柠檬酒发酵菌种的筛选及工艺优化

2019-02-25 02:08何雪梅牙保山刘国明吴翠琼李杰民唐雅园盛金凤郑凤锦
酿酒科技 2019年1期
关键词:安琪果酒酒精度

何雪梅 ,牙保山 ,刘国明 ,吴翠琼 ,李杰民 ,唐雅园 ,李 丽 ,盛金凤 ,郑凤锦 ,孙 健

(1.广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所,广西南宁530007;2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室,广西南宁530007)

柠檬(Citrus limon)为芸香科柑橘,属于芸香科柑橘类常绿小乔木果树,别名洋柠檬。在世界柑橘产业中,柠檬占第3位,年产量约占世界柑橘总产量的9%[1]。由于柠檬不耐寒,适合在温热的亚热带地区气候环境下栽培[2]。我国的四川、广西、福建、台湾等地也有栽培[3-4],其中四川安岳、云南德宏已经成为中国主要的柠檬生产基地[5-6],我国柠檬的产量约为世界柠檬产量的10%[7]。新鲜柠檬中含有大量营养物质,维生素含量丰富,果汁中维生素C含量为76 mg/100 mL,另外柠檬中还含有少量的其他维生素,如维生素B1、B2、B3、B6、B9等。柠檬中膳食纤维、蛋白质、脂肪含量较少,此外,还含有柠檬烯、有机酸和黄酮类挥发油及橙皮甙[8]。柠檬具有改善血液循环、预防心血管疾病、增强抵抗力和抗应激能力、护肤美容、促进牙齿生长,防止牙龈出血等重要作用[9-14]。

目前柠檬以鲜销为主,市场波动大,经常造成丰产不丰收的局面。对其进行精深加工是解决柠檬滞销、经济效益不高的重要途径。但当前加工产品长期以柠檬干片为主,产品单一,附加值不高,需开发多样化的柠檬加工产品,丰富产品种类。发酵果酒是较受消费者喜爱的产品形式,本实验选择北京青柠檬品种为原料,以感官评分为主要衡量指标,筛选出适合此柠檬品种酿酒的菌种,并优化发酵工艺,为柠檬的深加工利用提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料:柠檬,北京青柠檬,广西上林县明亮镇万古村青柠檬基地;柚苷酶(酶活力50000 U/g,食品级),郑州市南四环百荣世贸商城;果胶酶(酶活力100000 U/g),南宁庞博生物工程有限公司;白砂糖,南宁糖业有限公司。

菌种:拉曼德系列干酵母冰酒酵母R-HTS、2323酵母、212酵母、71B、KD、KI,法国拉曼德公司;帝伯士系列干酵母F33、D254,烟台帝伯士自酿机有限公司;安琪系列干性酵母RW、SY,安琪酵母股份有限公司。

1.2 仪器与设备

pHS-3C酸度计,上海仪电科学仪器股份有限公司;PLA-1糖度计,维欣仪奥科技公司;酒精计,新林仪表有限公司;JA2003型电子天平,上海良平仪器仪表有限公司;PGL精密天平,深圳市怡华新电子有限公司;HH-S4数显恒温水浴锅,金坛市万华实验仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 柠檬酒加工工艺流程及操作要点

选择色泽鲜亮、成熟、无损坏的新鲜柠檬清洗干净,削皮去核切碎后,将柠檬果肉和纯净水按1∶1进行榨汁。榨汁后的柠檬果浆中加入0.01%的果胶酶酶解2 h,酶解温度45℃,酶解60 min后按2 g/kg的添加量加入柚苷酶去苦,45℃的恒温水浴中保温60 min。酶解后用白砂糖和氢氧化钠调整糖度和酸度,在70~75℃的水浴中灭菌25~30 min。灭菌后冷却至常温时,加入酵母菌按照发酵条件进行发酵,发酵时间为7 d,然后过滤陈酿。具体工艺流程如下:

柠檬→清洗、削皮去核→榨汁→酶解→去苦→调配→灭酶、杀菌→接菌种→发酵→过滤→杀菌→陈酿

1.3.2 柠檬酒发酵菌种筛选及工艺优化

1.3.2.1 柠檬果酒发酵菌种的筛选

分别选取10种酵母菌种进行单因素试验分析,取柠檬果汁1000 mL,在自然pH值、白砂糖调整可溶固形物含量为23%、菌种添加量0.1%、常温条件下发酵7 d,考察不同酵母对柠檬酒感官评分的影响,筛选适宜的菌种。感官评价由10人组成的品评小组,通过视觉、嗅觉和味觉三方面对样品进行描述,并根据表1中标准进行打分。

表1 感官评定参考标准

1.3.2.2 柠檬酒发酵工艺优化

①pH值对柠檬果酒酒精度的影响

取柠檬果汁1000 mL,发酵条件为安琪RW添加量0.1%、白砂糖调整可溶固形物含量为23%,调节发酵液pH值分别为2.7、2.9、3.1、3.3、3.5、3.7进行单因素试验,常温条件下发酵7 d,考察不同pH值对柠檬果酒酒精度的影响。

②可溶固形物含量对柠檬果酒酒精度的影响

取柠檬果汁1000 mL,在自然pH值、酵母菌种安琪RW添加量0.1%条件下,采用白砂糖调整可溶固形物含量为17%、19%、21%、23%和25%进行单因素试验,常温条件下发酵7 d,考察不同初始可溶固形物含量对柠檬果酒酒精度的影响。

③菌种添加量对柠檬果酒酒精度的影响

取柠檬果汁1000 mL,在自然pH值、可溶固形物含量23%时,分别选取安琪RW菌种添加量0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%进行单因素试验,常温条件下发酵7 d,考察不同菌种添加量对柠檬果酒酒精度的影响。

1.3.2.3 柠檬酒发酵正交试验

根据单因素试验结果,以柠檬酒酒精度为评价指标,选取显著性的影响因素进行3因素3水平的正交试验,优化柠檬酒发酵工艺条件,正交试验因素与水平见表2。

表2 柠檬酒发酵条件优化正交试验因素与水平

2 结果与分析

2.1 柠檬酒发酵条件优化单因素试验

2.1.1 不同菌种对感官评分的影响(表3)

表3 不同菌种对感官评价的影响

由表3可知,不同菌种对柠檬酒感官评差别较大。通过对10种不同酵母在相同的发酵条件下进行酒精发酵,选出一种综合性比较好的且感官评分较高的菌种进行试验。结果表明,安琪RW菌种效果较好,所得果酒橙黄色,澄清有光泽,具有柠檬清香和酒香,酒香协调,微酸、微苦。因此后续试验均采用安琪RW作为柠檬酒发酵的菌种。

2.1.2 pH值对柠檬果酒酒精度的影响(图1)

图1 pH值对柠檬果酒酒精度的影响

不同pH值对柠檬果酒酒精度的影响见图1。总体来看,随着发酵时间的延长,pH值对发酵所产的酒精度的影响相差不大,pH值越高发酵所产的酒精度也相对比较低。结果表明,在相同条件下,pH值为2.7、2.9、3.1时发酵所产酒精度相对较高。

2.1.3 可溶固形物含量对柠檬果酒酒精度的影响(图2)

图2 可溶固形物含量对柠檬果酒酒精度的影响

不同可溶固形物含量对柠檬果酒酒精度的影响见图2。随着发酵时间的延长,除了可溶固形物含量为25%之外,其余的酒精度逐步上升,最后趋于平衡甚至有下降的趋势。结果表明,在相同条件下,可溶固形物含量为21%、23%、25%时发酵所产酒精度相对较高。

2.1.4 菌种添加量对柠檬果酒酒精度的影响(图3)

图3 不同菌种添加量对柠檬果酒酒精度的影响

不同菌种添加量对柠檬果酒酒精度的影响见图3。由图3分析可知,随着发酵时间的延长,不同的菌种添加量的起酵速度不同。菌种添加量比较大的起酵速度快,发酵的启动速度也在加快,体系中所产酒精度也较高,当发酵速度较早达到顶峰时,由于酵母有自溶、衰亡等现象,使营养液中的一些营养成分短时间内被消耗完,导致后期的营养供应不上,使发酵速度逐渐下降,产酒精量随之下降;菌种添加量比较低的起酵速度慢,体系中所产酒精量也慢;菌种添加量为0.15%、0.20%、0.25%时发酵所产酒精度相对较高。

2.2 柠檬酒发酵条件优化正交试验结果(表4)

表4 柠檬酒正交试验结果与分析

通过对表4中试验数据进行直观分析可知,影响柠檬酒发酵的主要因素的主次顺序为:可溶性固形物含量、菌种添加量、pH值。其最佳组合为A2B3C3,即可溶性固形物含量为25%、菌种添加量为0.25%、pH值为2.9,柠檬果酒酒精度可达到13.2%vol。

表5 正交试验结果方差分析

由表5正交试验结果方差分析可知:pH值对柠檬酒酒精度影响不显著(F<0.05),可溶性固形物含量对柠檬酒酒精度影响最大,菌种添加量对柠檬酒酒精度的影响次之,二者都达到显著影响(F≥0.05)。

3 结论

本实验选用新鲜的北京青柠檬为实验的原料,对10种酵母进行发酵性能测试,筛选出适合柠檬果酒发酵的菌种为安琪RW。通过正交试验优化得出柠檬酒的最佳发酵工艺为,初始可溶性固形物含量为25%、菌种添加量为0.25%、pH值为2.9,在常温条件下酿造出来的柠檬果酒酒精度为13.2%vol,最后得到的酒液色泽澄清、橙黄色,有典型的柠檬果香,酒香浓郁,酒香与果香良好无异味,酸甜适口、回味时间长,具有独特的风味。

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