發(fā)酵型五味子蜂蜜果酒發(fā)酵菌種篩選

發(fā)酵型五味子蜂蜜果酒發(fā)酵菌種篩選

作為一種調(diào)理性中藥，五味子在中國有著悠久的醫(yī)學歷史?，F(xiàn)代科學的發(fā)展使人們對五味子的健康功能有了更全面的了解。據(jù)研究五味子不僅具有降酶保肝、保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)、加強中樞神經(jīng)興奮的功能。還具有增強人體精神體力和心血管系統(tǒng)張力及心臟收縮力,抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抑制膽固醇生物合成的能力,以及降低病毒性肝炎患者血清谷丙氨酶等活性。2002國家衛(wèi)生部將其列入《可用于保健食品的物品名單》,為五味子開發(fā)保健食品奠定了基礎(chǔ)。蜂蜜為純天然物質(zhì),營養(yǎng)豐富、成分復雜,含有多種活性物質(zhì),具有營養(yǎng)滋補和防治疾病的作用,并且安全可靠,無毒副作用?，F(xiàn)代醫(yī)學臨床應用證明,蜂蜜可促進消化吸收,增進食欲,鎮(zhèn)靜安眠,提高機體抵抗力。蜂蜜幾乎含有蔬菜中的全部營養(yǎng)成分。蜂蜜經(jīng)微生物作用消耗一部分可發(fā)酵性物質(zhì),同時也產(chǎn)生氨基酸及其他代謝產(chǎn)物,易于人體吸收具有較高的營養(yǎng)價值。發(fā)酵型五味子蜂蜜酒是一種新產(chǎn)品,其釀造工藝尚不成熟,基于果酒的發(fā)酵機理,進行創(chuàng)新性試驗,為建立成熟的五味子蜂蜜果酒工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。1材料和方法1.1酵母、酵母與葡萄酒的制備五味子:成熟鮮果無霉變,產(chǎn)自丹東大梨樹。菌種:Y1安琪釀酒高活性干酵母,Y2五味子蜂蜜馴化酵母,Y3安琪葡萄酒用高活性干酵母。蜂蜜:市售,洋槐蜂蜜,沈陽天意華一食品有限公司。1.2u3000河間市總水質(zhì)氣計算器恒溫培養(yǎng)箱:南京電器三廠;手提式壓力蒸汽滅菌器:上海醫(yī)用醫(yī)療儀器廠;酒度計:河間市星河計量儀器廠;數(shù)字式pH計:上海日島科學儀器有限公司;鼓風干燥箱:上海瀘南科學儀器有限公司;超凈工作臺:蘇凈集團安泰公司生產(chǎn);電子恒溫水浴鍋:常州國華電器有限公司;電子分析天平:北京賽多利斯天平有限公司。1.3試驗內(nèi)容和方法1.3.1酵母活化種的馴化酒母馴化制備麥芽汁培養(yǎng)基,以9∶1的體積比例與五味子蜂蜜汁混合,滅菌后按10%的接種量接種酵母活化種于29℃~30℃下馴化,馴化時間為48h。得到第一代馴化后,按同樣方法按照混合比例為7∶3、5∶5、3∶7、1∶9(體積比)進行第二、三代的馴化培養(yǎng)直至第五代。用顯微鏡直接計數(shù)法計數(shù)酵母菌的含量,至發(fā)酵用的酵母種濃度達109個/mL以上。1.3.2味子蜂蜜酒發(fā)酵分別用安琪釀酒高活性干酵母,五味子蜂蜜馴化酵母和安琪葡萄酒用高活性干酵母作為五味子蜂蜜酒發(fā)酵菌株,活化后以8%的比例接入含糖量為20%,pH為5.5五味子蜂蜜酒的發(fā)酵原料。在五味子蜂蜜酒酒的發(fā)酵過程中用血球計數(shù)板法分別測定發(fā)酵醪中的活菌數(shù)目,對五味子蜂蜜酒酒發(fā)酵過程中3種菌的生長情況進行分析,分析得出最適發(fā)酵菌株。1.3.3糖度、ph值的測定以五味子濁汁發(fā)酵,用飽和碳酸鈉將調(diào)糖后的五味子果汁設(shè)為4個水平,pH3.5、4.5、5.5、6.5,接入7%的最適發(fā)酵菌株,溫度28℃,將糖度調(diào)整至22%,在板發(fā)酵過程中每隔24小時對發(fā)酵醪的糖度、pH值變化進行測定,發(fā)酵結(jié)束后進行結(jié)果分析。1.3.4發(fā)酵液中標記將酵母分別接種到含糖量為22%的五味子蜂蜜發(fā)酵液中,在24、28、32℃下發(fā)酵,標記為1號、2號、3號。每隔24h測定一次五味子蜂蜜酒發(fā)酵液中的殘余還原糖,對結(jié)果進行分析。1.3.5主發(fā)酵的結(jié)果分析以五味子濁汁發(fā)酵,用飽和碳酸鈉將的五味子蜂蜜發(fā)酵汁調(diào)為pH5.5,溫度20℃,將糖度調(diào)整至20%,接入體積分數(shù)為1%、2%、3%、4%的Y2酒母液觀測發(fā)酵過程,主發(fā)酵結(jié)束后進行結(jié)果分析。1.3.6最優(yōu)條件的確定在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選4個主要因素:酵母接種量、含糖量、pH值、發(fā)酵溫度,進行4因素3水平的正交試驗,優(yōu)化發(fā)酵工藝條件。正交試驗因素水平表見表1。1.3.7最佳發(fā)芽條件和發(fā)芽周期的確定根據(jù)最佳發(fā)酵條件,進行發(fā)酵試驗,確定發(fā)酵周期。2結(jié)果與分析2.1最適合發(fā)酵的細菌的篩選不同酵母菌發(fā)酵過程中生長情況見圖1。2.2活菌數(shù)、活力相對偏少不同菌種發(fā)酵性能比較如表2所示。由圖的結(jié)果可知,菌種Y1的生長速度快,達到最大活數(shù)時間段于Y2與Y3,活菌數(shù)偏少,活力相對較弱。Y2與Y3經(jīng)第一天后生長速度加快,第2天進入穩(wěn)定期,活數(shù)達到最大之后開始降低,但是在衰亡過程中Y2的活菌數(shù)一直比其余兩個菌稍多。比較發(fā)酵結(jié)果發(fā)現(xiàn)Y2的產(chǎn)酒精率高于Y1與Y3,Y2發(fā)酵得到的原酒不僅酒香宜人,且色澤明快,就有明顯的果香與蜜香,因此確定Y2為五味子蜂蜜酒發(fā)酵的最適菌種。2.3藥液ph值的變化不同初始pH下發(fā)酵過程中發(fā)酵液pH的變化,如圖2所示。不同初始pH下五味子蜂蜜果酒發(fā)酵結(jié)果比較如表3所示。從圖2結(jié)果可以看出,4個初始pH值在發(fā)酵過程中的變化趨勢都表現(xiàn)為,第0天至第9天,發(fā)酵液的pH值不斷下降。感官評定結(jié)果顯示,pH5.5左右時果香氣喜人,口味協(xié)調(diào)。2.4不同溫度對酵母菌降糖速率的影響在不同溫度下酵母降糖能力結(jié)果分析如圖3所示。由表可知由圖3可以看出,酵母的發(fā)酵速度在28℃時達到最大,酵母的降糖速率在以上3種條件下基本相似;在28℃時,Y2酵母菌的發(fā)酵周期較其他兩種溫度條件早1d;而在較高溫度(32℃)下,酵母菌降糖速率表現(xiàn)出明顯的劣勢,而酵母與安琪酵母的發(fā)酵周期在32℃時均較24℃時慢1d。同種菌株在3個溫度下,均能使得發(fā)酵液的酒精產(chǎn)率達到8%左右。2.5接種量對五味子蜂蜜酒發(fā)酵的影響不同初始酵母接種量對五味子蜂蜜果酒質(zhì)量的影響如表4所示。接種量是影響五味子蜂蜜酒發(fā)酵的重要因素之一。發(fā)酵過程中,接種量大,菌體繁殖速率增高,發(fā)酵周期縮短。表4可知,接種量為6%時,發(fā)酵情況較好,酒精度最高。接種量少時,發(fā)酵不徹底,殘?zhí)橇枯^高。接種量過大,酒體酵母味重、浪費原料。2.6最佳工藝條件的確定發(fā)酵條件工藝優(yōu)化正交試驗直觀分析表見表5。正交試驗結(jié)果見表5,由表中R值可見,各因素對果酒酒精度影響程度為C>D>A>B,即含糖量對品質(zhì)的影響最大,其次是接種量,然后是pH值和溫度。由表5中試驗結(jié)果得最佳工藝條件為A2B2C3D1。各因素對于感官評定影響為A>D>C>B,即pH值,然后是接種量,含糖量和發(fā)酵溫度,最佳工藝條件為A3B1C3D2。各因素影響發(fā)酵結(jié)果的主次順序不一,取5號與7號發(fā)酵酒作對比,發(fā)現(xiàn)兩者外觀色澤接近,主要差異體現(xiàn)在酒精度問題,前者酒香更濃,后者口感較醇甜。綜合分析發(fā)酵五味子蜂蜜酒的最佳工藝條件為為A3B1C3D2,即發(fā)酵溫度為26℃,酵母接種量7%,pH值為5.5,含糖量為20%。以該工藝生產(chǎn)的五味子果酒澄清亮澤,品質(zhì)優(yōu)良,風味獨特。2.7糖度及酒精度發(fā)酵過程中糖度、酒度隨時間變化規(guī)律如圖4所示。按照試驗結(jié)果得最佳工藝條件發(fā)酵溫度為26℃酵母接種量7%,pH值為5.5,含糖量為20%進行發(fā)酵,檢測發(fā)酵過程中的含糖量及酒精度變化,變化如圖所示。在發(fā)酵到第14天乙醇體積分數(shù)達到10%,此時測得還原糖含量為3.1%左右,從而可以確定主發(fā)酵周期為14d。3味子蜂蜜酒發(fā)酵過程中酒精度的確定1)通過L9(34)正交試驗得出五味子蜂蜜果酒最佳產(chǎn)酒精工藝條件為接種量控制為7%有利于五味子蜂蜜酒精高產(chǎn)量的形成,發(fā)酵溫度控制在28℃左右,pH控