柑橘皮。这些柑橘皮除了一小部分被晒干制成中药陈皮或陈皮蜜饯等产品外,绝大部分都成为生产废料或生活垃圾而被丢弃,不仅会因霉烂变质而污染环境,而且也是一种资

[3]源的极大浪费 。实际上,橘皮营养丰富,富含类胡萝卜素,黄酮类化合物, Vc、VE,糖类和K、Mg、Ca、P等多种微量元素 具有开胃通气、化痰镇咳、止

[ 4],吐解酒等作用,实属一种廉价的营养保健食品。橘

[5] [ 7] [8]皮酱油 、橘皮果醋6- 、橘皮果酱 等产品的研究已有报道,但带橘皮发酵果酒的报道还鲜有报道。橘子酒的酿造普遍是以果肉榨汁为原料,橘皮直接丢弃而其中的营养价值没有得到利用。为此,本实验 将橘皮进行处理,与果肉一同打浆,通过发酵将果皮及果实中的各种营养成分、香气和色泽都融入到酒液中,从而使橘子酒香味浓郁、颜色美观,又有丰富的营养价值,同时为橘皮的深度开发利用提供了一条新途径。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂橘子,湖北荆门漳河产;白砂糖,食用,市售;菌种,从橘皮中筛选的酵母菌;亚硫酸,天津市福晨化学试剂厂(分析纯);硝酸铝,天津市福晨化学试剂厂(分析纯) ;亚硝酸钠,天津市福晨化学试剂厂(分析纯) ;邻苯二甲酸氢钾,天津市化学试剂一厂(分析纯) ;氢氧化钠,武汉市洪山中南化工试剂有限公

司(分析纯) ; 95 %vol乙醇,武汉市洪山中南化工试剂有限公司;芦丁,北京索莱宝科技有限公司(纯度95 %);马铃薯葡萄糖培养基( PDA培养基),青岛高科因海博生物技术有限公司。1.2 仪器与设备SW- CJ-

1F型单人双面净化工作台,蓟州净化;紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限

101-责任公司; 1型电热恒温干燥箱,北京科伟永

YXQ- LS-兴仪器有限公司; 100S11立式压力蒸汽灭菌器,上海博讯实业有限公司。1.3 方法1.3.1 工艺流程(见图1) 1.3.2 菌种的分离、纯化及筛选( 1)酵母的分离、纯化选取1个新鲜无病虫害的橘子,在自然环境(室内)放置14 d,从其表面挑取橘皮,制得菌悬液,在PDA培养基上,30 ℃下平板培养3d。观察菌落情况,然后对菌体进行镜检,分离出单个菌落,逐步

[9]进行分离、纯化 。取合适的菌体反复进行平板培养、分离、观察、镜检,将适宜菌株转移至试管斜面PDA培养基,以30 ℃进行增殖培养,3 d时转移到4 ℃冰箱中保藏备用 。

[10] ( 2)菌落形态学鉴定

[11]参照《真菌鉴定手册》 和《酵母菌的特征与鉴定手册》[ 12],对酵母进行形态学鉴定。( 3)菌种液制备从斜面培养基上取1环活化菌种接入50 mL马铃薯葡萄糖液体培养基(马铃薯200 g,蔗糖20 g,水1000 mL,121 ℃下灭菌15 min)30 ℃培养3d。菌种液酵母菌浓度达到3.3×107 cfu/mL。( 4)菌种的筛选将菌种分别加入带皮橘汁中,在30 ℃下发酵5d。将发酵好的橘子酒给6位师生进行感官评定,感官评分标准见表1,满分100分。取6位成员评分的平均值为最终得分,通过最终得分筛选菌种。1.3.3 发酵工艺单因素实验(1)带皮橘汁的制备选择成熟无病虫害的新鲜橘子,剥下橘皮清洗,并将橘皮于 95 ℃以上水中烫 2~3 min[ 。橘子

6]分瓣,橘皮和橘子汁一起打浆,皮和果肉比例约为1∶5。向橘子果浆中加入水,比例为水∶汁=1∶3,得到待发酵橘子液。(2)糖度对发酵的影响调整混合汁的糖度以提升酒精度,使糖度(°Bx)

分别为12、14、16、18、20。发酵条件为SO2添加量为60 mg/L,酵母添加量为0.3 %,发酵时间为5 d,温度为30 ℃。发酵结束后,测定糖度、酒精度、黄酮含量。(3) SO2添加量对发酵的影响向混合橘子汁中添加亚硫酸,使SO2添加量分别为 20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L。发酵条件为糖度16 °Bx,酵母添加量为0.3 %,发酵时间为5 d,温度为30 ℃。发酵结束后测定糖度、酒精度、黄酮含量。(4) 酵母接种量对发酵的影响向混合橘子汁中添加选育的酵母菌,添加量分别为0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %。发酵条件为发酵条件为糖度16 ° Bx,SO2添加量为60 mg/L,发酵时间为5 d,温度为30 ℃。发酵结束后测定糖度、酒精度、黄酮含量。(5) 发酵温度对发酵的影响发酵温度(℃)设为18、22、26、30、34。发酵条件为糖度16 ° Bx,SO2添加量为60 mg/L,酵母添加量为 0.3 %,发酵时间为5d。发酵结束后测定糖度、酒精度、黄酮含量。1.3.4 发酵工艺正交试验设计

选取糖度、SO2添加量、酵母添加量、发酵温度4个因素及其3个水平进行4因素3水平正交试验,以最终的酒精度,感官评分为评价指标,对实验结果进行方差分析,得到最优的发酵工艺条件。感官评分标准见表1,正交试验因素与水平见表2。

1.3.5 测试指标与方法

糖度:手持糖度计法。酒精度:蒸馏法。用容量瓶取 100 mL酒样于500 mL蒸馏瓶中,用50 mL水洗容量瓶后并入蒸馏瓶中,收集馏出液100 mL,冷却后用酒精计测量并按20 ℃条件下的值校正。

黄酮含量:铝盐分光光度法。标准曲线见图2。

图2 黄酮含量标准曲线

1.3.6 数据处理

所有试验指标测定3次,取平均值;试验数据用Excel软件处理。

2 结果与分析

2.1 酵母菌种分离、纯化及筛选结果反复进行多次分离、纯化,得到了符合酵母特JP- JP-征的初筛酵母菌2株,分别命名为 1、 2。株2菌株在PDA培养基上30 ℃培养3d后,观察其菌落JP-形态,酵母的菌落及个体形态结果,分别用 1、JP- 2发酵的带皮橘子酒的感官评定结果见表3。JP-由感官评定结果选择菌株 1作为发酵菌株。2.2 发酵工艺单因素实验结果2.2.1 糖度对发酵的影响(图3、图4)由图3、图4可知,酒精度随着原液中初始糖度的增加而升高,在糖度为20 ° Bx时,达到最大,为8.3 % vol,因其可转化成酒精的糖增多了。随着初始糖度的增加,残糖含量也有所增加,原液初始糖

度为20 ° Bx时,达到最大,为6.9 ° Bx。黄酮含量也随着初始糖度的增加而增加,最大为0.215 mg/mL。这是可能是由于酒精浓度的增加,溶解在酒液中的

[14]黄酮含量也随之增加 。2.2.2 SO2添加量对发酵的影响(图5、图6) 由图5、图6可知,随着SO2添加量的增加,酒精

度先增大后减小,酒精度在 SO2添加量为80 mg/L时,达到最大值,为6.3 %vol。这是由于SO2添加量的增大,抑制了杂菌的生长[ 15],为酵母菌的繁殖创造了有利条件,从而使酒精度升高,同时 SO2添加量过量时,也会抑制酵母菌的生长,所以酒精度又下降。黄酮含量与酒精浓度相关,在80 mg/L时达到了最大值,为0.320 mg/mL。2.2.3 酵母接种量对发酵的影响(图7、图8)

由图7、图8可知,酵母接种量是影响乙醇发酵的重要因素之一,在不同的接种量条件下,酵母利

[16]用各种发酵性物质转化为酒精的量是不同的 。随着酵母添加量的增加,酒精度先升后降,在酵母添加量为0.3 %时,达到最大,为8.3 % vol。这是由于酵母添加量增大,其繁殖能力增强,产酒精量多,而酵母量过大时,繁殖竞争力增大,代谢产物过多反而抑制了其生长发酵。酒液中的糖度依然与酒精度呈负相关。黄酮含量随着酵母添加量的增加先升高后降低,在酵母添加量为0.3 %时,达到最大为0.292 mg/mL。一方面是因为酒精体积分数的增加酒液中溶解的黄酮含量增加,另一方面是由于溶液中的酵母增加,其代谢产生的丙酮酸、乙醛等与黄酮产生一些大分子衍生物,致使黄酮含量下降。

由图9、图10可知,发酵温度对发酵结果的影响较大,发酵温度为18 ℃时酒精度最低,为2.7 %vol,在30 ℃时达到最高为7.7 %vol。这是因为在18 ℃时的酵母菌繁殖能力弱,产酒精能力低,在30 ℃时所用酵母菌适合生长繁殖,产酒精能力强。糖度与酒精度呈负相关。黄酮含量与酒精浓度呈正相关,在30 ℃时达最大值0.308 mg/mL。2.3 发酵工艺的正交试验结果2.3.1 正交试验方案及结果

为确定最佳发酵条件,在单因素的基础上,以糖度、SO2添加量、接种量、发酵温度为因素设计L ( 34)9正交试验,以酒精度和感官综合评分为评价标准,正交试验结果见表4、表5。

由表5可知,以酒精度为指标的分析中,极差RA>RC>RB>RD,所以因素主次为A>C>B>D,即初始糖度>接种量> SO2添加量。发酵温度又因为酒精度越大越好,取各因素最大K值所对应的水

平,即为 A3B3C2D2,即糖度 20 ° Bx,SO2添加量为100 mg/mL,酵母添加量为 0.3 %,发酵温度为30 ℃。

以感官评分为指标的分析中,极差RD>RC> RA>RB,所以因素主次为D>C>A>B,即发酵温度>接种量>初始糖度> SO2添加量。综合感官评分结果,取各因素最大K值所对应的水平,即为A3B3C3D2,即糖度20 ° Bx,SO2添加量为100 mg/mL,酵母添加量为0.4 %,发酵温度为30 ℃。

在以上指标分析结果中,除了酵母添加量的水平取值不同,其他因素水平选取相同。而酵母添加量在两个指标分析中所占主次地位相同,所以需要进行验证实验。2.3.2 正交试验优化结果验证(表6)

由表6可知, A3B3C2D2和 A3B3C3D2方案所得的果酒的品质都较好,酒精度含量高,感官评价良好,且分数相差不大。因此,考虑经济因素,选择A3B3C2D2为带皮橘子酒发酵最优方案,即加水比例为1∶3,糖度20 °Bx,SO2添加量为100 mg/mL,酵母添加量为 0.3 %,发酵时间为6 d,发酵温度为30 ℃。测得其黄酮含量为0.330 mg/mL。

3 结论

经单因素和正交试验得出,带皮橘子酒发酵最佳工艺为:糖度为20 °Bx,SO2添加量为100 mg/L,酵母添加量为0.3 %,发酵时间为5 d,发酵温度为30 ℃。酒精度达到9.4% vol,黄酮含量为0.330 mg/mL。本工艺方案酿造的柑橘果酒保留了橘子的风味和营养价值,同时添加了橘皮中特有的风味和营养物质, 使成品清香怡人,具有良好的营养保健价值。

参考文献:

[1] 方政,高彦祥.柑橘加工副产物中有效成分开发利用9-的研究进展[J]. 中国食品添加剂,2005(4): 13. [2] 乔海鸥,丁晓雯,张庆祝.柑橘皮的综合利用[J]. 浙江147-农业科学,2003(3): 149. [3] 黄筱雄,张玉蓉.桔皮的综合利用[J]. 中国林副特产, 40- 2004(1): 42. [4] 苏东林,单杨.柑橘果皮中功能性成分的作用概述[J]. 260-现代食品科技,2006,22(2): 263. [5] 付彩霞,彭铭烨,李军鹏,等.橘皮酱油的制备研究[J]. 中157-国酿造, 2015, 34(11): 161. [6] 周帼萍,汪芳安,王秀艳,等.橘皮果醋的研制[J]. 中国酿72-造,2006(3): 74. [7] 褚维元.桔皮醋酸发酵饮料工艺条件及配方的研究70- [J]. 食品科学,2002,23(10): 72. [8] 贾艳萍, 赵军.桔皮果酱的研制[J]. 江苏调味副食品, 20- 2006, 23(2): 22 . [9] 刘建军,张家祥.高产酒精酵母菌种的选育[J]. 酿酒, 57- 2003(1): 59. [10] 赵铃艳,邓放明,扬抚林.自然发酵辣椒中优良乳酸菌105-的分离与鉴定[J]. 食品研究与开发,2004(6): 107. [11] 魏景超.真菌鉴定手册[M].上海:上海科学技术出版102-社, 1979: 117. [12] 巴尼特A, 佩恩 R W, 亚罗 D.酵母菌的特征与鉴定手册[M]. 胡瑞卿,译. 青岛:青岛海洋出版社, 1991: 20- 28. . [13] 党翠红 低度海红果酒酿造工艺研究[D]. 西安:陕西科技大学,2015. [14] 白生文,汤超,田京,等.沙棘果渣总黄酮提取工艺及抗

59-氧化活性分析[J]. 食品科学,2015(10): 64. [15] 方强.苹果酒发酵中SO2的控制及其对苹果酸乳酸发酵的影响[D]. 北京:中国农业大学, 2005. [16] 万萍,李翔,李曦,等.柑橘酒发酵条件研究[J]. 食品与

67-发酵科技,2013,49(1): 69.

图1 橘子酒发酵流程图

图8 酵母添加量对黄酮含量的影响

图3 初始糖度对酒液中糖度和酒精度的影响

图4 初始糖度对黄酮含量的影响

图7 酵母添加量对糖度和酒精度的影响

图5 SO2添加量对糖度和酒精度的影响

图6 SO2添加量对黄酮含量的影响

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