鮮食白木納格蒸餾酒的發(fā)酵工藝優(yōu)化

王浩臣,馬吉祥,陳新軍,李學(xué)文,楊曉君,宋晶晶,趙 昊,武 運(yùn),*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆中信國(guó)安葡萄酒業(yè)有限公司,新疆昌吉 832200)

木納格葡萄(VitisviniferaL. cv.Munage),又名冬葡萄、戈壁葡萄。歐亞種,分為紅木納格和白木納格株系,粒大、皮薄、色澤鮮艷、口味甘美、果肉厚而脆,可切片,“木納格”,即維吾爾族語(yǔ)“晶瑩透亮”的意思[1],是最具新疆特色和地域性的鮮食、晚熟地方品種[2]。2004年,木納格葡萄產(chǎn)量為14.46萬(wàn)噸[3],2014年達(dá)到28.55萬(wàn)噸[4],十年期間總產(chǎn)量翻了近一倍,為新疆地區(qū)發(fā)展較為迅猛的葡萄品種之一。而我國(guó)鮮食葡萄產(chǎn)品以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求為主,但由于鮮食葡萄自身不耐貯運(yùn)的屬性,加之替代產(chǎn)品豐富,鮮食葡萄集中上市導(dǎo)致階段性供過(guò)于求[5],會(huì)有大量鮮食葡萄資源浪費(fèi),所以本研究選以鮮食白木納格葡萄作為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾作為飲品,可以減少資源浪費(fèi)。

酒中所含的甲醇和雜醇油能與有機(jī)酸結(jié)合成酯,使酒具有獨(dú)特的香味,但又會(huì)帶有一定的毒性[6]。甲醇對(duì)人體中樞神經(jīng)有抑制的作用,尤其對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)具有一定的毒性,在人體內(nèi)累積,會(huì)導(dǎo)致眼睛失明[7]。而高級(jí)醇尤其是異丁醇和異戊醇對(duì)人體中毒作用與麻醉作用比乙醇還強(qiáng),其毒性會(huì)隨分子量的增加而增大,能引發(fā)頭痛頭痛惡心等癥狀,并且長(zhǎng)期攝入導(dǎo)致慢性中毒[8-9]。劉跟生等[10]用游離脂肪酸相(FFAP)毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣測(cè)定自釀白酒中甲醇,操作簡(jiǎn)單,樣品未進(jìn)行處理直接進(jìn)樣。童永鑫等[11]用氣相色譜法測(cè)定石榴葡萄酒中的甲醇和雜醇油,具有較高的精密度。出于安全性和產(chǎn)品風(fēng)味的考慮,須控制蒸餾酒中甲醇和雜醇油中異丁醇和異戊醇的含量。

目前,針對(duì)工藝優(yōu)化的方法主要有正交試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)等。李潔等[12]通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)生物飼料的最佳工藝。張少云等[13]通過(guò)單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)確定紅棗蒸餾酒發(fā)酵的最佳工藝。王芳等[14]采用單因素和響應(yīng)面法優(yōu)化法確定茶葉梗發(fā)酵生產(chǎn)單寧酶的最佳工藝。最終優(yōu)化出最佳工藝參數(shù)的試驗(yàn)值和預(yù)測(cè)值基本相同,說(shuō)明建立的模型符合實(shí)際生產(chǎn)。因此,使用響應(yīng)面法能夠快速準(zhǔn)確地找到影響發(fā)酵工藝的主要參數(shù),確定主要參數(shù)的值,提高優(yōu)化的準(zhǔn)確性。隨著人們生活水平的提高和保健意識(shí)的增強(qiáng),需要適當(dāng)減少蒸餾酒中甲醇和雜醇油中異丁醇和異戊醇的含量[15]。本研究以鮮食白木納格葡萄為原料,用鮮食白木納格發(fā)酵原液的甲醇含量和異丁醇異戊醇總含量及酒精度作為考察指標(biāo),通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化鮮食白木納格發(fā)酵工藝參數(shù),為鮮食白木納格蒸餾酒的制作提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮食白木納格葡萄(初始糖度17.0 Brix,pH=3.54) 新疆九鼎農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng);安琪葡萄酒果酒專用酵母 安琪酵母股份有限公司;偏重亞硫酸鉀 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;果膠酶(酶活8600 PGNU/g) 法國(guó)拉氟德公司;甲醇、異丁醇、異戊醇 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;所有試劑 均為國(guó)產(chǎn)色譜純。

FA2014N分析天平 北京東南儀誠(chéng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司;MJX-160-Z霉菌培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;LDZX-50KB型立式蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器廠;PAL-1型手持糖度計(jì) 北京陽(yáng)光億事達(dá)科技有限公司;SXKW數(shù)顯控溫電熱套 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;SB6 L三步精餾器 煙臺(tái)市吉訊釀酒設(shè)備加工廠;HP6890N氣相色譜儀 上海普迪生物技術(shù)有限公司;SDCP-5葡萄除梗破碎機(jī) 山東諸城酒莊釀酒設(shè)備制造廠;50 L氣囊壓榨機(jī) 山東諸城酒莊釀酒設(shè)備制造廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鮮食白木納格凈汁的制備 鮮食白木納格葡萄經(jīng)清洗、除梗、壓榨取汁,分別添加0.02 g/L果膠酶,0.05 g/L的偏重亞硫酸鉀,10～12 ℃澄清24 h[16],取鮮食白木納格凈汁進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

1.2.2 鮮食葡萄蒸餾酒的制備 使用SB6 L三步精餾器進(jìn)行蒸餾,加入12 L在18 ℃接種量0.03%,發(fā)酵7 d的鮮食白木納格發(fā)酵液,蒸餾釜功率旋鈕調(diào)到最大,混液蒸餾釜溫度達(dá)到80 ℃或者剛以出酒,將電源關(guān)閉。出酒40%～50%vol時(shí),關(guān)閉電源,廢液排掉后,將混液提餾鍋中的酒液放入蒸餾鍋、預(yù)熱器中的酒液放入混液提餾鍋中。再將預(yù)熱器打滿原料酒。后續(xù)操作重復(fù)操作直至最后一次出酒。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 發(fā)酵溫度對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以接種量0.02%、發(fā)酵時(shí)間7 d,分別在14、18、22、26、30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察發(fā)酵溫度對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.3.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以接種量0.02%、發(fā)酵溫度22 ℃,分別在4、5、6、7、8 d條件下,進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.3.3 不同酵母接種量對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以發(fā)酵溫度22 ℃,發(fā)酵時(shí)間7 d,分別在接種量0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%條件下進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察接種量大小對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取對(duì)甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度影響較大的發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、接種量(C)為考察因子,以發(fā)酵液的甲醇(Y1)、異丁醇和異戊醇總量(Y2)和酒精度(Y3)為響應(yīng)值,利用響應(yīng)面軟件Design Expert V8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1.2.5 酒精度和甲醇、異丁醇、異戊醇含量的測(cè)定

1.2.5.1 酒精度的測(cè)定 參照GB 5009.225-2016 《酒中乙醇濃度的測(cè)定》方法[17]。

1.2.5.2 甲醇和異丁醇、異戊醇的測(cè)定方法 使用毛細(xì)管柱氣相色譜法通過(guò)HP6890N氣相色譜儀測(cè)定,準(zhǔn)備溶液用稱量法分別準(zhǔn)確稱取甲醇、異丁醇、異戊醇0.4722、0.4506、0.4470 g于預(yù)先儲(chǔ)盛有20 mL純水的100 mL容量瓶中,用純水洗瓶口,并加水稀釋至刻度,置冰箱保存。

1.2.5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 于3支預(yù)先盛有2 mL 60%乙醇的10 mL容量瓶中,分別加入0.250、0.500、1.000 mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)液,用60%乙醇稀釋至刻度。此時(shí)甲醇濃度為0.0012、0.0024、0.0047 mg/ml,異丁醇濃度為0.0011、0.0023、0.0045 mg/mL,異戊醇濃度為0.0011、0.0022、0.0045 mg/mL[18]。

1.2.5.4 樣品測(cè)定 汽化室溫度為250 ℃[19];檢測(cè)器溫度為250 ℃;選用高純氮?dú)庾鬏d氣,載氣壓力為10 kPa,選擇分流進(jìn)樣方式,分流旋鈕5圈;進(jìn)樣體積為1 μL;程序升溫為:35 ℃保持5 min[18],再7 ℃/min升至90 ℃,保持5 min[20]。色譜圖的橫坐標(biāo)為出峰時(shí)間、縱坐標(biāo)為峰高,利用所制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)計(jì)算出樣品中甲醇、異丁醇和異戊醇的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Excel 2018軟件以及響應(yīng)面軟件Design Expert V 8.0.6進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵溫度對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 雜油醇產(chǎn)生的主要原因是發(fā)酵中間產(chǎn)物即丙酮酸生成的。丙酮酸經(jīng)復(fù)雜的中間階段生成酮酸,再經(jīng)脫羧主要還原成異丁醇和異戊醇等[21]。所以本研究將異丁醇及異戊醇的總和一起計(jì)算。由圖1可知,發(fā)酵溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于酵母菌的生長(zhǎng)代謝。當(dāng)發(fā)酵溫度為14 ℃時(shí),發(fā)酵液酒精度含量較低,甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量開始下降。當(dāng)發(fā)酵溫度為18 ℃時(shí),發(fā)酵液中酵母菌快速生長(zhǎng),此時(shí)鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度達(dá)到最高,為10.0%vol,甲醇含量為0.0015 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.012 mg/mL,當(dāng)發(fā)酵溫度為22 ℃時(shí),酒精度較開始持續(xù)下降,可能是由于發(fā)酵溫度較高,抑制了酵母菌的生長(zhǎng),同時(shí)加速了酵母菌的衰亡,此時(shí)酵母菌不再是發(fā)酵基質(zhì)中的優(yōu)勢(shì)菌群所導(dǎo)致,此時(shí)甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量均為最高,分別是0.006和0.013 mg/mL,并開始下降。綜合考慮,選擇發(fā)酵溫度18 ℃為宜。

圖1 發(fā)酵溫度對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.1 Effect of fermentation temperature on methanol content,total content of isobutylalcohol and isoamyl alcohol and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation solution

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 由圖2可知,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為4 d時(shí),發(fā)酵液的酒精度含量較低,這可能是因?yàn)樵? d內(nèi)酵母菌處于遲緩期,其代謝系統(tǒng)需要適應(yīng)新的培養(yǎng)環(huán)境。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間在5～7 d時(shí),發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度不斷上升,可能是因?yàn)樵诎l(fā)酵5 d后,酵母菌生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期,加快了糖轉(zhuǎn)化為酒精的速率,使得在7 d時(shí)酒精度達(dá)到最高為9.8%vol,此時(shí)甲醇含量,異丁醇和異戊醇總含量分別達(dá)到0.006和0.013 mg/mL,但當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過(guò)7 d后,酵母菌的生長(zhǎng)進(jìn)入了衰亡期,酒精度有所下降,但異丁醇和異戊醇總含量仍然在上升,甲醇含量有所減少。綜合考慮,發(fā)酵時(shí)間選擇7 d為宜。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.2 Effect of fermentation time on methanol content,totalcontent of isobutylalcohol and isoamyl alcohol and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation solution

2.1.3 接種量對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 由圖3可知,當(dāng)接種量較少時(shí),接入的酵母菌在鮮食白木納格發(fā)酵液中需要適應(yīng)期,使得發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度都較低。當(dāng)酵母菌接種量為0.02%時(shí),鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量達(dá)到最高值,分別為0.006和0.013 mg/mL,此時(shí)酒精度為9.8%vol。當(dāng)接種量大于0.02%時(shí),甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量開始持續(xù)下降,酒精度在0.04%時(shí)達(dá)到最大,為10.2%vol。在生產(chǎn)中接種量過(guò)高會(huì)增加成本;異丁醇和異戊醇同屬高級(jí)醇,雖是有害物質(zhì),但卻是構(gòu)成蒸餾酒中香氣的主要物質(zhì),而此時(shí)異丁醇和異戊醇含量均符合標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮,發(fā)酵液的接種量選擇0.03%為宜。

圖3 接種量對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.3 Effects of inoculum size on methanol content,totalisobutylalcohol and isoamyl alcohol content and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation broth

2.2 鮮食葡萄蒸餾酒發(fā)酵條件的優(yōu)化

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,綜合考慮選取以發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、接種量(C)為自變量,以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇(Y1)、異丁醇和異戊醇總含量(Y2)和酒精度(Y3)為響應(yīng)值,進(jìn)行3因素3水平試驗(yàn)。

鮮食白木納格蒸餾酒發(fā)酵響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果如表2所示,回歸模型方差分析結(jié)果見表3、表4和表5所示。根據(jù)表1試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行多元回歸方程擬合,建立以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇為評(píng)價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:甲醇(Y1)=2.2E-3-8.75E-4A+6.25E-4B-5E-4C-2.5E-4AB+1E-3AC-5E-4BC+5.25E-4A2+1.525E-3B2+7.75E-4C2。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Tabie 1 Factors and levels of response surface methodology

表2 鮮食白木納格發(fā)酵條件響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析Table 2 Experimental design and analysis of response surface in fermentation conditions of fresh-edible White Munage

以鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總量為評(píng)價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:異丁醇和異戊醇總含量(Y2)=5.2E-3+5E-4A+6.25E-4B-1.125E-3C+5E-4AB+2.5E-4BC+1.775E-3A2+1.525E-3B2+1.525E-3C2。

以鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:酒精度(Y3)=10+0.21A+0.16B+0.12C+0.075AB+0.05AC+0.05BC-0.19A2-0.14B2-0.012C2。

表3 以鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 The response surface test results and variance analysis are based on the content offresh-edible White Munage fermentation liquid methanol as the evaluation index

表4 以鮮食白木納格發(fā)酵液異丁醇和異戊醇總含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析Table 4 Response surface test results and analysis of variance based on the total contents ofisobutylalcohol and isoamyl alcohol in fresh-edible White Munage fermentation broth

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,交互項(xiàng)AC,平方項(xiàng)B2、C2對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測(cè),3個(gè)因素對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵甲醇含量的影響主次順序?yàn)?A>B>C,即發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是接種量對(duì)其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量的影響為極顯著(P<0.01),其中發(fā)酵溫度和接種量(BC)影響鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量的交互作用大于發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用。

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,平方項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液的異丁醇和異戊醇總含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測(cè),3個(gè)因素對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液的異丁醇和異戊醇總含量的影響主次順序?yàn)?C>B>A,即接種量對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液中的異丁醇和異戊醇總含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是發(fā)酵時(shí)間對(duì)其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總含量的影響為較顯著(P<0.05),其中發(fā)酵溫度和接種量(BC)影響鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總含量的交互作用大于發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用。

表5 以鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析Table 5 Response surface test results and analysis of variance based on alcohol precision offresh-edible White Munage fermentation broth as evaluation indexes

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,平方項(xiàng)A2、B2對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測(cè),3個(gè)因素對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度的影響主次順序?yàn)?A>B>C,即發(fā)酵時(shí)間對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度的含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是接種量對(duì)其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用影響比發(fā)酵溫度和接種量(BC)以及發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用影響大,而發(fā)酵溫度和接種量(BC)與發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用影響類似。

2.2.2 響應(yīng)面分析 為了考察各個(gè)交互項(xiàng)對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響,利用Design Expert V8.0.6軟件對(duì)建立的回歸方程計(jì)算,做出交互項(xiàng)的三維響應(yīng)面圖,如圖4所示,圖片能夠清楚直觀地解釋各個(gè)變量之間的交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響。

圖4 各因素交互作用對(duì)鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的響應(yīng)面Fig.4 Response surface of interaction of various factors to methanol content,total isobutylalcoholand isoamyl alcohol content and alcohol accuracy in fresh-edible White Munage fermentation broth

2.2.3 鮮食白木納格蒸餾酒最佳發(fā)酵條件的驗(yàn)證試驗(yàn) 通過(guò)Design Expert V8.0.6軟件對(duì)建立的回歸方程進(jìn)行發(fā)酵工藝參數(shù)的優(yōu)化得到的鮮食木納格發(fā)酵的最佳工藝為:發(fā)酵溫度18 ℃、發(fā)酵時(shí)間7 d、接種量0.03%,在此發(fā)酵條件下預(yù)測(cè)鮮食白木納格葡萄發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度為10.1%vol。為驗(yàn)證所建模型的準(zhǔn)確性以及保證試驗(yàn)的可操作性,將鮮食白木納格最佳發(fā)酵工藝條件調(diào)整為發(fā)酵溫度為18 ℃、發(fā)酵時(shí)間7 d、接種量0.03%。得到的鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度為10.0%vol。該發(fā)酵液蒸餾得到蒸餾酒的甲醇含量為0.038 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.043 mg/mL,酒精度可達(dá)到44.0%vol。國(guó)家對(duì)果酒中的甲醇有明確的規(guī)定,《GB 15037-2006 葡萄酒》中限定葡萄酒中甲醇400 mg/L[22]。酒中雜油醇(以異丁醇與異戊醇計(jì))限量0.20 g/100 mL[23]均符合標(biāo)準(zhǔn)。鮮食白木納格發(fā)酵液實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值較為接近,說(shuō)明試驗(yàn)建立的模型準(zhǔn)確可靠,能較好地預(yù)測(cè)鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度含量,利用該模型在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行預(yù)測(cè)是可行的。

3 結(jié)論

試驗(yàn)以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度為響應(yīng)值,對(duì)鮮食白木納格的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)以及Design Expert V8.0.6響應(yīng)面優(yōu)化建立了多元回歸模型,得到鮮食白木納格發(fā)酵液最優(yōu)發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度18 ℃,發(fā)酵時(shí)間7 d,接種量0.03%,鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度可達(dá)到10.0%vol,通過(guò)蒸餾后,該鮮食葡萄蒸餾酒的甲醇含量為0.038 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.043 mg/mL,酒精度可達(dá)到44.0%vol。本研究采用響應(yīng)面法,以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度為響應(yīng)值對(duì)鮮食白木納格葡萄的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)本研究制備的蒸餾酒的甲醇、異丁醇、異戊醇含量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[24],能有效降低甲醇和異丁醇及異戊醇的總含量并提升酒精度,保證后續(xù)蒸餾制得的蒸餾酒的風(fēng)味及安全性。