赵中胜,杨晨辰,富维纳,刘永慧,贾友峰,李拖平
(辽宁大学食品科学与工程系,辽宁沈阳 110036)
红枣(Zizyphus jujube dates)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Zizyphus jujube Mill)植物枣树的成熟果实[1-2],是我国的特产果品,素有“木本粮食,滋补佳品”之称[3],枣中除含有糖、蛋白质、脂肪外,还含有丰富的VC,VB1,以及Ca,Fe,Zn,P 等微量元素及大枣多糖、芦丁、皂苷、环磷酸腺苷(CAMP)及环磷酸鸟苷(CGMP)等大量生物活性成分,具有很高的营养和药用价值[4-6]。近年来,随着我国实施退耕还林的政策,枣树在黄河流域进一步成为生态和经济兼用树种,产量也急剧增加,枣的深加工已成为枣产业化的重要课题[3]。红枣酒是以红枣为原料发酵而成的果酒,酸甜适口,优雅细腻,并保留了红枣原有的风味和营养功能成分,具有降低高血压和肝硬化,提高机体免疫力等多种生理功能[7-8]等功效。本文以黄河滩枣为主要原料,采用传统发酵法,对红枣酒的发酵工艺参数进行了研究,旨在为红枣酒的开发提供理论与技术依据。
1.1.1 原料
红枣(黄河滩枣):市购。
1.1.2 试剂
果胶酶:肇东市日成酶制剂有限公司;干酵母:安琪酵母股份有限公司。
1.1.3 主要仪器
SL202K 电子天平:上海民桥精密科学仪器有限公司;PHS-3C 精密pH 计:上海安亭科学仪器;手持糖度计、722N 分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;SHH 生化培养箱:巩义市英峪予华仪器厂。
红枣→挑选→清洗→浸泡→破碎去核→加水打浆→酶解→冷却→成分调整→添加SO2→接种酵母→主发酵→分离取酒→后发酵→倒酒→陈酿→澄清→调配→装瓶→成品
1.2.1 操作要点
1)酶解:红枣果浆中加入0.08%果胶酶在50 ℃条件下酶解5 h。
2)调配:酶解后的红枣果浆冷却调整糖度为20oBrix,加入适量二氧化硫。
3)酵母活化:按一定比例加入5%的糖水在38 ℃条件下活化30 min,冷却至28 ℃~30 ℃备用。
4)主发酵:将活化好的酵母加入红枣果浆中,混合均匀,在18 ℃~26 ℃发酵。
5)后发酵:当可溶性固形物含量﹤1%时,分离酒中沉淀物,在18 ℃左右进行后发酵。
可溶性固形物用手持折光仪测定;色值以样品在425 nm 的吸光度来表示[9];酵母数用血球计数板计数;还原糖测定采用3,5-二硝基水杨酸法[10]测定;酒精度采用GB/T 15038-2006《比重计法》[11]测定;高级醇的采用GB/T 15038-2006《比色法》[11]测定。
红枣中的汁液含量少,通过浸提可使枣中大量的可溶性固形物和还原糖等营养成分溶出,确定最佳的料水比,可为枣酒发酵提供良好的营养环境[12-13]。料水比对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响如图1 所示。
图1 料水比对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.1 Effect of the ratio of materials and water on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates
当料水比为1 ∶5 g/mL 时,红枣果浆中可溶性固形物含量随时间变化下降速度缓慢,而料水比为1 ∶1 g/mL与1 ∶3 g/mL 的红枣果浆,在发酵初期下降速度较快而后期趋于平稳。表1 为料水比对红枣酒品质的影响。
结果表明,随着枣汁料水比的增加,还原糖、色值和高级醇含量依次降低而pH 依次升高。从口感上来说料水比为1 ∶1 g/mL 的枣酒缺少柔和性,有刺喉感;料水比为1 ∶3 g/mL 的枣酒柔和爽口,酸甜适度;料水比为1 ∶5 g/mL 的则口味平淡。综上所述,确定红枣酒酿造的最佳料水比为1 ∶3 g/mL。
表1 料水比对红枣酒品质的影响Table 1 Effect of ratio of materials and water on the qualities of zizyphus jujube dates wine
pH 对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响如图2 所示。
图2 pH 对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.2 Effect of pH on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates
不同pH 对红枣酒可溶性固形物含量的影响不大。表2 为pH 对红枣酒品质的影响。
表2 pH 对红枣酒品质的影响Table 2 Effect of pH on the qualities of zizyphus jujube dates wine
结果表明,pH 为3.2 的枣酒高级醇含量较高,枣酒涩味稍重;pH 为3.8 的枣酒,色值和还原糖含量较高,但由于pH 值高容易引起杂菌污染,不利于保持酒的生物稳定性[14],所以最终选择pH 3.5 为红枣酒发酵的最佳条件。
果酒生产中添加SO2可以抑制杂菌污染,有助于减少原料营养成分如氨基酸、VC等的损失[15],保持酒的香气[16],但过量的SO2会对果酒质量及人体健康产生不良影响[17]。在本实验中,对枣酒的发酵状态进行观察的结果表明,SO2添加量对红枣发酵酒的起酵时间有一定的影响。在SO2添加量为30 mg/L 时,起酵时间推迟约0.5 d;SO2为60 mg/L 时起酵时间推迟1 d;90 mg/L SO2起酵时间推迟1.5 d。也就是说,SO2的添加量越大,起酵所需时间越长。图3 为SO2添加量对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响。
图3 SO2添加量对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effect of dose of SO2on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates
结果表明,可溶性固形物含量的下降速度随SO2添加量的增大而减小,但对最终含量未有影响。不同SO2添加量对红枣酒品质的影响如表3 所示。
表3 不同SO2添加量对红枣酒品质的影响Table 3 Effect of dose of SO2on the qualities of zizyphus jujube dates wine
随着SO2添加量的增加,最终酒度和还原糖、高级醇、色值差异并不明显。综合成品酒的风味等因素认为60 mg/L 的SO2为红枣酒发酵的适宜添加量。
酵母的添加量过高或过低都会影响发酵酒的质量,接种量过高,发酵速度快,不利于枣酒风味的形成;接种量过低,杂菌易于生长,降低枣酒的品质[18-19]。酵母添加量对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响如图4 所示。
图4 酵母添加量对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effect of yeast inoculums on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates
对本实验的红枣酒而言,酵母添加量越大,发酵速度相应增加,主发酵初期可溶性固形物含量下降越明显,酵母将醪液中的糖分转化为酒精的能力增强。表4 为酵母添加量对红枣酒品质的影响。
表4 酵母添加量对红枣酒品质的影响Table 4 Effect of yeast inoculums on the qualities of zizyphus jujube dates wine
表4 结果表明,酵母添加量0.25 g/L 枣酒的还原糖含量高而酒精度低,这是由于酵母添加量过大,增值后酵母中老细胞比例较大,致使酵母活力低,在发酵过程中将还原糖转化为酒精的能力弱。从酒的色泽和澄清度来看,随着酵母添加量的增加,色值几乎未变,而澄清度依次增加。综合这些结果认为,0.20 g/L 酵母用量的红枣酒的酒度高,色度适中,酒体呈透明的枣红色,为适宜的添加量。
发酵温度对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响见图5,发酵温度对红枣酒品质的影响见表5。
图5 发酵温度对红枣发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effect of fermentation temperatures on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates
表5 发酵温度对红枣酒品质的影响Table 5 Effect of different fermentation temperatures on the qualities of zizyphus jujube dates wine
结果表明,红枣在18 ℃下发酵时,可溶性固形物的降低速度较慢,周期长,且最终酒度低。而较高的发酵温度(26 ℃)虽然起酵速度快,但枣酒的苦味较重,色泽较深,酒体透光率低。综合起酵速度与成品酒的品质指标认为,22 ℃发酵的枣酒发酵周期适中,产酒率高,感官品质较好。
在以上单因素试验结果的基础上,对pH,SO2添加量,酵母添加量、发酵温度进行L9(34)正交优化实验的结果如表6 所示。按极差大小得出各因素对酒度影响的顺序为发酵温度>酵母添加量>pH>SO2添加量。说明发酵温度为影响红枣酒发酵的主要因素。因此,确定红枣酒的发酵最佳工艺参数为发酵温度为22 ℃,酵母接种量0.20 g/L,SO2添加量为60 mg/L,调节pH为3.5。
表6 红枣酒发酵正交试验结果Table 6 The orthogonal test results of zizyphus jujube dates wine
以黄河滩枣为原料,通过单因素与正交试验,确定出红枣酒酿造的最佳料水比为1 ∶3 g/mL,并认为发酵温度和酵母接种量是影响红枣酒发酵品质的主要因素。一系列的实验结果表明,红枣酒发酵的最适温度为22 ℃、酵母接种量为0.20 g/L、SO2添加量为60mg/L、发酵液pH 为3.5。在此最佳工艺条件下酿造出的低酒精度红枣发酵酒酒精度(体积分数)为12.0%,且酒香浓郁,口感醇厚,酒味协调。
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