樱桃低醇酒终止发酵方法研究.docx

1、樱桃低醇酒终止发酵方法研究樱桃低醇酒终止发酵方法研究终止发酵是在低醇酒酒精发酵过程中，采用特殊方法，人为终止酵母菌生长，使酒精发酵提前结束，以获取特定酒精含量的果酒。当前，国内外研究较多的终止发酵方法主要分为两类，一类是在发酵过程中杀死或抑制酵母生长，使酒精发酵停止，传统方法有巴氏杀菌，低温抑制，添加高浓度SO2或其他抑制剂等，近年来有研究发现，超声波和高压静电也能起到终止发酵作用；另一类是在发酵过程中通过人为处理使酵母菌与酒液分离，达到终止发酵目的，主要方法有离心和超滤两种。终止发酵方法有很多，但其效果各不相同，有些方法能够有效终止发酵，但处理后的低醇酒稳定性差，由于发酵不完全，酒中含有部分

2、残糖，因此在储藏期间会进行二次发酵，无法长期保存。有些终止发酵方法虽然效果明显，处理后低醇酒稳定性也较好，能够长期储存，但会对酒的颜色、香气及口味造成一定负面影响，使低醇酒品质严重降低。因此酿造低醇酒所采用的终止发酵方法不仅要有良好的终止发酵效果，而且处理后低醇酒稳定性也应较好，能够长期储存，同时要求该处理方法简单易行，对酒质影响较小。本部分内容在前人研究基础上，选取了巴氏杀菌、降温结合添加SO2、酵母分离结合添加SO2三种终止发酵方法进行对比研究，最终选取终止发酵效果好，处理后低醇酒稳定性高，能够长期储存，且对酒质影响最小的一种，作为樱桃低醇酒终止发酵方法使用。1 实验方法1.1 工艺流程大

3、樱桃分选、破碎糖度调整添加SO2添加酵母低温发酵下酒终止发酵澄清调配冷冻过滤灌装成品1.2操作要点（1）分选、破碎：通过分选将原料中的生青果、霉烂果及杂物除去，为了更好的浸提樱桃中的营养成分，需要对樱桃原料进行破碎，破碎要适度，不能将樱桃核一起破碎，避免对酒质造成不良影响。（2）糖度调整：根据樱桃本身的含糖量，按照1.7%的糖生成1.0%(v/v)酒精计算，对原料糖度进行调整，将原料初始糖度调整到13.6%，使其潜在酒度达到8.0%(v/v)。（3）添加酵母：酵母添加量为万分之一，添加前需对活性干酵母进行活化，方法是将活性干酵母加入5.0%葡萄糖溶液中，3540条件下水浴20 min 后使用。

4、（4）下酒：当酒精度达到3.0%(v/v)时进行下酒操作，将皮渣和酒液分离。（5）终止发酵： 巴氏杀菌法：将分离后的酒液在70条件下热处理15 min，后迅速冷却至室温，将处理后的樱桃低醇酒在室温下储存，研究其终止发酵效果。 降温结合添加SO2 法：将分离后的酒液迅速降温至0，并向其中添加100mg/L SO2，在4条件下低温储存，研究其终止发酵效果。 酵母分离结合添加SO2 法：将分离后的酒液在4000 r/min 条件下，离心10min，并添加80 mg/L SO2，在室温下储存，研究其终止发酵效果。1.3 分析检测方法（1）酒精度：酒精计法（GB/T150382006）（2）总糖：直接滴

5、定法（GB/T150382006）（3）总酸：指示剂法（GB/T150382006）（4）澄清度69：用蒸馏水做参比，以紫外分光光度计在波长680 nm 处的透光率表示。（5）色度、色调70：樱桃酒经滤纸过滤后，测其pH 值，用相同pH 的磷酸氢二钠柠檬酸缓冲溶液稀释10 倍，用分光光度计在波长420 nm，520 nm，620 nm下分别测定其吸光度值，三者之和即为该樱桃酒的色度，即色度=(A420+A520+A620)稀释倍数；色调是指樱桃酒在420 nm 与520 nm 波长下吸光度值的比例关系，即色调=A420/A520。色度反应酒的呈色强度，樱桃酒色度的高低，主要由花色素等酚类物质决

6、定，花色素含量越高，樱桃酒颜色就越深，色度值也就越高；反之，色度值就越低；色调可以表达酒的色彩，樱桃酒在420 mn 处吸光值的强弱可以体现樱桃酒黄色因素的强弱，在520 nm 处吸光值的强弱可以体现樱桃酒红色因素的强弱，一般情况下，果酒的色调值随着酒龄的增大而逐渐升高，这是由长时期陈酿使果酒红色减弱，而黄色增强所引起的。（6）总酚：福林酚法。样品测定：取0.1 mL 樱桃低醇酒酒样两份，分别置于10 mL 具塞比色管中，用双蒸水补足体积至2.0 mL，其中一支比色管中加入1.0 mL FC 显色剂，另一支管不加FC 显色剂。然后向两支管中分别加入3.0 mL 7.5 %的碳酸钠溶液，用双蒸水

7、定容至10 mL，摇匀，立即置于55的水浴锅中反应30 min，反应结束后冷却至室温以不加FC 显色剂一管作为对照，在765 nm 处测定吸光度。根据没食子酸标准曲线，用酒样单位体积内没食子酸等标准品的相对含量来表示酒样的酚含量，以没食子酸等价物（Gallic acid equivalents, GAE）计，mg GAE /L。（7）香气成分测定通过顶空固相微萃取技术提取樱桃低醇酒中的香气成分，用气相色谱质谱联用仪测定。 HS-SPME 萃取方法取5.0 mL 酒样于20 mL 萃取瓶中，加入2.0 g NaCl，5.0 L 内标物3-辛醇（101.0mg/L）及磁力搅拌转子，将萃取瓶插入磁力

8、搅拌器中，40恒温下预平衡10 min，后将萃取头插入瓶中，萃取5 min，完成后，迅速将萃取头插入GC 进样口内，开始GC-MS 测定。 GC-MS 分析条件。升温程序：色谱柱选用CD-Wax(30 m 0.25 mm 0.25 m)型，初始温度设置为40，保持3 min 后，以3/min 的速度升温至120 ，最后以8/min 的速度升温至230。GC 条件：进样口温度与检测器温度都设置为230，载气为He，流速为2.0mL/min。MS 条件：EI 电离源，离子源温度为230，电子能量为70 eV，扫描范围为30.00amu 500.00 amu。香气成分分析定性分析：用GC-MS 对C

9、10 C25 直链烷烃标准品进行单独分析，根据每种烷烃的保留时间计算保留指数；用GC-MS 测得的未知化合物图谱与NIST05 工作站中标准图谱库进行自动检索比对，并参照试剂公司提供的标准图谱对机检结果进行核对确认，通过与相关文献资料进行对比，进一步确认未知物质。定量分析：采用内标法进行定量计算，公式如下：某组分含量（mg/L）=某组分的峰面积/内标物的峰面积内标物含量（mg/L）（7）感官评定：评分细则参照（GB/T150382006）葡萄酒感官评定要求制定，评定组由9 名老师和同学组成，每位评酒员按细则要求在给定分数内逐项打分后，累计总分，再把所有参加打分的评酒员分数累加，取平均值，即为该

10、酒的感官分数。2结果与讨论2.1 不同终止发酵方法的效果对比在厌氧条件下，酵母菌通过糖酵解途径分解原料中的糖，产生酒精并释放能量，以维持自身生命活动。随着酵母菌的生长，酒中酒精含量越来越高，而总糖含量将越来越少，因此，总糖含量可以反映酵母菌的生长发育情况显示了经三种不同终止发酵方法处理后三个酒样中总糖含量的变化，在对酒样处理后的前24 h，方法A（巴氏杀菌）处理后的酒样中总糖含量几乎没有变化，说明酒样中大部分酵母菌已被杀灭；方法B（降温+100 mg/L SO2）处理酒样中糖含量略有降低，说明酒样中酵母菌在低温和SO2 作用下受到了明显的抑制作用，严重影响了其生长及代谢活动；方法C（离心+80

11、 mg/L SO2）处理的酒中含糖量也几乎没有变化，说明离心已将绝大部分酵母菌除去；从前24 h 三个酒样中含糖量变化看，三种方法均能起到一定的终止发酵作用。从处理后的24 h 到72 h，三个酒样中含糖量都有明显减少，说明方法A 和C 两个酒样中未被杀死和残留的酵母菌开始生长，消耗了一部分糖，方法B 处理的酒样中酵母菌在适应低温环境后也开始生长。72 h后，方法A 的含糖量开始迅速减少，到144 h 时降至2.79 g/L，期间酒样中酵母菌进入对数生长期，酵母数量迅速增加，生命活动旺盛，糖消耗速度很快，产生大量次级代谢产物酒精；方法C 的含糖量从处理后96 h 开始迅速减少，说明其酵母也进入

12、对数生长期，到240 h 时，糖含量为3.61 g/L，发酵基本完成；方法B 在处理48 h后总糖含量在不断减少，但减少速度平缓，这说明酒样中酵母菌的生长发育一直受到低温的抑制作用，酒样中酵母数量相对较少，当糖含量降至28.47 g/L 时趋于稳定，酒样中含糖量不再减少，酵母的生产发育处于停滞状态。总体来看，三种处理方法均能起到一定的终止发酵作用，但终止发酵效果只能持续一段时间，因为巴氏杀菌并不能杀灭酒样中所有的酵母菌，离心也不能将酵母菌全部除去，酒样中未被杀灭或残留的酵母菌在适宜的生长条件下会继续生长，进行二次发酵，而降温结合添加较低浓度的SO2 虽然有比较明显的抑制酵母生长作用，但并不能完

13、全使酵母停止生长，三种终止发酵方法效果都不理想。2.2 终止发酵方法的优化由于三种终止发酵方法的效果都不理想，所以需要对原方法进行优化。方法B降温处理虽然不能有效杀灭酒中的酵母菌，但却能很好的抑制酵母生长和繁殖，在低醇酒储存过程中，低温的抑制作用明显且一直存在。因此，将方A（巴氏杀菌）和方法C（离心并添加80 mg/L SO2）与方法B（降温并添加100 mg/L SO2）相结合，得到两种新的终止发酵方法，即方法D：巴氏杀菌+4低温保存，方法E：离心+80mg/L SO2+4低温保存。用D、E 两种方法处理后将酒样放置于4冰箱中低温保存，监测30 天内酒样中总糖的变化经两种优化方法处理的酒样在

14、4下储存陈酿30 天，期间两个酒样中含糖量虽略有波动，但变化不大，总糖含量始终维持在65 g/L 以上，说明优化后两种方法的终止发酵效果明显，且在30 天的储存陈酿期间，没有出现酵母菌二次发酵的现象，酒体稳定，用两种优化方法处理的樱桃低醇酒能够长期储存。2.3 两种优化方法对樱桃低醇酒酒质的影响不同终止发酵方法处理不仅能使樱桃低醇酒总酸、澄清度、总酚等理化指标发生变化，还能影响酒的颜色、香气和口味，可能会使低醇酒品质降低，因此，好的终止发酵方法不仅要求能够有效终止发酵，还应对酒的品质影响最小。2.3.1两种优化方法处理对低醇酒总酸的影响两种优化方法对樱桃低醇酒酒质的影响不同终止发酵方法处理不仅

15、能使樱桃低醇酒总酸、澄清度、总酚等理化指标发生变化，还能影响酒的颜色、香气和口味，可能会使低醇酒品质降低，因此，好的终止发酵方法不仅要求能够有效终止发酵，还应对酒的品质影响最小。经两种优化方法处理后，两个酒样在一个月储存期内总酸含量变化如图2所示。两种处理方法均能对酒样总酸含量造成一定影响，处理前酒样总酸都为7.75 g/L，经方法D 和E 处理后酒样总酸含量分别降为7.36 g/L 和7.69 g/L，说明两种处理方法均能使酒的总酸含量降低，而方法D 即巴氏杀菌处理的酒样中总酸含量降低更多，这可能是由于热处理过程中部分挥发酸挥发或有机酸受热分解造成的。在30 天的储藏陈酿过程中，两个酒样的总

16、酸含量都呈上升趋势，其中前3 天上升速度较快，3 天后上升速度明显减慢，21 天后，上升速度继续减慢，总酸含量逐渐趋于稳定，存储期满一个月时，两个酒样的总酸含量均在8.30 g/L 左右，方法D 处理酒样的总酸含量略高于方法E，但差异不明显（P0.05）2.3.2两种优化方法处理对低醇酒澄清度的影响两种处理方法对酒样的澄清度影响较大，如图2-4 所示，方法E 即离心处理可以大幅度提高樱桃低醇酒的澄清度，其透光率由处理前的2.6%提高至74.4%，而方法D 即巴氏杀菌对酒的澄清度几乎没有影响。在30 天的陈酿储存过程中，方法E处理酒样的透光率增幅很小，由74.4%增加到77.6%左右，仅提高了3

17、.2%。而方法D的透光率由2.6%增加到73.5%，提高了70.9%，增幅较大，这是由于发酵终止后，酒液中果肉、酵母、果胶等固体颗粒在重力作用下逐渐沉淀下来，酒液开始变得澄清，其透光率也逐渐增大。而绝大部分固体颗粒沉淀下来以后，酒体趋于相对稳定状态，其透光率不再增加，维持在73.5%左右。总体来看，经两种终止发酵方法处理后，方法E 处理的酒样由于离心的作用能迅速澄清，而方法D 处理的酒样在存储过程中也会自然澄清，但其透光率会比方法E 处理的酒样低4.0%左右，且差异较显著P0.05），说明两种终止发酵方法对酒的颜色影响差别不大。2.3.4两种优化方法处理对低醇酒总酚含量的影响酚类物质具有清除自

18、由基、软化血管、延缓人体衰老等多种作用，酚类物质含量对果酒的营养及功能性作用意义重大，在进行终止发酵处理时，应尽量减少酒中酚类物质的损失。如图所示，经两种方法处理后两个酒样的总酚含量均有所降低，方法D 处理的酒样中总酚含量由处理前的721.35 mg GAE /L 降低至625.62 mg GAE/L，方法E 处理酒样中总酚含量降至679.81 mg GAE /L，两种处理方法都会使总酚含量降低，但方法D 即巴氏杀菌处理后总酚含量损失更多，可能是由于酚类物质在热处理过程中更容易被氧化引起的。在30 天的储藏陈酿过程中，两个酒样的总酚含量也有所降低，其中前20 天，两个酒样的总酚含量降低速度都比

19、较快，但方法E 处理的酒样中总酚含量始终高于方法D。第21 天，方法D 和方法E 处理的酒样中总酚含量分别为527.74 mg GAE /L 和565.20 mg GAE /L，此后两个酒样中总酚含量减少速度明显减慢，逐渐趋于稳定状态。总体来看，方E 处理的酒样中总酚含量明显高于方法D（P0.05）。2.3.5两种优化方法处理对低醇酒香气的影响储存一个月后两个酒样的香气成分两种不同终止发酵方法处理会对樱桃低醇酒香气产生一定影响，对储存陈酿一个月的两个酒样进行检测分析，其香气物质如表2-4 所示，两个酒样共检测出66 种香气物质。共分为8 类，分别是醇类（20 种）、酯类（13 种）、酸类（8

20、种）、芳香族类（6 种）、醛酮类（13 种）、萜稀类（1 种）、酚类（2 种）、其他类（3 种）。方法D 处理的酒样中，醇类物质有15 种，酯类8 种，酸类6 种，芳香族5 种，醛酮类10 种，酚类2 种，其他类3 种，共49 种，每类物质的总含量分别为409.78 g/L，68.89 g/L，46.29 g/L，408.53 g/L，223.22 g/L，4.90 g/L，4.87 g/L；方法E 处理的酒样中，醇类物质有16 种，酯类12 种，酸类6 种，芳香族5 种，醛酮类11 种，萜稀类1 种，酚类1 种，其他类2 种，共54 种，每类物质的总含量分别为565.96 g/L，239.8

21、9 g/L，74.31 g/L，222.90 g/L，356.40 g/L，0.37 g/L，5.95 g/L，2.63 g/L。从香气物质数量上看，方法E 处理的酒样中共有54 种，比方法D 多6 种，其中酯类物质数量相差最大，醇类、酸类、芳香类等相差较小。从每类香气物质总含量上看，方法E 处理的酒样中醇类、酯类、酸类、醛酮类、萜稀类、酚类均高于方法D，分别高156.18 g/L，171.00 g/L，28.02 g/L，133.18 g/L，0.37 g/L，1.05 g/L，只有芳香族类和其他类低于方法D。从每种香气物质含量上看，两个酒样中都检出的香气物质有37 种，其中方法D 处理酒样

22、中正庚醇、乙酸甲酯、丁酸、苯甲醛、苯乙醇、抗氧剂264、苯并噻唑7 种物质的含量高于方法E，但只有正庚醇、乙酸甲酯、苯甲醛差异较显著（P0.05），剩余30 种香气物质中，除异丁醇、辛酸乙酯、异丁酸、苯乙酸甲酯、苯甲醇、壬醛6 种外，其他24 种香气物质方法E 处理的酒样均明显高于方法D（P0.05）。用方法D 即巴氏杀菌处理过的酒样中并没有预期的，特别明显的蒸煮味，在香味和滋味上两个酒样无明显差别。两种方法处理的酒样均色泽鲜艳，酸甜协调，有樱桃酒典型的香味和风味。两种优化方法对樱桃低醇酒酒质的影响不同终止发酵方法处理不仅能使樱桃低醇酒总酸、澄清度、总酚等理化指标发生变化，还能影响酒的颜色、香

23、气和口味，可能会使低醇酒品质降低，因此，好的终止发酵方法不仅要求能够有效终止发酵，还应对酒的品质影响最小。3 结论（1）巴氏杀菌、降温结合添加100 mg/L SO2、离心结合添加80 mg/L SO2 三种方法均能起到短暂的终止发酵作用，但在储存陈酿期间三种方法处理后的酒样会进行二次发酵，酒体不稳定。在三种终止发酵方法基础上进行了优化，得到了两种终止发酵效果较好，储存陈酿期间酒体稳定的方法，即： 巴氏杀菌法：酒液在70条件下热处理15 min 后，在4条件下储存。 离心结合添加SO2 法：酒液在4000r/min 条件下离心10 min，并添加80 mg/L SO2，在4条件下低温储存。（2）为了从两种优化后方法中选出对酒质影响更小的一种，分别考察了两种终止发酵方法对樱桃低醇酒色、香、味及理化指标的影响，实验结果表明：两种终止发酵方法处理的酒样在颜色、口味及总酸含量上没有明显差别，但在澄清度、香气成分及总酚含量上，离心结合添加SO2 法处理的酒样明显好于巴氏杀菌法处理的酒样，因此，选取离心结合添加SO2 法作为樱桃低醇酒的终止发酵方法。