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摘要:检测酿酒酵母FM-S-115、FY4和Lmb-1的耐糖、耐乙醇和耐SO2特性,再接种到黑莓汁中观察实际发酵效果,综合对比丹麦生物科技公司的商业发酵剂酵母RHYTHM.nsac,筛选出1株性能更优良的菌株FM-S-115。以加糖量、酵母添加量和发酵温度3个因素优化发酵条件,考察主要营养成分和感官品质的变化,得出最适发酵工艺。结果表明,FM-S-115为最适发酵菌种,加糖量8%、接种量7.0%,20 ℃是最适发酵温度,该条件下发酵的果酒口感协调、色泽鲜艳、乙醇度适宜。
关键词:低度黑莓果酒;酿酒酵母;发酵工艺
黑莓为蔷薇科悬钩子属灌木,果实饱满,丰富多汁,色泽宜人,香味浓郁,富含多种色素、有机酸和维生素以及多种矿物质元素[1]。江苏省中国科学院植物研究所于20世纪80年代从美国引入黑莓,通过数十年来的选育与试种,已基本掌握其生长、结果习性,目前在江苏省南京市溧水区有较大的种植面积[2]。黑莓皮薄汁多,采摘之后不易保藏,加工成果酒是其产业发展的一个主要方向。
黑莓果酒是随着黑莓的种植逐渐兴起的新型食品,在原料的基础之上,不仅富含多酚类物质,而且有着比其他果酒更有效的体外抗氧化的功效[3]。此外,黑莓中丰富的花青素也可预防心血管病,有效改善血管健康状况,减少动脉粥样硬化,预防冠心病和中风并降低患病风险[4]。低度果酒是乙醇含量比普通果酒低(体积分数为1.0%~8.0%),而营养成分基本不变的一类新型果酒[5],不仅符合中国居民膳食指南推荐的健康饮食习惯,也可供更多种类人群食用,如青少年、老人等,是酒类研究的热点方向。本试验以酿酒酵母FM-S-115、FY4和Lmb-1为发酵菌种,首先检测该3株菌株的耐糖、耐乙醇和耐SO2的特性,再发酵黑莓汁,测量发酵前后残糖量、总酚含量、花色苷含量、单宁含量、乙醇度和颜色6个理化指标的變化,与科汉森(中国)有限公司的商业发酵剂酿酒酵母RHYTHM.nsac对比,以筛选出品质能与RHYTHM.nsac相当或者更优的菌株。使用该菌株发酵黑莓汁,以加糖量、酵母添加量和发酵温度3个因素优化发酵工艺,测量果酒感官品质,选择感官品质最好的为最适发酵工艺。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 试验原料 黑莓冻果(-18 ℃贮藏)(南京双吉农业发展有限公司);酿酒酵母FM-S-115、FY4和Lmb-1,保存于江苏省农业科学院农产品加工研究所食品生物工程研究室;商业发酵剂RHYTHM.nsac[科汉森(中国)有限公司]。
1.1.2 主要试剂 马铃薯葡萄糖肉汤培养基(PDB,北京奥博星生物技术有限责任公司);白砂糖(食品级,苏果超市有限公司);果胶酶(食品级,宁夏夏盛实业集团有限公司);偏重亚硫酸钾(食品级,上海杰兔工贸有限公司)。
1.2 仪器与设备
UV-1600PC紫外分光光度计(上海美普达仪器有限公司);SW-CJ-1C双人单面净化工作台(苏州净化设备有限公司);LHS-80HC-Ⅰ生化培养箱(上海一恒科学仪器有限公司);YS6060台式分光测色仪(深圳三恩时科技有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 试验时间和地点 本试验于2019年5—7月在江苏省农业科学院农产品加工研究所食品生物工程研究室完成。
1.3.2 黑莓果酒的制作工艺 冷冻黑莓果→解冻→打浆→调配(加白砂糖、果胶酶和焦亚硫酸钾)→接种→发酵→原酒。
1.3.3 最佳酿酒酵母的筛选 通过测定酵母的耐糖、耐乙醇和耐SO2性能来筛选菌株。以PDB为基础培养基,分别改变糖含量为2.0%、10.0%、140%、16.0%、18.0%和22.0%,改变乙醇含量为2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%和12.0%,改变SO2浓度为300、400、500、600、700 mg/L,每组试验1个变量,其他条件保持一致,将预先活化好的菌液(菌体浓度为1.01×108~1.11×108 CFU/mL)以3%的接种量接入培养液中,28 ℃、150 r/min,培养16 h,3组平行试验,测定菌体稀释5倍下菌液的D600 nm。
检测实际发酵中4株酵母性能。将4株菌以5%的接种量接种到黑莓汁中,观察其发酵时间,发酵结束时的残糖量、总酚含量、花色苷含量、单宁含量、色差和整体感官品质。将FM-S-115、FY4与Lmb-1和商业发酵剂RHYTHM.nsac 为参照,选出最合适的发酵菌种。
1.3.4 低度黑莓果酒发酵工艺的单因素试验 以加糖量、酵母添加量和发酵温度3个因素优化发酵工艺。加糖量直接决定果酒的乙醇度,纯黑莓汁的糖含量为110 g/L,选择加糖量为0.0、4.0%和80% 3个梯度;酵母添加量选择3.0%、5.0%、70%、9.0% 4个梯度;发酵温度选择20、25、30 ℃ 3个梯度。每组试验1个变量,其他条件须一致。每组试验重复3次,残糖量4 g/L以下即为发酵结束,测量各指标的变化。
1.3.5 低度黑莓果酒发酵工艺优化的正交试验 单因素试验确定加糖量、酵母添加量和培养温度3个因素3个水平,借助正交设计助手Ⅱ软件,确定最适合低度黑莓果酒酿造的条件。正交试验的因素和水平设计见表1。
1.3.6 各指标的检测方法 残糖量测定使用苯酚硫酸法,具体步骤见参考文献[6]。
总酚含量测定用Folin-酚试剂法,具体步骤见参考文献[7]。
花色苷含量测定使用pH值示差法,具体步骤见参考文献[8]。
单宁含量测定采用甲基纤维素沉淀法。(1)标准曲线的制作。以表儿茶素水溶液计,分别测浓度为0、10、25、50、75、100、150、200 mg/L的表儿茶素水溶液在280 nm下的吸光度,以表儿茶素水溶液浓度为横坐标、吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得到标准曲线回归方程y=0.009 81x 0.028 8,r2=0996 1。(2)样品的单宁含量测定。2支试管,各取样 200 μL,分别加入2 400 μL蒸馏水(对照组)和004%甲基纤维素(处理组),摇匀静置3 min,各加1 600 μL饱和硫酸铵溶液,定容至8 mL。摇匀静置10 min,离心10 min,转速1 000 r/min,取上清液,测2支试管的D280 nm。 D280 nm(单宁)=D280 nm(对照组)-D280 nm(处理组)。(1)
乙醇度的测定采用蒸馏法,具体步骤见参考文献[8]。
色差的检测方法。采用CIELab颜色参数[9]测定果酒的颜色。参考该方法使用色差仪测出参数L*(亮度)、a*(红绿)和b*(黄蓝)。总色差(ΔE*)是用来描述2组颜色整体对比差异的参数。
感官评定。根据 GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的感官分析法[10],分别从色泽、澄清度、香气、滋味及典型性对黑莓果酒进行感官评定(表2)。
2 结果与分析
2.1 4株酵母的耐糖性能测定
果酒酿造,须适量添加果胶酶、葡萄糖和SO2,以助充分发酵和抑菌,酿酒酵母须对这3种物质具有一定的耐性。由图1看出,在10.0%~14.0%的添加量内,所有菌株生长良好;大于14.0%时,生长量开始下降,与刘畅等试验得出在糖含量10.0%之后就开始下降[11]相比,本试验的4株菌株耐糖性更高。虽总体趋势相似,菌株之间各有不同,FM-S-115和RHYTHM.nsac的生长量始终高于FY4和Lmb-1,且前者最适生长浓度更高。
2.2 4株酵母的耐乙醇性能测定
由图2可知,乙醇对酵母有抑制作用。在浓度为0.0~6.0%内,所有菌株均能保持较高的生长密度;6.0%~8.0%时开始下降,FY4和Lmb-1菌体密度下降速度缓慢,FM-S-115和RHYTHM. nsac下降迅速;乙醇浓度大于8.0%时,所有菌株的生长被严重抑制;12.0%时,除了Lmb-1的D600 nm值还能保持在0.5左右,其他菌株均接近于0,基本停止生長,可见Lmb-1相比其他几株菌更耐乙醇,在酿造高度酒上具有很大优势。与李铮等的试验结果得出的乙醇耐受性达到16.0%[12]相比,本试验4株酵母耐受性较低,还有待驯化提高。然而在酿造低度果酒上,4株菌均能够成为优势菌,完成发酵进程。
2.3 4株酵母的耐SO2性能测定
由图3可知,在300 mg/L以内,4株菌均有较高的耐受性;大于300 mg/L时,菌体密度下降明显,但D600 nm值仍保持相对较高,在0.9左右。可见,相比于吴启凤等研究得出仅有1株菌能在300 mg/L浓度下存活的结果[13]来说,试验中4株菌均有较高的耐SO2性。虽FY4和Lmb-1的耐性略低于其他2株菌,在酿酒所需浓度内,4株菌均能满足发酵要求。
2.4 4株酵母的黑莓果酒发酵性能测定
在有氧的条件下,酵母通过呼吸作用将黑莓汁中的白砂糖转化为乙醇和其他副产物,有些为有益副产物,赋予果酒独特的芳香风味,少量为有害产物,抑制酵母生长,所以菌种不同,发酵产酒的风味和口感各异[14]。由表3可知,4株菌中FM-S-115和RHYTHM.nsac感官品质最好,作为1株较为成熟的发酵菌株,RHYTHM.nsac各活性物质均损失较少,FM-S-115与之相比,各指标大致相同,且FM-S-115发酵结束所需时间更短,发酵速度更快,这一点在实际生产中意义重大。
综合耐糖、耐乙醇和耐SO2性能和菌株发酵黑莓果酒品质分析的结果,菌株FM-S-115 的耐糖、耐乙醇和耐SO2性最好,发酵过程对黑莓中的活性物质损失最小且乙醇度较高。和性能成熟的商业发酵剂RHYTHM. nsac相比,FM-S-115各方面性能与其接近,且发酵时间更短,因此选择FM-S-115为低度黑莓果酒的最佳发酵菌种。
2.5 低度黑莓果酒发酵工艺优化的单因素试验
2.5.1 加糖量对果酒发酵的影响 由表4可以看出,加糖量越高, 发酵时间越长,乙醇度和总色差的变化明显,未加糖处理组的初始总糖含量为118613 g/L,发酵时间短,结束时乙醇含量低,黑莓的酸味略重,酒香上略有欠缺;4.0%加糖量处理组的初始总糖含量为 222.613 g/L,发酵结束活性物质花色苷、单宁损失较多,且感官品质略差;8.0%的加糖量处理组的初始糖含量为286.347 g/L,发酵结束时乙醇度达到7.5%,含量适中,但总色差变化较明显,色泽损失较多。整体感观上,8.0%的加糖量的感观评分最高,果酒澄清透明,有光泽,香气纯正、优雅,酒体丰满、醇厚协调,黑莓的酸味和酒体的香味融合较好,且乙醇度相对较低,符合市场需求,因此8.0%是最合适的加糖量。
2.5.2 酵母添加量对果酒发酵的影响 由表5可知,酵母添加量对各个指标均有不同程度的影响。酵母添加量为3.0%和5.0%时,发酵时间略长;接种量为7.0%时,发酵时间最短,总酚、花色苷和单宁保留量最多,且感官评分最高;随着接种量的继续增大,感官评分开始下降,可能原因是接种量过大导致营养物质一部分被用于酵母的增殖,而用于无氧呼吸发酵的减少,乙醇含量降低[15],且营养物质大量消耗和有害代谢产物积累,使发酵环境变差,从而导致菌体过早衰老自溶[16]。因此,试验中选择7.0%为最适酵母添加量。
2.5.3 温度对果酒发酵的影响 由表6可以看出,随着发酵温度的升高,酵母活性提高,发酵时间缩短,感官评分逐渐降低,在20 ℃时口感最好。温度过低,发酵时间长,易发酵不彻底;温度过高会使酵母活动加剧,导致酵母过早老化死亡,同时伴随一些高级醇等副产物的产生,影响果酒的风味和品质[17],因此选择20 ℃为最适发酵温度。
2.6 低度黑莓果酒发酵工艺优化的正交试验
本研究选择加糖量、酵母添加量、发酵温度3个变量因素作为低度黑莓果酒品质的影响因素。以感官评分为考察指标,按照表1进行试验,试验结果见表7。由表7可知,3个因素对黑莓果酒的感官评分的影响大小依次为发酵温度、加糖量和酵母添加量,最佳组合为A2B2C2,即发酵温度为20 ℃,加糖量8%,接种量为7%。由表8可知,发酵温度、加糖量、酵母添加量对黑莓果酒感官评分影响都显著(P<0.05)。 2.7 验证试验
按照所得最优试验条件进行黑莓果酒发酵,重复3次,进行验证,发酵后黑莓果酒中的主要营养成分为:总酚含量为2 695.46 mg/L,花色苷含量为564.05 mg/L,单宁含量为1 899.54 mg/L,色差(ΔE*)为9.72,乙醇度为7.63%。在此条件下发酵的低度黑莓果酒的乙醇度适宜,酒体柔和,口感上乘,感官评分可达88.51分。
3 结论
随着黑莓产量日益增加,黑莓果酒的研究也愈加深入:从单一发酵酒到复合果酒,从单一发酵剂到多种发酵剂混合使用,从高度酒到低度酒,产品逐渐丰富多样化。本研究从低度酒方向出发,以商业果酒发酵剂RHYTHM. nsac为对照,从实验室保存的、具有优良发酵性能的酿酒酵母中筛选适合黑莓低度果酒发酵的菌株,并对其发酵工艺进行优化,获得结果如下:通过耐性试验和实际发酵性能评估选择出1株性能成熟的酿酒酵母FM-S-115。以加糖量、酵母添加量和发酵温度为主要因素优化FM-S-115发酵低度黑莓果酒工艺,获得最佳发酵工艺为:发酵温度20 ℃,加糖量8%,接种量7%。在此条件下发酵的低度黑莓果酒的乙醇度适宜,酒体柔和,口感上乘,感官评分可达8851分。
参考文献:
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关键词:低度黑莓果酒;酿酒酵母;发酵工艺
黑莓为蔷薇科悬钩子属灌木,果实饱满,丰富多汁,色泽宜人,香味浓郁,富含多种色素、有机酸和维生素以及多种矿物质元素[1]。江苏省中国科学院植物研究所于20世纪80年代从美国引入黑莓,通过数十年来的选育与试种,已基本掌握其生长、结果习性,目前在江苏省南京市溧水区有较大的种植面积[2]。黑莓皮薄汁多,采摘之后不易保藏,加工成果酒是其产业发展的一个主要方向。
黑莓果酒是随着黑莓的种植逐渐兴起的新型食品,在原料的基础之上,不仅富含多酚类物质,而且有着比其他果酒更有效的体外抗氧化的功效[3]。此外,黑莓中丰富的花青素也可预防心血管病,有效改善血管健康状况,减少动脉粥样硬化,预防冠心病和中风并降低患病风险[4]。低度果酒是乙醇含量比普通果酒低(体积分数为1.0%~8.0%),而营养成分基本不变的一类新型果酒[5],不仅符合中国居民膳食指南推荐的健康饮食习惯,也可供更多种类人群食用,如青少年、老人等,是酒类研究的热点方向。本试验以酿酒酵母FM-S-115、FY4和Lmb-1为发酵菌种,首先检测该3株菌株的耐糖、耐乙醇和耐SO2的特性,再发酵黑莓汁,测量发酵前后残糖量、总酚含量、花色苷含量、单宁含量、乙醇度和颜色6个理化指标的變化,与科汉森(中国)有限公司的商业发酵剂酿酒酵母RHYTHM.nsac对比,以筛选出品质能与RHYTHM.nsac相当或者更优的菌株。使用该菌株发酵黑莓汁,以加糖量、酵母添加量和发酵温度3个因素优化发酵工艺,测量果酒感官品质,选择感官品质最好的为最适发酵工艺。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 试验原料 黑莓冻果(-18 ℃贮藏)(南京双吉农业发展有限公司);酿酒酵母FM-S-115、FY4和Lmb-1,保存于江苏省农业科学院农产品加工研究所食品生物工程研究室;商业发酵剂RHYTHM.nsac[科汉森(中国)有限公司]。
1.1.2 主要试剂 马铃薯葡萄糖肉汤培养基(PDB,北京奥博星生物技术有限责任公司);白砂糖(食品级,苏果超市有限公司);果胶酶(食品级,宁夏夏盛实业集团有限公司);偏重亚硫酸钾(食品级,上海杰兔工贸有限公司)。
1.2 仪器与设备
UV-1600PC紫外分光光度计(上海美普达仪器有限公司);SW-CJ-1C双人单面净化工作台(苏州净化设备有限公司);LHS-80HC-Ⅰ生化培养箱(上海一恒科学仪器有限公司);YS6060台式分光测色仪(深圳三恩时科技有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 试验时间和地点 本试验于2019年5—7月在江苏省农业科学院农产品加工研究所食品生物工程研究室完成。
1.3.2 黑莓果酒的制作工艺 冷冻黑莓果→解冻→打浆→调配(加白砂糖、果胶酶和焦亚硫酸钾)→接种→发酵→原酒。
1.3.3 最佳酿酒酵母的筛选 通过测定酵母的耐糖、耐乙醇和耐SO2性能来筛选菌株。以PDB为基础培养基,分别改变糖含量为2.0%、10.0%、140%、16.0%、18.0%和22.0%,改变乙醇含量为2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%和12.0%,改变SO2浓度为300、400、500、600、700 mg/L,每组试验1个变量,其他条件保持一致,将预先活化好的菌液(菌体浓度为1.01×108~1.11×108 CFU/mL)以3%的接种量接入培养液中,28 ℃、150 r/min,培养16 h,3组平行试验,测定菌体稀释5倍下菌液的D600 nm。
检测实际发酵中4株酵母性能。将4株菌以5%的接种量接种到黑莓汁中,观察其发酵时间,发酵结束时的残糖量、总酚含量、花色苷含量、单宁含量、色差和整体感官品质。将FM-S-115、FY4与Lmb-1和商业发酵剂RHYTHM.nsac 为参照,选出最合适的发酵菌种。
1.3.4 低度黑莓果酒发酵工艺的单因素试验 以加糖量、酵母添加量和发酵温度3个因素优化发酵工艺。加糖量直接决定果酒的乙醇度,纯黑莓汁的糖含量为110 g/L,选择加糖量为0.0、4.0%和80% 3个梯度;酵母添加量选择3.0%、5.0%、70%、9.0% 4个梯度;发酵温度选择20、25、30 ℃ 3个梯度。每组试验1个变量,其他条件须一致。每组试验重复3次,残糖量4 g/L以下即为发酵结束,测量各指标的变化。
1.3.5 低度黑莓果酒发酵工艺优化的正交试验 单因素试验确定加糖量、酵母添加量和培养温度3个因素3个水平,借助正交设计助手Ⅱ软件,确定最适合低度黑莓果酒酿造的条件。正交试验的因素和水平设计见表1。
1.3.6 各指标的检测方法 残糖量测定使用苯酚硫酸法,具体步骤见参考文献[6]。
总酚含量测定用Folin-酚试剂法,具体步骤见参考文献[7]。
花色苷含量测定使用pH值示差法,具体步骤见参考文献[8]。
单宁含量测定采用甲基纤维素沉淀法。(1)标准曲线的制作。以表儿茶素水溶液计,分别测浓度为0、10、25、50、75、100、150、200 mg/L的表儿茶素水溶液在280 nm下的吸光度,以表儿茶素水溶液浓度为横坐标、吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,得到标准曲线回归方程y=0.009 81x 0.028 8,r2=0996 1。(2)样品的单宁含量测定。2支试管,各取样 200 μL,分别加入2 400 μL蒸馏水(对照组)和004%甲基纤维素(处理组),摇匀静置3 min,各加1 600 μL饱和硫酸铵溶液,定容至8 mL。摇匀静置10 min,离心10 min,转速1 000 r/min,取上清液,测2支试管的D280 nm。 D280 nm(单宁)=D280 nm(对照组)-D280 nm(处理组)。(1)
乙醇度的测定采用蒸馏法,具体步骤见参考文献[8]。
色差的检测方法。采用CIELab颜色参数[9]测定果酒的颜色。参考该方法使用色差仪测出参数L*(亮度)、a*(红绿)和b*(黄蓝)。总色差(ΔE*)是用来描述2组颜色整体对比差异的参数。
感官评定。根据 GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的感官分析法[10],分别从色泽、澄清度、香气、滋味及典型性对黑莓果酒进行感官评定(表2)。
2 结果与分析
2.1 4株酵母的耐糖性能测定
果酒酿造,须适量添加果胶酶、葡萄糖和SO2,以助充分发酵和抑菌,酿酒酵母须对这3种物质具有一定的耐性。由图1看出,在10.0%~14.0%的添加量内,所有菌株生长良好;大于14.0%时,生长量开始下降,与刘畅等试验得出在糖含量10.0%之后就开始下降[11]相比,本试验的4株菌株耐糖性更高。虽总体趋势相似,菌株之间各有不同,FM-S-115和RHYTHM.nsac的生长量始终高于FY4和Lmb-1,且前者最适生长浓度更高。
2.2 4株酵母的耐乙醇性能测定
由图2可知,乙醇对酵母有抑制作用。在浓度为0.0~6.0%内,所有菌株均能保持较高的生长密度;6.0%~8.0%时开始下降,FY4和Lmb-1菌体密度下降速度缓慢,FM-S-115和RHYTHM. nsac下降迅速;乙醇浓度大于8.0%时,所有菌株的生长被严重抑制;12.0%时,除了Lmb-1的D600 nm值还能保持在0.5左右,其他菌株均接近于0,基本停止生長,可见Lmb-1相比其他几株菌更耐乙醇,在酿造高度酒上具有很大优势。与李铮等的试验结果得出的乙醇耐受性达到16.0%[12]相比,本试验4株酵母耐受性较低,还有待驯化提高。然而在酿造低度果酒上,4株菌均能够成为优势菌,完成发酵进程。
2.3 4株酵母的耐SO2性能测定
由图3可知,在300 mg/L以内,4株菌均有较高的耐受性;大于300 mg/L时,菌体密度下降明显,但D600 nm值仍保持相对较高,在0.9左右。可见,相比于吴启凤等研究得出仅有1株菌能在300 mg/L浓度下存活的结果[13]来说,试验中4株菌均有较高的耐SO2性。虽FY4和Lmb-1的耐性略低于其他2株菌,在酿酒所需浓度内,4株菌均能满足发酵要求。
2.4 4株酵母的黑莓果酒发酵性能测定
在有氧的条件下,酵母通过呼吸作用将黑莓汁中的白砂糖转化为乙醇和其他副产物,有些为有益副产物,赋予果酒独特的芳香风味,少量为有害产物,抑制酵母生长,所以菌种不同,发酵产酒的风味和口感各异[14]。由表3可知,4株菌中FM-S-115和RHYTHM.nsac感官品质最好,作为1株较为成熟的发酵菌株,RHYTHM.nsac各活性物质均损失较少,FM-S-115与之相比,各指标大致相同,且FM-S-115发酵结束所需时间更短,发酵速度更快,这一点在实际生产中意义重大。
综合耐糖、耐乙醇和耐SO2性能和菌株发酵黑莓果酒品质分析的结果,菌株FM-S-115 的耐糖、耐乙醇和耐SO2性最好,发酵过程对黑莓中的活性物质损失最小且乙醇度较高。和性能成熟的商业发酵剂RHYTHM. nsac相比,FM-S-115各方面性能与其接近,且发酵时间更短,因此选择FM-S-115为低度黑莓果酒的最佳发酵菌种。
2.5 低度黑莓果酒发酵工艺优化的单因素试验
2.5.1 加糖量对果酒发酵的影响 由表4可以看出,加糖量越高, 发酵时间越长,乙醇度和总色差的变化明显,未加糖处理组的初始总糖含量为118613 g/L,发酵时间短,结束时乙醇含量低,黑莓的酸味略重,酒香上略有欠缺;4.0%加糖量处理组的初始总糖含量为 222.613 g/L,发酵结束活性物质花色苷、单宁损失较多,且感官品质略差;8.0%的加糖量处理组的初始糖含量为286.347 g/L,发酵结束时乙醇度达到7.5%,含量适中,但总色差变化较明显,色泽损失较多。整体感观上,8.0%的加糖量的感观评分最高,果酒澄清透明,有光泽,香气纯正、优雅,酒体丰满、醇厚协调,黑莓的酸味和酒体的香味融合较好,且乙醇度相对较低,符合市场需求,因此8.0%是最合适的加糖量。
2.5.2 酵母添加量对果酒发酵的影响 由表5可知,酵母添加量对各个指标均有不同程度的影响。酵母添加量为3.0%和5.0%时,发酵时间略长;接种量为7.0%时,发酵时间最短,总酚、花色苷和单宁保留量最多,且感官评分最高;随着接种量的继续增大,感官评分开始下降,可能原因是接种量过大导致营养物质一部分被用于酵母的增殖,而用于无氧呼吸发酵的减少,乙醇含量降低[15],且营养物质大量消耗和有害代谢产物积累,使发酵环境变差,从而导致菌体过早衰老自溶[16]。因此,试验中选择7.0%为最适酵母添加量。
2.5.3 温度对果酒发酵的影响 由表6可以看出,随着发酵温度的升高,酵母活性提高,发酵时间缩短,感官评分逐渐降低,在20 ℃时口感最好。温度过低,发酵时间长,易发酵不彻底;温度过高会使酵母活动加剧,导致酵母过早老化死亡,同时伴随一些高级醇等副产物的产生,影响果酒的风味和品质[17],因此选择20 ℃为最适发酵温度。
2.6 低度黑莓果酒发酵工艺优化的正交试验
本研究选择加糖量、酵母添加量、发酵温度3个变量因素作为低度黑莓果酒品质的影响因素。以感官评分为考察指标,按照表1进行试验,试验结果见表7。由表7可知,3个因素对黑莓果酒的感官评分的影响大小依次为发酵温度、加糖量和酵母添加量,最佳组合为A2B2C2,即发酵温度为20 ℃,加糖量8%,接种量为7%。由表8可知,发酵温度、加糖量、酵母添加量对黑莓果酒感官评分影响都显著(P<0.05)。 2.7 验证试验
按照所得最优试验条件进行黑莓果酒发酵,重复3次,进行验证,发酵后黑莓果酒中的主要营养成分为:总酚含量为2 695.46 mg/L,花色苷含量为564.05 mg/L,单宁含量为1 899.54 mg/L,色差(ΔE*)为9.72,乙醇度为7.63%。在此条件下发酵的低度黑莓果酒的乙醇度适宜,酒体柔和,口感上乘,感官评分可达88.51分。
3 结论
随着黑莓产量日益增加,黑莓果酒的研究也愈加深入:从单一发酵酒到复合果酒,从单一发酵剂到多种发酵剂混合使用,从高度酒到低度酒,产品逐渐丰富多样化。本研究从低度酒方向出发,以商业果酒发酵剂RHYTHM. nsac为对照,从实验室保存的、具有优良发酵性能的酿酒酵母中筛选适合黑莓低度果酒发酵的菌株,并对其发酵工艺进行优化,获得结果如下:通过耐性试验和实际发酵性能评估选择出1株性能成熟的酿酒酵母FM-S-115。以加糖量、酵母添加量和发酵温度为主要因素优化FM-S-115发酵低度黑莓果酒工艺,获得最佳发酵工艺为:发酵温度20 ℃,加糖量8%,接种量7%。在此条件下发酵的低度黑莓果酒的乙醇度适宜,酒体柔和,口感上乘,感官评分可达8851分。
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