红枣酒的发酵.docx
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红枣酒的发酵
本科毕业论文
题目
红枣的加工价值开发
Studyonthedevelopmentofprocessingthevaluesofjujube
姓名
胡慧兰
学号
2010*********
专业
食品工程
指导教师
李二虎
职称
副教授
中国·武汉
二〇一一年六月
摘要3
关键词3
Abstract4
Keywords4
1前言5
1.1大枣种植在农业生产中现状5
1.1.1大枣的种植分布5
1.1.2大枣的年产量及贸易情况介绍5
1.2枣产品开发的商业意义5
1.2.1枣产品开发的营养与保健意义6
1.2.2枣周边产品的发展现状7
2材料与方法8
2.1低酒精枣饮料的材料8
2.1.1原料、菌种及试剂8
2.1.2主要仪器8
2.1.3主要试剂9
2.2.1酿造枣酒10
3结果与分析……………………………………………………………………………10
3.1样品A、B的优选……………………………………………………………………10
3.1.1样品A、B的讨论…………………………………………………………………11
3.1.1样品A、B的总结…………………………………………………………………14
3.2低酒精枣饮料的调配……………………………………………………………….14
3.2.1枣饮料的正交优选………………………………………………………………14
3.3低酒精枣饮料后期展望……………………………………………………………15
3.3.1展望碳酸型低酒精枣饮料………………………………………………………16
参考文献17
致谢18
附录：
部分实验的详细操作程序29
附表31
摘要
枣，是鼠李科枣属植物，是世界上起源最早的水果品种之一，是原产于中国的传统优势树种。
现代的药理学则通过检测发现，红枣含有丰富的多醣类、蛋白质、脂肪、维生素C、维生素A、Ga、Fe、Zn、P等多种成分，有些品种的枣中的Vc含量甚至高达每100g含有800mgVc，是山楂的7倍多，苹果和葡萄的60至80倍。
此外，大枣中还含有生物活性成分，比如大枣多糖、芦丁、皂苷、cGMP、cAMP等。
本实验设立的意义之一在于通过对大枣深加工解决农业生产中的大枣资源过剩问题，大枣贮藏问题；之二在于国内大枣的销售90%以上都是鲜枣，本实验通过大枣食品加工工业技术将赋予大枣更多价值，提高农民收入，增加国家税收。
本实验多样化开发大枣的价值：
通过正交实验获得最佳组合，发酵底物形式，原汁发酵汁蒸馏汁配比，添加剂配比等为变量，使用低温加热后顶空进样气相色谱，添加明胶过滤等方法控制饮料中各成分，获得大枣复合发酵低酒精饮料，利用醋酸杆菌深度发酵获得大枣红醋，使用气相色谱法分析其中有害物质甲醇的成分。
关键词
大枣；低酒精饮料；发酵；枣醋；气相色谱；
Abstract
Jujube,aplantofthegenusZiziphusmill,isoneoftheoriginoftheworld'soldestfruitvarieties,isnativetoChina'straditionaldominantspecies. Modernpharmacologyisbytestingfoundthatredjujubecontainsrichcarbohydrate,protein,fat,vitaminC,vitaminA,GA,Fe,Zn,pandsoon,evenashighassomevarietiesofjujubeintheVCcontent800mg/100gisseventimesofthehawthorn,sixty~eightytimesofappleandgrape. Inaddition,red jujube alsocontains biologicalactiveingredients, suchasjujubepolysaccharides, saponins, rutin, cGMP, cAMP andsoon.Oneofthesignificanceoftheexperimentisthroughthedeepprocessingtosolveagriculturalproductionproblemofsurplusjujube,storageproblem;Secondgoal,inourcountry,morethan90%ofsalesarefreshdates,thisexperimentthroughjujubefoodprocessingindustrialtechnologywillattachjujubewithmorevalue,notonlyincreasetheincomeoffarmers,butalsoincreasethecountryrevenue. Thisexperimentofjujubediversifieddevelopment:
throughtheorthogonalexperiment,getthebestcombinationoffactors.Twokindoffermentationsubstrate,ratioofjujubefreshjuicewithfermentedjuiceanddistilledjuice,ratioofadditives,etc.asvariables,theuseoflowtemperatureheatingheadspacegas,addinggelatinfiltrationcontrolmethodofeachcomponentinthebeverage,jujubecompoundfermentedlowalcoholdrinks,bydepthofaceticacidbacteriafermentationgetredjujubevinegar,usinggasphasechromatographyanalysistheharmfulsubstancesofmethanolcomposition.
Keyword
Jujube;lowalcoholjuice;jujubevinegar;fermentation;chromatography;
1前言
1.1大枣种植在农业生产中现状
1.1.1大枣的种植分布
国内红枣的种植分布广泛，贯穿了中国大陆；品种繁多，体现了不同地域的枣的不同风味。
在山东省，有枣庄大红枣；在山西省，稷山板枣和太谷壶瓶枣并称双雄；河北省，栽种有阜平大枣、沧州金丝小枣和行唐大枣此三种历史名枣；陕西省，清涧狗头红枣香名远播；甘肃省有临泽小枣；极西之地新疆，育有阿克苏红枣、若羌灰枣、和田玉枣。
1.1.2大枣的年产量及贸易情况介绍
近几年，由于人民群众生活水平的提高，养生的概念逐渐被重视，红枣营养丰富：
红枣作为平价养生食品价格曾一度飙升至120元/公斤。
目前，国内红枣种植面积达2300万亩（1亩=0.067hm²），按照丰年亩产2000公斤计算，总产量可高达460亿公斤，种植面积和产量占世界枣树种植的98%以上，国际贸易,出口日本,东南亚的枣99%以上都源自中国。
目前，原枣的销售占了红枣整个供应链90%以上，蜜枣、干枣等初级加工的枣产品占到红枣市场销售额的10%左右，红枣的加工工艺没有弹性，缺乏较大规模的科研机构，附加值低，会造成红枣市场的价格极富弹性，当丰收期供过于求，价格下跌之时，易给枣农造成大的损失。
1.2枣产品开发的商业意义
红枣行业的前景似乎潜藏危机，高昂的红枣价格引发农民新一波的种枣热情，然而市场已近饱和，过剩的红枣资源要何去何从。
我国成品枣的种类十分单一，缺乏红枣深加工企业。
我国目前缺乏这种深加工企业，缺乏枣的高端产品，致使原枣的国内外销售都趋于饱和困乏。
相关企业利用得当，提升红枣的品牌和技术价值，枣的生产链可以创造更多的价值。
部分企业开始利用枣的深加工来创造了新的食品，比如红枣味儿牛奶、酸奶、豆奶，枣汁饮料，红枣罐头，红枣酪，急冻枣干，枣酒，枣茶等，这些产品都具有一定的市场潜力。
能解决红枣市场滞货的问题，带来巨大的经济利益。
适应于中国人对酒文化的热爱，本实验选择大枣作为酿造的原料，立足于市场对酒类产品的需求趋势——越来越年轻化，如预调鸡尾酒近几年的流行就说明这一点，完善枣酒饮品的工艺和口味；同时鉴于中国醋文化源远流长，但相较于国外，果蔬皆可酿醋的观念，我国食醋的原料选择未免过于单一，本实验也为果醋的原料选择带来一定参考意见，帮助食醋市场更开放，促进研制出高端醋产品的产出，使中国醋更具国际竞争力。
1.2.1枣产品开发的营养与保健意义
红枣突出的营养保健作用，在春秋战国时期之前就被人们发现利用并记录成书。
早在《诗经》中就记载了有“八月剥枣”的语句。
《礼记》云“枣栗饴蜜以甘之”，枣可用于菜肴制作。
《战国策》中有“北有枣栗之利……足食于民”，浓墨重彩地夸赞了枣在中国北方人民历史中扮演的的重要角色。
《韩非子》同样记载了秦国大饥荒时期用枣栗解决民生的事。
因此中华民间，广大的老百姓一直视大枣为“铁杆庄稼”、“木本粮食”之一。
中国农科院分析中心对中国红枣的含水量进行了测定：
25%~30%，糖：
55%~80%，磷：
0.09%~1.27%，钙：
0.03%~0.06%，钾：
0.61%~1.05%，铜：
2.45×10-4%~5.8×10-4%，铁：
11.5×10-4%~65.5×10-4%，锌：
2.12×10-4%~14.98×10-4%，锰：
4.34×10-4%~7.82×10-4%（以上数据因不同品种而略有不同），粗脂肪：
0.96%，粗蛋白：
2.92%，粗纤维素：
2.41%，维生素：
A15.47IU，维生素：
C8.7mg/100克，维生素：
E3.83IU（以上数据为平均数）。
枣果中至少含16种氨基酸，其中至少有8种人体不能合成的必需氨基酸（也因品种差异而有所不同），还有两种幼儿体内不能自行合成的氨基酸，即精氨酸和组氨酸。
红枣内含有维生素P（又叫芦丁）每100g含有芦丁3300mg，新鲜红枣中每100g。
经烘干箱烘干的红枣干重每克的cAMP和cGMP高达100~500nmol。
鲜果肉含维生素C高达300~600mg。
cAMP和cGMP是两种具有重要生物活性的环核苷类物质。
科学研究表明：
在所有的哺乳动物体内，cGMP作为生命活动，新陈代谢的各种生化反应的第二信使，参与了细胞的形成、细胞的分裂和分化、细胞中糖原和脂肪的生成与分解、酶的活性调节、类固醇的生成与转化等多种生理生化过程的调节，同时影响基因转录和翻译，也会影响蛋白质的合成。
与cGMP一样，cAMP也具有第二信使作用，临床上证明cGMP、cAMP对糖尿病、高血压、癌症、心源性休克等众多疑难杂症都有一定疗效，它们在生物体内具广泛的影响调节作用。
综上所述，红枣具有预防心血管硬化，降低血液中胆固醇，增强机体的免疫力，预防癌症，延缓细胞衰老，抑制癌细胞繁殖等功效，红枣药食同源，是常用的中药，也是一种营养丰富的食品。
1.2.2枣周边产品的发展现状
目前国内，枣的在消费者中的消费形式大部分属于直接食用，而粗加工较的类型多如罐头、蜜饯、干制品等，深加工、精加工非常少，食品工程开发的产品也在步步跟进，其中有酒、醋、饮料、药。
从枣产业的总体上来讲，枣产业加工水平是亟待提高的。
通过文献总结了目前主流的一些枣周边产品。
（1）红枣果蔬复合饮料
红枣果蔬复合饮料以红枣为主要的加工原料，配合新鲜蔬果，如胡萝卜，苹果，梨等，以协调营养、调节口味，把制成优秀的品质的饮料为制作饮料的目的，进行复合红枣果蔬复合汁的开发。
选用富含Vc品种的红枣，含有胡萝卜素的有色蔬果如胡萝卜，富含果胶的银耳和山植，以及营养丰富的蜂蜜为底料，制作过程经严格选料、自动淋洗、化学软化、打浆、酶处理、脱气、果蔬汁复合调配、均质、脱气、杀菌和密封灌装等工序，以具有色、香、味及丰富的营养价值的产品为目的，来开发果蔬汁复合饮料，此复合果蔬汁集各种营养及风味于一体，迎合今后饮料的流行趋势，符合新社会的健康养生理念，有着广阔的发展前景，增强国民体质，有着重要的战略意义。
（2）红枣保健茶类饮料
饮茶是中国的文化，市场上开发了各种各样的茶饮料。
茶饮料是一种新型饮料，具有饮茶和饮料的双重功效。
从古至今，医学证明，饮茶具有提神醒脑、生津止渴、强心利尿、解毒杀菌的保健作用。
红枣果肉中富含生物碱性物质、环磷酸腺苷、活性多糖、黄酮和酶等生物活性物质。
以红枣为原料的红枣保健茶类饮料是把红枣汁、茶叶浸提液经过反复配比，再配合许多营养丰富的物质，以科学方法制成的一种新型保健饮料，具有突出的口感和营养保健功能。
（3）红枣固体（粉末）饮料
部分国内食品工作者选用了国内成熟的浸提、喷粉造粒、真空浓缩、真空干燥等方法加工红枣固体饮料，并同时采用先进的微胶囊技术包裹红枣浓缩原汁、添加抗板结剂防止红枣颗粒板结、润湿剂保持物料一定湿度，保证了产品的质量。
还有应用乙醇溶剂萃取技术和果胶酶酶解技术，对红枣中内含营养素进行了二次浸提，然后利用高级真空浓缩机器进行低温真空浓缩技术，利用真空干燥机进行真空干燥加工技术来制作速溶枣粉。
结果较传统热水法提取率提高了30%~40%，可溶性固形物量提高了4%~7%，Vc含量高达4.60~4.70mg/ml。
所最终得枣粉枣香浓郁，颜色偏黄红色，无涩味，无苦味，速溶性好。
我班朱婷婷和刘洋同学曾做过此实验，在喷粉干燥的步骤上有一定操作难度和设备要求。
（4）红枣醋
利用酵母菌和醋酸杆菌，以红枣为原料进行发酵，既具有食醋的多种保健身体的功能，又有红枣的营养作用，经常食用醋可以溶解食物中的钙和铁，使人体容易吸收，软化血管和降血压、血脂，还能保护食物中的营养物质不被破坏，可以帮助肠胃的消化功能、养颜美容、预防感冒、保护肝脏、补血安神及消除疲劳等。
（5）红枣果酒
红枣酒是以红枣为原料，利用酵母菌，经挑选、破碎浸出、过滤、低温发酵等步骤陈酿而成的高品质高档次新型养生概念酒。
红枣酒的价值比单纯鲜枣每吨利润高出5000~10000元，因此，提高红枣的多元利用价值，红枣酒的开发具有一定的发展前景。
山东枣庄大红枣；山西省稷山板枣和太谷壶瓶枣；河北省阜平大枣、沧州金丝小枣和行唐大枣；陕西省清涧狗头红枣；甘肃省临泽小枣；新疆阿克苏红枣、若羌灰枣、和田玉枣等，这些地区为产枣专业户，当地政府大力鼓励农民种植枣树，增长速率大大市场消化率增长速度，因此红枣的周边产品开发任务对于我们食品工作者来说也是迫在眉睫。
2材料与方法
2.1低酒精枣饮料的材料
2.1.1原料、菌种及试剂
新疆骏枣，酵母菌，果胶酶，纤维素酶，亚硫酸盐，蔗糖，氯化钠，99%甲醇，99%乙醇
2.1.2主要仪器
飞利浦搅碎机
Philips有限公司
电热恒温水浴锅
天津市泰康实验仪器有限公司
糖度仪
食科院
SPX-250BIII生化培养箱
天津市意博实验仪器厂
Anke离心机
上海安亭科学仪器厂
蒸馏设备
食科院
SP-6890型气相色谱仪
山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司
电子秤
奥豪斯仪器（上海）有限公司
DF-101S集热式恒温式磁力搅拌器
郑州长城科工贸有限公司
三支组悬浮式酒精计
潍城区豪德祥意化玻仪器商行
SartoriusPH计
Sartorius
去核器
益海顺工贸有限公司
2.1.3主要试剂
RV002酵母菌
安琪酵母股份有限公司
纤维素酶
Aladin上海晶纯生化科技股份有限公司
果胶酶
Aladin上海晶纯生化科技股份有限公司
分析纯亚硫酸盐
国家集团化学试剂有限公司
白砂糖
国家集团化学试剂有限公司
分析纯氯化钠
国家集团化学试剂有限公司
99%甲醇
FisherScientific
99%乙醇
国家集团化学试剂有限公司
柠檬酸
国家集团化学试剂有限公司
康思农蜂蜜
华中农业大学
2.2方法
2.2.1酿造枣酒
（1）取新疆骏枣1kg，清洗，去核，放入1L蒸馏水，置于25摄氏度中保温浸提3h。
（由于大枣的浮力比较大，部分大枣没有浸没在水中，可使用盖子等工具确保大枣完全浸入水中。
）
（2）使用破碎机将所有浸提结束大枣破碎，颗粒适当即可，不可完全成糊状，否则将极大增加过滤难度，推荐颗粒大小为4mm~8mm。
（3）破碎完搅拌均质，将红枣原浆分为A、B各一份，A使用双层纱布过滤得到澄清液，用2L装大烧杯装，并各补充蒸馏水至2L。
（4）原浆A、B放入65℃的恒温水浴锅中加热杀菌30min，然后迅速冷却至45℃，使用柠檬酸调节PH至4.0。
（5）酶解反应，加入果胶酶0.5g/L，纤维素酶0.5g/L，保温温度45℃，保温时间为3h，期间要使用玻璃棒进行顺时搅拌，均质均温，B样品应使用环形玻璃棒加上上下搅拌。
（6）取冷冻的酵母菌0.5g/L将其活化。
准备37℃的水10ml加入0.5g蔗糖搅拌至溶解，放入2g干酵母搅拌20min后静置10min。
（7）酶解结束后，调节A、B样品中可溶性固体BRIX（糖度仪）的含量至接近18%b.w，再次调整PH为4.0。
（8）接种发酵，将活化好的酵母菌等量接入A、B两种样品中，使用透气性薄膜封口。
控制发酵温度为20℃左右，发酵一个月。
（9）取出成品酒，使用离心机离心A、B样品各200ml液体，离心程序为4000r/min，15min。
（10）使用澄清剂——明胶处理，搅拌均匀后在常温下放置3小时后使用双层纱布过滤。
（11）从过滤后A、B澄清液中各取100ml，加入圆底烧瓶再加入50ml蒸馏水，蒸馏后得到100ml蒸馏液在100ml容量瓶中定容20min。
（12）控制操作环境温度为20℃，使用悬浮式酒精计测定酒精的浓度，得到读数查表得该温度下酒精度。
（13）配指示液：
含8%乙醇，0.15%甲醇（国标中最高甲醇含量），用移液枪取6ml指示液置于15ml样品瓶中，加入1.5g分析纯氯化钠，放入小磁石，用橡胶塞铝箔盖封口。
使用磁力搅拌恒温锅保持在60℃水温平衡20min。
用50ul进样针在距离液面1cm处吸取50ul气体进样。
气相色谱升温程序：
柱室温度200℃，进样温度40摄氏度℃保持5min，10℃/min升至120℃。
分流比关闭。
柱头压：
0.05，氢气压：
0.05。
样品A、B用移液枪取6ml液体置于15ml样品瓶C、D中进行如上操作。
（14）将15毫升样品瓶C、D置于60℃恒温水浴锅（敞口）放置20min，40min，60min，再使用步骤（13）进行测定。
（15）按步骤（14）得到最佳保温除甲醇时间对样品进行处理。
（16）准备1kg骏枣进行步骤
（1）~（3）的A样品液，过滤得原枣汁E。
使用柠檬酸、白砂糖、蜂蜜、纯净水、原枣汁E、样品A（B）进行勾兑，并邀请10位同学进行感官评价。
3结果与分析
3.1样品A、B的优选
项目
样品A
样品B
发酵形式
破碎后直接发酵
破碎后过滤发酵
颜色
琥珀红
琥珀黄
透明度
透明清亮
透明
气味
清冽，枣香浓郁
枣香，酵母香
浑浊度
有明显少量大型悬浮物
无悬浮物
酒精度
24℃，1.4%
25℃，7.4%
甲醇
1.2
2.0
PH
3.66
3.98
可溶性固形物含量
口感-涩度
有点涩
比较涩
口感-醇度
不醇
不醇
口感-酸度
更酸
酸
口感-甜度
不甜
不甜
口感-后味
清爽枣香
干爽涩口
3.1.1样品A、B的讨论
样品B样品A
1视觉方面，样品A呈琥珀红色，较样品B的琥珀黄色泽来的更鲜艳，清亮。
样品B的酒糟厚，占总发酵液的3/4，其间充斥有枣酒液体，一定程度上造成浪费。
悬浮物方面，A、B都没有浑浊状态，样品A有明显大颗粒悬浮固体，可轻易撩去，故而优选样品A。
②通过发酵形式的不同，即底物是否于破碎后过滤，来探究哪种发酵形式更有优势。
实验前期条件一致，但就发酵前样品B含有的糖难以测定一点来说，的确存在一定误差，发酵前对样品A补充了足量白砂糖，使A、B样品的可溶性固形物含量基本接近一致，来尽量缩小差距。
实验结果表面差距还是明显的。
样品A样品B在一样的室温条件下通过蒸馏测的酒精含量差距5倍多，可见枣渣中含有很多未溶于水的可溶性固形物。
过滤的枣渣于生产效益方面考虑优选B样品。
③甲醇（Methanol，dried,CH4O）系结构最为简单的饱和一元醇，CAS号有67-56-1、170082-17-4，分子量32.04，沸点64.7℃。
因在干馏木材中首次发现，故又称“木醇”或“木精”。
是无色有酒精气味易挥发的液体。
人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重，经口摄入0.3～1g/kg可致死。
急性中毒症状有：
头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明，继而呼吸困难，最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。
慢性中毒反应为：
头痛、耳鸣、眩晕、昏睡、消化障碍、视力减退等等数不胜数。
研究表明甲醇摄入量只要超过4克就会立刻出现中毒反应，误服一旦超过10g就导致双目失明，饮入量超过10g或更多则造成死亡。
毒理学上认为其摄入超过30ml以上，甲醇会在体内蓄积，因为排出不易,这一旦蓄积，就在体内氧化生成甲醛和甲酸，它们也具有很强的毒性。
在甲醇生产工厂，我国有关部门规定，每立方的空气中允许甲醇含量为50毫克，在有甲醇气的现场工作，工厂必须强制员工或生产者戴防毒面具、工厂废水必须经过处理后达标才能允许排放入大自然，允许含量小于200mg/L的甲醇。
使用顶空平衡法进样SP-6890型气相色谱仪，得到图谱,红线为样品A，蓝线为样品B，可见样品B比样品A甲醇含量更多一些。
从甲醇含量的角度分析，优选A样品。
④气味方面，人体感官评鉴，邀请5位研究生和5位本科生进行评鉴。
作为试验指标，结果见下表。
项目
样品A
样品B
票数
8
2
香气成分主要种类如上图，考虑到误差，高级醇种类方面2者几乎没有区别。
所以主要以人体感官评价为依据，有8位试验者觉得样品A气味更为清淡，有2味试验者觉得样品B更为香醇。
从适应市场方面考虑优选样品A。
⑤口感方面评鉴。
1~10分表示10个不同的递增程度。
1代表最低程度，10代表最高。
每个区块去掉最高分和最低分取平均数。
样品A
样品B
口感名字
口感指向形容
分数
口感指向形容
分数
口感-涩度
涩味
7.0
涩味
8.0
口感-醇度
醇度
3.0
醇度
5.5
口感-酸度
酸味
8.9
酸味
6.7
口感-甜度
甜味
1.0
甜味
1.3
口感-后味
余味
8.3
余味
8.5
平均分
5.04
6
根据表格数据分析记录，综合上，通过人体感官鉴评，从散乱的数据中并不能看出A、B样品的优劣。
但是B样品在平均差方面更为接近，因此样品B比样品A更合适于枣酒饮料的生产工艺加
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