油桃杏子复合果酒的发酵工艺研究.docx
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油桃杏子复合果酒的发酵工艺研究
本科毕业论文
论文题目油桃杏子复合果酒的发酵工艺研究
专业年级09级生物工程
姓名杨建成
学号2009111056
指导教师魏娟
职称讲师
食品科学与工程学院制
二〇一三年五月
目录
摘要………………………………………………………………………………………1
关键词……………………………………………………………………………………1
Abstract………………………………………………………………………………1
Keywords………………………………………………………………………………1
前言………………………………………………………………………………………2
1材料与方法……………………………………………………………………………2
1.1材料…………………………………………………………………………………2
1.2主要仪器……………………………………………………………………………2
1.3试验方法……………………………………………………………………………3
1.3.1工艺流程…………………………………………………………………………3
1.3.2操作要点…………………………………………………………………………3
1.4指标测定……………………………………………………………………………4
1.4.1感官标准…………………………………………………………………………4
1.4.2理化指标测定……………………………………………………………………5
2结果分析………………………………………………………………………………5
2.1单因素试验优选结果………………………………………………………………5
2.1.1复合果汁配比单因素试验结果…………………………………………………5
2.1.2复合果汁初始PH单因素试验结果……………………………………………6
2.1.3酵母接种量单因素试验结果……………………………………………………6
2.2酒精发酵正交试验…………………………………………………………………7
2.3油桃杏子复合果酒的调配…………………………………………………………8
2.4产品质量指标………………………………………………………………………9
3结论……………………………………………………………………………………9
参考文献…………………………………………………………………………………9
致谢………………………………………………………………………………………10
油桃杏子复合果酒的发酵工艺研究
杨建成
(甘肃农业大学食品科学与工程学院生物工程专业,甘肃兰州,730070)
摘要:
本文以兰州市市售的油桃和杏子为原料,以安琪酿酒活性干酵母为酒精发酵酵母,研究油桃杏子复合果酒的发酵生产工艺。
以油桃杏子复合果汁配比、pH值、酵母菌接种量为考察因素设计单因素实验和L9(34)正交试验。
试验表明当油桃杏子复合果汁配比为2:
1、发酵pH为4.0、酵母接种量为10%时,发酵所得到的复合果酒的感官评价最好。
为了得到风味更好的果酒,在油桃杏子原复合果酒中添加白砂糖、蜂蜜、柠檬酸进行风味调配,结果表明当白砂糖添加量为12%、蜂蜜添加量为4%、柠檬酸添加量为1%时,调配的复合果酒的感官效果最好。
结果证明,在最佳工艺条件下酿造出的油桃杏子复合果酒,口味纯正柔和、果香浓郁、色泽鲜亮、营养丰富,具有典型的果香和酒香。
其他检测指标均符合国家标准,产品合格。
具有广阔的市场前景和较好的经济收益。
关键词:
油桃;杏子;果酒;酒精发酵
StudyonFermentationTechnologyofCompoundWineofNectarineandApricot
YANGJian-cheng
(MajorinBioengineeringintheCollegeofFoodScienceandEngineeringofGansuAgriculturalUniversity,LanzhouGansu,730070)
Abstract:
TheaimofourresearchistostudythefermentationtechnologyofcompoundwineofnectarineandapricotwhichwaspurchasedinLanzhoucity,theAngelactivedryyeastisthealcoholicfermentationofyeast.WedesignedsinglefactorexperimentandtheL9(34)orthogonaltestbytheratioofthenectarinejuiceandapricotjuice,thevalueofpHandtheadditionofyeastyasinvestigatedfactors.Theexperimentshowedthatthefruitwinehasthebestsensoryevaluationwhentheratioofthenectarinejuiceandapricotjuicewas2:
1,thevalueofpHwas4andtheadditionofyeasty10%.Thenweaddedwhitesugar,honeyandcitricacidtocompoundwine,inordertoproducethemorearomaticcompoundfruitwine.Theresultsshowedthecompoundfruitwinehasthebestsensoryevaluationwhenweadded12%whitesugar,4%honeyand1%citricacid.Theresultsturnout,thenectarineandapricotcomplexfruitwinesproducedbytheoptimumbrewingtechnologyhadsomecharacteristicsoforthodoxandsofttaste,sweetsmell,brightcolorandrichnutrition.Ithadtypicalfruitaromaandwinearoma.Theproductswerequalifiedandothertestingindexinlinewiththenationalstandards.Webelievedthattheproductwouldhavevastmarketforegroundandbringpreferableeconomicinterest.
Keywords:
nectarine;apricot;fruitwine;alcoholfermentation
前言
果酒是利用水果本身的糖和添加的糖通过酿酒酵母发酵成为酒精的酒,含有水果特有的风味和酒香。
果酒有利于调节情绪、保持身材、酒精含量低,有益健康。
果酒中虽然含有酒精,但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低,一般为5到10度,最高的也只有14度。
因此,被很多成年人当作饭后或睡前的软饮料来喝。
果酒简单来说就是汲取了水果中的全部营养而做成的酒,其中含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸。
有时候即使生吃水果也不能吸收的营养,通过果酒却可以吸收,因为营养成分已经完全溶解在果酒里了。
果酒里含有大量的多酚,可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用,使人不容易积累脂肪和赘肉。
此外,与其他酒类相比,果酒对于护理心脏、调节女性情绪的作用更明显一些[1]。
油桃营养丰富,含糖13%、有机酸1.5%、果胶1%、蛋白质1.1%,每100克果肉含维生素C12毫克、磷40毫克、钙12毫克、铁0.8毫克、镁14.5毫克,此外还含有17种人体所需要的氨基酸类、胡萝卜素等。
油桃有止咳化痰、补气健肾之功能,能降血压,可延年益寿,少儿食用能促进发育,提高智力。
杏子营养丰富,含有多种有机成分和人体所必须的维生素及无机盐类,是一种营养价值较高的水果。
杏子还具有良好的医疗效用,在中草药中居重要地位,主治风寒肺病,生津止渴,润肺化痰,清热解毒。
本实验以油桃、杏子为原料,通过酵母发酵生产了一种油桃杏子的复合果酒,并对酿造过程中的关键技术环节进行了研究,以期开发出一种色、香、味俱佳的保健果酒。
1材料与方法
1.1材料
材料:
油桃和杏子购自兰州黄河市场
菌种:
安琪酿酒活性干酵母(安琪酵母股份有限公司)
试剂:
果胶酶(活性:
100000u/g生产厂家:
甘肃华羚生物科技有限公司),D-异抗坏血酸钠(生产厂家:
郑州拓样实业有限公司),偏重亚硫酸钾、碳酸氢钾、邻苯二甲酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、NaOH、HCL、柠檬酸均为国产分析纯,白砂糖(广西桂花制糖有限责任公司),蜂蜜(兰州市市售土蜂蜜)。
1.2主要仪器
榨汁机(SJ201A-250,浙江苏泊尔股份有限公司)、高压灭菌锅(YX-280,合肥华泰医疗设备有限公司)、PH计、电磁炉(型号:
单联,北京科伟永兴仪器有限公司)、水浴锅、超净工作台(SW-CJ-1FD型单人单面净化工作台,苏州净化设备有限公司)、摇床、电热恒温培养箱(DHP-9002,北京市光明医疗仪器厂)、酒精计、电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)、蒸馏装置、滴定装置等。
1.3试验方法
1.3.1工艺流程:
原料预处理→破碎(添加Vc)→榨汁(添加果胶酶、偏重亚硫酸钾)→澄清过滤→混合→调糖→调pH(添加柠檬酸或者碳酸氢钾)→接种(活化后的酵母)→发酵→澄清→杀菌→复合果酒→评优→调配(白砂糖、柠檬酸)→成品
1.3.2操作要点
1.3.2.1原料预处理和破碎
选择新鲜无虫害的油桃和杏子,清洗果实表面浮尘。
清洗去皮、去核、切块,然后用称量纸称取抗坏血酸纳10g,倒入烧杯中加入1L蒸馏水进行溶解,然后将切成小块的果肉放入抗坏血酸纳溶液中浸泡30min[3]。
1.3.2.2榨汁
用榨汁机分别榨出油桃汁和杏子汁,提前用称量纸称取偏重亚硫酸钾(K2S2O5)150mg,用2ml蒸馏水在50ml的烧杯中进行溶解,然后加入到1L果汁当中混匀(二氧化硫浓度约为150mg/L)[4]。
1.3.2.3澄清过滤
添加40-60mg/L的果胶酶充分混合均匀后置于45-50℃的水浴中静置1h,然后用纱布过滤,以减少果渣成分,使果汁澄清[5]。
果胶酶的作用在于分解果汁中的果胶质,使之分解生成半乳糖醛酸和果胶酸,使果汁的粘度下降,使原来存在于果汁中的固形物失去依托而沉降下来,增强澄清效果。
这样,通过在发酵前将梨果汁中的杂质含量减少到最低程度,可以避免梨汁因含有杂质参与发酵而产生不良的成分,影响口感质量。
1.3.2.4混合
将过滤好的油桃汁和杏子汁分别按3:
1、2:
1、1:
1、1:
2、1:
3的体积混合进行单因素试验[6]。
1.3.2.5调糖
调配的目的是为了调整到合适的糖度,以促进酵母的更好发酵,达到相关的果酒质量标准。
调配之前用菲林试剂法测定各混合果汁的糖度,然后用白砂糖将混合果汁的糖度调至11度酒所需要的糖度,使含糖量约为18%[7,8]。
1.3.2.6调pH
添加柠檬酸或碳酸氢钾调节混合果汁的pH分别为2.8、3.2、3.6、4.0、4.4进行单因素试验[9]。
1.3.2.7接种
配制2%葡萄糖溶液100mL,灭菌、冷却后加入0.05g酵母,放入摇床中以转速150rpm/min,28~30℃,培养2~3小时,即得到酵母母液。
运用巴氏杀菌法,将果汁放于60℃水中水浴30min后移入超净工作台冷却。
在处理好的混合果汁中添加活化好的酵母液,立即封口,放入29-30℃的恒温培养箱中发酵,酵母液接种量分别设置为6%、7%、8%、9%、10%进行单因素试验[10,11]。
1.3.2.8发酵
将接种好的混合果汁放在培养箱中进行酒精发酵。
残糖<1%时,发酵结束。
为了寻找到最优的发酵条件,针对混合果汁的配比、pH值、酵母菌的接种量设计单因素和正交试验[12]。
1.3.2.9评优
对于发酵后的果酒测定其酒精度并辅以感官评价评选出较优果酒。
1.3.2.10调配
对于评出的果酒取样用白砂糖、柠檬酸、蜂蜜调节其口味儿,根据感官评价,选择最佳添加量[13]。
1.3.2.11澄清及杀菌。
发酵结束的果酒用明胶沉淀法使其澄清,然后过滤,装入灭菌的容器中密封,75℃,10min高温灭菌。
1.3.2.12灌装成品
饮料瓶冲洗、灭菌干燥后即可灌装。
1.4指标测定
1.4.1感官标准:
感官评定时,请5位食品专业人员按照感官评定标准(见表1)对其进行评分,根据评分结果对发酵的油桃杏子复合果酒进行感官评价。
表1油桃杏子复合果酒感官评分标准
指标
标准
分值
色泽(20)
橙黄色,澄清透明,有光泽
20
橙黄色,澄清透明,无明显悬浮物
18-19
与复合果酒应有的橙黄色稍有不符,澄清,无悬浮物
15-17
微浑、失光
15分以下
香气(30)
果香、酒香浓郁优雅、协调悦人、细腻纯正
28-30
果香、酒香良好,尚悦怡
25-27
果香、酒香较少,但无异味
22-24
果香、酒香不足,有异味
18-21
香气不良、使人厌恶
18分以下
口味(40)
酒体丰满、有新鲜感,醇厚协调、舒服、爽口,回味延绵
38-40
酒体柔顺、柔和爽口、甜酸适当
34-37
酒体协调、纯正无杂
30-34
酒体寡淡、不协调,或稍有异味
25-29
酸、涩、苦、平淡,有异味,使人厌恶
25分以下
风格(10)
典型完美、风格独特,优雅无缺
10
典型明确、风格良好
9
有典型性,但不够怡雅
8
典型性不明显
8分以下
1.4.2理化指标测定:
1.4.2.1总糖测定
利用菲林溶液与还原糖共沸,生成氧化亚铜沉淀的反应,以次甲基蓝为指示液,以水解后的样品滴定煮沸的菲林溶液,达到终点时,稍微过量的还原糖将蓝色的次甲基蓝还原为无色,以示终点。
根据样品消耗量求得总糖的含量[14,15]。
1.4.2.2pH测定
利用pH计进行pH的测定,pH计应经过邻苯二甲酸氢钾溶液(20℃时,pH值为4)和pH值为6.8的磷酸盐标准缓冲液校准[15]。
1.4.2.3总酸测定
利用酸碱滴定原理,以酚酞作指示剂,用碱标准溶液滴定,根据碱的用量计算总酸含量[15]。
1.4.2.4酒精度测定
以蒸馏法去除样品中的不挥发物质,用酒精计法测得酒精体积分数示值,按“酒精计温度、酒精度换算表”加以温度校正,求的20℃时乙醇的体积分数,即酒精度[15]。
1.4.3微生物指标
运用菌落平板计数法测定微生物指标[16]。
2结果分析
2.1单因素试验优选结果
2.1.1复合果汁配比单因素试验结果
以澄清处理好的复合果汁为原料,调节其初始pH值为3.6,酵母接种量为6%时,分别配对油桃汁:
杏子汁为1:
3、1:
2、1:
1、2:
1、3:
1的复合果汁,在室温下进行酒精发酵。
大约5天后达到发酵终点,对发酵产品参照感官评定标准(表1)进行感官评价打分(5个人打分取平均值),评分结果如表2
表2复合果汁配比单因素试验结果评分
油桃汁/杏子汁
色泽
香气
口味
风格
总分
1:
3
19.25
26.25
31.25
7
83.75
1:
2
19
26.5
34
8
87.5
1:
1
18.75
26.75
33.75
8
87.25
2:
1
19.25
27
34.75
9
90
3:
1
18.5
23.75
27.75
7
77
根据结果可知油桃汁:
杏子汁为1:
2、1:
1、2:
1时发酵效果较佳,感官评价得分较高,所以最终选择油桃汁:
杏子汁为1:
2、1:
1、2:
1作为正交试验中果汁配比的三个水平。
2.1.2复合果汁初始pH单因素试验结果
以澄清处理好的复合果汁为原料,调节油桃汁和杏子汁的配比为1:
1,酵母接种量为6%时,分别调节初始pH为2.8、3.2、3.6、4.0、4.4的复合果汁,在室温下进行酒精发酵。
大约5天后达到发酵终点,对发酵产品参照感官评定标准(表1)进行感官评价打分(5个人打分取平均值),评分结果如表3
表3初始PH单因素试验结果评分
初始PH
色泽
香气
口味
风格
总分
2.8
19
24
27.75
7
77.75
3.2
14.25
17.25
22.25
7
60.75
3.6
17.5
27.75
34
8
87.25
4.0
18.25
27.75
34.75
9
89.75
4.4
19
24.75
29.25
8
81
根据结果可知初始PH为3.6、4.0、4.4时发酵效果较佳,感官评价得分较高,所以最终选择初始pH为3.6、4.0、4.4作为正交试验中复合果汁初始pH的三个水平。
2.1.3酵母接种量单因素试验结果
以澄清处理好的复合果汁为原料,调节其配比为1:
1,初始PH为3.6时,分别接种酵母2%、4%、6%、8%、10%的复合果汁,在室温下进行酒精发酵。
大约5天后达到发酵终点,对发酵产品参照感官评定标准(表1)进行感官评价打分(5个人打分取平均值),评分结果如表4
表4酵母接种量单因素试验结果评分
酵母接种量(%)
色泽
香气
口味
风格
总分
2
17.25
24.25
30.5
8
80
4
19.25
25
34.75
9
88
6
18.75
26.25
34.5
9
88.5
8
18
27.75
35.75
9
90.5
10
18.5
27.75
34
9
89.25
根据结果可知酵母接种量为6%、8%、10%时发酵效果较佳,感官评价得分较高,所以最终选择酵母接种量为6%、8%、10%作为正交试验中酵母接种量的三个水平。
2.2酒精发酵正交试验
以果汁配比、初始pH值、酵母接种量为考察因素,设计L9(34)正交试验。
各个试验因素水平如表5,正交试验设计和分析如表6。
大约5天后到达发酵终点,参照感官评定标准(表1)进行感官评价打分(5个人打分取平均值),对各发酵产品做客观分析,从而选出最佳发酵条件[8,10]。
每组试验重复三次,感官评定分数取平均值。
表5酒精发酵正交试验因素水平表
因素水平
果汁配比
初始PH
接种量(%)
1
1:
2
3.6
6
2
1:
1
4.0
8
3
2:
1
4.4
10
表6酒精发酵正交试验设计表
试验号
考察因素
得分
A:
果汁配比
B:
初始pH值
C:
接种量
空列
1
1
1
1
1
81
2
1
2
2
2
80.5
3
1
3
3
3
78.75
4
2
1
2
3
85.25
5
2
2
3
1
89
6
2
3
1
2
83.25
7
3
1
3
2
88.25
8
3
2
1
3
90.5
9
3
3
2
1
89
K1
240.25
254.5
254.75
259.0
因素主次:
K2
257.5
260.0
254.75
252.0
A>B>C
K3
267.75
251.0
256.0
254.5
最优组合:
k1
80.083
84.833
84.917
86.333
A3B2C3
k2
85.833
86.667
84.917
84.000
k3
89.250
83.667
85.333
84.833
R
9.167
3.000
0.416
2.333
根据正交试验分析表中的极差R大小,进行因素的主次排队可得:
最重要因素为果汁配比(A),其次为初始PH值(B),再次为酵母接种量(C)。
其中果汁配比的极差是三个试验因素中最大的一个值。
这说明在整个发酵处理中,果汁配比是最主要的影响因素,其作用最突出,是首要控制的条件。
根据K值得出最佳发酵工艺参数为A3B2C3,而根据感官得分得出的最佳发酵工艺参数为A3B2C1,故应进行验证试验。
经过验证,发酵工艺参数为A3B2C3组的感官评分为90分,A3B2C1组的感官评分为89分,故最佳的发酵工艺参数组为A3B2C3,即:
果汁配比为2:
1、初始PH为4.0、酵母接种量为10%时的酒精发酵效果最好。
2.3油桃杏子复合果酒的调配
为了得到风味更好的果酒,在油桃杏子原复合果酒中添加白砂糖、柠檬酸、蜂蜜进行风味调配。
以白砂糖、柠檬酸、蜂蜜为考察因素,设计L9(34)正交试验。
各个试验因素水平如表7,正交试验设计和分析如表8。
参照感官评定标准(表1)进行感官评价打分(5个人打分取平均值),对各调配产品做客观分析,从而选出最佳调配量。
表7果酒调配正交试验因素水平表
因素水平
白砂糖(%)
柠檬酸(%)
蜂蜜(%)
1
8
0.6
2
2
12
0.8
4
3
16
1.0
6
表8调配量优选正交试验设计表
试验号
考察因素
得分
A:
白砂糖
B:
柠檬酸
C:
蜂蜜
空列
1
1
1
1
1
81
2
1
2
2
2
80.5
3
1
3
3
3
78.75
4
2
1
3
3
85.25
5
2
2
1
1
89
6
2
3
2
2
90.5
7
3
1
2
2
88.25
8
3
2
3
3
83.25
9
3
3
1
1
89
k1
84.333
85.833
86.000
87.000
最优组合:
k2
90.000
87.000
88.000
88.333
A2B3C2
k3
86.333
88.333
86.667
85.833
R
5.667
3.000
2.000
3.000
根据正交试验分析表中的K值可以得出最佳调配组合为A2B3C2,跟感官评分得出的最佳组合相符合,即:
白砂糖量为12%、柠檬酸量为1%、蜂蜜量为4%时调配出的复合果酒感官效果最好。
2.4产品质量指标
对最终果酒产品的感官指标、理化指标、微生物指标进行检测,结果如下:
感官指标:
所得产品色泽为橙黄色,光泽度好,香气清香爽口,果香浓郁,具有果酒特有香味,酸甜适口,体态澄清透明,无沉淀和悬浮物。
产品理化指标:
酒度(%Vol)8.3%vol,总糖(以葡萄糖计,g/L)136.84g/L,总酸(以柠檬酸计,g/L)7.65g/L。
产品卫生指标:
产品中细菌总数≤25
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