（果树学专业论文）酵母、天然香料、灰霉对蜂蜜酒发酵及品质影响的研究.pdf

摘要 本文利川不同酵母、天然香料和接种灰霉孢r ，较系统地研究了改善蜂蜜酒品质的方法。 对商业酿酒酵母( , g a c e h a r o m y c e sc e r e v i s i a e ) l e v u l i n e d 2 4 、l e v u l i n e c l 9 和l e v u l i n e c i t p 在 蜂蜜酒发酵过程中的特性进行了比较，探讨了蜂蜜酒的发酵t 艺流程，对成品酒进行了理化指标 和感官分析，确定了优选菌株为l e v u l i n ec 1 9 。以l e v u l i n ec 1 9 为接种酵母，在发酵过程中分 别添加酵母营养物h e l p e r 和酵母浸膏，以改善发酵表现，结果表明：添加o 1g l 的h e l p e r 时， 提高了蜂蜜酒的发酵速度，产，帚具有最佳感观品质。 在蜂蜜酒的发酵过程中分别添加桂花( o s m a n t h u sf i a g q a n s ) 、贡菊( c h r y s a n t h e m u m m o r i f o l i u mr a m a t ) 、玫瑰僻d 5 口r u g o s a ) 、薄荷( m e n t h a p i p e r i t a ) 4 9 0 天然香料，结果表明：天然 香料显著提高了蜂蜜醪的发酵强度，使成酒的酒精度增高和含糖量减少。其中添加贡菊和玫瑰处 理在发酵高峰时的发酵速率是对照的6 倍，终产品中的酒精度分别达到1 2 8 和1 2 1 ，为对照酒 的3 倍多。添加香料成分还显著提高了蜂蜜酒的品质，使香气和口感更加宦人。 研究了z y g o s a c c h a r o m y c e sr o u x i ( 鲁氏接台酵母) ，c a n d i d a z e m p l i n i n a ( 假丝酵母属) ，c a n d i d a s t e l l a t a ( 犀形假丝酵母) ，s a c c h a r o m y c e sb a y a n u s ( 贝酵母) ，以及实验宝纯化、鉴定、优选、保存 的3 个本土酿酒酵母菌株m a 4 、m p 4 和r 0 6 对蜂蜜酒发酵和品质的影响，结果表明cs t e l l a t a 在两种蜂蜜醪中都不能生长，其他3 种非酿酒酵母发酵出的蜂蜜酒各有特色。r 0 6 和最b a y a n u s 发酵的龙眼蜂蜜酒酒精度最高，分别达到了9 5 和9 o ，残糖量最低，r 0 6 发酵的龙眼蜂蜜洒 得到了最高的感官评价得分。 研究了灰霉孢子在蜂蜜醪中的萌发与生长情况，分析了不同接种条件对蜂蜜酒的发酵过程、 理化性质和感观指标的影响。结果表明，接种灰霉孢子会增加蜂蜜醪的发酵速度，灰霉孢子在蜂 蜜醪中培养的时间越长，发酵醪达到发酵高峰的时间就越短，得到成品酒的可滴定酸度越高。灰 霉孢子培养4 8 h 后接种酵母的蜂蜜酒具有最高的酒精度和最少的残糖含量，并获得最高的感官评 价得分。 关键词：蜂蜜酒，酵母，天然香料，灰霉 a b s t r a c t i nt h i sr e s e a r c h ，d i f f e r e n ty e a s t s ，n a t u r a ls p i c e sa n db o t r y t i sc i n e r e as p o r ei n o c u l a t i o nw e r es t u d i e d t oi m p r o v et h eq u a l i t yo fm e a d t h ef e n n e n t a t i o np e f f o r m a n c eo ft h r e ec o m m e r c i a ls a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a es t r a i n sl e v u l i n e d 2 4 ，l e v u l i n ec 1 9a n dl e v u l i n ec h pi nm e a dw a sc o m p a r e d t h et h r e ep r o d u c t sw e r eu n d e r w e n tb o t h c h e m i c a la n a l y s i sa n ds e n s o r ye v a l u a t i o n ，t h er e s u l ts h o w e dt h a tl e v u l i n ec 1 9w a st h eb e s tc h o i c ei n t h eo v e r a l lq u a l i t y i no r d e rt oi m p r o v et h es p e e da n dt h en a t u r a la l c o h o lc o n t e n tf l o mt h ef e r m e n t i o n ， t w oy e a s tn u t r i t i o nn a m e l y h e l p e r a n dy e a s te x t r a c tw e r ea d d e dd u r i n gd i f f e r e n ts t a g e so ft h e f e r m e n t a t i o n ，t h eo p t i m i z e dy e a s tn u t r i t i o nw a s h e l p e r w i t had o s a g eo f 01g l ，w h i c hc o u l di m p r o v e t h ef e r m e n t a t i o np e r f o r m a n c ea n da tt h es a m et i m ek e p tt h eb e s ts e n s o r yq u a i l t y t r a d i t i o n a ln a t u r a ls p i c e si e d r i e ds w e e t s c e n t e do s m a n t h u sf l o w e r ( o s m a n t h u sf r a g r a n s ) ，d r i e d w h i t ec h r y s a n t h e m u mf l o w e r ( c h r y s c m t h e m t o nt o o l i f o l i u mr a m a t ) ，d r i e dr o s ef l o w e r ( r o s am g o s a ) a n df l e s hm i n tl e a v e s ( m e n t h ap i p e r # a ) w e r ea d d e di nt h em e a df e r m e n t a t i o nr e s p e c t i v e l y t h er e s u l t s d e m o n s t r a t e dt h a ta l lt h es p i c e ss i g n i f i c a n t l ya c c e l e r a t e dt h ef e r m e n t a t i o n ，t h ea l c o h o lc o n t e n to ft h e f i n a lp r o d u c t sw a si n c r e a s e da n dr e s i d u a ls u g a rw a sd e c r e a s e d a m o n gt h et r e a t m e n t s ，c h 掣s a n t h e m u m a n dr o s ed e m o n s t r a t e ds i xt i m e sq u i c k e rf e r m e n t a t i o nt h a nt h ec o n t r o ld u r i n gt h ef a s tf e n n e n f i n gs t a g e ， a n dt h ep r o d u c t sa c h i e v e da na l c o h o lc o n t e n to f1 2 8 和1 2 ，1 r e s p e c t i v e l y 。w h i c hw a st h r e et i m e s h i g h e rt h a nt h ec o n t r 0 1 s p i c e si m p r o v e dt h eo v e r a l lq u a l i t yo ft h em e m s ，t h en o s em a dt a s t eo ft h e p r o d u c t sb e c a m em o r ec o m p l i c a t e da n dp l e a s a n t t h e p e r f o r m a n c e o f z y g o s a c c h a r o m y c e sr o u x i , c a n d i d az e m p l i n i n a , c a n d i d a s t e l l a t a , s a c c h a r o m y c e sb a y a n u sa n dt h r e el a bs e l e c t e dw i l ds a c c h a r o m y c e sc e r e v i s i a es t r a i n sm a 4 ，m p 4 ，r 0 6 w e r es t u d i e di nm e a df e r m e n t a t i o n t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tcs t e l l a t ac o a i dn o tg r o wi nh o n e ym u s t ， t h eo t h e rt h r e en o nse e r e v i s i a ey e a s tc o u l df e r m e n td i f f e r e n tm e a d s t h ea l c o h o lc o n t e n to fl o n g a n m e a di n o c u l a t e dw i t hr e 6a n d b a y a n u sa c h i e v e d9 5 和9 o r e s p e c t i v e l y w h i c hw e r et h eh i g h e s t a m o n ga l lt h et r e a t m e n t s t h em e a df e r m e n t e db yr e 6e x p r e s s e dt h eb e s ts e n s o r yq u a l i t y t h eg e r m i n a t i o no fb o t t y t i se i n e r e as p o r ei n h o n e ym u s tw a st e s t ，t h ee f f e c t o fd i f f e r e n t i n o c u l a t i o n so nt h ec h e m i c a l i n d e xa n ds e n s o r yq u a i l t yo ft h ep r o d u c t sw a se v a l u a t e d t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h ef e r m e n t a t i o nc o u l db ea c c e l e r a t e db yb o t r y t l s , c b t e r e as p o r ei n o c u l a t i o n ，m o r e o v e r , t h e l o n g e ro f b o t r y t i s i n o c u l a t i o n ，t h es h o r t e r l a g p h a s e o f t h ea l c o h o l f e r m e n t a t i o n ，a n d t h eh i g h e r t i t r a t a b l e a c i d i t yw o u l db ea c h i e v e d ，w h e nt h e r ew a s4 8 hg r o w t ho f bc i n e m ab e f o r ey e a s ti n o c u l a t i o n ，t h em e a d s h o w e dt h eh i g h e s ta l c o h o lc o n t e n ta n dt h el e a s tr e s i d u a ls u g a rt o g e t h e rw i t ht h eb e s ts e n s o r yq u a l i t y k e yw o r d s ：m e a d ，y e a s t ，f e r m e n t a t i o n , n a t u r a ls p i c e ，b o t r y t i sc i n e m a i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示t n 意。 研究生签名：夺矛l j时间：姗，7 年月哆日 关于论文使用授权的说明 、 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：夺女、b 时间：卫膨7 年6 月哆日 导师签名 了今荔 时间： 2 一年月3 日 第一章绪论 1 1 概述 1 1 1 蜂蜜 蜂蜜是蜜蜂采集蜜源植物的花内蜜腺或花外蜜腺的分泌液，经过充分酿造而贮藏在巢脾内的 甜物质。酿制蜂蜜的原料主要来源于蜜粉源植物的花蜜或分泌物，蜜蜂采集完花蜜返巢过程中， 已经在所采集的花蜜中混入部分含有转化酶的唾液，所以在采集时花蜜中的蔗糖已经开始转化。 蜜蜂将花蜜采集归巢后，随即从蜜囊中吐出，分发给专门酿造蜂蜜的内勤蜂，或装入巢孔内，供 内勤蜂进行酿造。酿造时，蜜蜂将花蜜从蜜囊中反刍到口器上，反复多次地伸出和折回，经过不 断地吐和吸，花蜜被进一步混入唾液，在转化酶的作用下将花蜜中的蔗糖转化为葡萄糖和果糖等 多种单糖，同时水分也减少。当部分蜂蜜已经配制成熟时，蜜蜂便寻找适宜巢房将之集中起来。 为了防止蜂蜜吸水和外溢，蜜蜂在贮存蜂蜜的巢房口上面封上一层蜡盖，需要时，用口器咬开取 出食用( 闫继红，2 0 0 5 ) 。 蜂蜜是一种营养丰富的高热值食品。蜂蜜中的水分主要来自于花蜜和其它动植物的分泌液， 通常水分含量为1 2 2 7 。蜂蜜中的糖类占总成分的7 0 8 0 ，以单糖( 葡萄糖和果糖) 为主， 占总糖量的8 5 9 5 ，蔗糖含量一般为1 2 ，其余的有麦芽糖、曲二糖、异麦芽糖、o b 一海藻糖、松二糖等以及大量低聚糖。蜂蜜中的酸类化合物包括有机酸、无机酸和氨基酸，有机 酸主要是柠檬酸和葡萄糖酸，此外还有乙酸、丁酸、苹果酸等；无机酸有磷酸、硼酸和碳酸等； 氨基酸种类丰富，大约有1 7 种，含量为0 1 o 7 8 ，最主要的是脯氨酸，其次是天门冬氨酸和 赖氨酸，还有组氨酸、精氨酸、苏氨酸、谷氨酸等。蜂蜜中的酶类有蔗糖转化酶、淀粉酶，葡萄 糖氧化酶和过氧化氢酶等。维生素以b 族最为丰富，其次是c 旅，常见的维生素有硫胺素1 ) 、 核黄素( b 2 ) 、泛酸5 ) 、吡哆醇6 ) 、抗坏血酸( c ) 以及维生素h 、生育酚a 巳) 等。蜂蜜中的 矿物质含量为0 0 2 1 o ，主要矿物质元素为硅、镁、磷、锰、铁、钙、铜、钠、钾、铝、硼 等。蛋白质有4 7 种，含量约为0 3 ，通常以胶体物质的形式存在，它由蛋白质蜡类、戊聚糖 类和无机物组成，通常被成为胶体蛋白。蜂蜜中的芳香类物质主要是醇和醛的衍生物及其相应的 酯类化合物，主要来自于蜜源植物分泌的挥发性香精油及其酸类等。蜂蜜中还存在花粉、色素、 蜡质、抗菌物质和生物活性物质等( 曹炜等，2 0 0 2 ；闫继红，2 0 0 5 ) 。 人类利用蜂蜜的历史可以追溯到文明的早期，我国的很多古医学书中都有使用蜂蜜治疗各种 疾病的论述。神农本草经记载；“蜂蜜味干、平，心腹邪气，诸惊痛痉、安五脏诸不足，益气 补中、止痛解毒、除众病和百药，久服强志轻身、不饥不老”明代医学家李时珍在他的本草 纲目中描述蜂蜜的药理作用最为全面：。蜂蜜，其入药之功有五：清热也，补中也，解毒也， 润燥也，止痛也。生则性凉，故能清热；熟则性温，故能补中；甘而和平，故能解毒；柔而濡泽， 故能润燥；缓可以去急，故能止心腹肌肉疮疡之痛；和可以致中，故能调和百药而与甘草同功” ( 曹炜等，2 0 0 2 ) 现代医学通过对蜂蜜的进一步研究指出，蜂蜜中最主要的抗菌成分为过氧化氢 ( r o d e r i c k ，2 0 0 0 ) ，以及在蜂蜜中表现出较强抗菌特性的溶菌酶，苯酚类化合物和黄酮类化合物等 f b o g d a a o v e ta 1 ，2 0 0 1 ) 。利用这些物质的抑菌杀菌作用，蜂蜜可以控制感染和刺激痊愈，形成健 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 康的肉芽组织，收敛、营养和促进创面愈合( z u m l ae ta 1 ，1 9 8 9 ) ，形成新血管和上皮，减少疤痕 ( s u b r a h m a n y a m ，1 9 9 1 ) ，因此可以治疗烧伤、创伤、皮肤溃烂，以及促进皮肤移植再生( m a t h e w s e t a l ，2 0 0 2 ；w o o d e ta 1 ，1 9 9 7 ) ；在人体消化系统方面，蜂蜜可以治疗因细菌性胃肠炎引起的腹 泻，缩短腹泻持续时间( j e f f r e ye ta 1 ，1 9 9 6 ) ，对引起胃溃疡的幽门螺旋杆菌有显著的抑制作用 ( m o o s ae ta 1 ，1 9 8 9 ) ，从蜂蜜中提取出来的抗菌物质对埃希氏大肠杆菌、阴沟肠杆菌和鼠伤寒沙 门菌都有很好的抑制作用( b i n t a n ge ta 1 ，1 9 9 9 ) 。一定浓度的蜂蜜对引起口腔疚病的咽口夹链球 菌、口腔链球菌( b a s s o ne ta 1 ，1 9 9 4 ) 和感染1 ：3 腔疾病的链球菌、白色念珠菌等都有较强的抑制 作用( g r o b l e re ta 1 ，1 9 9 7 ) 。蜂蜜还可以增强免疫功能，增加血液中血红蛋白的含量而用于治疗 贫血，保护心血管系统和肝脏，调节血压，预防和延缓血管硬化。蜂蜜还是一种能作用于全身的 镇静剂能改善睡眠，并且作为药食兼用的滋补食品安全可靠，没有毒副作用( c o g h l a n ，1 9 9 9 ) 。 蜂蜜不仅因其良好的保健功能而被直接食用，在工业化生产中蜂蜜也使用在许多领域，包括 焙烤、糖果、保藏、涂抹食品、果冻、冰激凌等，也用在果汁中，以及肉的包装，烟草的生产， 化妆品和作为添加剂等等。 1 1 2 蜂蜜酒及其营养价值 含有蜂蜜和酒精的饮料可以统称为蜂蜜酒，这种饮料已经存在了上千年之久( s t e i n k r a u s 。 1 9 8 3 ) 。罗马、希腊、埃及等古国，在公元前2 0 01 0 0 年间，出现以蜂蜜为原料配入粮食或果品 中酿制的混合酒( b a y o n ，1 9 9 7 ) 。英国在公元1 4 8 5 年国家获得统一后，出现蜂蜜配制酒( k i m ee t a 1 ，1 9 9 8 ) 。同时，在欧洲的很多国家也出现了不同类型、不同名称的多种蜂蜜酒( m e a d ，m e t h e g l i n ， h y d r o m e l ，a g u a m i e l ，m e d o v u k h a 化a m p b e l l p l a i t ，1 9 8 9 ) ) 。新婚“蜜月”就是由蜜酒而来：依照 古代的风俗，新婚夫妇每日饮用蜂蜜酒，以3 0 日为期，所以新婚首月为“蜜月”并且饮用蜂蜜 酒的习俗，不但欧洲人沿袭至今，而且传遍世界各地( h e n r y ，2 0 0 1 ) 在我国，蜂蜜酒始见于西周公元前7 8 0 年周幽王宫宴中，到了唐代，药学家苏恭除分述：“酒有 秫、黍、粳、粟、蜜、葡萄等色。外，还从酿造中得出了。凡作酒醴须曲，而葡萄、蜜等酒独不 用曲”的自然发酵的经验。隋唐开始用蜂蜜酿酒，医学家孙思邈( 5 8 1 - 6 8 2 年) 记载了“葡萄、蜜 等酒不用曲”的自然发酵法，提供了酿制蜜酒的方法，而且还用蜜酒健身和治病。宋代大诗人苏 东坡研究了蜂蜜酿酒的改进方法，亲自酿出了“开瓮香满城”的蜂蜜酒。元代元贞元年( 1 2 9 5 年) 遣学者周达观去真蜡国( 柬埔寨) ，中国蜂蜜酒的酿造法传到国外。蜂蜜酒确是我国特有的传统产 品，可惜在清代以后，竟失其所传( 李忠谱，1 9 9 8 ) 。 用蜂蜜作原料酿制的蜂蜜酒气味清馨，口感棉柔醇厚，与葡萄酒相比，其营养成分更为丰富。 蜂蜜经过发酵以后，在保留了原有的多肽、黄酮类化合物，活性多糖、s o d 、g s h p x 等功能成 分的基础上，含糖量大大下降( l e e ，1 9 9 7 ) ，且氨基酸、维生素、矿质元素等重要生理活性物质 均高于未经发酵的蜂蜜，这主要是由于在发酵和后发酵过程中酵母自溶引起的。酵母细胞中含有 丰富的氨基酸、b 族维生素及各种微量元素，发酵过程中，酵母细胞受到条件影响，大分子多肽 链发生断裂，从而使发酵后蜂蜜酒的营养化学成分有所增加( 高玉荣，2 0 0 1 ) 。蜂蜜酒中8 种人体 必须氨基酸齐全，脯氨酸、谷氨酸、色氨酸、v e 、矿质元素中的纳、钙、磷含量较高。其中脯氨 酸含量最高，富含脯氨酸的蜂蜜洒给人体以外援性的补充，可以起到保护牙齿、皮肤、头发和预 2 防胃溃疡、便秘等功效。其次，蜂蜜酒中含量较高的的谷氨酸有利于t 一氨基丁酸的合成，从而 可以解体内氨毒而降低血氨，t 一氨基丁酸还是一种重要的抑制性神经递质，对神经性精神症和 心脑血管障碍引起的健忘、语言障碍，老年痴呆等疾病有很好的预防作用( r t l s h e n ，2 0 0 1 ) 蜂蜜 酒中含有较高的v e ，v e 能够保持红细胞的完整性，可以调节嘧啶碱基而参与d n a 的生物合成 和血红蛋白的合成，并且是一种有效的抗氧化剂，可以起到抑制自由基对d n a 以及蛋白质的破 坏作用，从而能够延缓衰老，所以常饮用蜂蜜酒有利于老年人的健康长寿。蜂蜜酒中的几种主要 矿质元素如钙、磷、镁、钠、钾含量均比未发酵蜂蜜含量高，这些外源性矿质元素给人体的补充， 对预防高血压和动脉硬化、保护牙齿、预防神经衰弱、提高机体免疫功能均有好处( 翟文俊，2 0 0 4 ) 。 1 2 蜂蜜酒国内外研究状况和进展 全世界蜂蜜的年生产量大约为1 2 0 万吨，我国是蜂蜜的主要生产国，每年的蜂蜜产量大约为 2 0 万吨( 叶振生，2 0 0 3 ) 。随着我国人民的生活基本达到小康水平，人们的保健意识逐渐提高， 人们希望更有效地获得蜂蜜中的各种营养成分，于是对蜂蜜的再加工成了研究者们的竞相研究的 课题，在国内外出现了蜂蜜再加工的多种产品，如蜂蜜酒、蜂蜜醋( n h a e t a l ，2 0 0 0 ) 、蜂蜜酸奶 ( 倪辉等，2 0 0 2 ) 王蓓等，2 0 0 4 ) 、蜂蜜果冻( 周先汉，2 0 0 2 ) 、蜂蜜果脯( 汪芳安，2 0 0 1 ) 等等。 英国和欧洲的一些国家，在二十世纪9 0 年代开始出现不同的蜂蜜酒和酒厂( w i l h e l m ，1 9 9 4 ) ， 在美国的蜂蜜酒联合会提供的数字表明：在美国生产蜂蜜酒的正规企业不到2 0 家，全球也只有6 0 家( k i m ec ta 1 ，2 0 0 6 ) 。目前世界上的蜂蜜酒种类繁多，不同酿造工艺和加工方法使酿造出的蜂 蜜酒理化指标相差很大，口味各异，投入到市场的商品酒也纷乱复杂( g o g o le t a l ，1 9 9 6 ) 。 1 2 1 蜂蜜啤酒的研制 蜂蜜啤酒是在啤酒的发酵过程中加入少量蜂蜜，或者再添加少量果汁( i a n n u z z i ，1 9 9 7 ) ，采 用啤酒酿造的传统工艺酿制成的。添加蜂蜜后既使啤酒的易于发酵，增加酒精含量和强度，又可 带来蜂蜜的清馨香味，同时不掩盖啤酒的其他香味，使众多爱好啤酒者耳目一新。这种啤酒作为 保健啤酒的一种拓宽了我国品种单一，口味相差不大的啤酒市场( 康慧等，2 0 0 3 ) 。但此时，蜂蜜 的作用只作为辅料添加到啤酒中去。 1 2 2 蜂蜜白酒、黄酒的研制 有报道将蜂蜜和白酒按照不同的体积进行沟兑，生产出带有蜂蜜香味的白酒( s t u c k l e ，1 9 9 5 ) ， 但这不是真正意义上发酵形成的蜂蜜酒，成酒中不会体现蜂蜜在发酵过程中的变化，而且也不能 获得蜂蜜在发酵过程中产生的各种香味和特殊物质( p e t r e e ，2 0 0 2 ) 。蒸馏酒在蒸馏前的发酵过程中 加入蜂蜜一起发酵，然后蒸馏，是产生高酒精度蜂蜜酒的一种方法( t e r a m o t o e ta 1 ，2 0 0 5 ) ，但这 种方法损失了蜂蜜酒的多种营养成分( s t e i n k r a u s e t a l ，2 0 0 3 ) 。 利用曲发酵蜂蜜酒，先接种米曲霉或黄曲霉制作米曲，再加入蜂蜜中，按照白酒或黄酒的生 产工艺生产蜂蜜酒，成酒酒精度低，1 2 1 感好。营养成分较多( 马荣山等，2 0 0 4 ) 但是由于曲本身 的微生物成分比较复杂，除了发酵力强的酿酒酵母外，还有发酵力低的酵母菌，这些酵母受培养 基等条件的限制，其代谢产物直接破坏了蜂蜜酒的香味成分，并且在发酵或贮存过程中，产膜酵 3 母易生长繁殖进而形成菌醭( 黄亚东，1 9 9 8 ) ，使蜂蜜酒带有菌醭味，酒精呼吸损失，酒味淡薄， 浸出物减少，品质下降，直接影响产品的质量和经济效益( b e r t h o l d ，1 9 9 7 ) 。 1 2 3 纯发酵型蜂蜜酒的研制 在蜂蜜中接种不同的酿酒酵母，按照葡萄酒的发酵方法使蜂蜜酒精发酵产生蜂蜜酒( j e a n n e ， 2 0 0 1 ) ，是酿造蜂蜜酒的研究人员目前和以后研究的主要方向。但是由于酿酒酵母菌种的不同以及 酿造工艺的差异较大，成酒各有特点。由于蜂蜜中的酵母发酵所需的营养物少，大多数酵母在稀 释的蜂蜜醪中都不能发酵，再加上各种酵母自身的发酵能力不同，对蜂蜜醪中不同营养物的吸收 利用能力也不同，所以产生的蜂蜜酒性质相差很多( c a r i d ie ta 1 ，1 9 9 9 ) 。成酒酒精度从3 到1 0 不等；残糖含量差别较大，有些蜂蜜酒发酵后形成千酒，残糖含量小于4g l ( l e a r ，1 9 9 7 ) ，有些 成酒为蜂蜜甜酒，总含糖量为4 0g ，l 1 0 0g l ，更有蜂蜜酒的含糖量可以达n 2 5 0g l ( a n t i ，1 9 9 7 ) ； 所得蜂蜜酒的酸度差别则相对较小，大约为2 9 l 6 9 l ( p e t r e e ，2 0 0 2 ；t e r a m o t oe ta l ，2 0 0 5 ) 。 因为蜂蜜酒发酵速度较慢，发酵时间较跃( r h i me ta 1 ，1 9 9 7 ) ，为提高产酒速率减短发酵时 间有报道利用固定化酵母生产蜂蜜酒( q u r e s h ie ta 1 ，1 9 9 5 ) 和利州三段式流化床生物反应器生产 蜂蜜酒( 吴朝霞，2 0 0 3 ) 。 蜂蜜酒的澄清工艺是研究者们研究的一个重点，蜂蜜发酵前的处理以及发酵结束后不同澄清 莉的开发和使用，对保证蜂蜜酒的质量有着重要的影响( k i me t a l 。1 9 9 9 ) 。目前有研究使用超滤 的方法来减少或避免蜂蜜酒的浑浊，但超滤过程使用的仪器昂贵且方法繁琐( k i m ee ta l ，1 9 9 1 ) ， 不能在国内广泛使用。 1 2 4 各种蜂蜜果酒 通过在各种果酒发酵过程中或者发酵结束后添加蜂蜜，生产出不同口味的多种蜂蜜果酒，如 菠萝蜂蜜酒( 潘伟等，1 9 9 3 ) 、无花果蜜酒( 励建荣等，1 9 9 4 ) 、香蕉蜂蜜酒( 黄发新等，1 9 9 6 ) 、 百合蜂蜜酒( 陆步诗。2 0 0 4 ) 等等。这些蜂蜜酒从理论上来说应算是蜂蜜饮料，或者归为果酒一类， 因为蜂蜜是作为一种辅料或者称作添加剂添加到各种水果、蔬菜的发酵过程中或发酵后的酒里， 使成品酒在拥有特征性水果或蔬菜的香气和口感的同时，增加了蜜香和酒体的圆润感，是酒体更 加丰满，并丰富了其营养价值。 1 2 5 其他种类蜂蜜酒 奶蜜酒即用牛奶和蜂蜜共同发酵而成的含酒精饮料0 l a m a n n ，1 9 8 0 ) ，蜂蜜香槟酒是用酿造 香槟酒的方法发酵蜂蜜酒( 1 a n n u z z i ，1 9 9 5 ) ，红蜂蜜酒是在蜂蜜酒的发酵过程中加入花生种皮， 通过增加蜂蜜酒中的乳酸和泛酸的含量使蜂蜜酒得到了浅红的色泽和协调的1 2 1 感( h o s a k ae ta 1 ， 2 0 0 6 ) 。有报道在蜂蜜酒发酵结束后添加适量桂花浸泡，以增添其色泽和香气，但桂花不参与发酵 过程( 龚钢明，1 9 9 7 ) 。 4 1 3 研究的内容、目的和意义 1 3 1 本研究的内容和目的 虽然蜂蜜酿酒的历史悠久，但它始终不如葡萄酒那样普及。原因是由于在发酵过程中，糖酵 解酶的的种类、温度、及水质、蜂蜜的种类不同，加上酿造工艺多种多样，酿造过程中的各种参 量不好控制，使成品酒除了生成酒精外，还同时生成多种影响蜂蜜酒气味和滋味的其他物质，使 酿造出的蜂蜜酒种类繁多且性质不稳定。影响蜂蜜酒的因素如此之多，所以要制作营养丰富，滋 味纯美的蜂蜜酒不是一项简单的工艺，而是需要研究者们加以认真研究和实施的科学技术。 目前接种酵母发酵得到的蜂蜜酒在酿造过程中要经过对酵母菌株的纯化、培养和扩增等一系 列的处理方法，增加了蜂蜜酒生产过程中的复杂性，而且酿酒酵母的种类繁多，不同酵母会给蜂 蜜酒带来不同的口味，还会由于酵母的不稳定性造成蜂蜜酒的不稳定，生产出的蜂蜜洒在质量和 品质上不能得到保证。世界上已有针对酿造出不同特色的葡萄酒而生产的成品商业酿酒酵母。葡 萄酒商业酵母是一种高活性干酵母，是选用优良葡萄酒酵母菌种，采用先进设备、独特的工艺生 产而成。商业酿酒酵母的发酵性能稳定，添加到发酵液中可以迅速启动发酵，让酿酒酒母占据发 酵优势，缩短发酵周期，产生具有独特风味的葡萄酒的同时抑制杂菌、不产生任何不良气味 ( a m b r o n ae ta 1 ，2 0 0 5 ) 。在这些商业酵母主导发酵时，没有完全抑制少量原有的优质天然酵母， 使这些有益的天然酵母也参与发酵，从而产生有益的复杂魄物质。给葡萄酒带来更为丰富的口感。 借助在葡萄酒研究中已经成熟的方法，利用这些商业酿酒酵母菌株接种蜂蜜醪来发酵蜂蜜 酒，探索不同葡萄酒商业酵母菌株和酵母营养物对蜂蜜酒发酵的影响，通过对蜂蜜酒发酵进行参 数控制和各发酵参数对终产品的影响研究，对比发酵过程管理的难易程度以及对终产品进行理化 指标的测定和感官指标的评定，把发酵参数进行最优化组合，确定出最佳的蜂蜜酒酿造方法。使 用商业酿酒酵母发酵蜂蜜酒既能保证蜂蜜酒成酒质量的稳定性，又能够简化蜂蜜酒的生产过程， 既丰富了营养价值较高的全优天然保健酒市场，也为大量的商业生产蜂蜜酒提供了理论基础。 人类利用天然香料的历史悠久，向酒精饮料中添加天然香料，被用来改善酒精饮料的口感， 延长保质期，甚至用于提高饮料酒的医疗作用。葡萄酒中的味美思类型，就是向葡萄酒中添加各 种天然香料物质，形成了享誉世界的著名产品f f e h e re ta 1 ，2 0 0 4 ) 我国是天然香料植物资源大国，从南到北都有香料植物的分布，据不完全统计，目前我国已 发现有开发利用价值的香料植物种类有6 0 多科4 0 0 多种，其中进行批量生产的天然香料品种已 达1 0 0 多种，天然香料以其食用的安全性及合成香料难以替代的嗅感和感官特性受到广大消费者 的强烈偏爱( 文福姬等，2 0 0 s ) 。桂花、贡菊、玫瑰、薄荷等天然香料的主要成分为芳香油、苦味 质、鞣质、有机酸，还含有多种维生素，经常食用天然香科可以缓和情绪平衡内分泌，调理血气 促进血液循环，可以清热解毒、健脾养胃，还能美颜护肤、对肝及胃有调理的作用，并可消除疲 劳、改善体质( w e i ，2 0 0 7 ) 。 虽然蜂蜜酒口味适中，有良好的保健作用，但是由于市场上存在的蜂蜜酒色泽单一，风味差 异不大。而且与果酒的发酵相比，蜂蜜酒的发酵过程长，发酵速度较低，影响了蜂蜜酒的生产效 率( 高玉荣，2 0 0 1 ) 。把我国特有的天然香料和蜂蜜酒联系起来，在蜂蜜酒的酿造过程中添加桂花、 玫瑰、薄荷、供菊等天然植物香料，不但可以加快蜂蜜酒的发酵速率，还能改善蜂蜜酒的色泽、 中围农业大学硕+ 学位论文第一章绪论 香气、口感，生产出颜色不同，风味各异却同时拥有多种营养成分的蜂蜜酒，来满足越来越多的 人们对饮料洒越来越高的品质要求，使广大消费者在品尝到营养丰富的蜂蜜酒的基础上，能在不 同风格的蜂蜜酒中找到自己喜爱的口味 除酿酒酵母外，自然界中存在的其他酵母属、种也能够进行发酵作用。天然果汁( 未发酵的 苹果汁、葡萄汁等) 中的含糖量较高、p h 值较低，很适合酵母生长，但蜂蜜中的天然酵母种类并 不多，因为只有耐高糖、耐高渗的酵母才能在像蜂蜜这样的浓糖液中生存和繁殖，如接合酵母 ( z y g o s a c c h a r o m y c e s ) 、假丝酵母( c a n d i d a ) 、球拟酵母( t o r u l o p s i s ) 等。上文所说发酵前蜂蜜醪的 含糖量不能过高，因此要对蜂蜜进行稀释。有报道将这些蜂蜜中的天然酵母提取、纯化出来后， 再接种稀释后的蜂蜜醪，而稀释后蜂蜜中的天然酵母由于习惯了原蜂蜜中的生存条件，在稀释后 的蜂蜜醪中却不能正常的发酵，产酒精能力低，并且通过传代后很不稳定( 李艳，1 9 9 9 ) ，所以直 接接种原蜂蜜中存在的酵母不是个好的选择。 目前几乎所有的蜂蜜酒都是酿酒酵母接种到蜂蜜醪里，在发酵过程中使接种的酿酒酵母成为 蜂蜜醪中的优势菌株而生产出蜂蜜酒( b e k e l ee ta 1 ，2 0 0 6 ) 。而在葡萄酒酿造工艺中，已经有接种 除酿酒酵母外的z y g o s a c c h a r o m y c e s ( r o m a n oe ta 1 ，1 9 9 3 ) 、c a n d i d a ( j o l l e ta 1 ，2 0 0 6 ) 、 s a c c h a r o m y c e sb a y a n u s ( h e n s c h k ee ta 1 ，2 0 0 3 ) 等酵母发酵葡萄酒的研究，这些1 酿酒酵母在产酯 生香等方面优于酿酒酵母，能够生产出具有独特风味的葡萄酒。依据1 # 酿酒酵母的这些特性，将 一些在葡萄酒酿造中表现优良的非酿酒酵母接种到蜂蜜醪中，希望给蜂蜜酒带来更多的风味物 质。 在中国本地葡萄园纯化出的酿酒酵母，是结合本地的土壤、气候等外界条件，发酵当地葡萄 酒的最优选酵母。用这些酵母接种本地蜂蜜，希望获得质量更为优良的蜂蜜酒。 “贵腐酒”是用灰霉( b o t r y t i sc i n e r e a ) 侵染的葡萄经发酵酿制成的一种高档甜葡萄酒。其酒 精度一般为1 2 - 1 4 v v ，残糖5 - - 1 5 玑，贵腐酒具有丰满、圆润，味甜、柔顺、芳香宜人等特点 0 3 a k k e r ，2 0 0 4 ) 。引起贵腐的真菌为灰霉葡萄孢，它是一种霉菌，属半知菌纲，丛梗孢目，丛梗 孢科，葡萄孢属。灰霉葡萄孢既是引起葡萄灰霉病的病原菌，又是贵腐的引发菌( b o i d r o n ，1 9 7 8 ) 。 在葡萄果实成熟期，只有在温度条件适宜，夜间迷雾湿度大，白天晴朗湿度小的特殊干湿交 替条件下，潜伏于葡萄果实表面的灰霉孢子可以萌发，形成对果实的致病性侵染，这种侵染可以 是灰霉，也可与其它微生物一起侵染繁殖，造成葡萄果实在树体上的天然浓缩。灰霉在浸染和繁 殖的代谢过程中，消耗了一定程度的糖、酸，同时也产生了一系列的次生代谢物质，包括甘油、 乙酸，葡糖酸、柠檬酸，各种酶如漆酶和灰霉素等( d u b o u r d i e ue ta 1 ，1 9 8 5 ) 。葡萄表皮的酚醛物 质也被降解，将丹宁释放到葡萄汁中，进一步丰富了葡萄酒的风味( r o b i n s o n ，1 9 9 9 ) 。 虽然在成熟葡萄上有灰霉的孢子分布，但发生贵腐的情况并不多见，能否发生贵腐与气候条 件、菌株特点、葡萄品种等有密切的关系，一般很难获得( g e n ye ta 1 ，2 0 0 3 ) 。因此，一些科技 人员曾进行过人工生产贵腐及贵腐葡萄酒的研究，他们将培养的灰霉对成熟葡萄果实进行人工接 种和培养，通过周期性调节温湿度变化，以生成贵腐葡萄。虽然这样的做法做出了贵腐葡萄酒， 但目前只是处于试验阶段，要工业规模生产尚需要进一步研究探索( 朱宝镛等，1 9 9 9 ) 。 本实验把灰霉和蜂蜜酒发酵结合起来，首次探索了灰霉和酵母混合发酵蜂蜜酒的可能性。首 先确定了灰霉孢子生长的各种最适条件( 如温度、p h 等) 后，参考葡萄贵腐酒的酿造工艺，在灰 霉孢子萌发的最适条件下接种灰霉孢子和酵母于蜂蜜醪中混合发酵，研究发酵过程中的变化，通 6 过对成品酒的各种指标的分析。确定灰霉和酵母的最佳接种时间，使具有独特风味的“贵腐蜂蜜 滔”的产生成为可能。 1 3 2 本研究的意义 我国具有丰富的蜂蜜资源，蜂蜜的营养价值和保健作用十分理想，但直接食用蜂蜜对肥胖症 和糖尿病等患者是不适宜的( 李平兰，1 9 9 4 ) 随着人们保健意识的提高，现在已经不仅仅只是满 足于直接食用蜂蜜了，人们希望能够更多的获得蜂蜜中的营养价值，对自身健康起到更好的促进 作用，于是保健型饮品成了人们不可逆转的健康消费新潮流。 单糖是发酵微生物可直接利用的糖源，蜂蜜中单耱含量占总糖含量的9 0 9 5 ，因此以蜂 蜜为原料，在酶的作用下，蜂蜜可发酵成为蜂蜜酒。通过酵母菌酒精发酵作用，在偏酸性环境条 件下，葡萄糖通过e m p 途径先形成丙酮酸，丙酮酸在无氧的条件下继续降解产生乙醇，中间分 别进行丙酮酸脱羧和乙醛还原；果糖的代谢途径是果糖在有a t p 的条件下由果糖激酶催化生成6 一磷酸果糖，从而进入e m p 途径，生成丙酮酸，进一步无氧降解为乙醇，总化学方程式如下： c 6 h 1 2 0 6 与2 c 2 h 5 0 h4 - 2 c 0 2 在发酵过程中，随着酒精度的不断上升，发酵液中大分子物质的不断转化和小分子物质的不 断生成( 叶振生，2 0 0 3 ) ，蜂蜜酒的成分更加丰富了。成品蜂蜜酒不仅保留了蜂蜜原有的营养成分， 还含有经发酵后产生的新的维生素、必需氨基酸和其它生理活性物质以及菌体自溶释放的各种菌 体营养成分，而且含糖量大大下降，使蜂蜜酒具有很强的保健价值。 另一方面，充分利用我国蜂蜜原材料的资源优势，以及人们在现实生活中越来越注重于提高 自身素质所需要的营养成分和饮品文化内涵，蜂蜜酒这个具有高附加值的蜂蜜再加工产品越 来越受到研究者们的重视。酿制白酒、黄酒、葡萄酒、啤酒等都要大面积的土地来种植原科，而 蜂蜜酒的原料是蜂蜜，蜂蜜靠蜂群生产，蜂群不与粮、林争地、争肥，而且能有效地为农作物、 果树等授粉；由于发酵酒的营养价值及市场品位要比蒸馏酒和配制酒高得多( m c c a n d l e s s ，1 9 9 5 ) ， 可以给相对于缺乏的葡萄酒甜酒市场有力的补充，同时也能缓和国内近年白酒市场的消费空间变 小、酒类市场不景气的状况，因此开发和研究蜂蜜酒势在必行 广州和深圳及各地市场己出现英国生产的蜂蜜酒，英国是蜂蜜进口国家，却出口了蜂蜜酒 ( r i c h e s ，1 9 9 7 ) ；我国是蜂蜜出口国，却又进口了蜂蜜酒我国的蜂蜜酒的研究起步较晚，生产 规模很小，生产工艺也比较落后。传统方法酿造的蜂蜜酒味苦涩，虽然我国已有近十家生产蜂蜜 酒的厂家，但由于技术关键、菌种及工艺不能解决，所以大部分是采用。断酿”发酵，即前期发 酵，后期沟兑酒精，采用此工艺生产的蜂蜜酒质量差，口味粗糙不协调( 陈钢等，2 0 0 3 ) ；少数采 用发酵法生产蜂蜜酒的厂家在生产过程中原料处理繁琐，投资大，且成酒产品质量差异很大，发 酵后生产的低度蜂蜜酒比较突出的问题是易产生沉淀不易保存沉淀造成的浑浊使得它的销售期 很短，因此很难在市场上流行，即使蜂蜜加水经稀释后煮沸酿成的蜂蜜酒沉淀量会明显减少，但 在陈酿或在市场销售期间再次出现浑浊的现象非常普遍( 王淼，1 9 9 9 ) 7 第二章发酵蜂蜜酒的商业酵母的优选 借助在葡萄酒研究中已经成熟的方法，利用这些商业酿酒酵母菌株接种蜂蜜醪来发酵蜂蜜 酒，通过综合实验分析蜂蜜酒酿造过程中的各种工艺和方法，通过对发酵过程、成品酒理化性质 及感官指标的分析。把发酵参数进行最优化组合，确定了最佳发酵工艺。使用商业干酵母发酵蜂 蜜酒，不但可以简化蜂蜜酒的发酵过程，还能保证成酒的质量和性质稳定，为蜂蜜酒