水牛奶饮料酒的研制

潘 江,阳 晖,黄葆文,周 成

(长江师范学院生命科学与技术学院,重庆 408100)

水牛奶饮料酒的研制

潘 江,阳 晖,黄葆文,周 成

(长江师范学院生命科学与技术学院,重庆 408100)

以水牛奶、大麦麦芽和黑米为主要原料,经过一次生物共同发酵研制出一种营养丰富的水牛奶饮料酒。在单因素实验的基础上,通过正交实验确定产品最佳配方：水牛奶与麦汁比例 5∶5,水牛奶与黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量7%,酵母菌接种量 2%,乳酸菌接种量 1%,发酵温度 35℃,发酵时间 20h。

水牛奶,发酵,饮料酒

水牛奶是奶与奶制品的三大来源之一[1],水牛奶浓稠、清香,没有膻味,营养丰富,其干物质达21.75%,维生素 E等含量非常丰富,单价与多价不饱和脂肪酸含量达 1.9mg/kg,奶内胆固醇很低,只有8mg/kg。因此,水牛奶被认为是世界上最接近完美的奶类产品。目前,水牛奶加工产品单一,缺乏特色,主要是以巴氏杀菌奶、酸奶、炼奶等传统奶制品为主[2],而水牛奶饮料酒的相关研究尚未见报道。本研究以水牛奶、大麦麦芽和黑米为主要原料,采用乳酸菌和酿酒酵母菌共同发酵而成的水牛奶饮料酒,含有少量酒精及多种有益菌种,营养丰富,既具有奶酒的酒精度低、泡沫丰富、二氧化碳适度等特点,又具有乳酸菌饮料的酸甜可口、营养全面、易被吸收等优点。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

水牛奶、白砂糖、黑米 市售;淀粉酶 食品级;大麦麦芽 山公主保健食品有限责任公司提供;乳酸菌 丹尼斯克(中国)有限公司;葡萄酒酵母菌安琪酵母股份有限公司。

M I CCRAD-9均质机 深圳市朗诚实业有限公司;ES-315高压灭菌锅 日本 TOMY公司;ZHWY-2102C恒温摇床培养箱 上海智城分析仪器制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 生产发酵剂的制备 采用新鲜水牛奶,均质后在 95℃下杀菌 10min,冷却后接种乳酸菌于 40℃下发酵 6～8h,冷藏备用。

1.2.2.2 麦汁的制备[3]按照常用的糖化过程进行即可。

1.2.2.3 黑米汁的制备 选择当年产新鲜黑米除杂,粉碎,加酶糖化,然后过滤,冷却备用。

1.2.2.4 葡萄酒酵母菌的活化 取一定量的煮沸麦汁,加等量的无菌水,并迅速降温至 28～30℃,向其中接种一定量的葡萄酒酵母菌,麦汁的用量为葡萄酒酵母菌用量的 20～25倍,然后保温使其活化,在活化过程中摇床转速控制在 60r/min,活化 24h后即可用于接种发酵。

1.2.3 单因素实验方法 以产品酒精度和感官评分为指标,分别研究水牛奶与麦汁的比例、水牛奶与黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接种量、乳酸菌接种量、发酵温度和发酵时间对水牛奶饮料酒品质的影响。

1.2.4 水牛奶饮料酒制备工艺优化 在单因素实验基础上,对水牛奶与麦汁的比例、水牛奶与黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接种量、乳酸菌接种量、发酵温度和发酵时间七因素在三水平上进行正交实验,因素水平表见表 1。

表 1 L18(37)正交实验因素水平表[4]

1.2.5 水牛奶饮料酒的感官评价标准 水牛奶饮料酒的感官评价主要根据色泽、组织状态、风味和口感进行评分。满分 100分,色泽、组织状态、风味和口感分别占 20、20、30、30分。评分时,组织 10位感官评定员对产品分别评价,取平均值对产品品质进行综合评价,评价标准见表 2。

表2 水牛奶饮料酒感官评价表

1.2.6 测定方法

1.2.6.1 理化检验 蛋白质的测定：凯氏定氮法[5];酒精度的测定：化学氧化法[6];可溶性固形物含量：采用数字折光仪直接测定。

1.2.6.2 微生物检验 细菌总数的测定：采用 GB/T 4789.2-2008;大肠肝菌的测定：采用 GB/T 4789.3 -2008。

2 结果与分析

2.1 水牛奶与麦汁的比例对水牛奶饮料酒品质的影响

设定水牛奶与黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量5%,酵母菌接种量 2%,乳酸菌接种量 1%,发酵温度35℃,发酵时间 24h,水牛奶与麦汁在不同的比例时产品酒精度和感官评分结果如图 1所示。

图 1 水牛奶与麦汁的比例对水牛奶饮料酒品质的影响

由图 1可知,水牛奶饮料酒的感官评分在 4∶6时最高,酒精度适中;当水牛奶与麦汁比例超过 4∶6时,水牛奶与麦汁比例越大,乳酸菌可利用的乳糖量增加,乳酸增多,pH下降抑制酵母菌的生长,从而酒精度降低,品质下降;当其比例低于 4∶6时,由于水牛奶含量较低,产品乳香平淡,口感欠佳,感官评分较低。综合分析,水牛奶与麦汁的比例为 4∶6左右时,产品风味较好,口感较佳。

2.2 水牛奶与黑米汁的比例对水牛奶饮料酒品质的影响

设定水牛奶与麦汁比例 4∶6,白砂糖添加量 5%,酵母菌接种量 2%,乳酸菌接种量 1%,发酵温度35℃,发酵时间 24h,水牛奶与黑米汁在不同的比例时产品酒精度和感官评分结果如图 2所示。

图 2 水牛奶与黑米汁的比例对水牛奶饮料酒品质的影响

由图 2可知,当水牛奶与黑米汁的比例为 3∶7时,酒精度和感官评分均最高;但随着比例继续增大或减小,酒精度和感官评分都有所降低。这主要是因为比例过小时,黑米汁过量,酒精度低,产品色泽不佳,组织不均匀,口感粗糙,不细腻、润滑,感官评分较低;而过大时,由于发酵产生过量的乳酸使蛋白质变性沉淀,品质下降。

2.3 白砂糖添加量对水牛奶饮料酒品质的影响

水牛奶饮料酒的品质与白砂糖添加量有密切关系,为选择适宜添加量,分别以 0%、1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%为白砂糖添加量,在水牛奶与麦汁比例 4∶6,水牛奶与黑米汁比例 3∶7,酵母菌接种量2%,乳酸菌接种量 1%的条件下,35℃恒温发酵 24h,待后熟完全测定其酒精度并感官评价,结果见图 3。

图 3 白砂糖添加量对水牛奶饮料酒品质的影响

由图 3可知,当白砂糖添加量为 5%时,酒精度和感官评分最高;当添加量继续增大时,酒精度和感官评分有所下降。这可能是过量的白砂糖使发酵液参透压增大,抑制了菌种的生长;但添加量过小时,糖度低,酒精发酵受影响,酒精度低且饮料酒过酸,故产品品质不佳。

2.4 酵母菌接种量对水牛奶饮料酒品质的影响

酵母菌的接种量与水牛奶饮料酒的品质有密切的关系。为选择适宜接种量,分别取 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%为葡萄酒酵母菌接种量,在水牛奶与麦汁比例 4∶6,水牛奶与黑米汁比例 3∶7,乳酸菌接种量 1%的条件下, 35℃恒温发酵 24h,待后熟完全测定其酒精度并感官评价,结果见图 4。

图 4 酵母菌接种量对水牛奶饮料酒品质的影响

由图 4可知,随着酵母菌接种量增加,酒精度和感官评分先增大后减小。当接种量低于 2%时,酵母菌较少,酒精发酵受影响,即酒精度相对较低,饮料酒的口感受到一定的影响,因此感官评分不高;当接种量为 2%时,感官评分最高,酒精度适中;当接种量超过 2%时,过高的接种量会使发酵液产生不良气味,品质降低,感官评分低。综合考虑,2%左右的接种量为适宜的接种量。

2.5 乳酸菌接种量对水牛奶饮料酒品质的影响

乳酸菌接种量与水牛奶饮料酒的品质有密切的关系,为选择适宜接种量,分别取 0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%为乳酸菌接种量,在其它条件不变的情况下,发酵后熟完全测定其酒精度并感官评价,结果见图 5。

由图 5可知,随着接种量增加,酒精度先减小后增大,感官评分先增大后减小。当接种量低于 1%时,虽酒精度相对较高,但由于乳酸发酵受影响,其风味受影响,感官评分不高;当接种量为 1%时,感官评分最好,酒精度适中;当接种量超过 1%时,由于接种量过高使发酵液酸度增大,产生不良风味,感官评分降低。综合考虑,乳酸菌接种量为 1%左右时,口感较好,品质较佳。

图 5 乳酸菌接种量对水牛奶饮料品质的影响

2.6 发酵温度对水牛奶饮料酒品质的影响

由于发酵温度直接影响水牛奶饮料酒的品质,为选择适宜的发酵温度,本实验采用水牛奶与麦汁比例 4∶6,水牛奶与黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量5%,酵母菌接种量 2%,乳酸菌接种量 1%,发酵时间24h,在不同的发酵温度 15、20、25、30、35、40、45℃下,发酵后熟测定其酒精度并感官评价,结果见图 6。

图 6 发酵温度对水牛奶饮料品质的影响

由图 6可知,发酵温度为 15℃时,酒精度和感官评分低,这是由于低温影响了酒精和乳酸发酵;随着发酵温度的升高,酒精度和感官评分均增加,当温度达到 35℃时,感官评分最高,温度达到 40℃时,酒精度最高;进一步升高温度,酒精度和感官评分有所降低,这是由于温度过高,虽然适合乳酸菌生长,但对酵母菌生长不利,感官评分低。综合考虑,发酵温度为 35℃左右较佳。

2.7 发酵时间对水牛奶饮料酒品质的影响

为验证发酵时间与酒精度和产品品质的联系。在其它条件不变的情况下,选择不同的发酵时间 16、20、24、28、32、36、40、44、48h,依照水牛奶饮料酒的工艺流程,发酵后熟测定酒精度并感官评价,结果见图7。

图 7 发酵时间对水牛奶饮料酒品质的影响

由图 7可知,当发酵时间为24h时,酒精度适中,风味与口感较好,感官评分最高;当发酵时间超过32h,感官评分反而降低。这是由于发酵时间过长,则大量酵母菌体早衰与自溶,同时乳酸菌产酸过高导致水牛奶饮料酒品质下降;发酵时间过短,乳酸和酒精发酵不足,产品口感与风味不佳。综合考虑,发酵时间为 24h左右较佳。

表4 对比实验结果

2.8 水牛奶饮料酒发酵工艺优化实验

为进一步确定水牛奶饮料酒的最佳生产工艺,以产品的感官评价为指标,针对水牛奶与麦汁的比例、水牛奶与黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接种量、乳酸菌接种量、发酵温度和发酵时间七因素在三水平上进行正交实验,正交实验结果见表 3。

由表 3分析可知,影响水牛奶饮料酒感官品质的因素依次是：白砂糖添加量 ＞水牛奶与麦汁的比例 ＞水牛奶与黑米汁的比例 ＞酵母菌接种量 ＞发酵温度 ＞乳酸菌接种量 ＞发酵时间。根据正交实验得到的最佳工艺条件为A3B2C3D2E2F2G1。从表中直观看最高感官评分为 93分,工艺条件为 A3B2C3D2E1F3G1,因此需进行进一步的验证,对比实验结果见表 4。

由表 4可知,组合 A3B2C3D2E2F2G1的感官评分高于组合 A3B2C3D2E1F3G1,即组合 A3B2C3D2E2F2G1的水牛奶饮料酒品质优于组合 A3B2C3D2E1F3G1的水牛奶饮料酒。综上所述水牛奶饮料酒最佳发酵工艺条件为：水牛奶与麦汁的比例 5∶5,水牛奶与黑米汁的比例3∶7,白砂糖添加量7%,酵母菌接种量2%,乳酸菌接种量 1%,发酵温度 35℃,发酵时间 20h。

3 水牛奶饮料酒质量标准

3.1 感官指标

色泽：红紫色或晶紫色,光洁度高;组织状态：均匀、细腻,粘稠适度,不分层,无凝块,无乳清析出;风味：酸甜可口,醇香,乳香和米香协调,风味饱满;口感：细腻润滑,纯正柔和,清爽。

3.2 理化指标

蛋白质(%)≥1,酒精度(%vol)≥2.0,可溶性固形物含量(%)≥5。

3.3 微生物指标

细菌总数 ≤50cfu/mL;大肠杆菌 ≤3MPN/ 100mL;致病菌不得检出。

4 结论

水牛奶饮料酒生产最佳的配方为：水牛奶与麦汁的比例 5∶5,水牛奶与黑米汁的比例 3∶7,白砂糖添加量 7%,酵母菌接种量 2%,乳酸菌接种量 1%,发酵温度 35℃,发酵时间 20h。

[1]许小刚,周雪松,曾建新 .粒径分析法快速判定均质工艺对水牛奶稳定性的影响[J].中国乳品工业,2009,37(1)：42.

[2]中国奶业协会 .南方水牛奶业发展亟待突破三大瓶颈[J].中国畜牧兽医报,2008(6)：1.

[3]李兰,蒋爱凤 .南瓜低醇啤酒饮料的工艺研究[J].河南科技学院学院：自然科学版,2005,33(1)：92.

[4]王钦德,杨坚 .食品实验设计与统计分析[M].北京：中国农业大学出版社,2003：330-366.

[5]康臻 .食品分析与检验 [M].北京：中国轻工业出版社, 2008：80-86,99-102.

[6]马美范,张印贞 .化学氧化法测定白酒中乙醇含量的研究[J].酿酒科技,2007,152(2)：93-94.

Study on production of beverage w ine of buffalo m ilk

PAN Jiang,YANG Hui,HUANG Bao-wen,ZHOU Chen
(College ofLife Science and Technology,Yangtze Nor malUniversity,Chongqing 408100,China)

Beve rage w ine of buffa lo m ilk was b rewed from m ilk,m a lt and b lack rice as the m a in raw m a te ria l through a comm on b io-fe rm enta tion.The beve rage w ine of buffa lo m ilk was a kind of nutritious d rinks.This a rtic le used the orthogona l exp e r im ent to de te rm ine the fina l form ula of the p roduc t,which based on the s ing le fac tor tes t：ra tio of buffa lo m ilk and wort5∶5;ra tio of buffa lo m ilk and b lack rice3∶7;am ount of white suga r7%;am ount of yeas t2%; am ount of lac tobac illus1%;temp e ra ture of fe rm enta tion35℃;fe rm enta tion t im e20h.

buffa lo m ilk;fe rm enta tion;beve rage w ine

TS275.4

B

1002-0306(2010)03-0296-04

2009-05-18

潘江(1986-),男,本科。