红枣酒酿造酵母的筛选及发酵工艺研究

2019-12-03 02:13:00贾智勇闫宗科任金玫
酿酒科技 2019年11期
关键词:果胶酶总酸果酒

贾智勇,闫宗科,任金玫,刘 迪,陈 雪,王 珍

(陕西西凤酒股份有限公司,陕西凤翔 721406)

红枣起源于我国黄河中上游流域,具有较高的营养保健价值[1],由于红枣采收期短,采收高峰期大量的果实被浪费且后加工、贮藏技术匮乏,严重制约了红枣产业的发展。本研究项目针对佳县红枣多糖、黄酮等功效成分含量较高的特点,将其直接发酵生产红枣果酒,一方面,红枣酒酒精度低、营养价值高,适合大多数人饮用;另一方面,延长红枣加工产业链,一定程度上解决红枣滞销难题。

1 材料与方法

1.1 材料

耗材:佳县有机油枣、纱布、发酵桶、偏重亚硫酸钾、蔗糖、果胶酶。

酿酒酵母:RV171、低醇甜型酿酒活性干酵母NSD(安琪酵母公司)。

非酿酵母:055、汉逊193(H)、NY16、VIC、137(企业技术中心提供)。

1.2 试验方法

1.2.1 酵母的活化

酿酒酵母:称取所需活性干酵母,加入10倍重量的糖液,在35~40℃水浴中活化15 min,待有大量泡沫产生时搅拌接种。

非酿酵母:一级:YPD平板划线培养,30℃培养箱中培养48 h。

二级:从一级种子培养基上挑取6~8个单菌落,接入100 mL灭过菌的枣汁中,置于120 r/min的摇床中,20℃培养24 h。计数后接种。

1.2.2 酵母的初筛

在枣汁自然pH条件下接种酵母,单菌发酵2个处理,分别接种RV171、NSD;混菌发酵5个处理,先分别接种055、NY16、汉逊H、VIC、137,48 h后接种RV171酿酒酵母。控制发酵温度20~25℃,发酵过程中测定发酵液还原糖、总酸等指标;发酵结束后测定枣酒还原糖残留量、总酸、酒度、黄酮、甲醇及杂醇油含量,并进行感官品评,研究不同的酵母菌种对枣酒品质的影响。

1.2.3 初筛酵母的耐受性测定

(1)对初步所选的非酿酵母进行酒精和高糖耐受性测定。将活化好的非酿酵母按106cfu/mL接种量接入灭过菌的不同乙醇浓度(3%vol、6%vol、9%vol、12%vol)和葡萄糖浓度(160 g/L、210 g/L、260 g/L、310 g/L)的YPD液体培养中,分别恒温静置培养,每隔4 h观察产气情况,3 d后在600 nm条件下测其吸光度。

(2)酿酒酵母与非酿酵母相互作用的研究。将初选的非酿酵母均匀涂布于YPD固体培养基上,1 h后接入RV171菌株的单菌落菌饼,25℃恒温培养箱中静置培养,观察有无抑制作用。

1.2.4 红枣酒主发酵工艺的研究

从蒸煮处理[2]、料液比、初始糖度及加糖方式、果胶酶添加环节、终止发酵方法、贮存容器选择等方面出发,探索红枣酒生产的最佳生产工艺。

2 结果与分析

2.1 酿酒用酵母的初筛(图1、图2)

从图1可以看出,不同酵母及其组合处理对枣汁中还原糖的分解速度和利用率不同,其中安琪果酒酵母RV171还原糖降低速度较快,所发酵的枣酒中残糖的含量最低,其他5种组合还原糖降低速率大体一致,相对较慢。NSD菌株组起酵速度慢,发酵不彻底。发酵速度对果酒影响较大,发酵速度过快,果酒香气较差,发酵速度过慢,发酵不彻底。适宜的酸度能更好的平衡果酒的口感,其在4~5 g/L之间时,枣酒口感较好。

图1 不同酵母及其组合对枣酒还原糖的影响

图2 不同酵母及其组合对枣酒总酸的影响

从图2可看出,不同酵母在发酵过程中产酸量有所差异,这7种组合所产的酒酸度在4.5~6.5 g/L之间,其中RV171+H、RV171+VIC、NSD处理总酸产量较低,均在5 g/L以下。RV171+NY16、RV171+137、RV171+055总酸产量相对较大,其中RV171+NY16混酿组的枣酒总酸达6.3 g/L以上。

由图3可知,7种酵母组合所酿的红枣果酒甲醇的含量在0.15~0.35 g/L之间,说明它们各自对甲醇的生成能力不同。其中RV171、RV171+137组所产红枣酒中甲醇含量均在0.3 g/L以上,其他5种菌株及组合的甲醇含量相差不大。故可从RV171+H、RV171+VIC菌株组合中筛选。

图3 不同酵母及其组合对枣酒甲醇含量的影响

经过感官评定(满分100分),RV171+VIC、RV171+137所酿的酒酸味不足、涩味较重,口感欠协调,RV171+NY16所酿的酒酸苦味较重,而RV171+H和NSD酿造的低度红枣果酒略甜,口感酸甜较协调,感官评定分数也相对较高,分别为86分和84分,综合考虑各指标,确定RV171+H为最适合酿造低度红枣果酒的酵母(表1)。

表1 不同酵母发酵的红枣果酒的品质比较

2.2 初选酵母的性能测定

非酿酵母(H/汉逊193酵母)的耐受性测定结果(表2、表3、图4)

表2 菌株H的酒精耐受性(产气情况)

菌株H汉逊193的酒精耐受性一般,当酒精度>9%vol时,菌株生长及起酵受到抑制;当酒精度>12%vol时,明显受到抑制。随着葡萄糖浓度的增加,菌株的起酵延迟,在高糖浓度为310 g/L时,产气较慢,起酵慢,菌体量较少,但仍能完成发酵。综合以上,汉逊193菌株可以耐受9%vol的酒精,耐受310 g/L葡萄糖。试验通过将H与RV171先后接在同一固态培养基上,发现培养基上没有产生透明的无菌生长区域、无抑菌斑出现,没有观察到两种酵母之间有嗜杀作用。综上,确定本次酿造用菌株为R+H混合发酵。

表3 菌株H的高糖耐受性(产气情况)

图4 菌株的酒精度和高糖耐受性

2.3 红枣酒主发酵工艺的研究

2.3.1 蒸煮处理的选择(图5、图6)

图5 蒸煮处理对枣酒还原糖含量的影响

从图5可以看出,蒸煮处理的发酵液在18 d左右时基本上发酵结束,发酵较彻底,而未经蒸煮处理的组在23~25 d时才能基本发酵结束。另外,蒸煮组前期还原糖下降较未蒸煮组慢,可能是因为蒸煮处理使得枣中大量的糖迅速溶解于枣汁中,对酵母的起酵有一定的延缓作用,但是对整个发酵过程没有影响。从图6可以看出,蒸煮处理能够降低枣酒中的甲醇[3]、正丙醇含量,提高枣酒中的乙酸乙酯含量。且通过感官品评发现,未蒸煮的组别,酒体呈浅黄色,枣香不明显且有异臭味。蒸煮处理的枣酒呈棕红色,枣香浓郁、口感协调。

图6 蒸煮处理对枣酒色谱指标的影响

2.3.2 料液比的选择(图7、图8)

图7 不同料液比对枣酒发酵中还原糖的影响

图8 不同料液比对枣酒发酵中总酸的影响

由图7、图8可知,料液比对发酵周期、酒的品质有直接影响,在初始理论糖度设定相同的情况下,料液比越大,发酵速率越快;料液比越小,发酵越不彻底。在1∶2料液比中,发酵至10 d时,发酵已基本终止,1∶5料液比中,发酵至30 d时,残糖含量仍在50 g/L左右。另外,相比于蔗糖,菌株更易利用枣中的糖,试验选择1∶3为适宜的料液比。

图9 添加不同果胶酶对枣酒还原糖的影响

图10 添加不同果胶酶对枣酒色谱指标的影响

2.3.3 果胶酶及果胶酶添加环节的选择(图9、图10)由图9、图10可知,发酵前加入2种果胶酶,酵母起酵快,但总体发酵周期一致。前期加入RF果胶酶能降低枣酒甲醇含量,但在品评时发现,该枣酒偏黄色,果香和酒香不足。加之,未加果胶酶酿制的枣酒甲醇含量较低,且评分较高,故选择发酵前期不加入果胶酶,仅在发酵结束后加入MH果胶酶用于枣酒澄清。

2.3.4 终止发酵方法的确定(表4)

表4 不同终止发酵方式对枣酒品质的影响

由表4可以看出,巴氏杀菌结合SO2添加法与冷藏处理结合SO2添加法制得的成品酒感官评分均较高,其色泽呈浅红棕色,澄清透明,果香浓郁,有典型的半甜型酒风格。故这两种方法为较理想的发酵终止方法。

表5 不同贮存容器对枣酒品质的影响

2.3.5 不同贮存容器对枣酒品质的影响(表5)

综合分析,选择橡木桶为枣酒后熟的贮存容器。

3 结论

通过试验,得到红枣酒最佳生产工艺:红枣蒸煮、破碎为2~3瓣、不去核,按红枣3倍重量加水,一次性补糖至可溶性固形物含量达21 g/100 mL,顺序接种H和RV171酵母混菌发酵,监控发酵温度、还原糖、总酸变化,至枣汁中还原糖含量为30~40 g/L时,采用巴氏杀菌结合SO2添加法终止发酵,分离过滤,添加MH果胶酶澄清、过滤,橡木桶贮存。经过工艺的细化改良,本试验酿造的红枣酒甲醇含量低、黄酮含量高,酒体呈浅红棕色,澄清透明,有浓郁的红枣香气和协调的酒香,具有典型的发酵枣酒风格。

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