何彩梅
(賀州學院化學與生物工程學院,廣西 賀州 542899)
柑橘果酒釀造工藝研究進展
何彩梅
(賀州學院化學與生物工程學院,廣西 賀州 542899)
柑橘果酒是以柑橘為原料,經發酵釀制而成的低酒精度飲料酒,不僅具有柑橘的風味特色,而且保持了其果實中的部分營養和保健功效。該文對柑橘果酒釀造工藝研究過程中的柑橘品種的選擇、柑橘果酒菌種的篩選、釀造工藝條件、脫苦及澄清技術進行了綜述,旨在為柑橘果酒釀造提供理論依據。
柑橘果酒;釀造工藝;脫苦及澄清技術
柑橘果酒是以柑橘為原料,經發酵釀制而成的低酒精度飲料酒[1]。柑橘果酒不僅酒精度低,酒質溫和爽口,果香味濃,而且基本保持了柑橘中的天然營養成分,以其獨特的生物功能深受消費者的喜愛[2]。柑橘果酒的開發,不僅可以解決柑橘滯銷的問題,而且為柑橘的深加工探尋了新的出路。本文對柑橘果酒釀造工藝研究進行了綜述,以期為柑橘果酒釀造提供理論依據。
由于柑橘品種的不同,柑橘果酒的風味明顯有差異。安冬梅等[3]分別以南豐蜜橘、蘆柑、椪柑、甜橙為原料釀造果酒,研究發現南豐蜜橘風味最好。齊穎[4]研究發現蘆柑和廣柑由于酸味和苦味較重,不適合釀造柑橘果酒,而臍橙和錦橙的酸味較淡且苦味不明顯,較適合用于釀酒。目前有關柑橘果酒研究所用的原料大多是酸度低、含糖量高的柑橘,這樣釀造的酒風味佳。
在柑橘果酒的生產過程中,發酵用的菌種是影響柑橘果酒品質的關鍵因素之一[5],目前柑橘果酒的酵母多為延用葡萄酒酵母或果酒干酵母[6-8],缺乏專用的酵母菌株,使得柑橘果酒風味不突出。針對目前缺乏柑橘釀酒專用酵母的情況,有研究者從自然環境中分離柑橘釀酒酵母。李銳等[9]以錦橙表皮和柑橘園土壤為分離源,篩選出適于錦橙果酒釀造的酵母菌株。劉瑞等[10]從橘園分離到的10株非釀酒酵母釀造果酒,并對這10株非釀酒酵母的發酵力,糖、酒精和SO2的耐受性進行了分析。潘訓海等[11]以臍橙果汁自然發酵液和臍橙果園土壤為分離源,篩選出比較適宜釀造臍橙果酒的酵母菌GJ-4。熊元林等[12]從橙汁發酵醪液中純化出一株適合于橙汁果酒發酵的綺麗酵母菌FJ-20。羅佳麗等[13]以甜橙果皮和甜橙果園土壤為分離源,獲得兩株適合釀造甜橙果酒的酵母菌S017和F076。也有研究者采用組合菌種發酵釀造柑橘果酒。鐘世榮等[14]采用釀酒酵母(GD-5)和產香酵母(TR-11)組合菌種發酵,在一定條件下,能釀出色、香、味俱全的優質桔子果酒。研究表明,采用組合菌種發酵的柑橘果酒各項指標均優于單菌發酵。柑橘果酒的組合菌種發酵將是今后研究方向。
大量研究表明,在柑橘果酒釀造工藝中,原料處理方式、發酵溫度、發酵pH值、發酵菌種的接種量、罐裝量、發酵時間、SO2的添加量和初始糖度等因素對釀造階段均有不同的影響。陳清嬋等[15]以蜜橘為原料,果酒酵母為釀造菌種,研究得出橘子果酒最佳工藝條件為橘汁∶水為10∶9、可溶性固形物20°Bx、接種量3.0 g/L、SO2添加量80 mg/L、pH值3.8,在此條件下所產的橘子果酒酒香濃郁、香甜柔和、無異味雜味、有橘子的風味、顏色橙黃。萬萍等[16]對柑橘果酒發酵條件進行了研究,結果表明,在pH值3.8,接種量12%,溫度25℃的條件下發酵5 d,果酒酒精度達到11.24%vol。橘子酒通過感官、理化鑒定,各項指標均為最佳。顏雪輝等[17]研究了柑橘酒發酵過程中甲醇含量的變化及其影響因素。結果表明,柑橘汁中添加果膠后發酵得到的柑橘酒甲醇含量更高;添加果膠的柑橘果汁中添加一定量果膠酶或蔗糖,甲醇含量也有所增加;添加金屬離子,甲醇含量減少。正交試驗結果表明,果膠酶、CaCl2、蔗糖的含量分別為40mg/L、1.1 g/L、180 g/L時,柑橘酒中甲醇含量由150.48 mg/L降至15 mg/L。李偉雄等[18]對臍橙的發酵最佳工藝參數進行了研究,結果表明,初始pH值為4.5,加入30 mg/L的SO2,發酵溫度28℃,接入0.12%的酵母,發酵7 d,可得到淺黃色、風味獨特、營養豐富、品質穩定的臍橙果酒。劉功良等[19]對貢柑果酒釀造的工藝參數進行研究,結果表明,貢柑果汁經0.6%β-環糊精處理80 min,酵母接種量為0.06%,二氧化硫添加量為90 mg/L,初始pH值為4.5,發酵溫度為33℃,發酵周期為7 d,可得到淺黃色、澄清透明、風味好、營養豐富的貢柑果酒。邵燕等[20]以新鮮柑桔和米糠為主要原料,對米糠柑桔酒生產工藝進行了研究。通過單因素試驗和正交設計試驗研究酵母接種量、發酵溫度和初始糖度等發酵條件對米糠柑桔酒發酵的影響,結果表明,各因素對米糠柑桔酒感官影響主次順序為初始糖度>發酵溫度>酵母接種量,在酵母接種量11%、發酵溫度25℃、初始糖度14%的最佳發酵條件下,發酵可制得外觀澄清、風味獨特、品質穩定的米糠柑桔酒。肖旺等[21]以椪柑果汁為原料,釀酒高活性干酵母為發酵菌種,采用液態發酵法釀造果酒,其較優工藝條件為接種量1.25 g/L、糖度22%、初始pH值為3.6、發酵溫度26℃、發酵時間8 d,在此工藝條件下,柑橘果酒酒精度為9.5%vol,色澤金黃、清亮透明,有獨特的柑果香,適合擴大生產。目前有關柑橘果酒釀造工藝的研究,都是以理化和感官評分為指標,確定制備柑橘果酒的最佳釀造工藝條件,如能應用高新儀器(如高效液相色譜儀、氣相色譜質譜聯用儀等)通過檢測柑橘果酒的成分確定釀造工藝條件,將更有利于提升釀造柑橘果酒的風味。
為了開發出風味獨特的果酒,有研究者對柑橘復合果酒的釀造工藝進行了研究。郭麗等[22]研究了柑橘蘋果復合果酒發酵工藝條件。采用2種工藝技術:即單一果汁發酵工藝和復合果汁發酵工藝。將采用這2種發酵工藝制成的復合果酒,進行感官評定,結果表明,采用單一果汁發酵工藝制取的復合果酒,以柑橘原酒∶蘋果原酒=1∶2(V/V)的配比進行復合效果最好;采用復合果汁發酵工藝制取的復合果酒,以柑橘汁∶蘋果汁=2∶1(V/V)的配比效果最好。兩種工藝相比較,以復合果汁發酵工藝制取的復合果酒質量較好。鄧志勇等[23]以臍橙和石榴為原料,對臍橙-石榴復合果酒的釀造工藝進行了研究。結果表明,臍橙-石榴復合果酒釀造的最佳工藝條件為臍橙∶石榴體積比為1∶1,發酵初始糖度為20%,安琪酵母接種量為0.015%,發酵溫度為20℃,發酵初始pH值為4.0。在此工藝條件下,臍橙-石榴復合果酒透明清亮、酒味香醇、酸甜爽口,具有較好的感官品質。陳旭峰[24]研究佛手柑橘酒的生產工藝,得出其主要發酵參數為主發酵溫度24~26℃,時間12 d;后發酵為在自然條件下發酵3個月。釀造的佛手柑橘果酒成品呈淡黃色,無懸浮物與沉淀,具有濃郁的柑橘果香和淡淡的佛手香味。復合柑橘果酒不僅風味突出、獨具特色,而且彌補了單一果酒在色、香、味上的欠缺和營養成分不足等缺陷,使得果酒感官得到升華,營養更加全面,保健功效更佳。
柑橘類加工過程中的苦味一直是世界難題,這是由于柑橘果實中存在兩大類苦味物質,以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物[25]。適度的苦味對柑橘果酒酒體豐滿、滋味協調是有利的,而且柑橘中的檸檬苦素還具有保健功效[26],但發酵后,柑橘果酒呈現強烈苦味,必須脫苦才能達到人們可接受的水平。
目前,柑橘果酒脫苦的主要方法有:(1)加熱脫苦法[27]。(2)添加苦味抑制劑(如蔗糖、新地奧明和β-環糊精等)方法;徐國勝等[28]研究了β-環糊精對柑橘類果汁脫苦的效果,結果表明,在45℃條件下果汁中添加0.5 g/10 mLβ-環糊精作用90 min,對柑橘類果汁脫苦效果良好。劉功良等[19]研究發現β-環糊精脫苦貢柑果酒的最佳工藝條件為β-環糊精的添加量為0.6%,作用時間為80 min。(3)吸附脫苦法;如楊文俠等[29]添加0.3%活性炭對臍橙原酒脫苦,脫苦效果良好。(4)分離技術脫苦法[30]。(5)微生物脫苦法;劉藝文等[31]利用柚苷酶產生菌的方法對柑橘果酒進行脫苦。(6)綜合脫苦方法;李嗣彪等[32]采用LSA-600樹脂柱使酒體循環與樹脂接觸10 min左右再添加0.05%的β-環狀糊精,既降低了苦味又保持了柑橘酒的營養成分。雖然實驗發現有很多技術可用于柑橘類果酒的脫苦,但能真正用于工業化生產的卻不多。如何既不損失原有的果汁風味和營養成分又能實現高效脫苦,既簡便又低成本地消除柑橘果汁中的苦味物質將是今后研究的主要方向。
柑橘果酒的酒體易發生渾濁沉淀現象,會嚴重影響柑橘果酒的感官品質,因此有必要對其進行澄清處理。夏兵兵等[33]通過冷、熱處理和添加不同的澄清劑對桔子果酒的澄清效果進行研究,結果表明,澄清效果依次為0.085 g/L明膠>0.2 g/L硅藻土>0.7 g/L皂土>0.15 g/L果膠酶>冷處理(0~2℃),并且發現不同澄清處理方式對桔子果酒的酒精度、總酸及殘糖幾乎沒有影響。后續研究發現加入0.085 g/L明膠的桔子果酒在處理72 h后即達到最優效果,穩定性超過6個月。張超等[34]通過實驗發現自然澄清及加熱處理對柑橘果酒澄清具有一定的作用,但澄清效果及穩定性較差。添加0.4%的硅藻土、0.04%的交聯聚乙烯吡咯烷酮對柑橘果酒具有很好的澄清效果,而且澄清后過濾速度快,酒體的穩定性好,是柑橘果酒的良好澄清劑。林捷等[35]研究發現砂糖橘發酵原酒經過2.5 g/L質量濃度的果膠酶處理后,用1.0 g/L硅藻土、1.5 g/L皂土和0.002 g/L交聯聚乙烯基吡咯烷酮構成的復合澄清劑25℃條件下處理8 h,酒體的澄清度可以達到89.7%,酒體透亮,色澤明快。澄清后的砂糖橘果酒風味的主體沒有變化。楊文俠等[29]研究表明,添加0.05%單寧-0.03%明膠時,臍橙原酒的澄清效果較為理想。齊穎[36]通過對后發酵的蜂蜜柑橘原酒進行澄清,表明添加1%殼聚糖-0.1%明膠為最佳的澄清方法,其透光率最大,且對產品的品質影響小,可溶性固形物的保存率達97.2%,還原糖的保存率達97.6%,總酸的保存率達94.3%。大量的研究表明,柑橘果酒酒體的澄清采用復合澄清劑的澄清比單一澄清劑的效果好,而且對柑橘果酒的品質影響較小。
近幾年來,雖然有研究者對柑橘果酒釀造工藝做了不少的研究,但仍存在一些問題尚未解決。柑橘果酒的發展還需解決的問題有[37]:采用現代生物技術育種手段對優良酵母菌種進行選育,以提高柑橘果酒的生產率,改善其風味。其次,釀造過程中如何更好地控制甲醇與雜醇油的生成是深入研究的重點;第三,研究更適合柑橘果酒工業化生產的脫苦和澄清方法,以降低生產成本。隨著柑橘果酒加工技術的研究和發展,柑橘果酒的釀造工藝會更加合理、科學,其品質也將越來越優良。
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Research progress on fermentation technology of citrus wine
HE Caimei
(Department of Chemistry and Bioengineering,Hezhou University,Hezhou 542899,China)
Citrus wine is a kind of low-alcohol beverage that produced by citrus fruits.It not only has the characteristic flavor of citrus fruits,but also maintains the nutrition and health effects of the fruit.The selection of citrus fruits varieties,screening of citrus wine fermentation strains,the conditions of fermentation process,clarifying and debittering method were reviewed in this paper,in order to provide a theoretical basis for the citrus wine brewing.
citrus wine;fermentation process;debittering and clarifying method
TS261
0254-5071(2016)03-0010-03
10.11882/j.issn.0254-5071.2016.03.003
2015-12-24
廣西自然科學基金(2012GXNSFBA053055);賀州學院大學生創新創業訓練計劃項目(201511838086)
何彩梅(1982-),女,講師,碩士,研究方向為農產品加工及檢測。