白小瓊
摘? ?要? 以重慶黔江地區(qū)野生拐棗果梗為原料,采用果酒釀造技術(shù),通過單因素和正交試驗(yàn)研究拐棗果酒加工過程中白砂糖用量、酵母用量(以破碎后的拐棗果梗用量計(jì)算白砂糖、酵母的用量)和發(fā)酵溫度對(duì)拐棗果酒感官評(píng)分、酒精度、總糖和總酸的影響,得出拐棗果梗釀酒最佳工藝條件為:白砂糖用量為拐棗果梗用量的18%,酵母用量為拐棗果梗用量的0.15%,發(fā)酵溫度為22 ℃,在此條件下生產(chǎn)的果酒酒精度為12.0%vol,總酸為7.3 g·L-1,總糖為9.7 g·L-1。
關(guān)鍵詞? ?拐棗;果梗;果酒;發(fā)酵;工藝
中圖分類號(hào):Q949.9;TS262? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ?DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.22.024
拐棗(Hovenia dulcis),學(xué)名枳椇子,是枳椇屬(Hovenia)鼠李科(Rhamnaceae)植物,又稱半甜夜、萬(wàn)壽果,為藥食兩用物質(zhì),可供食用的部分并非果實(shí),而是肉質(zhì)肥厚、外形扭曲、形似雞爪的肉質(zhì)果梗部分。拐棗是我國(guó)西南山區(qū)的特產(chǎn)野果,拐棗在每年10—11月成熟,成熟的果梗外皮呈現(xiàn)紅褐色,有清香的果香味,甘甜可口。
目前,拐棗研究主要集中在食用價(jià)值[1]、成分及活性物質(zhì)[2-7]、提取工藝[8]、發(fā)酵特性及其發(fā)酵工藝[9-12]等方面。綜合已有研究可知,拐棗果梗中總糖含量約為鮮果的30%[4],含有17種必需氨基酸,必需氨基酸占比接近世界衛(wèi)生組織(WHO)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO) 40%的標(biāo)準(zhǔn)[7],另含有大量黃酮類物質(zhì),其具有在抗氧化活性、解酒、保護(hù)肝臟、抗糖尿病、保護(hù)神經(jīng)、減肥降脂等功效[3]。拐棗中高含量糖是果酒制備有利的因素,劉詠等[11]將新鮮拐棗采收后進(jìn)行研磨烘干再進(jìn)行發(fā)酵,充分利用了拐棗中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到香氣純正的拐棗酒。本文采用鮮果直接粉碎發(fā)酵,以單因素和正交試驗(yàn)相結(jié)合考察酵母用量、主發(fā)酵溫度、白砂糖用量對(duì)果酒發(fā)酵的影響,以酒精度、總糖、總酸及感官評(píng)分為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判,探索以新鮮拐棗為原料的果酒發(fā)酵工藝,為拐棗資源的開發(fā)和應(yīng)用提供新思路。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
安琪釀酒酵母(采購(gòu)于重慶市巴南區(qū)李家沱永輝超市)、拐棗(采購(gòu)于重慶市黔江區(qū)南海城農(nóng)貿(mào)市場(chǎng))、白砂糖(采購(gòu)于重慶市巴南區(qū)李家沱永輝超市)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)備
恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn))、電子天平(余姚紀(jì)銘稱重設(shè)備有限公司生產(chǎn))、粉碎機(jī)(湖南吉首忠誠(chéng)制藥機(jī)械廠生產(chǎn))、密封灌(1 L,濟(jì)南臺(tái)有玻璃制品有限公司生產(chǎn))。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 工藝流程(見圖1)
1.3.2 操作步驟
1.3.2.1前處理
拐棗果梗要求新鮮飽滿、無(wú)腐爛、無(wú)病蟲、無(wú)霉變的成熟果,剔除腐爛、有病蟲、未成熟果及枯枝、落葉等,剪除拐棗果端的種子及種皮。拐棗果梗選擇粗大部分,其余部分應(yīng)剔除,以減少壓榨時(shí)苦澀物質(zhì)的溶出量。挑選后進(jìn)行3次清洗,最后一次清洗采用純凈水清洗、瀝干,然后采用粉碎機(jī)進(jìn)行破碎備用。
1.3.2.2酵母活化
將安琪釀酒酵母倒入25 mL含糖5%的白砂糖水中活化,活化溫度為36 ℃,活化好的酵母冷卻備用。
1.3.2.3攪拌混合、裝罐、發(fā)酵
將活化好的酵母直接加入到拐棗果??偭恳槐兜募儍羲?,然后加入到破碎后的拐棗果梗中,攪拌均勻,裝罐進(jìn)行主發(fā)酵。主發(fā)酵的第1至3天每隔12 h攪拌一次,排出發(fā)酵產(chǎn)生的大量氣體;主發(fā)酵的第4至6天每隔24 h攪拌一次。主發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行后發(fā)酵,于20 ℃條件下密罐發(fā)酵至30 d。
1.3.2.4渣液分離,澄清過濾
先用紗布將發(fā)酵后的果梗殘?jiān)c果酒進(jìn)行壓榨分離,然后采用硅藻土進(jìn)行澄清過濾。
1.3.2.5包裝
果酒分離后,采用500 mL瓶進(jìn)行分裝、存儲(chǔ)。
1.3.3 單因素試驗(yàn)
對(duì)安琪釀酒酵母用量、白砂糖用量、主發(fā)酵溫度采用單因素進(jìn)行考察。以破碎后的拐棗果梗用量計(jì)算安琪釀酒酵母、白砂糖用量。安琪釀酒酵母分別以0.10%、0.15%、0.20%的水平添加,發(fā)酵溫度以18 ℃、20 ℃、22 ℃的水平進(jìn)行,白砂糖分別以16%、18%、20%的水平添加。
1.3.4 正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,采用正交試驗(yàn)對(duì)拐棗果酒釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化,安琪釀酒酵母用量、白砂糖用量、主發(fā)酵溫度各取3個(gè)水平,進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)L9(33)。
1.3.5 檢測(cè)方法
感官要求應(yīng)為棕黃色、棕色或淺棕色澄清,有光澤,無(wú)明顯懸浮物及沉淀,具有拐棗果梗的香氣和酒香。酒精度檢測(cè)方法參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 酒中乙醇濃度的測(cè)定》(GB 5009.225—2016)[13],總酸(以乙酸計(jì))、總糖(以葡萄糖計(jì))參照《葡萄酒、果酒通用分析方法》(GB/T 15038—2006)的方法測(cè)定[14]。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素試驗(yàn)
2.1.1 酵母用量對(duì)拐棗果酒品質(zhì)的影響
酵母用量的差異直接影響發(fā)酵程度,能夠通過發(fā)酵結(jié)束后總糖、總酸含量,判斷酵母對(duì)拐棗果酒口感和風(fēng)味的影響。以0.10%、0.15%、0.20%三個(gè)水平進(jìn)行酵母用量試驗(yàn),白砂糖的用量固定為18%,主發(fā)酵溫度為20 ℃發(fā)酵6 d,后發(fā)酵為20 ℃密罐至30 d發(fā)酵結(jié)束。
由表1可知,當(dāng)酵母用量為0.10%時(shí),酒精度為(4.8±0.1)%vol,總糖為(18.7±0.4)g·L-1,總酸為(8.37±0.18)g·L-1;當(dāng)酵母用量為0.15%時(shí),酒精度提升0.8%vol,總糖含量降低2.6 g·L-1,酸度降低1.02 g·L-1,口感上甜度降低;將酵母用量為0.20%與0.15%添加相比,酒精度略為增加,總糖和總酸略為降低,總體差異不明顯。此過程發(fā)酵不徹底,酒精度低,殘?zhí)呛扛?,總酸也較高,口感較甜。因此,選擇酵母用量0.15%為宜。
2.1.2 主發(fā)酵溫度對(duì)拐棗果酒品質(zhì)的影響
拐棗果酒的發(fā)酵分主發(fā)酵和后發(fā)酵,本組試驗(yàn)僅研究主發(fā)酵溫度對(duì)果酒品質(zhì)的影響,以18 ℃、20 ℃、22 ℃三個(gè)水平,酵母用量為0.15%,白砂糖用量為18%,主發(fā)酵發(fā)酵6 d,后發(fā)酵為20℃密罐至30 d發(fā)酵結(jié)束。
由表2可知,當(dāng)溫度為18 ℃時(shí),酒精度為(4.2±0.2)%vol,總糖為(21.3±0.4)g·L-1,總酸為(10.81±0.32)g·L-1;當(dāng)溫度為20 ℃時(shí),酒精度提升2.5%vol,總糖含量降低6.5 g·L-1,酸度降低3.35 g·L-1,總糖降低明顯,口感更好;在22 ℃條件下比20 ℃時(shí)酒精度提升70.1%,總糖降低34.5%,總酸降低提升19.3%。發(fā)酵溫度對(duì)果酒品質(zhì)影響顯著,且隨溫度的升高,酒精度升高,總糖含量降低,總酸在22 ℃時(shí)比
20 ℃時(shí)略為升高。因此,選擇主發(fā)酵溫度22 ℃為宜。
2.1.3白砂糖用量對(duì)拐棗果酒品質(zhì)的影響
拐棗果梗的含糖比較高,但是水分不足,本工藝為了充分利用和溶出果梗中的功效成分,達(dá)到合適的發(fā)酵狀態(tài),添加了一倍果梗量的純凈水,因此需要補(bǔ)充白砂糖作為碳源支撐發(fā)酵,以16%、18%、20%三個(gè)水平進(jìn)行白砂糖用量試驗(yàn),酵母用量固定為0.15%,主發(fā)酵溫度為22 ℃發(fā)酵6 d,后發(fā)酵為20 ℃密罐至30 d發(fā)酵結(jié)束。
由表3可知,當(dāng)白砂糖用量為16%時(shí),酒精度為(9.8±0.1)%vol,總糖為(9.3±0.2) g·L-1,總酸為(7.12±0.34)g·L-1;當(dāng)白砂糖用量為18%時(shí),酒精度提升2.3%vol,總糖含量為(10.3±0.3)g·L-1,酸度為7.16±0.13 g·L-1,酒精度提升明顯,總糖含量略有升高,總酸含量變化不明顯,但口感更好;當(dāng)白砂糖用量為20%時(shí),酒精度變化不明顯,總糖含量相對(duì)于18%時(shí)提升181.6%,總酸含量提升63.4%,大量的還原糖未利用,造成總糖含量較高,總酸也較高,口感不足。因此,選擇白砂糖含量18%為宜。
2.2 拐棗果酒加工工藝優(yōu)化試驗(yàn)
在果酒發(fā)酵過程中,很多因素都會(huì)影響發(fā)酵效果,據(jù)經(jīng)驗(yàn)如酵母活化條件、攪拌時(shí)間、攪拌間隔、主發(fā)酵時(shí)間等都會(huì)對(duì)果酒最終品質(zhì)產(chǎn)生影響,本研究選取對(duì)果酒發(fā)酵品質(zhì)影響最大的3個(gè)因素進(jìn)行L9(33)考察,正交試驗(yàn)因素水平表如表4。
經(jīng)過正交試驗(yàn),由表5可知,主發(fā)酵溫度、白砂糖用量、酵母用量對(duì)果酒產(chǎn)品整體綜合評(píng)定的影響,由極差結(jié)果R分析可知,主發(fā)酵溫度對(duì)果酒品質(zhì)影響最大,其次為白砂糖用量,酵母的用量對(duì)發(fā)酵品質(zhì)影響很小,且最佳組合為A2B2C3,即發(fā)酵溫度為22 ℃,白砂糖用量為18%、酵母用量為0.15%。
3 小結(jié)
經(jīng)過正交試驗(yàn)結(jié)果分析,得出了影響拐棗果酒發(fā)酵品質(zhì)的因素依次為主發(fā)酵溫度、白砂糖用量、酵母用量。拐棗果酒最佳加工工藝為:發(fā)酵溫度為22 ℃,白砂糖用量為18%、酵母用量為0.15%,此條件下釀造的拐棗果酒酒精度(12.0±0.2)%vol、總酸(7.32±0.22) g·L-1、總糖(9.72±0.30) g·L-1。
參考文獻(xiàn):
[1] 王艷林,韓鈺,樊玉谷.拐棗的食用價(jià)值研究Ι:營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),1994,6(1):89-92.
[2] 時(shí)濤,王曉玲,陳振德,等.枳椇子化學(xué)成分及其藥理活性研究進(jìn)展[J].中藥材,2006,29(5):510-513.
[3] 沙美,丁林生.枳椇子的化學(xué)成分研究[J].中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2001,32(6):418-420.
[4] 王婷婷,李華,王華,等.拐棗的功效成分及加工利用[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2018,24(10):20-25.
[5] 賈春曉,熊衛(wèi)東,毛多斌,等.拐棗果梗中有機(jī)酸成分的GC-MS分析[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2005,5(1):72-74.
[6] 汪名春.枳椇肉質(zhì)果梗多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)分析及生物活性研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[7] 謝勇,楊銀,徐智虎,等.拐棗氨基酸測(cè)定及其糖的制備工藝[J].銅仁學(xué)院學(xué)報(bào),2018,20(9):24-29.
[8] 蔡向杰,屈云萍,王亞濤,等.響應(yīng)曲面-多指標(biāo)評(píng)價(jià)法優(yōu)化枳椇子提取工藝[J].西部中醫(yī)藥,2019,31(4):37-41.
[9] 向進(jìn)樂.枳椇果梗發(fā)酵特性及其果醋功能性研究[D].陜西:西北農(nóng)林科技大學(xué),2012.
[10] 汪琢,杜彬,高杉,等.枸杞藍(lán)莓酒釀造工藝研究[J].食品科技,2018,43(11):111-115.
[11] 劉詠,王軍輝,強(qiáng)明亮.一種拐棗發(fā)酵酒及其釀造方法[P].中國(guó):201410306304.0,2014-09-17.
[12] 江慶中,符樹根,況小寶,等.枳椇綜合利用研究[J].江西林業(yè)科技,2004(6):3-6.
[13] GB 5009.225—2016.食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 酒中乙醇濃度的測(cè)定[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).
[14] GB/T 15038—2006.葡萄酒、果酒通用分析方法[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).
(責(zé)任編輯:敬廷桃)