百合葡萄酒酿造工艺的研究.pdf

2009,Vol.30,No.18食品科学技术应用424 2009,Vol.30,No.18食品科学技术应用424百合葡萄酒酿造工艺的研究王传荣，史经略(江苏食品职业技术学院生物工程系，江苏 淮安 223003)摘 要：百合是食药两用植物，富含生物碱及矿物质。以百合和葡萄为主要原料通过葡萄酒酵母进行发酵生产出具有保健功能的百合葡萄酒。通过试验和感官评定的方法得出最佳工艺条件为：百合汁添加量 20%、发酵温度 23、发酵时间 9d；并添加 40mg/L 壳聚糖对百合葡萄酒进行澄清，获得的百合葡萄酒质量和澄清度最好。关键词：百合；葡萄酒；壳聚糖；皂土；酿造工艺Brewing Technology of Fermented Lily WineWANG Chuan-rong，SHI Jing-lue(Department of Bioengineering,Jiangsu Food Science College,Huai an 223003,China)Abstract：Lily,which is rich in alkaloid and mineral substances,can be used for both food and drug.Using lily and grape asthe main raw materials,a fermented lily wine with health functions was produced via wine yeast fermentation.The optimumtechnological parameters for the highest sensory score determined by orthogonal array design were as follows:fermenting at 23 for 9 days with a 20%addition of lily juice,and then adding 40 mg/L chitosan for clarification.As a result,the produced lily winehad high quality and clarity.Key words：lily；wine；chitosan；bentonite；brewing technology中图分类号：TS262.6 文献标识码：B 文章编号：1002-6630(2009)18-0424-04收稿日期：2008-09-23基金项目：江苏省教育厅“青蓝工程”资助项目苏教师(2008)30 号作者简介：王传荣(1968)，男，副教授，高级工程师，硕士，研究方向为发酵工程。E-mail：成分灰分粗脂粗蛋碳水化粗CaPFe硫胺素核黄素尼克酸抗坏血酸总磷脂秋水仙碱(g)肪(g)白(g)合物(g)纤维(g)(mg)(mg)(mg)(mg)(mg)(mg)总量(mg)(mg)(mg)含量3.000.500.7077.801.7032.0092.005.900.050.090.907.00369.736.40表1 百合的营养成分(1 0 0 g 干百合计)4 Table 1 Nutrients of lily百合为多年生草本植物，高 6080cm，直径 34cm，下面着生多数须根，花期 68 月，果期 9 月，生于土壤深肥的林边或草丛中，全国大部分地区均有栽培，为卫生部首批颁发的药食兼用植物之一，在我国常将其鳞茎加工成中草药和各种保健食品。百合鳞茎质肥厚、多片，色泽洁白，不仅营养丰富，而且具有良好的药效与保健功能。百合性微寒，味甘、淡。现代药理研究证明，其在润肺止咳、滋养清热、清心安神、抗疲劳与耐缺氧、升高外周白细胞、保护胃黏膜及抑制迟发过敏性反应等方面均具有显著效果1，是具有广泛药用价值的植物2。此外，百合还含有比较丰富的 VB1、VB2、VC 和胡萝卜素及多种生物碱，如秋水仙碱。百合中所含的秋水仙碱，在 lg/ml 浓度时进行体外组织培养，能抑制癌细胞的生长，有明显的抗癌作用3。百合的营养成分如表 1 所示。此外，百合还含有1719 种氨基酸，67 种为人体必需氨基酸，其中精氨酸、脯氨酸、谷氨酸含量较高，赖氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、丙氨酸、天冬氨酸含量也很高。由于百合具有较高的食用和药用价值，本实验利用小型葡萄酒生产线进行百合葡萄酒酿造工艺的研究。1材料与方法1.1材料与试剂新鲜百合、优质酿酒葡萄 市售。安琪葡萄酒活性干酵母 湖北安琪酵母股份有限公425技术应用食品科学2009,Vol.30,No.18百合葡萄酒活性干酵母清洗、剥瓣护色、灭酶漂洗破碎打浆液化糖化百合汁葡萄分选除梗、破碎主发酵分离后发酵陈酿下胶澄清勾调成品酒复水活化皮渣SO2水平因素A百合汁添加量(%)B发酵温度()C发酵时间(d)1101872202393302811表2 发酵条件正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of the L9(34)orthogonal array designfor optimizing the fermentation conditions司；白砂糖、柠檬酸、二氧化硫、亚硫酸钠 市售；液化酶、糖化酶 无锡杰能科生物工程有限公司；壳聚糖(粒度 l20 目，脱乙酰度95)上海卡博工贸有限公司；皂土(钠基)辽宁黑山万程硼润土有限责任公司。1.2仪器与设备756MC 型紫外可见分光光度计、PHSJ-4 型酸度计上海精密科学仪器有限公司；WYT 型手持糖度计 成都兴晨光学仪器有限公司；BS110S电子分析天平 北京赛多利斯天平有限公司；小型葡萄酒生产线 江苏食品职业技术学院国家级实训基地(生物技术实训中心)。1.3检测方法澄清度的测定：在 756MC 型紫外可见分光光度计上以蒸馏水做参比，测定680nm波长处透光度，用T680nm(%)表示。色度测定：红葡萄酒经过 0.4m 孔径过滤，于lcm比色皿中，使用分光光度计在 420、520、620nm 波长处分别测定其吸光度，三者之和即为该葡萄酒的色度。1.4工艺流程用乳酸调节液化后的百合浆料的 pH 值为 5.5，于6070进行糖化。为了提高百合汁的质量，在糖化时加入 5%大麦芽粉作为糖化剂，同时补充糖化酶，糖化温度 6 5，糖化酶的添加量为 1 0 0 U/g、糖化时间90min。1.5.1.6灭酶上述百合汁在 85以上条件下保待 l0min 进行灭酶，得到百合糖浆备用。1.5.2葡萄除梗、破碎将新鲜无霉烂的酿酒葡萄用除梗破碎机除去果梗并破碎为葡萄浆(含有果汁、果皮、籽实及少数从除梗机涌出的细小果实)，每百升添加 35g SO2，立即用泵送往发酵罐，加料到罐的四分之三处。1.5.3主发酵在送入发酵罐的葡萄浆中添加20%的百合汁，同时加入0.2%复水活化后的葡萄酒活性干酵母进行主发酵，发酵温度控制在 2325，发酵时间 810d。1.5.4分离与后发酵主发酵结束后，分离出下部自流的新葡萄酒，送往密闭的发酵罐，新葡萄酒残留糖分 5%左右，发酵罐装满率一般在 95%左右，在没有皮糟的情况下进行后发酵。主酵结束酒液和葡萄皮糟分离时注意不要混入较多的空气7-8。1.5.5陈酿后发酵完毕后，进行葡萄酒的陈酿，此时要注意及时除去酒脚，避免影响百合葡萄酒的质量。在贮酒时要注意保证贮罐(桶)内装满葡萄酒，不让其表面与空气接触。2结果与分析2.1百合葡萄酒发酵工艺条件的确定百合葡萄酒在发酵过程中与百合汁的添加量、发酵温度、发酵时间等因素有关，为了更好的确定百合葡萄酒的最佳发酵工艺条件，在单因素试验的基础上应用L9(34)正交试验设计百合葡萄酒发酵试验，因素水平表如表 2 所示。发酵完成澄清后，随机选取 9 名有经验或专业葡萄1.5工艺操作要点1.5.1百合汁的制备1.5.1.1清洗、剥瓣根须用刀或剪刀除去，清洗外部泥沙，然后按顺序进行剥瓣，用流水冲漂干净。1.5.1.2护色、灭酶将洗净的百合立即放入 0.1%柠檬酸和 0.1%亚硫酸钠的水溶液中浸泡 12h 后，用清水冲洗，然后倒入100的沸水中煮沸 5l0min，以百合晶亮透明为止立即冷却待用5。1.5.1.3破碎精磨将灭酶后的百合放入破碎机中加水(水:百合=2:1，m/m)破碎，然后用泵打入胶体磨中精磨，使百合颗粒小于 50m。1.5.1.4液化用 1%NaHCO3溶液调节百合浆 pH 值到 5.65.8，液化温度为100、液化酶的添加量为140U/g、液化时间为 30min，对百合浆进行液化6。1.5.1.5糖化 2009,Vol.30,No.18食品科学技术应用426 2009,Vol.30,No.18食品科学技术应用426序号ABC综合评分111176212381313279421382522294623184731274832180933374K1236232240K2260255247K3228237237k178.6777.3380.00k286.6785.0082.33k376.0079.0079.00R10.677.672.33优化A2B2C2表3 发酵条件正交试验结果Table 3 Arrangement and results of the L9(34)orthogonal arraydesign for optimizing the fermentation conditions方差来源平方和自由度方差F值P值显著性A184.8889292.4444443.789470.022327*B97.5556248.7777823.105260.041485*C17.555628.777784.15789误差4.222222.111110.193878总和304.22228表4 发酵条件方差分析Table 4 Variance analysis of fermentation conditions图1 发酵时间-百合汁添加量响应面图Fig.1 Response surface plot for sensory score of fermented lilywine as a function of fermentation time and addition of lily juice9590858075综合评分发酵时间(d)1211109876百合汁添加量(%)3025201510图2 发酵时间-发酵温度响应面图Fig.2 Response surface plot for sensory score of fermented lilywine as a function of fermentation time and temperature11.510.59.58.57.56.59590858075综合评分发酵时间(d)发酵温度()3028262422201816图3 发酵温度-百合汁添加量响应面图Fig.3 Response surface plot for sensory score of fermented lilywine as a function of fermentation temperature and addition oflily juice100959085807565综合评分282624222018发酵温度()百合汁添加量(%)2824201612酒品评人员进行品尝。以色泽 20 分、香气 30 分、口味 40 分、风格 10 分为指标进行评分，最后给出综合评价分，试验结果如表 3 所示。从表 3、4 可以看出，影响百合葡萄洒质量的因素主次顺序为：A B C，即百合汁添加量发酵温度发酵时间。并且因素 A 和 B 影响具有较高的显著性，而因素 C 影响不显著。从极差分析可知其最佳组合为：A2B2C2，即百合汁的添加量 20%、发酵温度 23左右、发酵时间 9d 左右。2.2葡萄酒最佳工艺参数响应面分析响应值 Y 对应的因素 A、B、C 构成的一个三维空间立体图，可以直观地反映出各因素对应值的影响，从实验所得的响应面分析上可以找到它们在反应过程中的相互作用，如图 13 所示。从响应面分析图 13 可以看出，百合汁添加量和发酵温度对酒液的质量影响比较显著，表现为曲线较陡，其中百合汁添加量在 20%左右，发酵温度在 23左右，而发酵时间的变化对响应值的影响很小，表现在曲线较为平缓，发酵时间在 9d 左右。2.3不同澄清剂对百合葡萄酒澄清效果的影响采用不同浓度的壳聚糖、皂土对发酵完成后的新酒进行处理 10h 后观察其澄清效果，如图 4、5 所示。由图 4、5 可以看出，壳聚糖、皂土添加量与澄清速度有一定的正比关系，随壳聚糖、皂土添加量的增多，葡萄酒澄清速度加快、澄清度高，但当达到一定值后升高很缓慢，其原因可能是壳聚糖、皂土对酒中蛋白质的吸附已达到饱和。壳聚糖添加量达到40mg/L、427技术应用食品科学2009,Vol.30,No.18表5 壳聚糖和皂土澄清后的百合葡萄酒稳定性效果比较Table 5 Comparison of fermented lily wine stability afterclarification with chitosan and bentonite项目壳聚糖皂土用量(mg/L)400.5澄清效果8个月内无沉淀4个月开始有微量沉淀图5 皂土不同添加量与澄清度、色度对应关系Fig.5 Relationships of addition of bentonite with clarity and chroma offermented lily wine908580757065605550透光度(%)皂土浓度(g/L)00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91透光度色度3.253.153.052.952.852.752.652.552.45色度图4 壳聚糖不同添加量与澄清度、色度对应关系Fig.4 Relationships of addition of chitosan with clarity and chroma offermented lily wine9080706050透光度色度透光度(%)壳聚糖浓度(mg/L)0102030405060708090 1003.33.23.132.92.82.72.62.5色度皂土添加量达到 0.5g/L 后澄清度升高很缓慢；增加壳聚糖及皂土的添加量虽然在一定程度上有助于提高葡萄酒的澄清度，但是会增加对色素的吸附；随添加量的增加，色度值呈下降趋势，并且添加量增加使酒脚量增加，加大了酒液分离的困难，造成出酒率降低。因此，在百合葡萄酒澄清时，壳聚糖的最佳添加量为40mg/L，皂土添加量为 0.5g/L。从图 4、5 还可知，在最佳添加量时皂土的脱色作用大于壳聚糖，即在最佳用量时，皂土澄清酒液色度要低于壳聚糖澄清酒液色度 0.15 以上，且澄清度低于壳聚糖处理的酒液，而且皂土用量较大。2.4壳聚糖、皂土处理后百合葡萄酒稳定性试验分别取用壳聚糖和皂土澄清后的百合葡萄酒进行稳定性效果比较，结果如表 5 所示。从表5 可知，由壳聚糖澄清后的百合葡萄酒的稳定效果好于用皂土澄清后的百合葡萄酒。从以上分析可知，用壳聚糖澄清后的百合葡萄酒的稳定效果好、稳定期长，用量较少，对百合葡萄酒的色度影响也小，因而选用 40mg/L 壳聚糖进行百合葡萄酒的澄清。3产品质量标准3.1感官指标色泽：桃红色，澄清透明，无悬浮物，无杂质；香气：清新纯正，具有醇厚、优雅、怡悦、和谐的果香和酒香及百合的清香；滋味：具有纯净、幽雅、爽怡的口味，酒体丰满，协调爽净；风味：既有传统葡萄酒的风格，又具有百合葡萄酒特有的风味。3.2理化指标酒精含量(%，V/V)：1012；糖度(g/100ml，以葡萄糖计)：干型 0.5，甜型 12；酸度(g/100ml，以乙酸计)：0.5 0.1。3.3卫生指标卫生指标符合 GB2758 2005 标准。4结 论百合葡萄酒的最佳工艺条件为：百合汁添加量20%、发酵温度 23左右、主发酵时间 9d 左右；添加40mg/L的壳聚糖进行澄清；不需要对原来的葡萄酒生产工艺做大的调整，技术路线是合理、可行的。参考文献：1中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典:一部S.广州:广东科技出版社,1995.2侯秀云,陈发奎.百合化学成分的分离和结构的鉴定J.中草药,1998,33(12):923-926.3北京医学院.中草药成分化学M.北京:人民卫生出版社,1986.4程云辉,文新华.百合枸杞复合保健饮料的研制J.食品与机械,2000(6):10-11.5涂宗财,黄芝丰,杨景美,等.百合汁饮料的研究J.食品工业,1995(5):42-43.6史经略.百合啤酒的研制J.中国酿造,2008(7):96-99.7顾国贤.酿造酒工艺学M.2版.北京:中国轻工业出版社,1996.8王传荣.发酵食品生产技术M.北京:科学出版社,2006.