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青梅酒發酵工藝的研究(發酵罐)

發布時間:2018-08-29  瀏覽:5979次  字號:  

 摘 要:廣東省普寧市是中國青梅之鄉,擁有豐富青梅資源。本研究采用普寧市高浦青梅為原料,以 Laffort AC 酵母為發酵菌種,通過單因素試驗和響應面法優化試驗,對青梅酒發酵工藝進行了研究,結果表明:當青梅汁起始糖度為 22%,發酵溫度為 20℃,pH 為 5.0,酵母接種量為 0.8g/L 時,發酵 12d 后,將原酒置于 13℃后發酵 90d,可以獲得一種酒液呈淺金黃色,具有濃郁青梅果香,酒體豐滿,口感純正的青梅酒。

青梅(Prunus mume Sieb.Et Zucc.)又名“酸梅”、“干枝梅”,是一種薔薇科櫻桃屬植物梅。青梅營養豐富含有多種氨基酸及人體所需的多種微量元素如錳、鐵等。青梅富含檸檬酸等有機酸具有增進食欲、恢復體力、消除疲勞等功效。同時能改善便秘,安神,解煩。有藥食兩用的特點。

我省普寧市是著名的“中國青梅之鄉”,總產量、出口量均居全國縣(市)級首位。由于青梅加工技術相對滯后,制約了當地經濟的進一步發展。市場上大多數青梅酒為甜酒,采用酒精浸泡加糖工藝制備。甜酒的含糖量很高,香味不足,而發酵型青梅酒品種還較少,亟待開發。本實驗以普寧青梅為原料,對發酵型青梅酒工藝進行研究, 以滿足青梅酒發酵技術的市場需求, 為我國青梅產業健康發展提供技術支持。
 

1 材料與方法

1.1 試劑材料

青竹梅;Laf-fort AC;檸檬酸鉀、焦亞硫酸鉀、KHCO3為食品級;3,5-二硝基水楊酸、 氫氧化鈉、丙三醇、葡萄糖、濃鹽酸均為分析純。

1.2 儀器與設備

ALC-210.4 分析天平;722G 可見分光光度計;HPX-250BS-II 恒溫恒濕箱。

1.3 試驗方法

1.3.1 操作要點和主要工藝參數

挑選、清洗:挑選 8-9 成熟、無病蟲害、無腐爛青梅、 果實飽滿, 一般以果皮色澤呈綠色微黃為最好,果面域毛脫落呈現光澤,肉質脆,稍苦濕,具有青梅果的芳香味為原料,用清水把果皮上的泥土、雜質清洗干凈。原料的優劣直接影響最終青梅酒的質量,尤其對青梅酒的色澤和酒體影響較大。

調整成分: 向青梅汁中添加冰糖和質量比 1∶1的檸檬酸鉀、 碳酸氫鉀, 使可溶性固形物含量達到18-26%,pH=3.5-5.5。將青梅汁迅速加熱到 100℃左右,保持 1min 進行高溫瞬時殺菌,殺菌后盡量避免與空氣直接接觸。

陳釀:主發酵結束后進入后酵階段,通過倒酒,將底部大量的沉淀與汁液分離。

1.3.2 試驗的分析方法

可溶性固形物含量:GB/T 12143-2008 的折光計法pH 值測定:GB/T 10468-1989 的電位差法還原糖、總糖測定:DNS 法,由葡萄糖濃度與吸光度的實驗數據繪制的標準曲線。酒精度測定:GB/T 15038-2006 的酒精計法。

1.3.3 工藝流程

1.4 發酵工藝研究

發酵初始 pH 值的確定:調整青梅汁分別至 pH3.5,pH 4.0,pH 4.5,pH 5.0,pH 5.5, 初始糖度22%,接種量為 0.8g/L 活性干酵母,溫度為 24℃。定時測定發酵液的還原糖含量,發酵 12d 后進行青梅酒理化分析與感官評定, 根據實驗結果確定較適宜的pH 值。

初始糖度的確定: 起始糖度分別調整為 18%,20%,22%,24%,26%, 選擇由上述試驗確定的較適宜 pH,接種量為 0.8g/L 活性干酵母,溫度為 24℃條件下發酵。定時測定發酵液的還原糖含量,12d 后進行理化分析與感官評定,根據實驗結果確定較適宜的起始糖度。

接種量的確定:按照上述試驗確定的果汁起始濃度和起始 pH, 分別按接種量為 0.2g/L,0.5g/L,0.8g/L,1.1g/L,1.4g/L 添加活性干酵母, 其他發酵條件同前。定時測定發酵液的還原糖含量,12d 后進行理化分析與感官評定,根據實驗數據確定適宜的接種量。

發酵溫度的確定:按照上述試驗確定的果汁起始濃度、pH 值和接種量, 分別控制發酵溫度為16℃,20℃,24℃,28℃,32℃下,定時測定發酵液的還原糖含量,12d 后進行理化分析與感官評定。根據實驗數據確定較適宜的發酵溫度。單因素試驗完成后,再運用 Design-Expert 軟件進行響應面分析對發酵條件優化。

后發酵: 將經過 12d 發酵的青梅酒, 分別置于7℃,13℃,20℃三個不同溫度下進行后發酵,三個月后進行酒精度、總糖測定,同時進行原酒感官評定。
 

2 結果與分析

2.1 初始 pH 值的確定

不同 pH 值條件下發酵過程的降糖情況不同。五個初始 pH 值在發酵過程中,降糖的情況基本一致。具體表現為,還原糖含量在 0-2d 下降速度緩慢,但是第 3d 后下降速度明顯加快,到了第 10d 幾乎趨于平緩。在初始 pH 3.5、4.0時,發酵不夠徹底,殘糖較多;初始 pH 4.5、5.0、5.5時,發酵較徹底,殘糖較少。此外結合感官評價分析,初始pH 為 4.5-5.5 時青梅酒酸度適中,其中初始 pH為4.5 時青梅酒體豐滿,協調,余味悠長。綜上所述,初始 pH 范圍在 4.5-5.5 比較適宜。

2.2 初始糖度的確定

起始糖度為 18%,20%,22%,24%還原糖下降速度比較快,且酒度對糖度的增加而提高,主發酵時間縮短了 2d。 最終醪液的殘糖含量較低。

而起始糖度為26%還原糖下降速度緩慢。此外結合感官評價,起始糖度為 18%和 26%醪液香氣淡薄,果香不突出。綜上所述,起始糖度在 20-24%比較適宜。

2.3 接種量的確定

隨著接種量從 0.2g/L 增加至 1.4g/L,醪液開始主發酵時間逐漸減少。 在 0.2g/L 接種量時,還原糖下降速度緩慢,且發酵不徹底,導致殘糖量偏高。0.5g/L,0.8g/L,1.1g/L 接種量時,還原糖下降速度適中,發酵過程平穩,發酵徹底。在 1.4g/L 接種量時,還原糖下降速度快,發酵程度較劇烈,醪液的酒精度偏低, 但有一股酵母味。 此外結合感官評價,0.5g/L,0.8g/L,1.1g/L 接種量時,青梅酒醇厚,香氣良好,余味悠長。綜上所述,接種量在 0.5-1.1g/L 比較適宜。

2.4 發酵溫度的確定

隨著發酵時間的進行,還原糖降低, 酒精度上升。16℃時還原糖下降速度較慢,發酵周期較長,導致最終酒精度較低,殘糖較多。

20-24℃時,還原糖下降速度快 ,發酵徹底 ,殘糖較低。超過 28℃后,溫度過高,酵母代謝旺盛,代謝產物生成過多,影響酒的質量,酵母易提前衰老和死亡。此外結合感官評價,16℃,20℃,24℃時醪液香氣濃郁酒體豐滿、醇厚,口感純正;而 28℃、32℃時醪液香氣淡薄,口感粗糙。綜上所述,溫度在 16-24℃比較適宜。

2.5 青梅酒發酵條件優化

運用 Design Expert 軟件進行多元回歸擬合分析,得出發酵工藝各因素變量的二次方程模型為:感官評價得分=88.40+0.42×A+1.58×B-0.083×C+1.25×D -2.00 ×A ×B -0.50 ×A ×C -1.25 ×A ×D +2.50 ×B ×C +0.25 ×B ×D +2.25 ×C ×D -3.12 ×A2-3.87 ×B2-4.12 ×C2-4.62×D2。

P 模型<0.01,模型方程極顯著,說明不同處理間的差異極顯著;失擬項 P=0.1637>0.05,不顯著,說明本試驗所得二次回歸方程能很好地對響應值進行預測; 感官評價試驗值與回歸方程預測值的決定系數 R2為 0.9015,可知擬合情況良好。本試驗的離散系數 CV=2.12%, 說明試驗方法和結果可靠,可用此模型對青梅酒的感官評分進行分析和預測。

通過響應面法優化的工藝參數為接種量 0.78g/L,起始糖度 21%,發酵溫度 22.2℃,起始 pH 5.1,感官評價得分理論值為 88.7。 為了檢驗響應面法優化結果的可靠性,采用上述條件進行青梅酒發酵,三組平行試驗感官評價得分平均值為 88.3 與理論值 88.7相比絕對誤差為 0.4,相對誤差為 0.45%。由此可知響應面法優化的青梅酒發酵工藝參數準確可靠,具有一定的實際應用價值。

2.6 后發酵條件的確定

陳釀溫度越低,越有利于促進酒液中可溶性固形物含量的降低及酒度提高, 但是所需的后發酵時間也相應延長。后發酵期間會發生一系列物理的、化學的和生物化學的變化,適宜的溫度條件有利于蛋自質、死酵母、果膠等固形物的加速沉降,并通過氧化作用加速新酒的陳釀,顯著改善酒質,促進其醇厚柔和口味的形成。結合感官評價,后發酵溫度 13℃,后發酵時間為 90d,發酵可獲得較好的效果。

3 結論

通過研究青梅酒的發酵工藝,采用 Box-Behnken設計優化發酵工藝, 試驗表明最佳工藝參數為接種量 0.8g/L 青梅汁起始糖度為 22%,pH 為 5.00,在20℃發酵 12d 后,將原酒置于 13℃后發酵 90d,可獲得色澤金黃,酒香純正,柔和,口味協調,典型性突出,且符合現代健康要求的低度半干型青梅果酒。

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