【《一种酒度为11度的新型紫甘薯桑葚复合发酵酒工艺设计》5500字（论文）】

PAGE8PAGE7一种酒度为11度的新型紫甘薯桑葚复合发酵酒工艺设计摘要：本研究以紫甘薯和桑葚为原料，应用现代微生物发酵技术，通过设计紫甘薯桑葚复合发酵酒发酵条件的单因素试验对紫甘薯桑葚复合发酵酒的发酵工艺条件进行研究，从而得出了紫甘薯桑葚复合发酵酒的最优发酵方法。结果表明：以1:1.5的料液比将糊化过的紫甘薯打浆，在pH值为6.5，α-淀粉酶酶添加量为0.15%，温度为65℃，酶解时间为2.5h的条件下进行液化；在PH值为4.0，糖化酶添加量为0.15%，温度为60℃，酶解时间为2.5h的条件下进行糖化；然后再将紫甘薯桑葚复合液的pH调节为3.5，安琪酿酒高活性干酵母添加量为0.1%，在20℃的温度条件下，发酵7天，即可得到一种酒度为11°左右的新型紫甘薯桑葚复合发酵酒。本研究利用制备的紫甘薯桑葚复合液进行酿酒，探究最佳发酵工艺条件，目的是为以后进行工业化生产提供数据参考。关键词：桑葚紫甘薯酿造工艺最佳发酵条件引言甘薯作为一种高产作物，拥有较高的淀粉含量，是酿造酒水的优秀原料。近年我国从国外引进的新品种甘薯——紫甘薯，紫甘薯比普通甘薯富含花青素，因而具有一定的药用价值。紫甘薯含有较丰富的淀粉、氨基酸、维生素及多种微量元素，还富含花色苷、胡萝卜素等多种功能性因子。紫甘薯中的花色苷具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、清除自由基的功效，有着预防高血压、高血糖等疾病的功能以及可以改善肝功能，日常食用可以增强记忆力和提高抵抗力。紫甘薯中的多种活性成分，如胡萝卜素、膳食纤维、多酚类化合物等，也能降低人体活性氧，可以消除自由基，同样具有抵御癌症和肿瘤以及提高机体的免疫力的作用。桑葚有着“中华果皇”的头衔，被誉为“21世纪最佳保健果品”。而桑葚是一种我们日常生活中常见的水果，我国古代劳动人民早在5000多年前就认识到桑葚的多种用途。桑葚不仅是酸甜可口的水果，还具有一定的药用价值。在1993年，国家卫生部列就将桑葚划分为“药食同源”的农产品之一。上品桑葚果实个大、果肉饱满、颜色纯正、酸甜适口。桑葚中含有的脂肪酸、苹果酸等多种营养物质，可以促进脂肪、淀粉的消化，降低血脂及防止血管硬化；含有的维生素及微量元素等，可以使人体的血容量变大；含有的乌发素，可以使头发变得乌黑有光泽。桑葚多汁可口偏寒性，可以生津止渴、利尿消暑、乌发明目，桑葚还可以预防肿瘤细胞扩散，日常食用桑葚可以提高免疫力。我国对酒行业的发展提出了四个转变要求，即从传统的高度酒向低度酒转变、从传统的烈性型酒向营养型酒转变、从传统的勾兑浸泡类酒向发酵类酒转变、从传统的粮食类酒向果露酒转变。这四个转变要求也就是给我们指明了酒行业的发展方向，预示了发展前景。现代社会飞速发展，人们的消费水平渐渐提高，饮食方式和饮食结构也和从前不同。现在消费者在注重口味的同时，也更加注重是否营养健康，人们更偏向选择具有保健功能的酒水食品。发酵酒在发酵时能更好的保留食物中的营养物质，而复合发酵酒因其无限的可能性得以拥有更广阔的消费市场，紫甘薯桑葚酒由此而生。本文利用制备的紫甘薯桑葚复合液进行酿酒，探究最佳发酵工艺条件，目的是为以后进行工业化生产提供数据参考。1材料与方法1.1原材料与仪器设备1.1.1原材料与试剂紫甘薯、桑葚、α-淀粉酶、糖化酶。1.1.2菌种酿酒高活性干酵母安琪酵母有限公司；法国拉曼酵母(D254)上海杰兔工贸有限公司；酒用干酵母广东省马利酵母有限公司。1.1.3主要仪器设备PHS-3型PH计上海精密科学有限公司；PHSJ-3F型酸度计上海精密科学仪器厂；UV759S紫外-可见分光光度计上海精密科学有限公司；RE52-98型旋转蒸发仪上海亚荣生化仪器厂；MJ-25BM04B搅拌机广东美的精品电器制造有限公司；PSX-280A型手提高压灭菌锅上海申安医疗器械厂；1.2检测方法1.2.1pH采用pH计测定；1.2.2糖（还原糖和总糖）采用GB/T5009.7—2008《食品中还原糖的测定》中的直接滴定法；1.2.3总酸（柠檬酸）电位滴定法；1.2.4酒精度采用GB/T5009.48—2003《蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法》中的比重计法，以乙醇的体积分数计算。1.2.5可溶性固形物折光法；1.2.6水解度采用GB/T5009.9—2008《食品中淀粉的测定》中的酸水解法；m×250×0.9淀粉含量X=——————×100%w×v×1000（原淀粉含量-剩余淀粉含量）水解度=原淀粉含量1.2.7总黄酮NaNO₂-Al(NO)₃法1.2.8花色苷采用消光系数法，取1mL发酵酒液用酸化乙醇(95%乙醇-1.5mol/LHCL体积比85:15)稀释，静置1h，测定A530nm和A720nm值。(A530nm－A720nm)×稀释倍数发酵液花色苷含量(μg/mL)＝——————————————98.21.2.9感官评定由十位品尝者组成评定小组，从外观（20）、香气（30）、口感（40）、典型性（10）这四个方面进行评定，该酒得分为这四个方面打分之和。表1-2-9紫甘薯桑葚复合发酵酒感官评定标准Table1-2-9Sensoryevaluationcriteriaforpurplesweetpotatomulberrycompoundfermentedwine项目标准分值澄清、透明、悦目协调20外观（20）澄清、无悬浮物、有发酵酒应有的光泽17-19无明显悬浮物、与发酵酒色泽不符14-16有悬浮物、无发酵酒应有光泽<13纯正浓郁、清新优雅、酒香协调28-30果香、酒香良好25-27香气（30）果香、酒香少22-24香气不足，或有略有异味18-19香气不良，使人厌恶<18醇厚协调、结构性强、回味绵延、柔和轻快38-40酒质柔顺，柔和爽口，酸甜适宜33-37口感（40）酒体协调、酒味纯正29-32微酸，较甜腻、较寡淡24-28酸、涩、苦、淡，有异味<23风格独特，协调爽口10典型性（10）典型明确，风格良好8-9有典型性，风格一般6-7典型性不明显<52工艺流程及要点2.1紫甘薯桑葚复合发酵酒工艺流程桑葚→清洗去梗→冷冻→冷浸提→过滤→桑葚汁↓紫甘薯→挑选切块→切块→加水蒸煮→打浆→液化→糖化→高温灭酶→紫甘薯桑葚复合液↑↑α―淀粉酶糖化酶→成分调整→接种酵母→主发酵→倒罐→去除酒脚→原酒→陈酿酒（陈酿30天）→紫甘薯桑葚复合发酵酒2.2工艺操作要点2.2.1保质方法桑葚汁制备:将清洗去梗后的桑葚放入于-16℃的冷冻室中10小时，然后置于室温25℃的环境中，在1:2加水比的条件下浸提，至可溶性固形物不再发生变化，过滤即得桑葚汁。紫甘薯的病害主要是黑斑病，黑斑病紫甘薯在蒸煮时会产生霉坏味及有毒味苦的番薯酮。0.5-1mg/L的番薯酮就能阻碍根霉菌体的生长，使酵母发育十分迟缓，发酵率低，酵母死亡率大。当酒中的番薯酮超过100mg/L时，就会有明显的苦味，这说明黑斑病紫甘薯会影响白酒的发酵及质量。因此，在选用紫甘薯时要注意挑选无病害紫甘薯。2.2.2菌种的活化方法在38℃的温度条件下，将5%的干酵母加入到含糖量为5%的糖水中，均匀搅拌活化15至30分钟，当糖水中出现大量的小气泡即停止搅拌。3试验方法3.1紫甘薯的α-淀粉酶酶解液化条件试验3.1.1α-淀粉酶酶解PH将糊化后的紫甘薯（料液比1:1.5）打浆，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，加入0.1%的淀粉酶，在70℃温度条件下水浴酶解3h。测量水解度。3.1.2α-淀粉酶酶解温度将糊化后的紫甘薯（料液比1:1.5）打浆，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为6.0，加入0.1%的淀粉酶，在温度条件分别为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃下水浴酶解3h。测量水解度。3.1.3α-淀粉酶酶解时间将糊化后的紫甘薯（料液比1:1.5）打浆，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为6.0，加入0.1%的淀粉酶，在在70℃温度条件下水浴分别酶解2.0h、2.5h、3.0h、3.5h、4.0h。测量水解度。3.1.4α-淀粉酶添加量将糊化后的紫甘薯（料液比1:1.5）打浆，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为6.0，分别加入0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的淀粉酶，在70℃温度条件下水浴酶解3h。测量水解度。3.1.5α-淀粉酶酶解液化条件正交设计表3-1-5α-淀粉酶酶解液化条件正交设计Form3-1-5α-Orthogonaldesignofamylaseliquefactionconditions水平因素A温度/℃B时间/CPH/hD酶添加量/%1652.56.00.052703.06.50.103753.57.00.153.2紫甘薯的糖化酶酶解糖化条件试验3.2.1糖化酶酶解PH使用上述最佳条件液化的紫甘薯液，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH分别为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，加入0.1%的糖化酶，在55℃的水浴锅中酶解3h。测量还原糖含量。3.2.2糖化酶酶解温度使用上述最佳条件液化的紫甘薯液，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为4.0，加入0.1%的糖化酶，分别在45℃、50℃、55℃、60℃、65℃的水浴锅中酶解3h。测量还原糖含量。3.2.3糖化酶酶解时间使用上述最佳条件液化的紫甘薯液，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为4.0，加入0.1%的糖化酶，在55℃的水浴锅中分别酶解2h、2.5h、3h、3.5h、4h。测量还原糖含量。3.2.4糖化酶添加量使用上述最佳条件液化的紫甘薯液，用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为4.0，分别加入0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的糖化酶，在55℃的水浴锅中酶解3h。测量还原糖含量。3.2.5糖化酶酶解糖化条件正交设计表3-2-5糖化酶酶解糖化条件正交设计Table3-2-5Orthogonaldesignofsaccharifyingconditionsforenzymatichydrolysisofglycosylase水平因素A温度/℃B时间/hCPHD酶添加量/%15052553.04.00.1036054紫甘薯桑葚复合发酵酒发酵条件的单因素试验设计4.1酵母菌的选择将经过α-淀粉酶液化和糖化酶糖化过的紫甘薯桑葚复合液用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH的调节PH值为4.0，然后分别接种马利酒用干酵母、法国酵母、安琪酿酒高活性干酵母，添加量均为0.1%，在27℃的温度条件下，发酵7天后，比较在三种酵母条件下发酵的酒度和花色苷含量。4.2初始pH值将经过α-淀粉酶液化和糖化酶糖化过的紫甘薯桑葚复合液用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH的调节PH值分别为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，然后接种活化后的安琪酿酒高活性干酵母，添加量为0.1%，在27℃温度条件下，发酵7天后，比较在发酵的酒度和花色苷含量。4.3酵母菌添加量将经过α-淀粉酶液化和糖化酶糖化过的紫甘薯桑葚复合液用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH的调节PH值为4.0，然后接种活化后的安琪酿酒高活性干酵母，添加量分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%，在27℃的温度条件下，发酵7天后，比较发酵的酒度和花色苷含量。4.4发酵温度将经过α-淀粉酶液化和糖化酶糖化过的紫甘薯桑葚复合液用1mol/L柠檬酸和1mol/LNAOH调节PH为4.0，然后接种活化后的安琪酿酒高活性干酵母，添加量为0.1%，分别在16℃、20℃、24℃、28℃、32℃温度条件下，发酵7天后，比较发酵的酒度和花色苷含量。5结果分析5.1紫甘薯的α-淀粉酶水解液化试验表5-1α-淀粉酶酶解液化条件的正交试验方案及结果Table5-1Orthogonalarraydesignandresultsforoptimizingliquificationconditions试验号A温度/℃B时间/hCpHDα-淀粉酶添加量/%水解度/%123456789K1K21(65)112(70)223(75)3389.65786.5102(3.0)1(2.5)3(3.5)12312387.36786.6331(6.0)2(6.5)3(7.0)23131285.90086.4801(0.05)2(0.10)3(0.15)31223184.96786.29089.0590.2289.7089.1085.7384.7083.9583.9580.12K382.67384.84086.46087.483R6.9842.5270.5802.616由表5-1可知，α-淀粉酶水解紫甘薯液影响最大的因素是温度,pH值的影响最小。α-淀粉酶的最佳酶解条件是:紫甘薯的料液比1:1.5(m/V)、温度65℃、水解时间为2.5h、pH值为6.5、酶添加量为0.15%。5.2紫甘薯的α-淀粉酶水解液化试验表5-2糖化酶酶解糖化条件的正交试验设计结果Table5-2Orthogonalarraydesignandresultsforoptimizingsaccharifi-cationconditions试验号ApHB糖化酶添加量/%C时间/hD温度/℃还原糖含量/%123456789K1K2K3R1(3.5)112(4.0)223(4.53310.58310.69010.4670.2232(0.05)1(0.10)3(0.15)12312310.45310.54310.7430.2901(2.5)2(3.0)3(3.5)23131210.71710.52310.5000.2171(50)2(55)3(60)31223110.45710.64010.6430.18610.4710.5510.7310.5710.4511.0510.3210.6310.45由表5-2可知，糖化酶添加量对糖化酶酶解影响最大，温度影响最小。糖化酶的最佳酶解条件是:温度60℃，酶解时间为2.5h，PH值为4.0，酶添加量为0.15%。5.3紫甘薯桑葚复合发酵酒发酵条件的单因素试验5.3.1酵母的确定图5-3-1不同酵母菌对紫甘薯桑葚复合发酵酒的酒度和花色苷含量的影响Fig.5-3-1Effectofdifferentyeastonthealcoholandsidecontentofmulberrycompoundfermentationwine由图5-3-1可知，选用安琪酿酒高活性干酵母发酵紫甘薯桑葚复合发酵酒，测量其酒度及花色苷的含量均较另两种酵母的含量高。因此，酵母选用安琪酿酒高活性干酵母。5.3.2初始pH值图5-3-2pH值对紫甘薯桑葚复合发酵酒的酒度和花色苷含量的影响Fig.5-3-2EffectofpHvalueonalcoholcontentandanthocyanincontentofpurplesweetpotatomulberrycompoundfermentedwine由图5-3-2可知，当料液的初始pH值=3.5时，发酵出的紫甘薯桑葚复合发酵酒的酒度和花色苷的含量均最高；当pH<3.5时，随着pH值的增加，其酒度逐渐升高；当pH>3.5时，随着pH值的增加，其酒度逐渐降低。当发酵初始pH值较低时，在抑制杂菌生长的同时酵母菌的生长代谢也受到影响；而当发酵初始pH值太高时，酒体容易感染杂菌且酵母菌的生长也会受到抑制，糖的转化受到抑制从而酒精产量降低，风味物质积累减少，品质下降。因此，适宜的初始pH值为3.5。5.3.3酵母菌添加量图5-3-3安琪酿酒高活性干酵母添加量对紫甘薯桑葚复合发酵酒的酒度和花色苷含量的影响Fig.5-3-3EffectofAnQiSaccharomycescerevisiaewithhighactivityonalcoholcontentandanthocyanincontentofpurplesweetpotatomulberrycompoundfermentedwine由图5-3-3可知，当酵母菌的添加量为0.1%时，测得紫甘薯桑葚复合发酵酒的酒度最高;当酵母菌