苹果酒生产工艺中存在的问题及控制措施

苹果酒生产中存在的问题及控制措施 酿酒科技2010年第2期(总第188 期)?LIQUOR-MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY2010No.2(To1.188) 苹果酒生产工艺中存在的问题及控制措施 尚宏芹 (菏泽学院生命科学系,Ill东菏泽2740l5) 摘要:介绍了苹果酒生产工艺中存在的浑浊,沉淀,发酵酵母和褐化等问题,并对相 应的澄清技术,发酵酵母的 选育和如何克服褐化进行了综述. 关键词:苹果酒;生产工艺;存在问题;控制措施 中图分类号:TS262.7;TS261.4文献标识码:B文章编号:1001—9286(2010)02—0061 —04 TheExistingProblemsintheProductionofAppleFruit WineandtheControlMeasures SHANGHong—-qin (DepartmentofLifeScience,HezeCollege,Heze,Shandong274015,China) Abstract:Theexistingproblemsintheproductionofapplefruitwineincludingturbidity,preci pitate,fermentingyeastandbrowningetc.werein— troduced.Thecorrespondingclarifyingtechniques,breedingoffermentingyeast,andapproa chestopreventbrowningwerereviewedinthispaper. Keywords:applefruitwine;productionprocess;existingproblem;controlmeasures 苹果含有丰富营养成分,其中含有17种氨基酸,10 种维生素,多种微量元素,如锌,钙,磷等,种植面积及产 量均居水果之首….苹果酒是用新鲜苹果汁或浓缩苹果 汁进行酒精发酵,然后通过一系列的工艺处理而得到的 一 种营养丰富,低酒精度的发酵制品口].在全球范围内, 苹果酒是一种产量仅次于葡萄酒的果酒,在英,法,德,美 等国家,苹果酒属于大众流通商品l3].苹果酒原料丰富, 成本低,基本可以实现全年生产.常饮用苹果酒不仅能 增进食欲,帮助消化,补充营养还能防止肥胖症,有利于 健康].同时,果酒富含多种氨基酸和维生素,具有软化 血管,降低血脂等功效,还具有抗氧化性和保健功能, 同时,发展果酒产业是减少酿酒用粮的良策之一.但我国 苹果酒生产处于兴起阶段,在工艺技术,酿酒酵母以及品 种等方面都存在许多问题[8].本文对苹果酒生产工艺中 存在的问题进行综述,以期为苹果酒酿造业的发展提供 参考. l苹果酒的生产工艺 苹果酒的生产工艺流程相差不大,一般是选择成熟 的,无病虫害的果实,分选并清洗干净,用苹果磨碎机和 锤碎机将苹果粉碎,使颗粒微细,加入纤维素酶果胶酶 进行榨汁,过滤或离心,去掉果渣,加入一定的糖和酸调 配果汁,或者直接用浓缩苹果汁稀释,调整成果汁;然后 加入酵母进行发酵,包括主发酵和后发酵,发酵液经过陈 酿后进行澄清得到原酒,然后调配和化处理,将得到 的苹果酒进行包装,灭菌,冷却后得到成品酒[8-91. 2苹果酒生产工艺中存在的问题及控制措施 2.1苹果酒的浑浊沉淀与澄清稳定技术研究 苹果酒在加工过程中出现的浑浊,沉淀等现象,严重 影响了苹果酒的感官质量和品质,所以苹果酒生产中的 澄清技术是苹果酒生产的关键工艺之一,澄清效果直接 影响着苹果酒的颜色,透明度和风味.通常导致酒液浑浊 的主要原因有两种,一种是非生物性因素,一种是生物性 】. 浑浊【9 2.1.1非生物性因素 非生物性因素是指发酵后的果酒含有蛋白质,果胶, 鞣质,纤维素,多糖类大分子,单宁和蛋白质的络合物以 及酒石酸盐等,这些物质在分子大小上存在差异,在酒中 以胶体状态存在而形成浑浊或沉淀[】o1.所以,尽可能除去 果酒中所含的果胶,蛋白质,鞣质,纤维素,多糖类大分 子,单宁和蛋白质的络合物以及酒石酸盐类物质,防止这 些物质在果酒保存过程中凝聚析出而产生浑浊,是生产 澄清果酒的关键所在.目前常用的澄清有:自然澄清 基金项目:菏泽学院科学研究基金(XY07SW01)资助: 收稿日期:2009—12—15 作者简介:尚宏芹(1977一),女,山东章丘人,硕士研究生,讲师,研究方向为细胞工程. 通讯作者:侯红萍,教授,E—mail:sphhping@126.tom. 酿酒科技2010年第2期(总第188 期)?LIQUOR-MAKINGSCONCE&TECHNOLOGY2010No.2ffo1.188) 法,使用澄清剂澄清法,冷热处理澄清法及超滤技术. 自然澄清法:是指将苹果酒置于密闭容器中,长时间 保持静止状态,使其所含悬浮微粒沉淀,并将澄清苹果酒 定期从沉淀中倾析(换桶)出来,必要时再经过滤,得到澄 清透明的苹果酒[1".自然澄清法简单易行,但难以除去果 酒中一些相对稳定的悬浮微粒,果酒稳定性较差,目前一 般较少采用. 使用澄清剂澄清法:加入澄清剂澄清是目前用得最 多的澄清技术.苹果酒澄清常用的澄清剂有琼脂,海藻酸 钠,明胶,明胶加单宁,硅藻土及果胶酶制剂等.每种澄清 剂都具有以上一种或两种作用机理,可以选择几种澄清 剂,设不同浓度进行试验,选用澄清效果最好的澄清剂及 其最佳浓度进行澄清处理【】.高玉荣等研究果胶酶和澄 清时间对苹果酒澄清效果的影响,发现果胶酶加量为影 响澄清效果的主要因素,澄清时间为次要因素,苹果汁最 佳澄清效果,所需果胶酶添加量为60mg/L,澄清时间为 24ht.李湘利研究认为,苹果原酒中添加0.2L明胶, 0.2L皂土和0.1壳聚糖澄清30min,可得金黄透 亮,香气优稚,口感纯净的干型苹果酒【】】.祝战斌等通过 对浑浊原因的,对澄清方法进行了选择,结果表明, 膨润土一明胶澄清法,是苹果酒理想的澄清方法,对苹果 酒澄清的工艺技术路线进行研究,结果表明,理想的澄 清工艺技术路线为:下胶硅藻土过滤一冷处理一膜过 滤[14].杨辉等对果胶酶,硅藻土和黄血盐等苹果酒澄清剂 进行了选择,发现硅藻土是较好的苹果酒澄清剂,硅藻土 的用量,澄清时间,温度以及硅藻土的预处理等对澄清效 果有较大的影响[15】.冉艳红等研究了壳聚糖对苹果酒的 澄清作用并测定了苹果酒经壳聚糖澄清后其主要成分含 量的变化,发现壳聚糖是一种有效的苹果酒澄清剂,能提 高苹果酒的透光率,且不影响果酒中的营养成分和酒体 风味;经壳聚糖澄清后的苹果酒具有很好的稳定性『1司.同 时还发现,吸附树脂可有效去除苹果酒中的可溶性蛋白 质和酚类物质,但是对苹果酒的澄清度提高不大,必须结 合超滤处理[】. 冷热处理澄清法:冷处理是控制冷冻果酒冰点以上 1?左右,利用冷冻所产生的浓缩和脱水复合影响致使 胶体变性,趁冷过滤,除去果酒中过剩的酒石酸盐类,单 宁,果胶,色素等悬浮微粒.热处理则利用胶体受热凝结 沉淀,通过过滤将其除去【1.祝战斌等研究发现,冷处理 可加速苹果酒的澄清『1. 超滤技术:杨春哲等[18】在使用中空纤维膜超滤苹果 酒的试验中发现,超滤能除去果酒中大部分易引起浑浊, 沉淀的物质,超滤后果酒的营养成分和风味物质基本保 留,并且操作简单,所需时间短,具有广泛的应用前景. 2.1.2生物性因素 生物性浑浊是指由于微生物对果酒组分代谢作用, 破坏酒的胶体平衡而形成的雾浑,浑浊或沉淀.果酒 有较高的酒精清含量和较低的pH值,一般微生物难以 存活,但是一些酵母菌,醋酸菌,乳酸菌等嗜酸菌却能迅 速繁殖,导致生物性浑浊.因此,杜绝一切可能的污染途 径是防止生物性浑浊,确保果酒澄清的重要措施,如加强 酿酒环境,设备,器材的冲洗,消毒,保持其洁净;严格要 求操作人员的个人卫生;贮酒容器(瓶子,瓶盖,胶垫)进 行严格的清洗消毒,把好倒桶,换桶等工序的卫生;果酒 装瓶后及时杀菌处理口0】. 吕晓晶等研究发现,在生产过程中,添加SO有利于 抑制杂菌的生长繁殖,保持果汁稳定,有利于果汁的澄 清,膨润土具有巨大的比表面积,既能吸附正电颗粒,也 能吸附负电颗粒,酵母,杂菌,又不影响果汁的质量与风 味,是最理想的澄清剂【】9】.林巧也发现,SO:对果汁的香 气及澄清度都有好处. 2.2苹果酒的发酵酵母 酵母菌种的发酵性能是否良好直接影响苹果酒的品 质的好坏.目前,国内外用于生产苹果酒的酵母多数为葡 萄酒酵母或从自然界分离的酵母菌,这2种酵母菌均不 同程度地存在着酿酒风味较差,出酒率低,酒体及品质稳 定性差等弊端[2】j.传统的酒精发酵工艺,采用游离细胞发 酵,酵母随发酵醪不断流走,造成发酵罐中酵母细胞浓度 低,使酒精发酵速度慢,发酵时间长,而且所用发酵罐多, 设备利用率不高.采用固定化细胞,在发酵罐中的酵母细 胞浓度就很大,发酵速度比游离细胞发酵快得多阎. 彭帮柱等以目前我国应用于葡萄酒及其他果酒的酿 酒酵母为材料,通过其对苹果汁的发酵能力,发酵特性及 发酵所得苹果酒品质的系统试验,筛选获得了l株对苹 果汁的发酵能力更强,发酵特性更佳和发酵所得苹果酒 品质更优的苹果酒酵母E一3[3].王贵双等对筛选得到的 Sl嗜杀酵母,通过单因素试验和正交试验确定其最佳发 酵苹果酒工艺条件,发现嗜杀酵母分泌的嗜杀毒素的活 力与发酵温度和发酵基质pH值有关,在25?,pH4.2 时,毒素活力最高】.杨晓英等采用苹果皮发酵法,从自 然中分离筛出SY01,通过酵母发酵力比较,凝聚力比 较,耐SO,耐乙醇能力比较和对其发酵所得苹果酒的 理化指标分析及感官品质,发现其可耐受12%vol 的乙醇和200mL的SOz,其发酵的原酒酒精度达 l2.96%vol,通过抗SO2实验,选出的自产菌种A-9958, 比安琪葡萄酒高活性干酵母,意大利产葡萄酒高活性干 酵母效果好.吴茂玉等通过对海藻酸钠,琼脂,卡拉胶 3种固定材料的研究,确定海藻酸钠作为酵母菌的固定 尚宏芹?苹果酒生产工艺中存在的问题及控制措施 载体,发现溶氧量对菌数影响最大,是决定菌总数的最重 要因素,温度影响次之,pH值影响作用最小[2. 2.3苹果酒加工过程中的褐变现象 苹果酒氧化褐变是苹果酒生产与贮存过程中的一个 重要问题,既影响色泽,又影响风味,其实质是苹果,苹果 酒中的多酚物质的氧化_2圳.苹果酒中的酚类物质分为 两大类:一类是酚酸及其衍生物(绿原酸,原儿茶酸和P一 香豆酸);另一类是黄酮类主要是黄烷一3一醇类(儿茶素, 表儿茶素和原花青素二聚体)口7].多酚物质的氧化,分为 酶促(多酚氧化酶存在)与非酶促氧化,酚类物质是引起 酶促褐变的重要因素,酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的 催化下氧化形成褐色物质_l".苹果酒生产过程中,既有酶 促褐变又有非酶促褐变,因而使酒中生成了一系列复杂 的成分,不仅影响了酒的颜色,而且对酒的风味也有一定 程度的影响,如何把其控制好,是苹果酒生产中的一个重 要问题口. 翁鸿珍等利用高效液相色谱法测定自制苹果酒样 品,均检测出没食子酸,儿茶素,咖啡酸,香豆酸等7种多 酚类物质.在7种已检测出多酚物质中,儿茶素含量最 高,其次是芦丁,没食子酸,槲皮酮,咖啡酸,而阿魏酸和 香豆酸含量最低[29J.刘伟伟等以苹果酒中单酚含量较多 的4种酚(儿茶素,表儿茶素,绿原酸和咖啡酸)为研究对 象,在模拟苹果酒pH体系环境下,对其在非酶氧化和酶 促氧化下聚合度的变化进行研究.结果表明,在非酶氧化 过程中,以儿茶素和表儿茶素的聚合反应为主,而在酶促 氧化过程中,则是以绿原酸和咖啡酸的聚合反应为主『30]. 研究酶促褐变的抑制方法是一个热点问题.目前,人 们根据酶促褐变的机理,从酶,酚类物质和氧三方面人 手,采用物理,化学和生物等方法来抑制酶促褐变l3".根 据Mayer等报道,对多酚氧化酶抑制即可分为两大类: 一 种是同酶中的铜离子相互作用,另一种是对苯酚底物 来说,影响其活性部位.第一种抑制剂主要是由金属螯合 剂如叠氮化合物,氰化物等引起的抑制作用,第二种抑制 剂是苯的芳香碳酸和肉桂酸系列,主要是其结构同苯酚 相似,是竞争性抑制剂【3.亚硫酸,半胱氨酸,Vc抑制酶 促褐变的效果较好[81,Vc对多酚氧化酶活性的抑制作用 表现为酶促反应中间产物醌被还原而抑制褐变;半胱氨 酸对多酚氧化酶活性的抑制作用是和酶促反应的中间产 物醌生成稳定的无色物;亚硫酸钠具有上述两种作用. HosdaH等发现,用洋葱汁对苹果片和苹果汁进行处理, 80%的PPO活性被抑制.可能是因为洋葱汁中有柠檬 酸,苹果酸,Vc和硫醇等物质f3.但是洋葱汁会引起制品 风味的改变,不利于消费者接受.BROOTHAERTSwim 等发现,将PPO的反义基因转入苹果中,所得转基因品 种褐变进程明显得到抑制[341. 2.4其他问题 Mangas等研究发现,压榨速度对苹果汁中果胶含量 有显着的影响,快速压榨(30min)的苹果汁中的果胶含量 为769mg/mL,而慢速压榨(4d)苹果汁中果胶含量为 960mg/mL,压榨系统会影响蔗糖,乙醇,乳酸,醋酸,酵 母及醋酸菌的含量【3.文良娟等研究发现苹果酒生产中 果胶酶在苹果发酵过程中对甲醇含量的影响发现,果胶 酶的加入使各品种的蒸馏酒中甲醇的含量都有不同程度 的提高,而且都高于国家标准规定的在酒精度为40% vol时白兰地中甲醇的最低限量200mg/100mL[361. 3苹果酒的发展前景展望 目前,苹果消费主要是以鲜食为主,约占消费总量的 85%,且已经形成生产过剩,效益下降,卖果难的局面[1], 所以原料充足,价格低廉.由于苹果酒没有像苹果汁那样 经过高度的过滤及长时间高温消毒,所以更多地保留了 苹果原有的糖类,氨基酸,矿物质,维生素,较粮食为原料 的蒸馏酒有较高的营养价值.苹果酒作为第二大果酒, 具有较好的发展前景,影响苹果酒品质的因素是多方面 的,也是综合性的,因此,要酿造优质高档的苹果酒,必须 选用品质良好的苹果为原料,应根据实际生产的需要,制 定合理的生产工艺,选择合适的澄清剂,严格按照生产工 艺规程进行实际生产操作. 参考文献: [1]孙协平,高东升,刘敏,等.摘袋后套白纸筒对富士苹果果实微 环境及品质的影响【J]_山东农业科学,2008,(7):30-32. [2】徐岩.译BrianJ,WoodB.发酵食品微生物学【M].北京:中国轻 工业出版社,2001.164—177. [3】彭帮柱,岳田利,袁亚宏,等.优良苹果酒酵母的选育【J】_西北农 林科技大学(自然科学版),2004,32(5):8l一84. [4】阮仕立,王西锐.苹果酒的开发研究进展[J].食品与发酵工业, 2000,(27):75-77. [5】潘文强.开发生产苹果酒前景【J].山西食品工业,1997,(3): 12—13. 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