混合菌發(fā)酵對(duì)谷子酒風(fēng)味的影響

混合菌發(fā)酵對(duì)谷子酒風(fēng)味的影響

近年來(lái)，柿子產(chǎn)量不斷提高，但新鮮食品的市場(chǎng)需求相對(duì)有限，市場(chǎng)引導(dǎo)市場(chǎng)已成為制約柿子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題。目前,柿子的加工還停留于制造果脯、蜜餞等,如能將柿子加工成果酒,不但能大量利用柿子,還能打破國(guó)內(nèi)葡萄酒一枝獨(dú)秀的果酒產(chǎn)業(yè)格局,豐富果酒品種。但新釀制的柿子酒必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的貯存陳釀,才能達(dá)到改善香氣成分和口感的目的,不但限制了柿子酒的生產(chǎn)規(guī)模,而且生產(chǎn)成本高,已成為制約柿子酒生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。目前生產(chǎn)的柿子酒澀味較重,酒體渾濁,穩(wěn)定性差。柿子中單寧含量較多,過(guò)多的單寧在發(fā)酵過(guò)程中吸附在酵母細(xì)胞表面,阻礙原生質(zhì)的正常代謝、細(xì)胞膜透析的順利進(jìn)行,使發(fā)酵作用和酶的作用停止;發(fā)酵不充分導(dǎo)致柿子酒酒精含量相對(duì)較低,且風(fēng)味不好。因此,本試驗(yàn)采用混菌發(fā)酵的方法發(fā)酵釀制柿子酒,用GC-MS檢測(cè)通過(guò)此方法釀制而成的柿子酒的香氣成分和口感與傳統(tǒng)單一菌種發(fā)酵制成的柿子酒有所差異,釀制出風(fēng)味好,口感佳的柿子酒,使柿子資源得到充分利用,提高其利用率。1材料和機(jī)器1.1試驗(yàn)材料1.1.1培養(yǎng)基和培養(yǎng)基無(wú)核雞心柿(市售級(jí))、蔗糖(市售級(jí))、菌種(葡萄酒酵母、安琪耐高溫釀酒高活性干酵母)、檸檬酸(分析純)、碳酸氫鈉(分析純)、麥芽汁培養(yǎng)基、瓊脂粉等。1.1.2-pdms-ms萃取頭SPME手動(dòng)進(jìn)樣手柄及75μmCarboxen-PDMS萃取頭(纖維頭):上海安譜科學(xué)儀器有限公司。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀:TraceMS美國(guó)Finigon質(zhì)譜公司。高速離心機(jī):Sigma公司。1.2測(cè)試方法1.2.1波斯果酒的制備工藝1.2.2混菌發(fā)酵柚子酒正交試驗(yàn)為了使混菌釀造(果酒酵母和干酵母1∶1)的柿子酒達(dá)到較高的酒精度及較好的感官指標(biāo),先經(jīng)過(guò)單因素試驗(yàn)考察外初始糖度、發(fā)酵溫度、接種量及初始pH值等因素對(duì)混菌發(fā)酵柿子酒品質(zhì)的影響,再以酒精度和成品的感官指標(biāo)評(píng)分為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)。1.2.3來(lái)自波斯水果酒的產(chǎn)品指標(biāo)酒精含量測(cè)定:蒸餾法。1.2.4酸相色譜法測(cè)定進(jìn)程取7mL柿子酒(按0.3g/mL加鹽),放入15mL裝有攪拌子的頂空瓶中,在50℃吸附40min,將富集了香氣成分的固相微萃取纖維頭(75μm)插入氣相色譜儀進(jìn)樣口,解析5min,用于GC-MS分析測(cè)定柿子酒中香氣物質(zhì)的種類及相對(duì)含量。色譜條件:升溫程序?yàn)?0℃,保持5min,以5℃/min的升溫速度升至240℃,保持20min。載氣為氦氣,體積流量為1ml/min,進(jìn)樣口溫度為250℃,檢測(cè)器溫度280℃。質(zhì)譜條件:連桿溫度280℃,升溫程序50℃,保持5min,以5℃/min的升溫速度升至240℃,保持20min,柱頭壓10psi,電離方式EI電源,電離電壓50eV。2結(jié)果與分析2.1單因素試驗(yàn)2.1.1不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)酵母菌生長(zhǎng)的影響選用接種量為10%,發(fā)酵溫度為33℃,pH值為5,發(fā)酵8d,以殘?zhí)橇?、酒精度為指?biāo),探討不同酵母菌種對(duì)發(fā)酵的影響,結(jié)果見圖1。圖1表明,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各處理酒精度均呈上升趨勢(shì)。發(fā)酵8d,酒精度達(dá)到最大值,之后略有降低,說(shuō)明酒精發(fā)酵已接近終止。在相同的發(fā)酵時(shí)間里,混菌發(fā)酵制成的柿子酒比果酒酵母、干酵母單菌發(fā)酵的制成的柿子酒酒精度高,且殘?zhí)橇枯^低。因此,選擇混菌發(fā)酵進(jìn)行以下研究。2.1.2初始糖度對(duì)酒精發(fā)酵的影響選用接種量為10%,發(fā)酵溫度為33℃,pH值為5,發(fā)酵8d,以殘?zhí)橇?、酒精度及感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),考察不同初始糖度對(duì)混菌發(fā)酵的影響,結(jié)果見圖2。由圖2可知,當(dāng)糖度為18°Bx時(shí),酒精發(fā)酵8d后殘?zhí)橇枯^低,糖度在18°Bx、20°Bx、22°Bx時(shí)發(fā)酵8d,酒精度趨于一致。所以初始糖度為18°Bx時(shí)較好。表1表明,當(dāng)初始糖度在18°Bx~22°Bx的范圍內(nèi)時(shí),產(chǎn)品的感官評(píng)分在20°Bx時(shí)達(dá)到最大值。初始糖度為20°Bx時(shí)風(fēng)味及口感都較好。因此,初始糖度選擇20°Bx比較適合。2.1.3發(fā)酵溫度的確定溫度是影響酵母生長(zhǎng)和酒精代謝酶系統(tǒng)的重要因素,溫度低則酵母生長(zhǎng)受到抑制,酶系統(tǒng)的產(chǎn)量和活性較低;提高溫度強(qiáng)化了酒精發(fā)酵速度,產(chǎn)生的酒精大于能通過(guò)細(xì)胞膜排出的酒精,引起了細(xì)胞內(nèi)乙醇濃度的提高,致使乙醇脫氫酶失活,并抑制了其他酶的活性?？刂瞥跏继嵌葹?0°Bx,接種量為10%,pH值為5,發(fā)酵8d,以殘?zhí)橇?、酒精度及感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),討論不同發(fā)酵溫度對(duì)糖度、酒精度的影響,結(jié)果見圖3。由圖3和表2可知,當(dāng)發(fā)酵溫度為23℃時(shí),由于發(fā)酵溫度較低,發(fā)酵速度緩慢,殘?zhí)橇枯^高,酒精度最低,酒味弱,口感不柔和,感官評(píng)價(jià)差;當(dāng)發(fā)酵溫度為33℃時(shí),發(fā)酵8d后酒精度數(shù)最高,但風(fēng)味口感相對(duì)較差;當(dāng)發(fā)酵溫度為28℃時(shí),殘?zhí)橇康?酒精度較高,發(fā)酵速度較快,酒味醇厚,口感柔和,較清爽;因此,發(fā)酵溫度選擇28℃較為合適。2.1.4接種量的確定控制初始糖度為20°Bx,初始pH值為5,發(fā)酵溫度為28℃,發(fā)酵8d,以糖度,酒精度及感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),考察不同菌液接種量對(duì)糖度、酒精度的影響,結(jié)果見圖4。圖4表明,隨著菌液接種量的增加,酒精度也隨之增加且達(dá)到最大值。由表3可知,當(dāng)菌液接種量為5%時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最高。圖4中5%菌液接種量發(fā)酵,最終發(fā)酵液的殘?zhí)橇孔畹?為6.5°Bx。在菌種能大量繁殖的前提下,以接種量少且能有效地把柿子汁中的糖轉(zhuǎn)化為酒精為目的,菌液接種量為5%時(shí)能有效充分地將糖轉(zhuǎn)化為酒精,達(dá)到節(jié)約資源的目的。綜上所述,菌液接種量選擇5%為最佳。2.1.5初始ph值對(duì)發(fā)酵的影響果酒生產(chǎn)中,pH值是控制細(xì)菌污染、酵母生長(zhǎng)、發(fā)酵速率和副產(chǎn)物形成的一個(gè)極為重要的因素。果汁的pH值對(duì)各種微生物的繁殖和代謝活動(dòng)都有不同程度的影響,也影響到各種酶的活力。酒精發(fā)酵中的主要污染微生物是乳酸菌,在pH值低于5時(shí)便嚴(yán)格地抑制著其的生長(zhǎng)?？刂瞥跏继嵌葹?0°Bx,發(fā)酵溫度為28℃,菌液接種量為5%,發(fā)酵8d,以糖度,酒精度及感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),考察不同果汁pH值對(duì)糖度(圖5)、酒精度的影響(圖5)及產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)(表4)。由圖5表明,果汁不同初始pH值對(duì)糖度的影響較小,對(duì)酒精度的影響較大。果汁初始pH值為5時(shí),酒精度最高,且感官評(píng)價(jià)也為三者最高,果汁初始pH值為5時(shí),發(fā)酵出來(lái)的柿子酒酸甜協(xié)調(diào),酒味、果味相得益彰,口感清爽。酵母菌在pH值為2~7的范圍內(nèi)能正常生長(zhǎng),在pH值為4~6時(shí),發(fā)酵能力最強(qiáng)。在微酸性條件下,酵母菌能很好地繁殖和進(jìn)行酒精發(fā)酵,而有害的微生物的繁殖能夠受到有效抑制。綜上所述,果汁初始pH值選擇pH值為5。2.2正交試驗(yàn)結(jié)果以酒精度及感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo),對(duì)篩選的單因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),通過(guò)方差分析,確定混菌發(fā)酵柿子酒的最佳釀造工藝條件,結(jié)果見表5。表5顯示,最終確定最佳配方:以酒精度和感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)的B2D2A2C2,各因素的主次順序?yàn)锽>D>A>C,即發(fā)酵溫度>初始pH值>初始糖度>接種量。經(jīng)過(guò)方差分析發(fā)現(xiàn),發(fā)酵溫度為影響發(fā)酵的顯著性因素。綜合評(píng)價(jià),確定出最佳配方為初始糖度為20°Bx,發(fā)酵溫度為28℃,接種量為5%(果酒酵母和干酵母1∶1),初始pH值為5。2.3初始ph值、感官評(píng)分在正交試驗(yàn)確定的最優(yōu)條件下:初始糖度為20°Bx,發(fā)酵溫度為28℃,接種量為5%(果酒酵母和干酵母1∶1),初始pH值為5,進(jìn)行3次發(fā)酵試驗(yàn),最后測(cè)得酒精度平均值為12.8%,感官評(píng)分為91.5分。2.4混菌發(fā)酵制成的榛子酒中醇類物質(zhì)種類及含量以正交試驗(yàn)確定的最佳初始糖度、接種量、發(fā)酵溫度和初始pH值放大發(fā)酵試驗(yàn),研究柿子酒發(fā)酵的風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生量。香氣成分對(duì)比分析見表6。表6表明,混菌發(fā)酵釀制的柿子酒與果酒酵母單菌、干酵母單菌發(fā)酵制柿子酒的相比,混菌發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇的相對(duì)含量高于其他2種單菌酵母發(fā)酵制成的柿子酒,高級(jí)醇種類、含量均低于其他2種酵母菌單菌發(fā)酵制成的柿子酒?；炀l(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為60.11%vol,高級(jí)醇主要為異戊醇(9.21%)、苯基乙醇(1.67%);采用果酒酵母單菌發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為36.33%vol,高級(jí)醇主要包括異丁醇(1.88%)、異戊醇(7.99%)、苯基乙醇(4.41%);采用安琪干酵母發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為38.88%vol,高級(jí)醇主要包括異丁醇(4.66%)、苯基乙醇(1.96%)。雖然混菌發(fā)酵制成的柿子酒里面醇類物質(zhì)含量相對(duì)較低,但是酯類物質(zhì)種類及含量均高于其他2種柿子酒。酯類物質(zhì)種類多對(duì)柿子酒風(fēng)味的改善有巨大的貢獻(xiàn)。混菌發(fā)酵制成的柿子酒中含有辛酸乙酯、癸酸乙酯、9-乙基-癸烯酸乙酯等酯類芳香物質(zhì),都是其他2種單菌發(fā)酵而成的柿子酒中所沒(méi)有的。辛酸乙酯具有白蘭地酒香味,具有玫瑰、橙子的花果香,濃度低時(shí)有清涼的水果香味;癸酸乙酯具有葡萄酒香氣,椰子香味。柿子酒中高級(jí)醇含量高,不僅會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量,還會(huì)使酒具有令人不愉快的粗糙感,且使人上頭致醉。采用混菌發(fā)酵可降低酒中的高級(jí)醇含量,且種類較少。此外,混菌發(fā)酵制成的柿子酒中酯類物質(zhì)種類多,賦予酒更豐富的風(fēng)味與口感,提高柿子酒的品質(zhì)。3菌種及測(cè)定方法試驗(yàn)表明,混菌發(fā)酵柿子酒的最佳配方為:通過(guò)添加蔗糖調(diào)整柿子果汁初始糖度為20°Bx,添加碳酸氫鈉溶液調(diào)整果汁初始pH值為5,菌種接種量為5%,溫度33℃時(shí),發(fā)酵8d,可釀制出外觀澄清透亮,風(fēng)味獨(dú)特,口感清爽,品質(zhì)穩(wěn)定的柿子果酒。經(jīng)GC-MS分析表明,混菌發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為60.11%vol,高級(jí)醇主要為異戊醇(9.21%)、苯基乙醇(1.67%);采用果酒酵母單菌發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為36.33%vol,高級(jí)醇主要包括異丁醇(1.88%)、異戊醇(7.99%)、苯基乙醇(4.41%);采用干酵母發(fā)酵制成的柿子酒中乙醇含量為38.88%vol,高級(jí)醇主要包括異丁醇(4.66%)、苯基乙醇(1.96%)。本試驗(yàn)在菌種的選取上,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,只研究了葡萄酒酵母和安琪干酵母2種酵母菌對(duì)混菌發(fā)酵的影響。因此