蜂蜜草莓酒的酿造工艺的优化

2021-03-06 03:00孙晓璐杨永学
酿酒科技 2021年2期
关键词:果胶酶酒体果酒

孙晓璐,杨永学,张 源

(1.阜阳职业技术学院,安徽阜阳 236031;2.阜阳师范大学,安徽阜阳 236031)

草莓是蔷薇科多年生草本植株,果实鲜艳,香味浓郁,其果实营养价值高,富含多种维生素,可生食、制果汁、果酱,也可酿造果酒,受到消费者的青睐。近年来,随着农业合作社的相继成立,在安徽阜阳出现大面积种植草莓的农业合作社,由于草莓结果率高,果品上市快,鲜果市场日趋饱和,出现过剩现象,在与当地企业合作交流过程中,了解到果农对果品的再加工有浓厚的兴趣,为此,笔者对草莓鲜果加工进行深入探索[1],对草莓酒的酿造进行了初步研究。

选用优质草莓作为果酒主要原料,利用草莓浆果特有的水果芳香,结合蜂蜜作为主要添加糖源,进行蜂蜜草莓酒的酿造。蜂蜜中含有的丰富的矿物质和各种氨基酸,还含有人体可直接吸收的葡萄糖、果糖,具有蜜源植物特有的花香味[2],能够赋予草莓酒更浓郁的口感,丰富的营养。本研究通过对草莓酒酿造过程中蜂蜜的添加量、酵母菌接种量和果胶酶的添加量及发酵时间关键指标做了单因素试验,并设计正交试验方案进行优化,得出草莓酒酿造的最佳方案[3]。

表1 蜂蜜草莓酒感官评分标准

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜草莓,2019 年3 月采于安徽阜阳颍泉区闻集镇草莓种植基地;蜂蜜(槐花)、安琪酿酒酵母、复合果胶酶(酶活力50000 U/g)均为市售;皂土、偏重亚硫酸钾、琼脂等其他生化试剂均为市售分析纯。

1.2 仪器与设备

IRH-250F 生化培养箱,上海一恒科技有限公司;PORTABLE 酒精度测量仪,速为科技公司;PHTESTER 酸度测试仪,速为科技公司;电子天平,深圳市华超高科;发酵罐,帝伯仕10 L;无菌过滤器,虹吸管,纱布、过滤网、量筒等。

1.3 试验方法

1.3.1 蜂蜜草莓酒酿酒操作过程

新鲜草莓→除梗→清洗→破碎→发酵→过滤→巴氏灭菌→澄清→贮存

采摘新鲜草莓,对坏果、病虫害等坏果进行去除,选择成熟度适当、色泽鲜红的鲜果。使用破壁机进行破碎,过滤后,根据实验设计进行调整,在22 ℃条件下进行发酵,发酵数天后,进行过滤澄清,得发酵液,再通过巴氏灭菌10 min[4]。冷却至常温后,放置到5 ℃条件下进行陈酿15 d[5]。

1.3.2 蜂蜜草莓酒工艺优化正交试验

分别对蜂蜜、果酒酵母、果胶酶添加量进行单因素试验,筛选出对复合果酒影响较大的因素,进行设计正交试验方案,综合分析,并确定最佳工艺条件组合[8]。

1.3.3 理化测定与感官品评

糖度折光仪:测定初始糖度、残糖含量。参照农业部标准NY/T 1508—2017《绿色食品 果酒》进行感官评定,并根据草莓酒的特性,制定其感官评分标准[6]。由10 名食品专业人员组成评定小组,对酒体外观、酒体风味、果肉沉淀状况、口感4 个方面对蜂蜜草莓酒进行感官评分标准[10]。感官评价取10人平均值,评分标准如表1。

2 结果与分析

2.1 单因素对草莓酒发酵结果的影响

2.1.1 蜂蜜添加量对果酒风味的影响

天然蜂蜜中含有维生素B2,维生素C,以及果糖、葡萄糖、蔗糖、优质蛋白质,具有润肺止咳、润肠通便、排毒养颜等功效[11];草莓浆果中也含有天然葡萄糖、蔗糖、果糖等多种糖分,且果香四溢,气味芳香。在果酒酿造过程中,利用酵母对糖分进行分解转化为酒精赋予了酒的风味,且果香浓郁,给人以清新、柔和之感,具有果酒特殊的风味,深受人们喜爱[12]。本实验分别以蜂蜜添加量为0、10 %、20 % 3 个水平做单因素试验,按照1.3.1 工艺来进行草莓酒的后续处理,选出比较适合发酵的蜂蜜添加量。

表2 蜂蜜添加量对果酒品质的影响

由表2可看出,在蜂蜜添加量为10%时,果酒品质最佳,感官评分为90 分,酒精度为4.5%vol,残糖含量为3.7 g/L,这说明酒精虽赋予了果酒的酒体特性,但是果酒的品质不只受酒精含量高低来确定。当蜂蜜添加量为0时,果酒中残糖含量为2.3 g/L,酒精度达到2.0 %vol,酒体有明显异味存在,口感较差。酒精含量的高低可以抑制酒体中杂菌的生长,防止酒体污染,并赋予果酒特殊的风格[13],因此,在酿造果酒时,添加外源糖分物质是必要的。

在分别添加蜂蜜10 %和20 %后,明显看出酒精度升高到4.5 %vol 和5.6 %vol,说明蜂蜜中糖分对酒精度升高起到重要作用。当蜂蜜添加量为10%时,残糖含量比较高,达到3.7 g/L,感官评分为90 分,酒体透明度高,色泽明亮,口感较好;当蜂蜜添加量达到为20%时,残糖含量为4.3 g/L,酒体出现浑浊,这是由于蜂蜜中含有不溶性蛋白质较多,添加糖分过多,酵母分解不彻底,使酒体中未分解的成分增多,造成酒体不通透[14],影响感官质量。

2.1.2 果酒酵母添加量对果酒风味的影响

草莓浆果属于聚合果,无果皮,因此存在天然酵母的数量较少,在酿造果酒过程中需要额外添加酿酒酵母助力发酵。本实验分别以酿酒酵母接种量为0.05 %、0.1 %、0.15 %,3 个水平做单因素试验,按照1.3.1 工艺来进行草莓酒的后续处理,选出比较适合发酵的酿酒酵母接种量。

表3 酵母添加量对果酒品质的影响

由表3 可看出,随着果酒酵母添加量的逐渐增加,残糖含量出现了逐渐递减的趋势,由5.5 g/L 下降到2.8 g/L,说明在酿酒酵母的作用下,发酵液中糖分下降明显,酵母对糖分的分解作用很明显[15]。在酵母接种量为0.1%时,酒体果香味浓郁,酒体风格突出,色泽通透呈亮红色,感官评分为85 分,达到最高;继续提高酵母菌的接种量达到0.15 %时,残糖含量最少,发酵情况较为猛烈,在发酵初期产生泡沫较多,发酵过程急速,很快糖分降低,酒体的果香味没有得到很好的融合,这是由于酿酒添加量过大,酿酒酵母繁殖迅速,不利于酿酒酵母在后期的持续发酵,导致酒体风味欠佳[16]。因此,酿酒酵母的接种量为0.1%最佳。

2.1.3 果胶酶对果酒风味的影响

在草莓浆果的破碎过程中,不溶性蛋白质、果肉纤维等物质较多,影响酒体透明度,因此添加适当果胶酶可以有效防止酒体中絮状物和沉淀的形成。在选择果胶酶添加量分别为0、0.2%、0.4%3个水平做单因素试验,按照1.3.1 工艺来进行草莓酒的后续处理,选出比较适合的果胶酶添加量。

表4 果胶酶添加量对果酒品质的影响

由表4 可以看出,在选择果胶酶添加量为0.2 %和0.4 %时,酒体通透感无明显差别,发酵液均透明、清亮,肉眼观察无明显絮状物及颗粒物存在,感官评分为85 分,因此果胶酶添加量达到0.2 %时,对发酵液中不溶性物质的分解效果就已经显著,无需增加果胶酶的添加量[17]。

2.1.4 发酵时间对果酒风味的影响

草莓由于没有果皮,在发酵过程中,在酵母的作用下,糖分很快分解,完成发酵过程。

表5 发酵时间对果酒品质的影响

由表5 可以看出,随着发酵时间的延长,酒精含量逐渐递增,由发酵5 d 的2.0 %vol 增加到发酵15 d的3.6%vol,说明随着发酵时间的延长,酒体中酒精积累越多;但是通过感官评分来看,发酵15 d时,口感酸涩,酒体颜色变淡,这是由于随着发酵过程的延长,感染杂菌的可能性就增大,造成污染,另外,草莓果汁中花青素在持续发酵的过程中遭到破坏,颜色变淡,影响了质量,口感欠佳[18]。

2.2 蜂蜜草莓酒发酵工艺优化试验

在蜂蜜草莓酒的酿造过程中,有很多因素都会影响果酒的品质,主要有蜂蜜添加量、酵母菌接种量、果胶酶添加量、发酵时间,各取3 个水平,进行4因素3水平正交试验设计L9(34),见表6、表7、表8。

由表8 极差R 分析可知(11.6667>6.6667>1.6667=1.6667),对果酒发酵影响较大的因素是蜂蜜添加量,其次是发酵时间,酵母添加量及果胶酶添加量相对影响较小[19]。

各条件的最优值:蜂蜜添加量为10%,酵母添加量为0.05%,果胶酶添加量为0.2%,发酵时间为15 d,因此蜂蜜酒生产工艺的最优组合是A2B1C2D3,与单因素实验过程基本吻合,因此建议生产上可以使用A2B1C2D3组合条件,感官评分达到85 分,酒体红润,透明度高,果香四溢。

表6 正交试验因素水平表

表7 正交试验及结果分析

由表8 方差分析可以看出,蜂蜜添加量对果酒的影响极为显著(P<0.01),发酵时间高度显著(0.01=<P<0.1),因此在草莓酒的发酵过程中添加蜂蜜对果酒的品质影响较大,发酵得到的复合果酒果香浓郁,酒体通透,风格突出,既能使酒体达到理想的酒精度,又赋予果酒复合风味物质,营养成分较多,因此,蜂蜜是酿造复合果酒较理想的添加糖源。在果酒发酵过程中,时间的把握亦很重要,发酵时间过短,酒体残糖含量较高,甜味明显,过于迅速的发酵产生大量泡沫,影响品质;发酵时间过长,由于果酒中酒精含量不高,不能起到抑制杂菌的作用,发酵液容易染菌,使酒体产生异味,口感酸涩[20]。因此,在果酒发酵中合适的糖分,发酵时间都对果酒的品质影响较大。

表8 方差分析表

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