鴨梨、梨果醋發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸產(chǎn)生的規(guī)律

果實(shí)醋是以水果或樣品加工的原料，通過(guò)酒精和乙酸的發(fā)酵而成，營(yíng)養(yǎng)豐富，口感優(yōu)良。梨肉質(zhì)細(xì)脆,含糖量高,香甜爽口,不僅有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還具有生津解渴、化痰潤(rùn)肺、止咳平喘的醫(yī)學(xué)功效國(guó)內(nèi)已有一些學(xué)者對(duì)碭山梨1材料和方法1.1試驗(yàn)材料和試劑鴨梨、雪梨:河北省趙縣產(chǎn);釀酒酵母:湖北安琪酵母股份有限公司產(chǎn);醋酸菌:滬釀1.01;酵母粉、葡萄糖、乙醇等均為國(guó)產(chǎn)(AR級(jí))。1.2儀器和設(shè)備JYZ-E6螺桿式榨汁機(jī):九陽(yáng)股份有限公司;WAY-2W型阿貝折光儀:上海精密科學(xué)儀器有限公司;LG16-B型高速離心機(jī):北京雷勃爾設(shè)備有限公司;SP-722E型分光光度計(jì):上海光譜儀器有限公司;SPX-250B-II型生化培養(yǎng)箱:上海賀德試驗(yàn)設(shè)備廠;安捷倫6820高效氣相色譜儀:美國(guó)惠普公司。1.3測(cè)試方法1.3.1梨汁的制備選擇市售新鮮無(wú)病的成熟梨果,清水洗凈、去核后,用螺桿式榨汁機(jī)榨汁。測(cè)定梨汁的總酸、總糖、總酚和pH值。1.3.2發(fā)酵溫度和酵母菌種的制備釀酒酵母的活化:配制5%的葡萄糖水,以100∶1(v/w)比例加入安琪干酵母,35℃活化40min。酒精發(fā)酵:將150mL梨汁加入250mL的三角瓶中,并按10%接種量接入酵母菌液,用8層干凈的紗布封口,在30℃的生化培養(yǎng)箱靜置發(fā)酵。每6h測(cè)定發(fā)酵液中的總糖、總酸、酒精含量和酵母細(xì)胞數(shù)。直到糖度不再明顯降低,終止酒精發(fā)酵。1.3.3醋酸菌種的培養(yǎng)醋酸菌種子培養(yǎng)基:5%vol無(wú)水乙醇、1%葡萄糖、1%酵母浸粉、0.2%(NH醋酸菌種子液的制備:將三環(huán)斜面保藏的醋酸菌種,接種到100mL醋酸種子培養(yǎng)基中,30℃、180r/min搖床培養(yǎng)2d。醋酸發(fā)酵:酒精發(fā)酵結(jié)束后,5000r/min離心10min除去酵母菌體和果肉殘?jiān)?。?0%接種量接入醋酸菌種子液,32℃靜置發(fā)酵。每24h測(cè)定其中的總酸、酒精含量和醋酸菌細(xì)胞數(shù)。直到酸度不再明顯升高,終止醋酸發(fā)酵。1.4總酚、葡萄糖、葡萄糖的檢測(cè)菌體生長(zhǎng):血球計(jì)數(shù)板法?？偹岫?以醋酸計(jì),g/100mL):酸堿滴定法?？偺?采用阿貝折光儀測(cè)定。總酚的測(cè)定:Folin-Ciocalteu比色法葡萄糖、果糖、蔗糖:其檢測(cè)條件為:WatersSugar-Park色譜柱,示差折光檢測(cè)器,流速0.5mL/min,溫度70℃,流動(dòng)相純水,流速0.5mL/min,進(jìn)樣量20.0μL。酒精度:發(fā)酵液蒸餾后,以正丁醇為內(nèi)標(biāo)物,采用氣相色譜儀測(cè)定其乙醇含量。2結(jié)果與討論2.1成分分析結(jié)果為了更好地研究鴨梨、雪梨果醋釀制過(guò)程中其酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的特性,梨果榨汁后進(jìn)行了成分分析,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)附表。從附表可以看出,鴨梨、雪梨梨汁的總糖度較接近,但雪梨汁中果糖、蔗糖的含量高于鴨梨汁,因而在口感上雪梨要甜于鴨梨。梨果中通常含有蘋(píng)果酸、檸檬酸、琥珀酸、莽草酸、酒石酸、奎寧酸、乳酸和富馬酸,其中蘋(píng)果酸含量最高2.2酒精發(fā)酵期12h24鴨梨、雪梨榨汁后接種釀酒酵母30℃靜置進(jìn)行酒精發(fā)酵。在酒精發(fā)酵期間,定時(shí)取樣測(cè)定酵母細(xì)胞生長(zhǎng)及梨酒的酸度變化,結(jié)果見(jiàn)圖1。在發(fā)酵的前12h,由于發(fā)酵液中氧氣供應(yīng)充足,酵母菌呈現(xiàn)為指數(shù)快速生長(zhǎng),沒(méi)有觀察到延緩期。隨著發(fā)酵的繼續(xù),發(fā)酵液中氧氣消耗幾乎殆盡,酵母細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入靜止期(12h~24h),發(fā)酵液中菌體濃度達(dá)到最高值,這時(shí)酒精發(fā)酵旺盛。在發(fā)酵后期,隨著酒精濃度的不斷增高,部分酵母菌開(kāi)始死亡和自溶,使得菌體濃度越來(lái)越低。盡管鴨梨、雪梨汁中總酸度相差很大,但其總糖、pH值很近似,因而造成酵母菌在鴨梨汁、雪梨汁酒精發(fā)酵時(shí)所表現(xiàn)出的生長(zhǎng)狀況比較相近。由圖1可以發(fā)現(xiàn),在酵母細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí),酵母還在產(chǎn)酸,而且在整個(gè)酒精發(fā)酵期間都在不斷產(chǎn)酸,使得發(fā)酵液總酸大幅度增加。鴨梨酒的最終總酸為0.24g/100mL,比發(fā)酵前增加了0.11g/100mL,如果繼續(xù)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間,其產(chǎn)酸量可能會(huì)繼續(xù)增高;雪梨酒的最終總酸度為0.16g/100mL,比發(fā)酵前增加了0.07g/100mL。通常酵母菌在酒精發(fā)酵期間會(huì)產(chǎn)生琥珀酸等有機(jī)酸2.3糖度、酒精度鴨梨、雪梨榨汁后,按10%接種量分別接入酵母菌液,30℃靜置進(jìn)行酒精發(fā)酵,監(jiān)測(cè)發(fā)酵液中糖度和酒精度變化,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知,在接種后6h,即可檢測(cè)到糖度的降低和酒精的生成。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,鴨梨、雪梨汁發(fā)酵液均表現(xiàn)為糖度快速消耗,酒精度迅速上升,發(fā)酵液表面有大量氣泡產(chǎn)生,發(fā)酵液酒味越來(lái)越重。但雪梨汁的耗糖速度明顯高于鴨梨,同期酒精生成量也明顯高于鴨梨。待發(fā)酵至30h~36h時(shí),糖度、酒精度變化趨緩,發(fā)酵液表面平靜。發(fā)酵48h后,發(fā)酵基本結(jié)束,酵母泥大量沉積于瓶底。鴨梨汁的最高酒精度為3.84%vol,雪梨汁的的最高酒精度為4.57%vol,這比文獻(xiàn)報(bào)道的其他梨酒的酒精度要低些,其主要原因是在本試驗(yàn)中沒(méi)有使用蔗糖調(diào)高梨汁的起始糖度。從圖2還可發(fā)現(xiàn),酒精發(fā)酵結(jié)束時(shí),梨酒中含有較高的殘?zhí)?鴨梨酒的殘?zhí)菫?.4%,而雪梨酒的殘?zhí)菫?.8%。造成這種現(xiàn)象的原因,一方面可能與果汁成分特性有關(guān),另一方面與酒精發(fā)酵時(shí)間較短有關(guān)。2.4第2d醋酸菌量鴨梨、雪梨汁酒精發(fā)酵結(jié)束后,接種醋酸菌于32℃進(jìn)行表面靜置發(fā)酵,定時(shí)測(cè)定醋酸菌的生長(zhǎng),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知,接種后第1d醋酸菌呈現(xiàn)快速生長(zhǎng)并接近菌體生長(zhǎng)最大值,第2d醋酸菌量達(dá)到最大值,第3d醋酸菌量開(kāi)始下降。然而,從第4d醋酸菌在鴨梨酒和雪梨酒的生長(zhǎng)情況卻完全不同。從第4d開(kāi)始,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),鴨梨酒中醋酸菌數(shù)量繼續(xù)下降,明顯進(jìn)入菌體衰亡期;而雪梨酒中醋酸菌數(shù)量不但沒(méi)有降低,反而出現(xiàn)菌量明顯的增加,即出現(xiàn)了二次生長(zhǎng),一直到發(fā)酵結(jié)束。醋酸菌在雪梨酒中的二次生長(zhǎng)現(xiàn)象在其他果醋發(fā)酵中還未見(jiàn)報(bào)道,其原因尚不清楚,應(yīng)與果汁成分特性有關(guān)。2.5醋酸發(fā)酵過(guò)程中醋酸含量的變化鴨梨酒和雪梨酒的醋酸發(fā)酵情況見(jiàn)圖4。在醋酸發(fā)酵開(kāi)始時(shí),雪梨酒中乙醇含量(4.57%vol)稍高于鴨梨酒(3.84%vol)。接種后在醋酸菌的作用下,乙醇被氧化為乙酸。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,乙醇被快速消耗,發(fā)酵醪液中醋酸含量越來(lái)越高。在醋酸發(fā)酵的前2d,雪梨酒和鴨梨酒中的醋酸含量幾乎以等速在迅速增加。然而,發(fā)酵2d之后雪梨酒中醋酸含量開(kāi)始低于鴨梨酒,而且隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),二者的醋酸含量差距越來(lái)越大。在醋酸發(fā)酵結(jié)束時(shí),鴨梨發(fā)酵醪液中酸度(4.2g/100mL)顯著高于雪梨的酸度(3.05g/100mL)。從圖4還可發(fā)現(xiàn),醋酸發(fā)酵結(jié)束時(shí),雪梨發(fā)酵醪液中的殘存酒精略高于鴨梨。造成這種現(xiàn)象原因應(yīng)與醋酸菌在雪梨酒中的二次生長(zhǎng)(見(jiàn)圖3)有關(guān),可能是在二次生長(zhǎng)期間發(fā)生了過(guò)氧化反應(yīng),醋酸菌將部分乙酸進(jìn)一步氧化成水和二氧化碳,從而使得酸度降低。對(duì)比圖3與圖4來(lái)分析醋酸菌生長(zhǎng)與產(chǎn)酸的關(guān)系,可以發(fā)現(xiàn)在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程醋酸菌的生長(zhǎng)與產(chǎn)酸之間具有一定相關(guān)性,但并不完全同步,屬“非生長(zhǎng)偶聯(lián)型”,這與郭養(yǎng)浩等3降低有機(jī)酸的產(chǎn)生梨不僅具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,而且有化痰潤(rùn)肺、止咳平喘等的醫(yī)療功效,非常適合釀制果醋。鴨梨、雪花梨是河北省的兩大主要梨品種。本試驗(yàn)研究并比較了鴨梨、雪花梨果醋釀制過(guò)程中其酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的特性,研究結(jié)果表明:(1)鴨梨汁和雪梨汁的酒精發(fā)酵期間,釀酒酵母細(xì)胞在生長(zhǎng)的同時(shí),產(chǎn)生有大量的有機(jī)酸。這些有機(jī)酸的產(chǎn)生對(duì)梨醋風(fēng)味有顯著不良影響,應(yīng)采用選用低產(chǎn)酸釀酒酵母或其他措施來(lái)降低有機(jī)酸的產(chǎn)生。酒精發(fā)酵結(jié)束時(shí),鴨梨酒和雪梨酒中均有較高殘?zhí)?其含量均超過(guò)4.5%。(2)在醋酸發(fā)酵期間,發(fā)現(xiàn)醋酸菌在雪梨酒中有二次生長(zhǎng)現(xiàn)象,而在鴨梨酒中卻沒(méi)有觀察到這種現(xiàn)象,這可能與果汁成分特性有關(guān)。(3)在醋酸發(fā)酵開(kāi)始時(shí),雪梨酒中乙醇含量(4.57%vol