发酵工艺参数的研究

二、发酵工艺参数的研究

1.发酵时间的确定

在发酵过程中,酵母生命活动旺盛,产生大量的热,使温度上升,生成乙醇、CO2等。发酵前期,发酵液的糖度较高,黏度较大,产生的CO2在发酵液的表面形成3~8cm厚的泡沫层,随着发酵的进行,糖度减小、酵母活动降低,在表面形成的泡沫逐渐消失。进行温度15℃、玫瑰茄的料液比为1g/100mL、果胶酶用量0.3mL/100mL、接种量为5%、糖度16Bx的发酵试验。显示随着发酵的进行,糖度逐渐减少,到第8天时,糖度减少的速率变慢,当糖度降到6Bx时几乎不再变化。其原因可能是葡萄酒酵母对玫瑰茄蜂蜜酒的发酵只能达到这个水平,因此确定当发酵液的糖度降低到6Bx时,确定为发酵的终点。

2.蜂蜜种类对发酵的影响

设定温度15℃、玫瑰茄1g/100mL、果胶酶用量0.3mL/100mL、接种量为5%,分别用枣花蜜、紫云英蜜、洋槐蜜、荔枝蜜、椴树蜜调糖度至16Bx进行发酵试验,结果表明:洋槐蜜和荔枝蜜发酵的蜂蜜酒具有较高的感官评分和透光率,且荔枝蜜较洋槐蜜更容易发酵,故选荔枝蜜作为发酵蜂蜜。

3.酵母种类对发酵的影响

以15℃发酵,玫瑰茄的料液比为1g/100mL,果胶酶用量0.3mL/100mL,用荔枝蜜调糖度至16Bx,分别接种5%的安琪葡萄酒酵母、安琪高活性酵母和安琪甜酒曲,显示接种安琪葡萄酒酵母的蜂蜜酒不仅具有较高的酒精度,即发酵比其他两种酵母容易,而且发酵出来的蜂蜜酒具有较好的感官和透光率。所以,选择安琪葡萄酒酵母作为玫瑰茄蜂蜜酒的发酵酵母。

4.果胶酶用量对发酵的影响

以玫瑰茄的料液比为1g/100mL,用荔枝蜜调糖度至16Bx,分别加上0mL/100mL、0.15mL/100mL、0.30mL/100mL、0.45mL/100mL、0.60mL/100mL的果胶酶,接种5%的葡萄酒酵母。结果显示:加了果胶酶的蜂蜜酒明显比未加果胶酶的蜂蜜酒容易发酵,且出酒率有所增加;随着果胶酶用量的增加,酒精度逐渐提高,但是透光率和感官评分却随着果胶酶的增加而减小。故选择果胶酶用量的范围为0.3~0.6mL/100mL进行优化。(https://www.daowen.com)

5.接种量对发酵的影响

以玫瑰茄的料液比为1g/100mL,用荔枝蜜调糖度至16Bx,加上0.45mL/100mL果胶酶,分别接种1.0%、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%的安琪葡萄酒酵母。结果显示随着接种量的增加,酒精度逐渐上升,透光率先降低后升高,感官评分先升高后降低。所以,选接种量2.5%~7.5%进行优化。

6.玫瑰茄料液比对发酵的影响

以玫瑰茄的料液比为0g/100mL、0.50g/100mL、0.75g/100mL、1.00g/100mL、1.25g/100mL、1.50g/100mL、2.00g/100mL,用荔枝蜜调糖度至16Bx,加上0.45mL/100mL果胶酶,接种5%的葡萄酒酵母。结果显示添加了玫瑰茄的蜂蜜酒明显比未添加玫瑰茄的酒发酵容易,这可能是加上玫瑰茄以后,蜂蜜酒的营养物质及初pH更适合发酵;酒精度、透光率和感官评分都是先增加后减少,因此选择玫瑰茄的料液比0.75~1.25g/100mL进行优化。

7.发酵温度对发酵的影响

以玫瑰茄料液比为1g/100mL,用荔枝蜜调糖度至16Bx,加上0.45mL/100mL果胶酶,接种5%的安琪葡萄酒酵母,观察分别在12℃、15℃、20℃、25℃、28℃环境中发酵的情况,对比发酵酒品质。结果显示随着发酵温度的增加,可溶性固形物消耗的速率迅速增加,当发酵温度为12℃时,发酵进行得非常缓慢,可能是温度太低,酵母的生命活动受到影响,使得可溶性固形物消耗非常缓慢;而温度过高酵母生命活动旺盛,可溶性固形物迅速消耗,发酵过快,使得感官品质降低。因此,选择发酵温度15~25℃进行优化。

8.发酵工艺条件的响应面分析

以Design-Expert 8.0软件的Box-Behnken设计法对玫瑰茄蜂蜜酒的酿造工艺条件进一步优化;以酒精度、感官评分、透光率为响应值;选择发酵温度、果胶酶的用量、接种量、玫瑰茄料液比4个因素进行考核,每个因素选择3个水平。预测玫瑰茄蜂蜜酒酿造工艺的最佳条件为:发酵温度20.44℃,果胶酶用量0.47mL/100mL,接种量2.5%,玫瑰茄的料液比1.25g/100mL,在此条件下响应面模型预测的酒精度为7.25,感官评分为90.0,透光率为86.2%。