荞麦保健酒生产酿制探究范文

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《农产品加工杂志》2015年第六期

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1材料与试剂甜荞麦，购于陕西省榆林市；糖化酶（酶活力50000U/g），苏柯汉（潍坊）生物工程有限公司产品；安琪酿酒高活力干酵母，安琪酵母股份有限公司产品；丹宝利酿酒高活性干酵母，广东丹宝利酵母有限公司产品；奥力酿酒干酵母，珠海紫英生物科技有限公司产品；天香苑高活性酒用干酵母，珠海天香苑生物科技发展有限公司产品。所用试剂为实验室常用试剂。

1.1.2仪器设备SHIMADZU型电子天平，Uni-Bio公司产品；KQ-700GVDV型三频恒温数控超声波清洗器，江苏省昆山市超声波仪器有限公司产品；FW177型粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司产品；SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司产品；HH-60型数显恒温搅拌循环水箱，北京国华医疗器械厂产品。

1.2试验方法

1.2.1活力干酵母活化按照1∶1∶10的比例，将酿酒高活性干酵母、白砂糖和蒸馏水配制成悬浮液，在30℃，150r/min下摇床中振荡活化30min，混合液中会出现大量的小气泡。

1.2.2酿酒酵母耐抗性研究根据实验室前期研究结果，对荞麦粉进行糖化处理，然后调整糊化液中糖浓度，将4株酿酒酵母接种，分别评价其耐糖性、耐乙醇能力及耐SO2的能力。（1）酵母菌株耐高糖特性测定。白砂糖调整荞麦糊化液体系的糖度分别为17%，20%，23%，26%和29%，柠檬酸调节体系pH值为4.0，分装、灭菌。分别接种200μL活化的酵母菌液（菌体浓度1×106CFU/mL），30℃条件下恒温培养48h。对培养液1×10倍梯度稀释，移取100μL涂布于YPD固体培养基上，培养、计数，记录不同处理样品的菌落数，评价各酵母菌株的耐糖性。（2）酵母菌株耐乙醇的测定。用白砂糖和柠檬酸调整荞麦糊化液体系的糖度和pH值为20%和4.0，每瓶分装100mL，灭菌。各瓶添加一定量的无水乙醇，使其乙醇体积分数分别为0，7%，10%，13%，16%，接种200μL活化的酵母菌液（菌体浓度1×106CFU/mL），30℃条件下恒温培养48h。对培养液10倍梯度稀释，移取100μL涂布于YPD固体培养基上，培养、计数，记录不同处理样品的菌落数，评价各酵母菌株的乙醇抗性。（3）酵母菌株耐SO2的测定。用白砂糖和柠檬酸调整荞麦糊化液体系的糖度和pH值为20%和4.0，每瓶分装100mL，灭菌。各瓶添加一定量的亚硫酸，使其SO2质量浓度分别达到0，60，100，300，500，700mg/L，接种200μL活化的酵母菌液（菌体浓度1×106CFU/mL），30℃条件下恒温培养48h。对培养液10倍梯度稀释，移取100μL涂布于YPD固体培养基上，培养、计数，记录不同处理样品的菌落数，评价各酵母菌株对SO2的耐受性。

1.2.3酿酒酵母发酵特性研究（1）CO2失质量的测定。用白砂糖和柠檬酸调整荞麦糊化液体系的糖度和pH值为20%和4.0，每瓶分装100mL，灭菌。每瓶接种200μL活化的酵母菌液（菌体浓度1×106CFU/mL），30℃条件下恒温培养，每12h秤质量1次，做好记录，根据CO2失质量绘制各酵母菌株的发酵特性曲线。（2）发酵酒精度测定。标准曲线：在样品测定中，用水和无水乙醇配制成已知酒度的梯度溶液进行气相色谱法检测，绘制标准曲线。样品测定：发酵结束后，对发酵酒样进行1∶1稀释，然后经0.45μm滤膜过滤并采用气相色谱法检测，根据标准曲线计算发酵样品的酒精度。检测方法：发酵样品中酒精度的测定采用气相色谱法，具体条件为PorapakN色谱柱，3m×3mm；柱温190℃，进样口温度220℃，FID检测器温度250℃；空气压强50kPa，载气N2压强50kPa，H2压强70kPa。（3）理化指标测定及感官品质特性分析。用白砂糖和柠檬酸调整荞麦糊化液体系的糖度和pH值为20%和4.0，每瓶分装100mL，灭菌。每瓶接种200μL活化的酵母菌液（菌体浓度1×106CFU/mL），30℃条件下恒温培养。发酵结束后，测定发酵液中的还原糖、滴定酸、总黄酮含量及pH值，比较不同酵母菌对发酵液理化性能的影响，并对发酵产品进行感官评价。其中，还原糖（以葡萄糖计）的测定采用斐林试剂法；滴定酸（以乙酸计）的测定采用酸碱中和滴定法；总黄酮的测定采用比色法；pH值的测定采用pH计。感官评价方法参照GB/T15038与GB/T10220—2012相关内容，以4株供试菌株发酵获得的荞麦保健酒为感官评价对象，以培训筛选的12名研究生（男性5名、女性7名）为感官评定员，从色泽、澄清度、香气、滋味、典型性等5个方面对发酵获得的产品进行综合评价和打分，并去掉一个最高分和一个最低分，求取平均值即为最终感官评价评分。感官评分标准见表1。

2结果与分析

2.1酿酒酵母抗性试验（1）酿酒酵母耐糖性的比较。在酿酒过程中，酿酒酵母的主要作用是以葡萄糖为底物，转化获得乙醇。因此，适宜的葡萄糖质量浓度是保证果酒发酵效果的重要指标，酿酒酵母的耐糖性是果酒顺利发酵生产的关键参数。因此，本研究对4个供试菌株的耐糖性能进行评价。由表2可知，4个供试菌株均可耐受290g/L的糖质量浓度，具有较高的耐糖性。随着糖质量浓度的不断增大，各菌株的菌落数并没有大幅减少，其菌落数都保持在一个数量级。在糖质量浓度增大至290g/L时，奥力酵母菌株的耐糖性最强，其菌落数为3.90×107CFU/mL，其余依次为丹宝利酵母和安琪酵母，天香苑酵母的耐糖性相对较弱，但是菌落数也达到了1.03×107CFU/mL。（2）酿酒酵母耐乙醇能力的比较。酿酒酵母是生物乙醇和酿酒业发酵的关键菌株，具有发酵速度快、乙醇产量高的特性。然而，发酵过程中乙醇积累造成的毒性效应又是限制乙醇产量的主要因素之一。因此，酿酒酵母的乙醇耐受能力是其用于发酵酿酒的关键指标。本研究中对4个供试菌株的乙醇耐受能力进行评价。由表3可知，乙醇对酵母菌株的生长具有明显的抑制作用，随着乙醇体积分数的提高，菌落数明显减少。4个供试菌株均可耐受16%的乙醇，且至少保持100个可培养菌落。同时，4个供试菌株中，安琪酵母菌株的乙醇耐受能力最强，其在16%乙醇体积分数下的存活数是5.90×102CFU/mL；天香苑酵母菌株的乙醇耐受能力相对较弱，相同条件下存活数仅为1.30×102CFU/mL菌落生长。（3）酿酒酵母耐二氧化硫（SO2）能力的比较。不同微生物对SO2的敏感性差异较大，其中细菌最为敏感，其次是尖端酵母，而酿酒酵母对SO2的耐受能力较强。在荞麦保健酒酿造过程中，添加适量的SO2，不但具有抑菌、抗氧化、改善果酒风味和增酸等作用，还可以减少其他微生物对酿酒酵母的影响，保证发酵过程顺利完成，并防止贮藏中果酒的二次发酵和腐败。但是高质量浓度的SO2，不但会引起人体健康问题，还会抑制酵母生长和发酵，不能保证荞麦保健酒发酵顺利完成。因此，本研究中对4个供试菌株的SO2耐受能力进行评价。由表4可知，SO2添加量对4株酿酒酵母的抑制作用较弱，随着SO2质量浓度的增大，不同酵母的菌落数并没有明显的减少；所有供试菌株均可耐受500mg/L的SO2质量浓度并至少保持1×107CFU/mL菌落生长。在SO2质量浓度增大至500mg/L时，丹宝利酵母菌株的耐受能力最强，其菌落数为2.19×108CFU/mL，其次为奥力酵母、天香苑酵母，安琪酵母菌株对SO2的耐受能力相对最弱，其菌落数为2.61×107CFU/mL。结果表明，4株酿酒酵母均具有比较好的耐乙醇能力、耐SO2能力以及耐糖性，可以用于荞麦保健酒的酿制生产。

2.2酿酒酵母发酵特性研究（1）酿酒酵母发酵特性。酿酒酵母的发酵特性是荞麦保健酒酿制的关键，评价获得各菌株发酵过程中基础数据对调控荞麦酒的酿制过程具有非常重要的影响。本研究中4株酿酒酵母的发酵性能以CO2失质量为基本评价指标。由图1可知，起始发酵的前24h，安琪酵母菌株和丹宝利酵母菌株发酵最快，CO2失质量最多，天香苑酵母菌株发酵最慢，CO2失质量最少，奥力酵母菌株介于中间，且CO2失质量基本相同；前72h（3d），基本维持这一趋势。第4天开始，天香苑酵母菌株发酵速度加快，CO2失质量逐渐增大，奥力酵母菌株发酵速度依然较慢，其CO2失质量最小，这一发酵状态一直持续到144h（6d）；第7天开始，奥力酵母菌株的CO2失质量逐渐超过天香苑酵母菌株，且安琪酵母和丹宝利酵母菌株的CO2失质量依然为最大，奥力酵母菌株和天香苑酵母菌株的CO2失质量基本相同，这一发酵趋势一直持续到216h（9d）发酵结束。结果表明，在发酵过程中，4株酿酒酵母的发酵速率略有差异，发酵产生的酒精度不同，但发酵结束后CO2总失质量差异不大。由图2可知，在发酵过程中，安琪酵母菌株发酵产物中酒精度最高（10.56%），其次为丹宝利酵母菌株（10.36%），天香苑酵母菌株发酵产生的酒精度最低（9.77%）。结果表明，4株酿酒酵母均具有比较好的产酒精能力。（2）不同酵母菌发酵酒成分研究。以4株酿酒酵母进行荞麦保健酒的发酵，发酵结束后分别测定发酵液中的还原糖、滴定酸、总黄酮含量及pH值。不同酵母菌发酵液成分比较见表5。由表5可知，4株酿酒酵母对发酵液中还原糖消耗有一定差别，其中安琪酵母和丹宝利酵母的降糖能力较强，均小于5.0，而奥力酵母和天香苑酵母发酵液中还原糖含量分别为5.26g/100mL和5.18g/100mL，表明这2株酿酒酵母的降糖能力较弱。4株酿酒酵母发酵液中有机酸含量均比较低，介于1.25~1.89g/L。而安琪酵母发酵液中总黄酮含量最大为126.31mg/L，其次为奥力酵母和丹宝利酵母，天香苑酵母发酵液中总黄酮含量最小，为110.65mg/L。同时，pH值变化越小越有利于酵母菌的生长代谢，在本研究中，4株酿酒酵母发酵液中pH值介于3.75~3.91，降低幅度不大。（4）感官品质特性分析。以各酿酒酵母菌株发酵制备荞麦保健酒。通过对不同酿酒酵母菌株发酵的发酵结果可以看出，不同酿酒酵母发酵的荞麦保健酒在色泽、澄清度、香气、滋味和典型性方面具有较大的差异。不同酿酒酵母对荞麦保健酒最终香气、滋味以及特征性上具有较明显的影响，其中安琪酵母发酵酒样的香气、滋味等方面相较其他酵母发酵酒样有较明显优势。通过感官评定结果可看出，安琪酵母发酵获得的荞麦保健酒具有更好的品质。综合不同酿酒酵母发酵荞麦保健酒理化成分分析及感官评定结果，最终选择安琪酵母为荞麦保健酒的发酵菌株。

3结论

本研究以安琪酵母、丹宝利酵母、奥力酵母和天香苑酵母4株酿酒酵母为供试材料，对其耐糖性、耐乙醇能力及耐SO2能力进行评价，并以CO2失质量为评价指标，绘制了不同酿酒酵母发酵的生长曲线。同时，测定了4株酿酒酵母发酵获得酒样的还原糖、滴定酸、总黄酮含量及pH值，并对其进行感官评价。结果表明，4株酿酒酵母均具有比较好的耐糖性、耐乙醇能力及耐SO2能力，4株酿酒酵母均具有比较好的产酒精能力，可以用于荞麦保健酒酿制生产。同时，酒样理化指标和感官评价综合分析表明，安琪酵母发酵酒样的香气、滋味等方面较其他酵母发酵酒样有较明显优势，以安琪酵母为供试菌株酿制的荞麦保健酒具有更好的品质。

作者：李阳阳徐怀德单位：西北农林科技大学食品科学与工程学院定边县质量技术监督局