作者:武运 杭雅娟 周建中 艾乃吐拉 古丽娜孜
论文关键词:石榴酒 色泽稳定性 食品添加剂(护色剂)
论文摘要:研究了石榴酒发酵过程中二氧化硫添加量、果胶酶用量、ph值和抗氧化剂(护色剂)对石榴酒色泽的影响;以吸光度为指标,通过单因素和正交试验对比,结果表明石榴酒护色的最佳工艺条件为二氧化硫浓度60 mg/l、果胶酶用量0.08%、ph值3.2、抗坏血酸浓度0.03%。
石榴酒色泽明亮、醇香诱人,含多种微量元素、氨基酸及多种维生素,特别是钙含量极高,是一般葡萄酒含钙量的数十倍,是一种对人体有益的天然钙源。石榴酒中的葡萄糖、果糖和多种氨基酸能够直接被人体吸收。据宋朝至今的93种本草、民间验方书籍及现代研究证实,石榴酒对降低血脂、软化血管,增强心脏活力以及预防癌症有辅助作用,同时对乙型肝炎抗原(hbag)有较强的抑制作用[1,2]。
1材料与方法
1.1材料与设备
1.1.1试验材料
新疆石榴,市售;果酒酵母:湖北安琪生物集团有限公司;果胶酶:天津利华生物有限公司;白砂糖:市售。
1.1.2主要仪器及设备
tu-1810紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;tgl-1c高速台式离心机:上海安亭科学仪器厂;hws26型电热恒温水浴锅:上海一恒科学仪器有限公司;dhg-9140a型电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司;ldzx-50kb立式电热压力蒸汽灭菌器:上海申安医疗器械厂;lhs-150sc恒温恒湿箱:上海一恒科学仪器有限公司;re-85c旋转蒸发器:上海青浦沪西仪器厂;shb-iii循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司。
1.2主要试剂
偏重亚硫酸钾,柠檬酸,碳酸钙,抗坏血酸(vc),葡萄糖,硫酸铜,次甲基蓝,酒石酸钾钠等,均为分析纯。
1.3工艺流程
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1.4操作要点
1.4.1石榴原料处理
选择新鲜、无病斑、个大、色艳、皮薄、味甜、籽粒饱满的石榴果实为原料。因石榴大小不一,形状各异,皮质坚硬含有较高的鞣质,不易采用机械去皮,故以人工去皮。
1.4.2澄清杀菌
石榴汁在发酵前应做澄清和杀菌处理,澄清剂用果胶酶,同时加入二氧化硫,其除具有一定的杀菌作用外,也能起到澄清的作用,在加入时应一次加到量,不可分批加入。
1.4.3成分的调整
石榴汁用果胶酶澄清处理后,根据需要调整其糖度及酸度。本试验将石榴汁糖度调至18%。添加蔗糖的时间在发酵刚刚开始的时候,且一次加完。酸度用柠檬酸或碳酸钙调至最适ph值,一般果酒酵母生长繁殖的最适ph值为3.1~3.8。
1.4.4接种发酵
在澄清调配好的石榴汁中加入0.04%的活性果酒干酵母。活性干酵母在加入前用35℃5%的蔗糖溶液活化,主发酵温度26~28℃,(4~5)d,发酵过程进行3次倒罐。当糖分下降,相对密度达到1.020左右时转入后发酵。后发酵温度18~22℃,(10~15)d,使残糖在4 g/l以下。发酵结束后及时分离酒脚,再低温储存3~6个月后即可达到成熟[3]。
2结果分析
2.1不同品种原料对色泽的影响
新疆石榴的主要品种有大籽甜石榴、甜石榴、酸甜石榴、酸石榴等[4-5].。不同品种原料所酿造的石榴酒的品质差别较大,酸石榴所酿制的酒,度数较低,可通过添加蔗糖改善,且成本低廉。用甜石榴酿酒,其色泽达不到商品酒要求,且果酒中不能添加人工色素,若使用天然色素,将会大大提高生产成本。
2.2原料处理对品质的影响
石榴皮中含有大量单宁,如不将其除去,当发酵醪中单宁浓度达到一定界限值会阻滞酵母活力,甚至使发酵停止。这是因为过多单宁吸附在酵母细胞膜表面,妨碍了原生质的正常生活,阻碍了透析,使酒精酶的作用停止。同时如发酵液中单宁含量高,也会使所得原酒入口粗糙,尾味较苦涩;果粒籽中含多种有害石榴酒风味的物质,如脂肪、树脂、挥发酸等,这些物质在发酵液中发酵时,会使成品酒酒液浑浊,并影响产品的风味质量,因此,压榨时应尽量避免将石榴籽的内核压碎。
2.3二氧化硫对色泽稳定性的影响
二氧化硫在果酒中的作用表现为杀菌、澄清、抗氧化、增酸和改善口味等,对石榴色素的还原作用十分明显(因此在整个生产过程中应尽可能地减少二氧化硫的使用量,并注意隔氧贮存)[6],其与石榴汁中色素物质的结合可使色素暂时失去颜色,但当二氧化硫慢慢消失,色素重又游离,石榴汁的吸光度会逐渐增大。将刚压榨好的石榴汁经不同浓度二氧化硫处理,24 h后在最大吸收波长580 nm处测定吸光度及透光率,结果见表1。
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由表1看出,石榴汁的吸光度随二氧化硫添加量的增大而逐渐减小,即色泽稳定性变差,在其最大浓度120 mg/l时为褐红色,不能达到作为商品的要求;而澄清度随二氧化硫添加量的增大提高,但在二氧化硫最小的添加量40 mg/l时,石榴汁的澄清度则太差。选择(60~100)mg/l浓度时能达到较满意的处理效果。
2.4果胶酶对色泽稳定性的影响
利用果胶酶分解石榴汁中的果胶物质,破坏胶体保护作用,从而加速石榴汁的澄清[7]。将鲜榨石榴汁经0.02%、0.05%、0.08%果胶酶处理,在580 nm处的吸光度如图1。
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由图1看出,果胶酶不仅对石榴汁的澄清度有明显影响,而且在一定程度上影响其色泽的变化,原因可能是部分色素物质被沉淀颗粒吸附,并随沉淀物除去。
2.5抗氧化剂对色泽稳定性的影响
抗氧化剂的作用主要是保护色素以及风味物质和一些营养物质,避免其与氧气作用发生变化。果酒中常用的抗氧化剂为vc和柠檬酸等。鲜石榴汁经不同浓度的抗坏血酸处理后,580 nm波长吸光度见图2。
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由图2看出,石榴汁在vc保护下,其颜色变化幅度相对较小,具有明显的护色作用。
2.6不同酸度对色泽稳定性的影响
若石榴汁的酸度不足,各种有害细菌就会生长繁殖,对酵母发生危害,尤其是在发酵完毕时,制成的酒口味淡薄、瘦弱、颜色不清。酸在一定程度上能够保护色素物质,并能对抗氧化剂起到协同作用。将鲜榨石榴汁用柠檬酸或碳酸钙调整酸度分别为3.2、3.5、3.8,每隔20 min在吸光度为580 nm处测定一次吸光度。
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由图3可看出,吸光度随ph值的降低而增大,并变化趋势随之缓慢,说明在一定程度上酸度越大,对石榴酒的护色作用越明显,而且调整酸度所用的柠檬酸也有护色作用,柠檬酸与抗坏血酸如果复配使用能起到增效的作用[8]。
2.7各添加剂对石榴酒色泽稳定性正交试验
二氧化硫和柠檬酸的加入都能够改变石榴汁的ph值,且果胶酶在不同ph值下,其作用的发挥也不相同,因此,进行l9(34)正交试验,见表2。
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由表2可知,各因素对试验指标的影响程度为二氧化硫浓度>vc添加量>果胶酶添加量>ph。各因素的最佳水平组合为a3b1c3d3,即石榴酒护色的最佳条件为二氧化硫浓度60 mg/l、抗坏血酸0.03%、ph值3.2、果胶酶添加量0.08%。
3结论
石榴酒色泽的不稳定性是长期困扰石榴酒加工企业的一个难题。由于加工过程中破坏了果肉细胞的组织,致使其中的酶、色素和一些营养物质与空气中的氧气和一些催化因子(如金属离子)相接触,造成石榴酒在酿造的过程中极易发生变色。本试验得出保持石榴酒色泽稳定性的最佳基本工艺条件为:选择含酸量高、颜色深艳的品种作为原料,人工去皮,破碎时添加so2的量为60 mg/l,以抗坏血酸为护色剂,其浓度为0.03%,澄清用果胶酶用量0.08%,发酵液ph控制在3.2。
参考文献:
[1]翟文俊,杨春霞,等.全发酵石榴酒的营养价值和保健作用[j].食品科技,2007,(8):278-281.
[2]薛晓珍.新疆石榴的营养成分及用途[j].仪器仪表与分析检测,2002,(3):44-45.
[3]唐虎利,谢亚玲.浸渍发酵法酿制干红石榴酒[j].酿酒科技,2004,(6):74-76.
[4]王爱伟,刘春鸽.我国石榴产业发展现状及对策[j].北方果树,2006,(6):35-37.
[5]古丽米热.新疆石榴产业现状与未来发展[j].西北园艺,2003,(6):7-8.
[6]吴连军,于玲.so2对石榴酒发酵的影响研究[j].酿酒,2007,(2):72-74.
[7]顾庆才.石榴汁澄清问题的研究[j].食品科学1998,(11):64-65.
[8]郝利平.食品添加剂[m].北京:中国农业出版社,2004.