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树莓果酒发酵技术研究与条件优化

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烟台果树2020-1(总149)试验研究树莓果酒发酵技术研究与条件优化胡大佐I孙蕾2赵登超2王成忠1贾明2**孙锐1 *('齐鲁工业大学(山东省科学院)食品科学与工程学院,济南250353;2山东省林业科学研究院经济林研究所,济南250014)摘要:以市售树莓为原料,以酒精度、残糖量、总酸度为测定指标,单因素试验研究了酵母菌种类、

接种量、发酵温度、时间、pH值等因素对树莓果酒发酵过程及品质的影响,优化了发酵工艺参数。结果表 明:最适酵母为71B酵母,酵母接种量0.20 mg/mL、发酵温度30咒、发酵6 d、pH值为4.00时,可获得最 好的发酵效果,得到的树莓酒酒精含量可达10.31%(V/V)。关键词:树莓;酒精发酵;酵母菌;发酵条件;工艺优化树莓(Raspberry),是享有\"黄金水果\"之称 的第3代保健水果,蔷薇科(Rosaceae)蔷薇亚科

树莓果酒酿造条件,为树莓酒的大规模生产提

供一定的参考价值。(Rosoideae Focke)悬钩子属(Rubus L.),多年生

落叶灌木果树,广泛分布于北温带、亚热带,我

1材料与方法1.1材料国黑龙江、辽宁、河南、江苏、山东等多个省份均

有栽培。树莓果口感独特,富含花青素、糅花酸和黄

1.1.1原料与试剂树莓果采自河南新乡树莓种植基地。菌种: 葡萄 酒酵母(D254、EC1118、FX10、KD、71B、

酮类物质、水杨酸、抗坏血酸和树莓昔等多种功 能性成分⑴,具有抗菌、抗癌、抗炎、抗氧化、增

K1、ST),购于烟台帝伯仕、乐盼商贸公司。试

剂:葡萄糖、3,5-二硝基水杨酸、氯化氢、氢氧化 钠、酚猷(德州曼巴);碘、碘化钾(山东德彦),以 上试剂均为分析纯。强免疫力、预防疾病和保持人体健康等多种 生物学作用HF,但不耐储运。将新鲜树莓发酵 制成树莓酒,可保留其营养成分和生物活性物

质,适当延长保存时间。据文献报道,树莓酒有

1.1.2仪器与设备JYL-Y8PLUS打浆机(山东九阳);JW—

一定的辅助降血脂功效冏。此外,发酵制成的树 莓酒中还保留有钾、钙、钠、镁等大量元素及锌、

1032离心机(安徽嘉文);DSX-280KB30高压

灭菌锅(上海申安);722s分光光度计(上海仪

铁、锡、铜等微量元素⑴。随着人民生活水平的

提高,口感更佳、具有营养保健功能的发酵型 果酒,在我国将具有广阔的消费市场和发展前 景曰。电);SPX-250B-Z恒温培养箱(上海博田);

LCD-A500分析天平(福州华志);YP10002电

子天平(上海光正);PHS-3C pH计(上海仪

目前市售树莓果酒酸度略高,口感体验受 电);酒精计(武强县胜启仪表厂)。到一定影响。为进一步优化树莓酒品质,本试验

1.2研究方法1.2.1 树莓酒发酵工艺优化方法1.2.1.1适宜酵母的筛选 分别取7种不同葡

萄酒酵母1 g接入100 mL纯净水中,30七活 化30 min,取4 mL活化后的酵母液分别接入pH

研究了酵母菌种、接种量、环境温度、发酵时间、

pH值等多个发酵过程的关键因素,以发酵液的

酒精度、还原糖、总酸为评价指标,分析探究树

莓果酒发酵的最佳工艺条件,旨在得到最优的

收稿日期:2019-11-28基金项目:山东省重点研发计划(2017NC210008) °作者简介:胡大佐,男,硕士研究生,主要从事食品资源开发研究。*通信作者:贾明,女,副研究员,主要进行经济林资源开发研究。E-mail:happyjiaming@126.com*通信作者:孙锐,男,副教授,主要进行食品资源开发研究。E-mail:sr@qlu.edu.cn13-烟台果树2020-1(总149)值4.0、糖度20 °Brix的200 g树莓汁中,38七下

试验研究1.2.1.6发酵期间酒精度与还原糖的变化取 0.20 mg/mL的71B酵母活化液接入pH值4.0、

糖度20 °Brix的200 g树莓汁中,在38七下发 酵6 d。每1 d取样检测,记录1~6 d的酒精含

发酵6d。测定发酵液酒精度、残糖量、总酸,筛 选最适酵母菌种。1.2.1.2适宜接种量的筛选 取71B酵母活化

液接入pH值4.0、糖度20 °Brix的200 g树莓

量及还原糖的变化。汁中,接种量分别为0.10 mg/mL、0.20 mg/mL、 1.2.2理化分析检测方法还原糖(以葡萄糖计)测定:3,5-二硝基水 杨酸比色法问;酒精度测定:GB/T15038-2006 酒精计法⑴];总酸(以乙酸计)的测定:电位滴定

0.30 mg/mL、0.40 mg/mL 和 0.50 mg/mL,38 七下

发酵6d。测定发酵液的酒精度、酸度和残糖 量,确定最适接种量。1.2.1.3 发酵温度对酒精发酵的影响取 法M;pH值测定:pH计法。0.20 mg/mL的71B酵母活化接入pH值4.0、

糖度20 °Brix的200 g树莓汁中,不同温度条

1.2.3统计分析单个因素3次平行试验,计算试验结果 平均值与标准差,利用SPSS 23统计软件进行 数据处理,采用单因素方差分析,显著性水平

件下发酵6 d,温度分别设为27七、30七、33七、

36七和39 °CO测定发酵液的酒精度、酸度和残

糖量,确定最适发酵温度。P<0.05o1.2.1.4 发酵pH值对酒精发酵的影响 取

0.20 mg/mL的71B酵母活化液接入不同pH值、

糖度20 °Brix的200 g树莓汁中,pH值分别设

2结果与分析2.1最适酵母菌种筛选添加不同酵母菌种发酵后总酸、酒精度、 残糖量的对比结果见表1。酵母菌种是影响果

为 3.0、4.0、5.0、6.0 和 7.0,38 咒下发酵 6 d。

测定发酵液的酒精度、酸度及残糖量,确定最适

pH值。1.2.1.5

发酵时间对酒精发酵的影响取

酒发酵过程的重要因素之一,不同酵母菌种 对还原糖的利用率不同导致其发酵能力、发

0.20 mg/mL的71B酵母活化液接入pH值 4.00、糖度20 °Brix的200 g树莓汁中,38 T下

分别培养2 d、4 d、6 d、8 d和10 d。发酵结束时 测定发酵液的酒精度、酸度和残糖量,确定适宜 的发酵时间。酵速率及产香能力有较大的差异,从而影响果 酒品质问。由表1可看出,酵母菌种71B发酵所

得酒精度(9.73%)、还原糖含量(0.35 mg/mL)居

中,总酸最低,仅为&11 g/L,为获得最终酸度 较低的树莓酒,71B作为下一步试验的菌种。表1不同酵母菌酒精发酵的成分比较菌种总酸/g・L\"酒精度/%,v/v还原糖/mg - mL_,D254KD8.40±0.0.192.2最适接种量选择酵母菌接种量对树莓酒发酵成分含量的影

温度过高不利于酵母活性\"6-l7lo本次试验选取

响见图lo接种量不足会导致发酵时间过长,过 高会导致发酵液中氧含量不足问,适宜接种量 可缩短发酵时间、降低样品污染几率。27-39七,3七为梯度,探究温度对树莓酒发酵的

影响。发酵后树莓酒各成分含量变化见图2。由图2可知,随温度升高,酵母菌活力提 升、生长繁殖速度加快,产酸能力增强脚,导致 总酸含量随之升高;以30七为临界值,还原糖

由图1可知,随着酵母接种量的变化,总 酸含量曲线波动不大,酵母接种量对总酸含

量的影响不明显。酒精度随接种量的增加呈 先升高后降低的趋势,原因在于接种量较低 时,酵母菌生长代谢速度较慢.酒精发酵速度

最低(0.25 mg/mL),酒精含量最高(10.17% ,

V/V)。低于30七时,酒精含量随温度上升而升

高,高于30覽时,酒精度随温度的上升而下降,

低;接种量过高会导致酵母菌生长速度过快、 竞争激烈,产生代谢废物破坏酵母菌生存环

发酵温度39七时酒精度仅为7.82%,V/V,其原 因是酵母菌在较低温度条件下生长速度慢,酒 精转化效率低,温度过高时,酵母菌衰老速度

境,不利于酒精的产生;与高辰哲等g研究红

树莓酒发酵工艺的发现相似。还原糖含量随 快、代谢能力不足,不利于还原糖转化为酒 精问。因此选择总酸含量偏低、酒精转化率高的

着接种量增加而逐渐降低,这是由于接种量 增加、酵母菌的生长代谢速率随之升高,还 原糖消耗速度增加。综合考虑还原糖含量和

30紀为树莓酒的最适发酵温度。2.4适宜发酵时间的选择发酵过程中总酸、还原糖、酒精度等成分含

酒精度转化率,选择0.2 mg/mL为最适接种

量。-----总酸(g/L) ----酒構度(爲询 二£ ■还原療(辄应)量变化见图3。由图3可知,随发酵时间延长,

0.30还原糖含量呈现降低趋势,6 d后趋于平缓,说

明还原糖不断被消耗转化为酒精,酒精度先升 高后降低,发酵第6 d酒精含量最高(10.1%,

A/A 悝序眞

壬0. 200.10 SV/V),总酸含量较低(8.18 g/L),之后酒精度逐渐

降低。这是由于发.酵时间延长,酵母数量达到一

定程度,代谢废物积累,不利于酵母生长,酵母

o0.1

1_'—■―~_ 0.000.2 0.3 0.4 0.5菌衰老死亡,杂菌滋生,消耗酒精而使酒精度下

接种量金・「降㈢切1。为确保酵母产生足够量酒精,避免发酵 时间过长导致醋酸发酵使酒精含量下降㈤,选

图1接种量对酒精发酵的影响(

®t)%»三酸 穡«( m00瘵

L

M

择6 d为树莓酒发酵最佳时间。-----总酸(c/L)

酒精度(%. V/V)0. 900. 80-还原檐會

o ------------1------------1------------1------>------1------>------ 00. 700. 600. 500. 400. 300. 20A/A<・鰹媒凰

27 30 33 36 390.100.00发酵温度比图2发酵温度对酒精发酵的影响2 4 6 8 10发酵时间/d2.3适宜发酵温度的选择图3发酵时间对酒精发酵的影响15烟台果树2020-1(总149)试验研究2.5不同pH值对酒精发酵的影响

不同pH值对发酵过程中总酸、还原糖、酒

3结论通过单因素试验优化树莓酒的发酵条件, 得出树莓酒酒精发酵的最佳工艺条件为:酵

精成分含量的影响见图4。2 1OA

-----总酸(g/L)• ----酒精度(%» V/V)♦ - ■•还原糖(卿/龜\\1.21母菌种71B、接种量0.2吨/mL、温度30弋、初 始pH值为4.0、发酵时间6 d。该条件下所得

酵母活性,抑制发酵过程,发酵效果差;pH值为

4.0时,酒精含量最高,达10.23%,V/V,还原糖

最低(0.27 mg/mL),酵母发酵效率最高。随pH

值升高,发酵液易感染杂菌,且酸度抑制发酵过 程,还原糖不降反升,酒精度、酸度均呈降低

趋势冋,故最适宜pH值为4.0。2.6最佳条件发酵酒精度及时间的变化依据之前试验所得数据确定最佳发酵条件

进行发酵。每1 d取样检测,记录酒精含量与还

原糖变化,结果见图5。由图5可知,前2d酒 精发酵速度较快,第2d时酒精度为6.93%,V/V, 从第3d起酒精度上升速度、还原糖消耗速度

均有所减缓,第6 d时酒精含量达10.31%,V/V, 还原糖降至0.24 mg/mL,总酸度平稳,约为8.12 g/Lo12-----总酸(g/L)•一 酒楕度(%, V/V) -| 0.9一 -还原糖(mg/mL) T .A/AVI3 \"0.86 42 O

树莓酒酒精含量可达10.31%,V/V,酸度约

0.60.48.12 g/L,产品酸度较低,口感温和,品质优

良。0.204

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2

3

4

5

发酵时间/d[13] 傅力,章运,郑灿龙.哈密瓜酒酵母的筛选及哈(下转第12页)图5最佳条件酒精度及还原糖变化烟台果树2020-1 (总149)倍、1 000倍石灰水处理的防效好,施药7d、14d

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