紫蘇葉發(fā)酵飲料及蒸餾酒的研制

紫蘇葉發(fā)酵飲料及蒸餾酒的研制

紫色斑點(diǎn)葉是一級(jí)植物，屬直接草本植物嘴唇科。1材料和方法1.1材料和試劑1.1.1主要材料紫蘇葉(采自內(nèi)蒙古呼和浩特市賽罕區(qū)金河鎮(zhèn)七圪臺(tái)村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)園)、酵母(富門伯恩,瑞典)、白砂糖(市售).1.1.2主試劑鹽酸、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、硫酸酮、氯化鈉、葡萄糖等均為分析純.1.2數(shù)顯升溫水浴鍋FA2004型電子天平:上海市安亭電子儀器廠;HH-S型數(shù)顯恒溫水浴鍋:金壇市醫(yī)療儀器廠;SLI-700型電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海安亭科學(xué)儀器廠;ISQ氣相色譜-質(zhì)譜儀:ThermoFisher中國(guó)有限公司.1.3方法1.3.1工藝工藝流程見圖1.1.3.2紫蘇葉發(fā)酵過程與風(fēng)味的影響實(shí)驗(yàn)中以發(fā)酵結(jié)束后的酒精含量、殘?zhí)呛亢透泄僭u(píng)分為指標(biāo),分別考察了酵母接種量、發(fā)酵溫度、白砂糖用量、料液比四個(gè)因素對(duì)紫蘇發(fā)酵飲料品質(zhì)的影響.(1)酵母接種量對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.固定料液比為1∶16,白砂糖添加量為20%,發(fā)酵溫度為20℃,發(fā)酵時(shí)間為15d,當(dāng)酵母添加量分別為0.5‰、1.0‰、1.5‰、2.0‰、2.5‰時(shí),考察酵母添加量對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.(2)發(fā)酵溫度對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.固定料液比為1∶16,白砂糖添加量為20%,發(fā)酵時(shí)間為15d,酵母添加量為1.5‰,當(dāng)發(fā)酵溫度分別為16℃,20℃,24℃,28℃,32℃和36℃時(shí),考察溫度對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.(3)白砂糖用量對(duì)紫蘇發(fā)酵飲料及風(fēng)味的影響.固定料液比為1∶16,發(fā)酵溫度為20℃,酵母添加量為1.5‰,發(fā)酵時(shí)間為15d,白砂糖添加量分別為10%、15%、20%、25%,30%時(shí),考察不同的白砂糖用量對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.(4)料液比對(duì)紫蘇發(fā)酵飲料及風(fēng)味的影響.固定酵母添加量為1.5‰,發(fā)酵溫度為20℃,發(fā)酵時(shí)間為15d,白砂糖添加量為20%,料液比分別為1∶4、1∶8、1∶16、1∶32,1∶64時(shí),考察不同的料液比對(duì)紫蘇葉發(fā)酵過程及風(fēng)味的影響.1.3.3正交實(shí)驗(yàn)通過上述單因素試驗(yàn)結(jié)果,以感官評(píng)分為指標(biāo),設(shè)計(jì)四因素三水平L9(31.3.4hs-spme-gc-ms分析(1)酒度測(cè)定.酒度的檢測(cè)依據(jù)GB/T15038-2006葡萄酒、果酒通用試驗(yàn)方法.(2)殘?zhí)呛繙y(cè)定.殘?zhí)呛繙y(cè)定依據(jù)GB/T5009.7-2008食品中還原糖的測(cè)定方法.(3)香氣成分測(cè)定.蒸餾酒樣品用煮沸冷卻后的超純水稀釋至10%vol,吸取8mL置于20mL頂空瓶中,加氯化鈉至飽和,進(jìn)行HS-SPME-GC-MS分析.紫蘇發(fā)酵飲料取樣后直接進(jìn)行HS-SPME-GC-MS分析.HS-SPME條件:采用DVB/CAR/PDMS的三相萃取頭,樣品在50℃下預(yù)熱5min,萃取吸附45min后直接進(jìn)樣,250℃下GC解析5min.利用GC-MS對(duì)樣品進(jìn)行分析.氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS)分析法的色譜分析條件:GC條件:SE-54型石英毛細(xì)管柱(0.25mm*30m),進(jìn)樣溫度250℃,采用程序升溫,32℃保持3min,2℃/min升溫至50℃,保持2min,再以4℃/min升溫至230℃,保持8min,進(jìn)樣口溫度為250℃.用高純氦氣作載氣,流速1mL/min.MS條件:EI電離源,離子源溫度230℃,電子能量70eV,掃描范圍35.0~350.0amu.(4)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).由10人組成的品評(píng)小組,根據(jù)表2紫蘇發(fā)酵飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)進(jìn)行打分.2紫蘇葉發(fā)酵飲料的最佳條件確定實(shí)驗(yàn)過程中,通過測(cè)定殘?zhí)呛亢途凭?考察紫蘇葉在不同發(fā)酵條件下的發(fā)酵特點(diǎn).同時(shí),由于發(fā)酵過程中,紫蘇葉發(fā)酵汁的風(fēng)味決定了發(fā)酵飲料的風(fēng)味及蒸餾酒的香氣,因此,研究中以感官評(píng)定作為輔助手段,考察不同發(fā)酵條件下紫蘇葉發(fā)酵汁的風(fēng)味,以確定紫蘇葉發(fā)酵飲料的最佳制作條件.2.1酵母添加量對(duì)發(fā)酵汁品質(zhì)的影響由圖2可知,隨著酵母添加量的增加,當(dāng)發(fā)酵結(jié)束后,各樣品殘?zhí)呛侩S酵母添加量的增加而不斷下降.這是因?yàn)楫?dāng)酵母添加量不斷增加時(shí),酵母在生長(zhǎng)繁殖時(shí)所消耗的白砂糖的量也在不斷增加.當(dāng)酵母添加量在0.5‰~1.5‰時(shí),隨著酵母添加量的增加,酒精含量隨之上升.當(dāng)酵母添加量超過1.5‰時(shí),酒精含量反而開始下降.由圖3可知,當(dāng)酵母添加量在0.5‰~1.5‰范圍時(shí),發(fā)酵汁的感官評(píng)分不斷上升.當(dāng)酵母添加量超過1.5‰時(shí),發(fā)酵汁的感官評(píng)分開始下降,這主要是因?yàn)楫?dāng)酵母添加量在0.5‰~1.5‰范圍時(shí),隨著酵母添加量的增加,發(fā)酵過程中的酒精含量及風(fēng)味物質(zhì)的含量不斷上升,使發(fā)酵汁的感官評(píng)分不斷上升.但當(dāng)酵母添加量過高時(shí),導(dǎo)致發(fā)酵汁中出現(xiàn)令人不悅的酵母味,從而使感官評(píng)分下降.2.2發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵汁品質(zhì)的影響由圖4可知,隨著發(fā)酵溫度的升高,殘?zhí)呛坎粩嘞陆?這主要是因?yàn)?隨著初始發(fā)酵溫度的提高,酵母細(xì)胞中的各種生化反應(yīng)速度加快,酵母代謝活動(dòng)旺盛,糖分被大量消耗,導(dǎo)致殘?zhí)呛坎粩嘞陆?當(dāng)發(fā)酵溫度由16℃升至20℃時(shí),酒精含量隨發(fā)酵溫度的上升而增加,達(dá)到20℃時(shí)酒精含量最高,當(dāng)發(fā)酵溫度超過20℃時(shí),酒精含量隨發(fā)酵溫度的上升反而開始下降.這主要是因?yàn)?當(dāng)發(fā)酵溫度在16℃時(shí),由于發(fā)酵溫度低,酵母生長(zhǎng)和繁殖速度慢,導(dǎo)致殘?zhí)呛枯^高,酒精含量低.當(dāng)發(fā)酵溫度高于20℃時(shí),酵母細(xì)胞中的各種生化反應(yīng)速度不斷加快,酵母代謝旺盛,在發(fā)酵初期糖分消耗過快,導(dǎo)致殘?zhí)呛肯陆档耐瑫r(shí),酒精含量也不斷降低.由圖5可知,發(fā)酵汁的感官評(píng)分隨發(fā)酵溫度的提高先升后降,當(dāng)發(fā)酵溫度為20℃時(shí),感官評(píng)分最高.這可能是因?yàn)?當(dāng)發(fā)酵溫度較低時(shí)(16℃),發(fā)酵緩慢,鮮紫蘇葉原有的味道過重,令人產(chǎn)生不適.當(dāng)發(fā)酵溫度較高時(shí)(>20℃),酵母代謝過快,呈香物質(zhì)沒有充分形成,甚至由于發(fā)酵過快出現(xiàn)微苦的滋味,導(dǎo)致感官評(píng)分不斷下降.在發(fā)酵溫度為20℃,發(fā)酵汁中不僅具有紫蘇葉特有香氣,而且香氣更加柔和、悅?cè)?感官評(píng)分最高.2.3白砂糖添加量對(duì)發(fā)酵汁品質(zhì)的影響由圖6可知,隨著白砂糖添加量的不斷增加,殘?zhí)呛坎粩嗌仙?但酒精含量隨白砂糖添加量的增加先升后降.這可能是因?yàn)?當(dāng)白砂糖的添加量達(dá)到25%~30%范圍時(shí),白砂糖濃度較大,發(fā)酵液滲透壓較高,抑制了酵母的活性,導(dǎo)致酒精含量下降,殘?zhí)呛恳诧@著上升.由圖7可知,發(fā)酵汁的感官評(píng)分隨白砂糖添加量的增加先升后降.這主要是因?yàn)楫?dāng)白砂糖添加量在5%~20%范圍內(nèi)時(shí),隨白砂糖添加量的增加,酵母發(fā)酵環(huán)境更加適合,風(fēng)味成分更加豐富,達(dá)到20%時(shí),感官評(píng)分最高.當(dāng)白砂糖添加量達(dá)到25%~30%范圍時(shí),由于酵母活性受到抑制,香氣成分沒有充分形成,同時(shí)發(fā)酵汁的殘?zhí)呛枯^高,口感不適,導(dǎo)致感官評(píng)分下降.2.4料液比對(duì)紫蘇葉酒質(zhì)及酒質(zhì)的影響由圖8可知,當(dāng)料液比在1∶4~1∶16的范圍內(nèi)變化時(shí),殘?zhí)呛坎粩嘞陆?酒精含量不斷上升.當(dāng)料液比在1∶16~1∶64的范圍內(nèi)變化時(shí),殘?zhí)呛亢途凭坎辉侔l(fā)生明顯的變化.這可能是因?yàn)樽咸K葉本身具有一定的抑菌作用,當(dāng)料液比在1∶4和1∶8時(shí),紫蘇葉所占比重較大,汁液較濃,抑制了酵母的活性,導(dǎo)致殘?zhí)呛枯^高,酒精含量較低的結(jié)果.當(dāng)料液比在1∶16~1∶64時(shí),紫蘇葉所占比重小,紫蘇葉浸出物對(duì)酵母的抑制作用顯著降低,使酵母能夠正常生長(zhǎng)和繁殖,在酵母和白砂糖添加量固定的前提下,殘?zhí)呛亢途凭康淖兓伙@著.由圖9可知,料液比在1∶4~1∶64的范圍內(nèi),感官評(píng)分先升后降,在料液比為1∶16時(shí)達(dá)到最高.這主要是因?yàn)?當(dāng)料液比為1∶4和1∶8時(shí),紫蘇葉含量較高,紫蘇特有的風(fēng)味過重,令人不適.當(dāng)料液比為1∶32和1∶64時(shí),紫蘇葉比重過低,紫蘇特有的風(fēng)味不突出,導(dǎo)致感官評(píng)分下降.2.5正交試驗(yàn)結(jié)果在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,對(duì)酵母添加量、發(fā)酵溫度、白砂糖添加量和料液比四個(gè)因素按照L9(3由表3極差R大小,可知影響發(fā)酵因素的主次順序?yàn)?C(白砂糖添加量)>D(料液比)>B(發(fā)酵溫度)>A(酵母添加量),采用直觀分析法,可得最優(yōu)工藝條件組合為:C2.6發(fā)酵飲料中酯類物質(zhì)檢測(cè)紫蘇發(fā)酵飲料及蒸餾酒的主要香氣成分的氣質(zhì)色譜總離子流圖見圖10,各組分鑒定的結(jié)果見表4.由表4可知,采用GC-MS技術(shù)在紫蘇葉發(fā)酵飲料樣品中共鑒定出24種香氣成分,這些成分主要是酯類10種、醇類2種、酸類4種、其他類8種,分別占41.67%、8.33%、16.67%、37.5%.在紫蘇葉酒樣中共鑒定出9種香氣成分,這些成分主要是醇類2種、酯類3種、酮類2種、其它類2種,分別占22.22%、33.33%、22.22%、22.22%.由香氣成分的分析結(jié)果可知,在兩種樣品的香氣成分中,酯類物質(zhì)所占比重都是最高,其中辛酸乙酯含量最多,在發(fā)酵飲料及蒸餾酒中的比重分別為17.54%和7.38%.有研究表明,發(fā)酵酒香氣的主體香氣物質(zhì)為四大酯類(乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯與乙酸乙酯)與兩大醇類(異戊醇與異丁醇)3紫蘇葉發(fā)酵飲料的初步鑒定對(duì)紫蘇葉