劉春芬,慕金超*,張 鋒
(徐州工業職業技術學院 化學工程技術學院,江蘇 徐州 221140)
山楂是我國特有的栽培果樹,果實嬌小玲瓏、嫣紅悅目、酸甜適中、風味上乘且價格便宜,是良好的食品加工原料。其果實中含碳水化合物(22%)、蛋白質(9.7%)、脂肪(9.2%)、糖(8.8%)、酸(4.16%)、鐵、鈣、胡蘿卜素、核黃酸、蘋果酸等有益成分[1-2]。其中以VC含量最為突出,每1000g果實可食部分含VC達890mg,鐵、鈣、果膠及黃酮類物質含量均居各種鮮果之首[3-4]。
山楂、白砂糖:市售;葡萄酒活性干酵母:安琪酵母股份有限公司;果膠酶(酶活力60000U/g):泰安信得利生物工程有限公司;食用酒精:南京味研食品有限公司;食用明膠:濟南金佳華精細化工有限公司;檸檬酸:吳江市奇翔精細化工有限公司。

1.3.1 原料選擇與預處理
選用成熟度高、色澤好、新鮮飽滿的山楂果實,剔除腐爛、病蟲危害果。將其切片并去籽,加水軟化,保持微沸狀態3min~5min。
1.3.2 酶解榨汁
分別加入果膠酶0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%,酶解溫度為45℃,酶解pH值為3.2,時間20min,然后榨汁,出汁率按下式計算:

式中:w 為原汁質量,g;W 為原料質量,g。
1.3.3 酵母活化
在經高壓滅菌含糖2%的低濃度山楂汁液中加入4%干酵母,30℃恒溫水浴活化40min,每隔10min 攪拌一次。
煤礦開采作業除了需要有良好的外界條件,包括地質因素、施工設備和技術工藝等,高效的管理必不可少,在施工作業整個過程中需要受到規章制度的約束,需要有專門管理組織和人員對開采作業進行監督管理。但是從現階段大多數煤礦企業來看,企業內部管理機制還需要進一步完善,部分企業在煤礦巷道掘進作業中存在盲目追求掘進速度而忽視質量,忽視作業質量監督等問題。雖然大部分企業都制定了作業規章制度和掘進工藝要求,但是在實際工作中卻難以落實組織管理計劃,會影響到巷道掘進技術的應用,容易產生安全隱患。
1.3.4 汁液調整
將汁液的糖分調整為18%~22%,酸度調整為pH 3~4,備用。
1.3.5 接種發酵
將調整后的汁液分裝到發酵瓶中,再將活化好的酵母液按0.2%的接種量加入調整后的發酵料液中,28℃恒溫發酵,定時排氣,發酵7d左右。
1.3.6 山楂果酒澄清過濾
發酵結束后要及時進行分離和過濾,灌裝前將澄清好的山楂果酒進行過濾,在分離得到的清酒中添加明膠進行澄清,達到無懸浮物、無沉淀、無雜質的目的。
1.3.7 灌裝、殺菌
把酒裝入消毒過的玻璃瓶中,在85℃~90℃熱水中殺菌20min,然后冷卻至常溫,成品檢驗。
考慮山楂果酒的口感、風味特色、組織狀態等因素,本試驗以感官指標為判定標準,采用單因素試驗和正交試驗討論各因素對成品質量的影響,對山楂果酒的發酵條件進行了篩選,確定最佳工藝條件。
山楂保健果酒的感官評分(滿分為100分)標準見表1。

表1 產品的感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of product
在破碎的果漿中加入不同量(0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%)的果膠酶,酶解溫度45℃,酶解pH值為3.2,酶解時間20min,榨汁,比較不同加酶量的出汁率。
由圖1可知,在山楂果漿中加入果膠酶,出汁率明顯提高,當果膠酶添加量為0.09%時,出汁率達87%,此后隨著酶用量的添加,出汁率沒有明顯增加,考慮經濟因素,選擇酶的添加量為0.09%。
將已活化的酵母分別按山楂汁的0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%接種量接種到酶解過的山楂汁中,在pH3.2、溫度26℃的條件下發酵7d,對發酵得到的果酒進行感官質量檢驗[14]。

圖1 果膠酶添加量對出汁率的影響Fig.1 Influence of the pectinase addition on the juice yield

圖2 不同接種量對發酵產品感官評分的影響Fig.2 Influence of different inoculum on sensory evaluation of product
由圖2可知,接種量的變化對果酒發酵影響很大。在發酵過程中,接種量大,發酵較快,因為接種量大,菌體繁殖率高,則產酒也較快且多,還可避免雜菌感染,但接種量過大,發酵培養基中的營養物質多消耗在菌體細胞的生長繁殖,結果使得生成酒的底物量減少,最終酒的產量低,所以要選擇適宜接種量,以利于縮短發酵周期和提高產酒量。在接種量為0.10%時,獲得的感官評分最高。因此,最佳發酵劑添加量選擇為0.10%。

圖3 不同pH值對發酵產品感官評分的影響Fig.3 Influence of different pH value on sensory evaluation of product
由圖3可知,pH值的變化對果酒發酵影響較大,pH值為3.2時所獲得的感官評分最高。果酒的酸度如達不到要求會使酒的風味平淡,果酒的酸度過高則會使人不快,難以下咽。因此,根據實驗,選定最適pH值為3.2。
溫度是微生物生長的重要環境條件之一,選擇最佳的發酵溫度有利于酵母的生長繁殖。對發酵的速度也有很大的影響,由圖4可知,溫度為26℃時的感官評分最高。因此選定最適發酵溫度為26℃。

圖4 不同發酵溫度對發酵產品感官評分的影響Fig.4 Influence of fermentation temperature on sensory evaluation of product
按照正交表L9(33)進行3因素3水平發酵條件優化正交試驗,考察各因素對發酵情況的影響,確定最佳發酵條件。正交試驗結果見表2,方差分析見表3。

表2 發酵條件優化正交試驗的結果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation condition optimization
由表2、表3可知,接種量和pH值對感官評分影響較為顯著,發酵溫度對感官評分影響不顯著,各因素作用影響大小排序為A>B>C,即接種量>pH值>發酵溫度,最佳工藝組合為A2B2C2,即接種量為0.1%,原料初始pH值為3.2,發酵溫度為26℃。驗證試驗結果表明,在此最優組合條件下,成品感官評分為90分。

表3 發酵條件優化正交試驗結果方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal experiments results for fermentation condition optimization
對發酵型山楂果酒的加工工藝及參數進行了研究,山楂榨汁時果膠酶最佳添加量為0.09%,可使出汁率達87%。正交試驗結果表明,最佳發酵工藝條件:山楂果酒的發酵溫度26℃,酵母接種量0.10%,最適pH值為3.2。
成品山楂果酒經添加明膠澄清[15],產品呈淺紅色,清亮透明,無沉淀,無懸浮物,具有本產品特有的果香,口感新鮮,酒體醇厚,酸甜適口。具有降血壓、降血糖、降血脂、預防心血管疾病、抗心律不齊等功能,是一種天然保健飲料。
[1]孟慶杰,王光全.山楂種質果實營養成分分析及其資源利用研究[J].河北農業大學學報,2005,28(1):22-24.
[2]石巖鵬,丁杏苞.山楂化學成分的研究[J].中草藥,2000,31(3):17-73.
[3]陶滿慶,李炳詩,李 峰.山楂紅色素提取及穩定性研究[J].安徽農業科學,2008,36(8):30-84.
[4]孟慶興,王之全.山楂功能因子及其保健食品的開發利用[J].食品科學,2006,27(12):73-77.
[5]王雪松,車慶明,李艷梅,等.山楂核化學成分研究[J].中國中藥雜志,1999,24(12):739-740.
[6]蔡志朋.山楂酒的研制[J].釀酒科技,2003(4):77-78.
[7]戴桂芝,王兆玉,李 燕.影響果酒發酵質量因素極其控制措施[J].保鮮與加工,2003(4):8-11.
[8]孔 瑾.復合果酒的開發與研究[J].釀酒,2001(6):95-97.
[9]趙二勞,李滿秀.山楂的功能特性及其在食品工業中的應用[J].食品研究與開發,2006,27(9):14-51.
[10]李拖平,李蘇紅,王 娜,等.山楂果膠中多聚半乳糖醛酸多糖的化學構造特[J].食品科學,2008,29(10):37-40.
[11]康明官.配制酒生產技術指南[M].北京:化學工業出版社,2001.
[12]奚惠萍.中國果酒[M].北京:輕工業出版社,1991.
[13]劉春芬,慕金超.山藥保健酸奶的研制[J].中國釀造,2013,32(5):162-164.
[14]李祖英.食品檢驗[M].北京:化學工業出本社,2001.
[15]曲芬霞,潘中田,吳桂容,等.桂東野山楂酒發酵工藝研究[J].中國釀造,2011,30(7):98-100.