發(fā)酵型果酒的研究與應(yīng)用

發(fā)酵型果酒的研究與應(yīng)用

中國是一個擁有眾多水果生產(chǎn)的國家。改革開放以來，種植迅速發(fā)展。水果是糧食和蔬菜的第三個主要產(chǎn)品。到1998年果品總量為5452.9萬t尤其是1991～1998年果品產(chǎn)量增加的第二階段,平均年遞增14.39%。核果類水果資源豐富,在此期間栽培面積也呈直線上升趨勢,90年代中期李子面積為24.1萬公頃、產(chǎn)量達(dá)到150.8萬t李子果實營養(yǎng)很豐富。成分主要有蛋白質(zhì)、碳水化合物、鈣、磷、鐵、胡蘿卜素;尼克酸、抗壞血酸、微量的硫胺素、核黃素等。李子的最大特點是非常不耐貯存,早、中熟品種一般也只能貯存40d左右。因此這類水果突出的特點是季節(jié)性銷售明顯,果實成熟采栽后若不及時處理,必將造成腐爛,這便挫傷了果農(nóng)種植的積極性。利用生物技術(shù)研究開發(fā)李子全汁發(fā)酵酒,提高了產(chǎn)品的附加值,調(diào)動了果農(nóng)的種植積極性,此舉意義深遠(yuǎn)。果酒生產(chǎn)是果品加工的一個方面,發(fā)酵型果酒具有酒度低、含糖量低、保持了原水果的特有香氣和天然營養(yǎng)成分的特點。天津薊縣地區(qū)為山區(qū)氣候,晝夜溫差大,土質(zhì)好,所產(chǎn)果實糖酸度高,著色好。其中甜李資源豐富,品質(zhì)較好,種植面積2000多畝,品種有黑寶石、紅寶石、蓋李、牛心紅。其中有些品種是發(fā)酵制酒的好原料。隨著國家酒業(yè)發(fā)展的結(jié)構(gòu)調(diào)整,即糧食酒向果酒轉(zhuǎn)變,蒸餾酒向發(fā)酵酒轉(zhuǎn)變,高度酒向低度酒轉(zhuǎn)變。低檔酒向高檔酒轉(zhuǎn)變。果酒將是我國今后發(fā)展的方向。發(fā)酵型果酒,極大的保留地原料中的營養(yǎng)成分,長期飲用,可起到養(yǎng)顏健身的作用。從2001年起我們就開始研究生產(chǎn)李子酒,在近3年的研發(fā)過程中,我們經(jīng)歷了從小試到中試到批量生產(chǎn),就以下幾方面進(jìn)行了重點技術(shù)攻關(guān),并取得了很好的效果。研究并確定了發(fā)酵原料和發(fā)酵菌種;用生物酶配合機(jī)械設(shè)備提高了李子原料的出汁率;察不同酶制劑對原酒澄清效果及典型性的影響;察果汁、果漿發(fā)酵對酒典型性的影響;學(xué)降酸法在李子酒中的應(yīng)用效果。1材料和方法1.1酵母和酵母酶1.1.1李子:牛心紅、紅寶石、黑寶石、蓋李由石峨鄉(xiāng)提供。1.1.2菌種:安琪果酒酵母國產(chǎn);EC118、DV10、VL1、VL3法國酵母1.1.3白砂糖、檸檬酸、JA澄清劑、利華果膠酶、和氏壁果膠酶、Vc、皂土、山梨酸鉀、亞硫酸、明膠、CaCO3、KHCO3、K2CO3、酒石酸鉀國產(chǎn)1.1.4單寧Agrovin公司提供1.1.5smash果膠酶丹麥公司提供1.1.6留香果膠酶C法國提供1.2果酒罐、酒罐、酒罐、酒罐等酒泵試裝752-紫外分光光度計原子吸收分光光度計1/萬分析天平超凈工作臺恒溫培養(yǎng)箱烘箱高壓鍋水果破碎機(jī)打漿機(jī)氣囊榨汁機(jī)碟片分離機(jī)硅藻土過濾機(jī)板框過濾機(jī)發(fā)酵罐陳釀罐凍酒罐負(fù)壓灌裝機(jī)微孔過濾機(jī)電滲析設(shè)備酒泵等1.3分析1.3.1常規(guī)檢驗方法總糖、總酸、酒精度、干浸出物、Vc、總SO2、游離SO2等按常規(guī)方法檢驗。1.3.2僅適用于以下情況KMnO4法1.3.3fe原子吸收1.3.4透明度分光光度法1.3.5原酒感官鑒定法1.4實驗方法1.4.1發(fā)展“工藝”果酒在生產(chǎn)過程中,篩選發(fā)酵用原料非常重要?！捌咸丫朴邢忍煸谠?后天在工藝”之說。這一點也很適合果酒生產(chǎn),與葡萄酒不同的是國內(nèi)外已有很多優(yōu)良的釀酒品種。而目前在果酒加工中,這方面研究還很潰乏,我們多數(shù)從鮮食的品種中篩選品質(zhì)較好的原料用于加工。鮮食量較大的李子有紅寶石、黑寶石、牛心紅、蓋李。1.4.2篩選優(yōu)良菌種隨著生物技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前我們生產(chǎn)果酒基本改變了過去從原料表皮分離菌種,之后擴(kuò)大培養(yǎng)接種的方法,多數(shù)是從現(xiàn)有的國內(nèi)外優(yōu)良的葡萄酒、果酒酵母中,通過發(fā)酵試驗,考察糖度的變化、pH值的變化、原酒風(fēng)味來進(jìn)行酵母的篩選。篩選菌種為安琪酵母、VL1、VL3、EC118、DV10。各菌種發(fā)酵溫度為18℃～20℃。接種量為1.5/萬。1.4.3酶解酸酶解試驗果膠酶是果酒生產(chǎn)中使用的重要輔料之一。它對原料的出汁率、原酒的澄清度及原酒的風(fēng)味都有很大的影響。我們選用活力較高的幾種酶制劑對李子作了酶解試驗。設(shè)計如表1。以上各果膠酶添加量均為24h可使果漿澄清的最小添加量。1.4.4原料的研制試驗通常果汁發(fā)酵出的酒,酒體較細(xì)膩、潔凈;果漿發(fā)酵出的酒口感稍粗但酒體較豐滿。在研制過程中我們對李子原料分別采用這二種方法進(jìn)行了試驗。設(shè)計如表2。發(fā)酵溫度20℃。酵母添加量為1.5/萬。發(fā)酵前調(diào)糖至180g/L。1.4.5降酸處理工藝目前我們選用李子原料的最大特點是酸度較高,在發(fā)酵的過程中雖然有所降低,但降低的幅度不是太大,還不太適合制作干酒、半干酒、含糖較低的甜酒,于是我們對原酒進(jìn)行了相應(yīng)的降酸處理,采用的降酸劑主要是CaCO3、KHCO3、K2CO3、酒石酸鉀?？疾旖邓嵝ЧＨ绫?1.4.6常用的澄清劑目前采用下膠的方法較多,如明膠-單寧法、JA澄清劑法、皂土法、蛋清法等等。采用何種下膠方法要根據(jù)原酒的實際情況,李子酒中的膠體含量較高,采用的是JA澄清劑法法,結(jié)合皂土下膠。1.4.7葡萄酒進(jìn)入陳果期，應(yīng)進(jìn)行生物預(yù)測試驗1.4.7.1.酸酸失沖的開放式試驗裝半瓶酒在25℃保溫箱,放置24h,觀察表面是否有菌膜生長。1.4.7.2.酸敗試驗裝半瓶酒在25℃保溫箱中,放置5～6d后測定總酸及揮發(fā)酸。1.4.8灌裝時不穩(wěn)定因素的處理在研制過程中我們發(fā)現(xiàn)李子酒經(jīng)下膠過濾后,在陳釀期間若溫度小于10℃,原酒會出現(xiàn)膠體渾濁現(xiàn)象。可見李子酒對冷都有不穩(wěn)定特性。因此在灌裝前都要進(jìn)行冷處理,冷凍結(jié)束后及時過濾。冷處理方案如表4。1.4.9應(yīng)在制備前進(jìn)行穩(wěn)定性試驗1.4.9.酒液香氣失減,酒體變深用品酒杯取樣酒半杯,蓋上濾紙,置于室中常溫24hr后觀察,如酒液香氣無減,澄清透明,說明氧化穩(wěn)定性好,若香氣稍淡,酒體失光,則輕微氧化,若酒體變深,并有渾濁出現(xiàn),則氧化。1.4.9.鐵不穩(wěn)定氧化取一試管樣酒滴入2滴100%H2O2溶液,放入冰箱中,于0℃促進(jìn)氧化7d,若酒色趨于乳白色,甚至有灰白色沉淀加入幾滴Na2S2O4·H2O溶液,酒液變清,說明鐵不穩(wěn)定。1.4.9.3.蛋白質(zhì)穩(wěn)定性試驗取100mL樣酒于80℃水浴中加熱30min后,經(jīng)冷卻觀察,無渾濁則蛋白穩(wěn)定,渾濁蛋白不穩(wěn)定。1.4.9.4.生物穩(wěn)定性密封瓶中裝滿樣酒于25℃下培養(yǎng)3-4星期后測定揮發(fā)酸度的增加和總情況,亦可通過鏡檢或細(xì)菌測定手段來預(yù)測酒的生物穩(wěn)定性。1.4.10.穩(wěn)定性處理1.4.1皂土的下膠輕微氧化,補(bǔ)足游離SO235～40×10-6即可,嚴(yán)重氧化,一次性加入游離SO250×10-6,并結(jié)合1200×10-6以下皂土進(jìn)行下膠。1.4.10.2鐵的穩(wěn)定處理用0.2～0.4g/L檸檬酸加40～60×10-6VC來防止破敗病的出現(xiàn)。1.4.10.3蛋白質(zhì)穩(wěn)定性處理用1000×10-6以下皂土下膠,以除去多余的蛋白。2結(jié)果與討論2.1不同活性干酵母的發(fā)酵能力綜合幾方面考慮,我們選擇的加工品種要求糖度較高,酸度較低、早中熟品種且香氣濃郁、色澤適宜。從上表可見,李子應(yīng)選是牛心紅。酵母的性能各異,它是決定果酒品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。目前我們選用的5種活性干酵母都有較強(qiáng)的抗SO2能力,因此我們主要考察酵母對原料的發(fā)酵能力(即發(fā)酵結(jié)束時發(fā)酵液中的殘?zhí)?、酵母的凝聚性和發(fā)酵過程中發(fā)酵醪pH的變化。見圖1和表6。優(yōu)良酵母在果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的揮發(fā)酸較低,通過測定pH值的變化,可判定各菌種產(chǎn)生揮發(fā)酸的能力。綜合考慮酵母發(fā)酵糖的情況、產(chǎn)生揮發(fā)酸的情況以及發(fā)酵原酒的風(fēng)味特點,我們選1#菌種,即安琪酵母。2.3增加原料出汁率以上透光率在660nm下測定。從表7、表8可見,添加果膠酶可有效提高原料的出汁率。李子提高了8%左右。利華果膠酶和C果膠酸酶不僅提高了原酒的澄清度還突出了原酒的典型性。因此我們在生產(chǎn)中按一定的比例將這二種酶結(jié)合起來使用,收到了很好的效果。2.4確定發(fā)酵方法經(jīng)品酒小組品嘗可見,2-1組比2-2組原酒口感稍好,所以可利用果漿進(jìn)行發(fā)酵。2.5酒石酸甲降酸溶液的配制從表10可見,添加CaCO31.5g/L,KHCO31.5g/L,K2CO31g/L可較好李子原酒的風(fēng)味;由于Ca2+進(jìn)入酒中灌裝后成品易形成Ca2+沉淀造成酒的渾濁,所以我們在生產(chǎn)中很少添加CaCO3;酒石酸甲降酸效果雖較好,但由于添加量大,降酸程度小,加上成本偏高,我們也很少采用。目前我們生產(chǎn)的李子果酒多采用的是KHCO3,因為這種降酸劑不僅降酸效果好,對成品酒的穩(wěn)定性無不良影響,而且經(jīng)濟(jì)實惠。2.6決定粘合劑注射方法和比例結(jié)合皂土8/萬下膠。從表11可見,李子酒的JA澄清劑最佳用量是1.0/萬,皂土8/萬。2.7酸、酸、硫酸鈉由此可見,我們確定李子酒3-2組即冷凍T=-5℃,t=10d。果酒生產(chǎn)中使用亞硫酸和葡萄酒生產(chǎn)中使用的作用是相同的。即增酸、防腐、抗氧、殺菌。發(fā)酵前在果汁中加入亞硫酸可起到防腐、抗氧作用。而李子酒在發(fā)酵前都未添加SO2。首先是這種果汁的氧化對果酒的影響極小,另外是李子原料的酸度較高,打漿時又除去了表皮(一般細(xì)菌多在表皮),酶解1hr利用果漿發(fā)酵,原料入罐時間短;因此在發(fā)酵前可不添加亞硫酸。李子屬于核果類果實,用普通的破碎機(jī)、打漿機(jī)加工會大大降低原料的出汁率,國內(nèi)外現(xiàn)在還沒有較好的破碎、脫核機(jī),經(jīng)過3年的實踐摸索,我們對現(xiàn)用打漿機(jī)進(jìn)行了設(shè)備改造,把李子破碎后進(jìn)行了二次脫核處理,有效地提高了原料的利用率。提高程度見表13.從表13可見,李子經(jīng)過二次脫核處理,出汁率提高了10%左右。2.10加工、干燥、灌裝、灌裝原料-清洗-檢果-二次清洗-破碎-打漿-二次脫核-酶解-壓榨-果漿-成分調(diào)整-接種-發(fā)酵-加硫貯存-倒酒-貯存-倒酒-下膠-過濾12-陳釀-調(diào)配-貯存-冷凍-過濾-精過濾-除菌-灌裝-成品2.11皂土的酶解過程利華果膠酶:2.0/萬,果膠酶C:9mL/t。安琪酵母:1.2/萬。酶解溫度:常溫酶解時間:1hr。成分調(diào)整:糖度180g/L;酸度自然。發(fā)酵溫度:18～20℃。下膠:JA澄清劑1.0/萬8/萬皂土。陳釀時間:6～12個月。冷凍溫度:T=-5℃,冷凍時間:t=10d3發(fā)酵、澄清3.1確定牛心紅為李子酒發(fā)酵原料。安琪酵母為發(fā)酵用菌種。3.2李子酒在發(fā)酵前可不添加亞硫酸。3.3利用生物酶和二次脫核技術(shù),結(jié)合果漿發(fā)酵工藝,提高了李子酒原料出汁率10%～15%。3.4利華果膠酶和C果膠酶結(jié)合使用提高了原酒的澄清度,突出了原酒的典型性。3.5李子酒可采用果漿直接發(fā)酵,不必用清汁發(fā)酵。3.6李子酒發(fā)酵溫度18～20℃。3.7用KHCO3降低果酒酸度,效果雖好,但添加量不宜超過2g/L,否則會對酒的口感造成不良影響。3.8采用JA澄清劑結(jié)合皂土法澄清李子酒,可收到很好澄清效果。3.9冷凍處理提高了提高了李子酒的膠體穩(wěn)定性。我們確定原料的原則主要是考察品種特性,即內(nèi)在品質(zhì)、成熟期、香氣的典型性。下表列出了李子的原料特點。2.2李酒的澄清試驗結(jié)果一般來講果漿發(fā)酵有利于提高原料的出酒率,果汁發(fā)酵可提高原酒的潔凈度。究竟采用何種發(fā)酵方式,要根據(jù)發(fā)酵后原酒的風(fēng)味特點來確定。如表9李子酒降酸后,經(jīng)果酒公司品酒小組成員品評,結(jié)果如下:下膠是果酒生產(chǎn)中的一項重要操作。通過下膠可使原酒