丹參果酒生產(chǎn)工藝的研究

西洋參是屬于五加科的人參科植物。新鮮的水果是紅色的核桃花。西洋參果實(shí)含有皂苷類、氨基酸、無機(jī)物、糖類、蛋白質(zhì)、肽類、類脂、有機(jī)酸和酚類成分等,其中皂苷類成分含量較高。同時,藥理研究發(fā)現(xiàn),西洋參果實(shí)總皂苷具有抗病毒、降糖、抗心肌缺血等顯著作用,一些次級人參皂苷具有很強(qiáng)的藥理活性,如人參皂苷Rg3具有抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、抗腫瘤細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移等作用。國內(nèi)外許多學(xué)者對西洋參果實(shí)作了大量的研究,結(jié)果證明西洋參果實(shí)中存在與西洋參根相同和相似的化學(xué)組成和生物活性。然而西洋參果實(shí)傳統(tǒng)上作為廢棄物直接拋棄,這對西洋參資源來說是一種極大的浪費(fèi)。本實(shí)驗(yàn)開發(fā)的西洋參果酒是采用新鮮西洋參果實(shí)為原料,經(jīng)過破碎、取汁、發(fā)酵等工藝釀造的一種果香幽雅、營養(yǎng)豐富的飲料酒。因此,研制西洋參果酒既豐富了保健酒的市場,又為西洋參輔料加工開辟了一條新途徑。1材料和方法1.1法國食品級生產(chǎn)信息西洋參果實(shí)安徽省金寨縣西洋參生產(chǎn)基地;安琪葡萄酒用高活性干酵母湖北宜昌酵母有限公司;果膠酶(24.7U/mg)均為Sigma公司進(jìn)口V1分裝;食用白砂糖市售;檸檬酸(分析純)、SO2(食品級)、考馬斯亮蘭(Coom-massieBlueG250)、牛血清蛋白(Albumin)昆明杰輝生物技術(shù)有限公司。U-3010紫外分光光度計日本日立公司;TG328型分析天平上海精科天平廠;PHs-3c型精密pH計上海理達(dá)儀器廠;Q/BKYY10-2000型隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱,XS-213型顯微鏡上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;SHZ-88水浴恒溫振蕩器江蘇太倉市實(shí)驗(yàn)儀器廠。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1干預(yù)水果酒的制備過程1.2.2技術(shù)原理1.2.2.1.原材料處理1.2.2.2.去除和混合1.2.2.3果汁產(chǎn)量1.2.2.4配置水解液中加一定量的蔗糖,用檸檬酸溶液調(diào)發(fā)酵液pH到3.2~4.2,添加80~120mg/L的二氧化硫,目的是抑制雜菌的生長。1.2.2.5.酒精中毒母親的激活稱取3g的葡萄酒干酵母,加入2%蔗糖溶液100mL中,在30℃下活化30min即可。1.2.2.發(fā)酵渣發(fā)酵采用下述四種發(fā)酵方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn):60℃熱浸提20min,去皮渣發(fā)酵;60℃熱浸提20min,帶皮渣發(fā)酵;帶皮渣自然發(fā)酵;無皮渣發(fā)酵,即純汁發(fā)酵;原果汁與食用酒精勾兌。1.2.2.添加果膠酶后汁的制備按照0.030g/100mL的量添加果膠酶,在pH分別為3、3.5、4條件下60℃保溫20min后,測定果實(shí)出汁率和澄清效果。1.2.3西洋參果實(shí)和葡萄酒的個別栽培1.2.3.發(fā)酵溫度的確定取100mL果汁,加入15g葡萄糖,測定其可溶性固形物含量,接種10%(v/v)酵母活化液(按0.2g/100mL接種量計算),分別在18、22、26、30、34℃下靜置發(fā)酵,每隔12h測定其可溶性固形物含量,發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。1.2.3.酵母酒精度測定取100mL果汁,加入15g葡萄糖,測定其可溶性固形物含量,分別接種3%、5%、7%和10%(v/v)酵母活化液,在最佳溫度下靜置發(fā)酵,每隔12h測定其中可溶性固形物含量,發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。1.2.3.接種量和發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響取汁時,分別調(diào)整二氧化硫的濃度為80、120、160、200mg/L,再加入15%葡萄糖,在前面實(shí)驗(yàn)確定的最佳溫度、接種量下,靜置發(fā)酵,每隔12h測定其可溶性固形物含量,發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。1.2.3.最佳發(fā)酵條件的確定取300mL果汁,分別調(diào)整糖度為15.3%、17%、18.7%和20.4%,在前面實(shí)驗(yàn)確定的最佳條件下,靜置發(fā)酵,每隔12h測定其可溶性固形物含量,發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。1.2.4基本配方對糖酒發(fā)酵的影響在前面單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)L9(34),研究溫度、酵母接種量、SO2添加量、起始糖度對果酒發(fā)酵的影響,每個實(shí)驗(yàn)號取西洋參果汁500mL。1.2.5發(fā)酵參數(shù)的變化1.2.6感官評估標(biāo)準(zhǔn)見表2,組織有食品專業(yè)背景和感官評定經(jīng)驗(yàn)的20人對產(chǎn)品風(fēng)味參考表2進(jìn)行綜合評分。1.2.7測定方法可溶性固形物含量:采用WYT-32型手持糖度儀進(jìn)行測定(°Brix);還原糖測定:3,5-二硝基水楊酸比色法(DNS法);乙醇體積分?jǐn)?shù)(%,20℃):酒精度計法;總酸:酸堿滴定法測定(以檸檬酸計);總皂苷:保健食品中總皂苷的測定法;氨基酸測定采用氨基酸分析儀法;鉀、鈣測定采用原子吸收分光光度法。2結(jié)果與分析2.1補(bǔ)加糖對其營養(yǎng)品質(zhì)的影響參照所報道的方法測定西洋參果實(shí)中的化學(xué)成分,結(jié)果見表3。由表3可看出,西洋參果實(shí)含糖量較少,在發(fā)酵過程中不能產(chǎn)生足量的乙醇,由此需要補(bǔ)加糖;西洋參果實(shí)中鈣、鉀的含量比較高,因此可以很好地補(bǔ)充人體礦質(zhì)元素;果實(shí)中所含的氨基酸含量很高,而且含有7種人體必需氨基酸,具有很高的營養(yǎng)價值;此外果實(shí)中的總皂苷含量為1.62%,又具有獨(dú)特的藥用價值。因此,西洋參果酒是一種營養(yǎng)、保健功能全面的保健酒。2.2熱浸提液發(fā)酵從表4中可以看出,帶皮渣發(fā)酵的果酒色澤深,總皂甙含量較高,但風(fēng)味稍差,并且產(chǎn)品略帶苦澀味;純汁發(fā)酵的酒精度和總皂甙含量低,色澤差,風(fēng)味較平淡;勾兌酒精的,除色澤、風(fēng)味均差之外,酒體口感欠醇和;而采用60℃熱浸提20min,去掉皮渣后繼續(xù)發(fā)酵的,色澤和風(fēng)味均最好,并且酒度和總皂甙較高,是較理想的發(fā)酵方式。帶皮渣發(fā)酵的目的是浸提果皮上的色素,但果渣浸泡時間長,糖苷類物質(zhì)浸出,與其它物質(zhì)之間不協(xié)調(diào),掩蓋了部分果香氣;純汁發(fā)酵,即打漿后經(jīng)過篩網(wǎng)或紗布過濾,果皮碎屑均被過濾掉,果皮內(nèi)的香氣物質(zhì)和皂甙也被隨之帶走;帶皮渣60℃熱浸提20min,過濾后再繼續(xù)發(fā)酵,果皮和果核浸泡的時間均縮短,熱浸提有利于皂甙的溶出,雖色澤稍淺一些,但其它各種成分較協(xié)調(diào)。2.3果膠酶澄清度采用60℃熱浸提20min,去掉皮渣后繼續(xù)發(fā)酵的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但由于西洋參果實(shí)中果膠含量較高,果汁的出汁率和澄清度不高,而果膠酶是分解果膠提高出汁率和加速果汁澄清的有效方法。因pH對酶的水解影響較大,按照0.030g/100mL的量添加果膠酶,在pH3、3.5、4保溫20min后,測定果膠酶處理效果,檢測結(jié)果如表5。從表中可以看出pH為4時,澄清度最高,果汁鮮紅富有光澤,果實(shí)的出汁率也最高。pH對果實(shí)中總皂甙的含量影響不大。2.4主發(fā)酵期酒質(zhì)從表6中可以看出,溫度越高,發(fā)酵持續(xù)時間越短,說明西洋參果酒的主發(fā)酵速度隨著溫度的上升而加快。主發(fā)酵溫度對果酒品質(zhì)的影響特別顯著,發(fā)酵溫度在34℃時,進(jìn)入主發(fā)酵的時間早,發(fā)酵初期,酵母菌快速大量繁殖,產(chǎn)生大量的呼吸熱,品溫急劇升高,不利于酵母菌的生長與代謝產(chǎn)物的生成,還有可能污染其他微生物,同時主發(fā)酵終止得也早,發(fā)酵不夠平穩(wěn),酒體粗糙,缺乏果酒果香,酒的品質(zhì)較差。主發(fā)酵溫度降低到26℃,發(fā)酵平穩(wěn),果酒的口味純和,酒體豐滿、果香味濃郁,成品酒的酒精度為10.0%(v/v);發(fā)酵溫度為18℃,在發(fā)酵前期酵母菌不能快速大量生長繁殖,成為優(yōu)勢菌,沒有繁殖足夠的微生物進(jìn)行酒精發(fā)酵,糖的利用率較低。2.5酵母接種量對乙醇發(fā)酵的影響從表7中可以看出,隨著接種量增加發(fā)酵時間逐漸減少。接種量為5%和7%的發(fā)酵效果都比較好,成品酒的酒精度分別為9.6%(v/v)和9.8%(v/v),并且口感較好。酵母接種量是影響乙醇發(fā)酵的重要因素之一,在不同接種量的條件下,酵母利用各種發(fā)酵性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精的量是不同的。接種量少,酵母的生物量不夠,原料轉(zhuǎn)化為酒精不完全,殘?zhí)歉?接種量過大,酵母自身生長繁殖消耗原汁大量的糖分,乙醇產(chǎn)量反而降低。2.6主發(fā)酵時間及so2用量對發(fā)酵的影響果酒中二氧化硫主要有抑菌、抗氧化、改善果酒風(fēng)味和增酸等作用[16,17,18,19,20,21]。從表8得知,隨著二氧化硫濃度的增加,果酒的顏色逐漸變淺,當(dāng)含量為200mg/L時,果酒顏色呈淺紅色影響了果酒的色澤。另外隨著二氧化硫濃度的增加,主發(fā)酵時間逐漸延長,表明SO2對酵母有一定的抑制作用,能夠延緩發(fā)酵時間,當(dāng)SO2濃度過高時,就會對酵母產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用,導(dǎo)致發(fā)酵力下降,發(fā)酵不完全,殘?zhí)禽^多。二氧化硫?yàn)?20mg/L的樣品發(fā)酵正常,成品酒的酒精度為10.3%(v/v),并且果酒的色、香、味俱佳。因此,在果酒發(fā)酵過程中,控制二氧化硫含量為120mg/L左右。2.7添加糖濃度對發(fā)酵的影響在果酒的發(fā)酵生產(chǎn)中,一般要根據(jù)果酒的酒精度和殘?zhí)堑木唧w要求,來調(diào)整果汁的初始糖濃度。實(shí)驗(yàn)考查了不同的初始糖濃度對發(fā)酵的影響(表9),從表9可知,從總體看隨著添加糖濃度的升高,發(fā)酵周期延長,酒精度提高,同時殘?zhí)且苍黾?。在糖濃度低?8.7%時,酒體寡淡無味,缺少酒香氣;添加糖至18.7%,果酒品質(zhì)顯著提高,酒香果香濃郁,口味醇正;當(dāng)添加糖量超過20.4%,發(fā)酵時間明顯延長,果酒品質(zhì)下降,果香味較淡,這可能是糖量過高,滲透壓升高,酵母代謝活動發(fā)生改變,副產(chǎn)物發(fā)生變化,最終導(dǎo)致果酒品質(zhì)下降。因此應(yīng)將西洋參果汁發(fā)酵的初始糖濃度控制在18.7%左右。2.8正交試驗(yàn)驗(yàn)證從表10中R值可得出,影響果酒感官的主次因素依次為D>A>B>C,即對果酒感官影響最大的是起始糖度和溫度,其次是接種量,影響最小的是SO2添加量。極差分析最優(yōu)組合為A2B3C1D3。故西洋參果酒發(fā)酵最佳工藝條件,為發(fā)酵溫度為26℃,接種量為7%,SO2添加量為80mg/L,起始糖度為18.7%。2.9采用西方果酒品質(zhì)分析2.9.1感覺指標(biāo)2.9.2總酸總皂s型景觀設(shè)計乙醇體積分?jǐn)?shù)9%~11%,總糖5g/L,總酸(以檸檬酸計)5~7g/L,總皂甙16mg/100mL,蛋白質(zhì)0.5g/L。2.9.3西洋參果實(shí)和葡萄酒的健康指標(biāo)3果膠酶處理?xiàng)l件對果酒品質(zhì)的影響3.1發(fā)酵方式采用帶皮渣60℃熱浸提20min,過濾后繼續(xù)發(fā)酵的發(fā)酵方式;同時對果汁采用了果膠酶處理技術(shù),降低了果汁黏度,加速了膠體物質(zhì)的絮凝沉降,同時使果汁色澤更加鮮艷。采用0.03g/100mL的酶量,pH為4,果膠酶處理效果最佳。3.2對果酒感官影響主次順序?yàn)?起始糖度>溫度>接種量>SO2添加量;發(fā)酵最佳條件為:發(fā)酵溫度為26℃,接種量為7%,SO2添加量為80mg/L,起始糖度為18.7%。要求