青梅果酒发酵工艺研究

2020-12-24 04:32蒋桂芳敖单一
酿酒科技 2020年12期
关键词:糖度果酒酒精度

蒋桂芳,敖单一

(1.重庆文理学院园林与生命科学学院,重庆永川 402160;2.四川农业大学生命科学学院,四川雅安 625014)

青梅又称酸梅、果梅,属蔷薇科植物的果实,原产中国,主要分布在长江流域及华南、西南地区,在我国广东、浙江、福建和云南等地都有大量种植。青梅果肉营养丰富,富含以柠檬酸为主的多种有机酸以及人体必需氨基酸、丰富维生素、矿物质及黄酮等多种营养物质和活性物质,是我国传统的药食同源食品,具有生津止渴、抗菌驱虫、消除疲劳、保护肝脏、改善肠胃功能、延缓衰老等多种保健和药用价值,在食品和医药领域都得到了广泛的应用[1-4]。

青梅以酸味著称,且含有大量的苦杏仁碱[5-6],不宜鲜食,成熟的青梅果实易腐烂,难以运输保存,每年旺果收获期间鲜果腐烂现象非常严重,经济损失很大。进行青梅果酒开发研究,既可以提高青梅资源利用率,又能提高产品附加值,青梅果实香气怡人,适宜酿酒,青梅果酒不仅具有良好的口感,而且具有深厚的文化底蕴,自古就有“青梅煮酒”之说。青梅果酒生产方法主要有浸泡法和发酵法[7-8],目前市场上青梅果酒多为浸泡法工艺,产品也多为日本进口,而发酵法能将青梅的有效成分更大程度地发挥出来,营养丰富,酒精度较低,适用人群广。

本研究以云南青梅作为原料,采用单因素和正交试验,以酒精度和感官评分为评价指标,确定青梅果酒的最佳发酵工艺,以期为青梅综合开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青梅,云南省大理州洱源县;果酒专用酵母SY,安琪酵母股份有限公司;食品级白砂糖(一级),永川市市售;碳酸钙、偏重亚硫酸钠、葡萄糖、盐酸、氢氧化钠、酚酞均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器

WZS 20 手持糖度计,上海仪电物理光学仪器有限公司;pH 计(PHS-3C),上海仪电科学仪器股份有限公司;HH.S11-4-S 电热恒温水浴锅,上海龙跃仪器设备有限公司;酒精计;RE-52AA 旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;DGG-9246A 电热恒温鼓风干燥箱,上海齐欣科学仪器有限公司。

1.3 试验方法[9-10]

青梅果浆制备及成分调整:选择八九分成熟、无病虫害的青梅,清洗破碎去核,然后按料液比混合打浆,并去除泡沫。添加白砂糖将青梅果浆的糖度调节到18%,添加碳酸钙调整pH 值至3.5。为防止青梅果浆在空气中氧化变色,按照60 mg/L 的SO2质量浓度将偏重亚硫酸钠添加至青梅果浆中。

酵母的活化及果酒发酵:将活性干酵母添加前用25 倍40 ℃的水活化15 min,向青梅果浆中接入0.3 %活化后的酵母,搅拌均匀,装入玻璃瓶中,用棉塞塞紧瓶口,于26 ℃的恒温箱中静置发酵7 d,当酒精度不再上升,即中止主发酵。主发酵结束后,将青梅果酒的酒体和酒渣迅速分离,满罐进行后发酵30 d,之后按照口感和风味需要进行调配。

1.4 青梅果酒发酵工艺的单因素试验

1.4.1 料液比的确定

调整青梅汁料液比分别为62 %、64 %、66 %、68%、70%、72%,在SO2质量浓度为60 mg/L,初始糖度18%,酵母接种量0.4%,pH 3.5 的条件下置于26 ℃恒温培养箱中发酵,重复3 次。以酒精度和感官评分为指标进行测定,选择出最适宜的料液比。

1.4.2 初始糖度的确定

调整青梅汁初始糖量分别为16 %、18 %、20%、22%、24%,在料液比66%,SO2质量浓度为60 mg/L,酵母接种量为0.4 %,pH 为3.5 的条件下置于26 ℃恒温培养箱中发酵,重复3次。以酒精度和感官评分为指标进行测定,选择出最适宜的初始糖度。

1.4.3 酵母接种量的确定

调整青梅汁酵母接种量分别为0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %,在料液比66 %,初始糖度20 %,SO2质量浓度为60 mg/L,pH 为3.5 的条件下置于26 ℃恒温培养箱中发酵,重复3次。以酒精度和感官评分为指标进行测定,选择出最适宜的接种量。

1.4.4 初始pH值的确定

调整青梅汁初始pH值分别为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0,在料液比66%,初始糖度20%,酵母接种量为0.3%,SO2质量浓度为60 mg/L 的条件下置于26 ℃恒温培养箱中发酵,重复3 次。以酒精度和感官评分为指标进行测定,选择出最适宜的pH值。

1.5 青梅果酒发酵工艺的正交试验

根据单因素试验结果,选取料液比、初始糖量、酵母接种量、pH 值为试验因素,以酒精度为考察指标,设计L9(34)正交试验,进一步优化青梅果酒发酵工艺,因素水平见表1。

1.6 测定指标及方法

1.6.1 理化指标测定

酒精度的测定[11]:蒸馏法。

总糖含量[11]:采用直接滴定法测定。

总酸[11]:电位滴定法测定。

可溶性固形物的测定[11]:折光法测定。

1.6.2 感官评定

参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》及其他文献[12]对青梅酒从色泽、澄清度、香气、滋味、典型性5 个方面进行评分,评分标准如表2,以各项指标的总分评价青梅果酒品质。

表2 青梅果酒的感官评分标准

2 结果与分析

2.1 料液比对青梅果酒酒精度及感官评分的影响

如图1 所示,当料液比小于66 %时,随青梅果酒料液比的增加酒精度逐渐上升,当料液比大于66%时,酒精度迅速下降并趋于平稳。适当增大料液比会稀释果浆中的糖浓度,减少发酵环境中的渗透压对酵母菌生长和繁殖的影响,促进了糖类转化成酒精。但料液比进一步增大会使发酵液中总糖的浓度相对降低,不利于酒精的生成[13]。料液比为70%时果酒色泽呈暗黄色,果香较浓郁突出,当料液比大于66%时,果酒被稀释,果酒色泽浅淡且口感不协调。因此,选择青梅果酒的料液比为66%。

2.2 初始糖度对青梅果酒酒精度及感官评分的影响

图1 料液比对酒精度和感官评分的影响

糖是酵母发酵产生酒精的重要原料,发酵液中含糖量高低影响酵母的发酵能力[14]。由图2 可知,随着初始糖度的不断增加,酒精度呈现先升高后下降的变化趋势,在初始糖度为20%时,酒精度和感官评分都达到最高值,随后两者呈下降趋势。初始糖度的增加,一定程度上有利于提高酵母发酵产酒精的利用率,提高果酒发酵的酒精度,但当初始糖度过高,会导致果浆中渗透压过大,抑制酵母的生长繁殖,对酒精发酵产生抑制作用。因此,选择20%的初始糖度作为青梅果酒发酵的最佳初始糖度。

图2 初始糖度对酒精度和感官评分的影响

2.3 酵母接种量对青梅果酒酒精度及感官评分的影响

酵母是果酒发酵的关键原料,接种量直接影响着酵母的繁殖及果酒最终的酒精度,还会影响果酒风味和品质[15]。从图3 可看出,青梅果酒酒精度随着酵母接种量的增加而增加,呈正相关关系,当接种量为0.3%时,酒精度达到最大值为11.5%vol,随后酒精度趋于平稳,变化不明显。酵母接种量的增加有利于提高果酒中糖类物质的转化能力,提高酒精的转化率,从而提高酒精度;而过量的酵母对糖类物质的发酵利用趋于饱和,导致酒精转化率达到饱和,酒精度趋于稳定变化不大,接近为最高值[14-16]。适量的接种量可以提高糖类被转化为酒精的能力,缩短发酵周期,同时酵母可通过自身吸附作用以及发酵过程中的代谢产物,提高花青素在酒体中的稳定性,从而影响酒体色泽[15]。酵母接种量过低时,青梅果酒香气略有欠缺,且发酵不完全,酵母接种量过大,果酒口感下降不够细腻柔和。因此,青梅果酒的酵母最佳接种量为0.3%。

图3 酵母接种量对酒精度和感官评分的影响

2.4 pH值对青梅果酒酒精度及感官评分的影响

青梅富含有机酸,发酵液中含酸量的高低会影响发酵进程和酒的保存。由图4可知,随着初始pH值的增加,酒精发酵速度明显加快,酒精转化率提高,从而增加青梅果酒的酒精度,当初始pH 值为4.0 时,青梅果酒酒精转化率最高。继续增加初始pH 值,果酒的酒精度明显下降。由于酵母在适宜的pH 值下才能得到充分的活化,初始pH 值过高会抑制酵母活化,从而阻碍酒精发酵。适宜的酸度能够有效的平衡青梅果酒中的苦味,同时能够抑制酒类中有害微生物的生长,而过高的酸度会使果酒口感下降,酒体浑浊[17-20]。

图4 pH对酒精度和感官评分的影响

2.5 正交试验结果

根据青梅果酒发酵工艺的单因素试验的结果,对影响青梅果酒发酵的主要因素,料液比、初始糖度、酵母接种量、初始pH 值进行L9(34)水平的正交试验,以酒精度为评价指标,优化青梅果酒发酵的工艺参数。正交试验结果见表3。

由表3 可知,料液比、初始糖度、酵母接种量、初始pH 值4 个因素对青梅果酒发酵的影响顺序为C>B>A>D,即酵母接种量>初始糖度>料液比>初始pH 值。在青梅果酒发酵过程中酵母接种量的影响最为显著,作为影响果酒发酵进行的主要因素,其接种量影响发酵进程及果酒的品质;其次是初始糖度,其含量多少影响酒精转化率高低;而初始pH 值对青梅果酒发酵影响最小,这是由于在发酵过程中,发酵液的pH 值会发生变化,实际对酒精发酵的影响较小。综上考虑,青梅果酒发酵的最佳工艺组合为A2B2C2D2,即料液比为66 %,初始糖度为20%,酵母接种量为0.3%,初始pH 值为4.0。在最佳工艺条件下进行青梅果酒发酵,并对果酒产品进行酒精度及感官评分验证,其结果见表4。最优条件下得到的青梅果酒色泽金黄、澄清透明;酒体气味协调,有青梅特有的香味,余味浓郁;口感清新,具有青梅果酒独特风味,品质优良。

表3 正交试验结果

表4 验证试验结果

3 结论

以新鲜的青梅为原料,以酒精度及感官评分作为测定指标,通过单因素和正交试验,确定了青梅果酒发酵的最佳工艺参数为:料液比66%,初始糖度为20 %,酵母接种量为0.3 %,初始pH 值为4.0,发酵温度为26 ℃,此条件下发酵7 d 的青梅果酒酒精度为10.6 %vol,该工艺生产的青梅果酒酒精度高,原料发酵成分利用率高。青梅果酒色泽呈金黄色、果香浓郁怡人、澄清透明,按一定的比例调配后,青梅果酒酒体丰满、口感柔和、酸甜适中、爽怡细腻。

以水果为原料酿造果酒,充分利用丰富的青梅资源,青梅果酒的加工促使青梅的营养成分与果酒结合,提高产品的营养价值,不仅能提高青梅资源的经济效益,延伸其产业链,增加其附加值,还能丰富酒类品种,具有广阔的市场发展前景。

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