甘蔗汁果醋酿造工艺优化及发酵过程中挥发性物质分析
发布时间：2020-09-04 07:03
甘蔗果醋的酿造工艺前人已有研究,但产品有一个明显的缺点,即甘蔗果醋中甘蔗特有的风香味并不明显。解决这个关键问题对甘蔗果醋产业的发展有重大意义。本论文主要研究了甘蔗果醋酿造过程中主要挥发性物质的种类、数量及相对含量的变化,这些主要的挥发性物质对甘蔗果醋的风味有显著影响。分析了甘蔗果醋酿造过程中不同阶段主要的挥发性物质的种类和相对含量的差异,定义了物料各阶段主体挥发性物质,初步分析了主体挥发性物质的产生与变化过程。为甘蔗果醋的风味调控提供了基础数据。1.在甘蔗果酒发酵过程中,研究了初始pH值、装液量、可发酵性糖、接种量对果酒发酵效率的影响。最终得到甘蔗果酒发酵的最佳工艺条件为:初始pH值4.5,接种量8%,可发酵性糖为17'Bx,装液量100 mL。最终甘蔗果酒酒精度达到11.4%(v/v)。2.在甘蔗果醋发酵过程中,研究了接种量、摇床转速、装液量、初始pH值、糖度对果醋发酵效率的影响。最终得到甘蔗果醋发酵的最佳工艺条件为:接种量11%,初始pH值为5.5,转速100r/min,糖度6Bx,装液量60mL。最终得到甘蔗果醋总酸含量为6.2g/100mL。以甘蔗原果醋、膜法甘蔗清汁、白砂糖和纯净水为原料,进行了甘蔗果醋饮料调配的初步试验。最佳果醋饮料配比工艺为甘蔗果汁添加量为18mL/100mL,白砂糖添加量为8g/100mL,甘蔗果醋添加量为8mL/100mL。在此配比条件下使用本研究调制出的果醋饮料口感柔和,酸甜适中,滋味润滑,味道丰富,具有甘蔗特有的风味,回味绵长。3.利用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)对甘蔗果酒和果醋的挥发性成分进行了检测与分析,通过单因素试验对甘蔗果酒和果醋的HS-SPME萃取工艺进行了参数优化,包括萃取头种类、解析时间、萃取时间、萃取温度。最终得到甘蔗果酒的最佳萃取工艺为:采用萃取头50/30μm DVB/CAR/PDMS,样品用量14mL,萃取时间60min,解析时间5min,萃取温度60℃。甘蔗果醋的最佳萃取工艺为:样品用量10mL,解析时间5min,萃取时间30min,萃取温度50℃。4.研究了膜法甘蔗清汁到甘蔗果酒再到甘蔗果醋整个发酵过程中的挥发性物质的变化规律。膜法甘蔗清汁中主要的挥发性物质有醇类、酯类、醛酮类、烯烃类、芳香类和杂环类物质。主要的醇类物质包括异戊醇(果香)、2-庚醇(柠檬香)、正己醇(果香)、反式-3-己烯-1-醇(果香)、1-辛烯-3-醇(蔬菜香、青香)、1-壬醇(玫瑰香、橙子香)等,这些醇类物质赋予膜法甘蔗清汁浓郁的花香、果香和甜香主要的酯类物质包括乙酸乙酯(浓郁果香)、氯甲酸正辛酯(花香、果香)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(果香)等;主要的醛酮类物质包括己醛(果香)、2-庚酮(香蕉、药香)、异戊醛(果香)、壬醛(橙子、玫瑰蜡香)等;主要的烯烃类物质是己二烯;主要的芳香类物质包括甲苯、2,6-二叔丁基对甲酚、肟等,赋予了甘蔗果酒浓郁的芳香;主要的杂环类物质(芳香气味)包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷等,含硫化合物有二甲基硫醚,这些物质占到所有挥发性物质的69.093%,是膜法甘蔗清汁的主要的挥发性物质。甘蔗果酒中主要的挥发性物质有醇类,酯类,芳香类,羧酸类物质,主要的醇类挥发性物质有乙醇(醇香)、香叶醇(玫瑰花香);主要的酯类物质有二氯乙酸十三烷基酯(果香)、月桂酸乙酯(香甜、花果香)、丙酸乙酯(果香、醚香)、正己酸乙酯(果香、酒香);主要的羧酸类物质中有9-癸烯酸(蜡香、果香、乳香);主要的芳香类物质有丁香酚(花香);主要的醛酮类物质中有大马士酮(玫瑰花香)。这些物质占到总挥发性物质的61.053%,是甘蔗果酒中的主要挥发性成分。甘蔗果醋中主要的挥发性物有醇类、酯类、酸类、芳香类物质。主要的醇类挥发性物质有苯乙醇(玫瑰花香),主要的酯类物质有乙酸苯乙酯(果香、花香和蜂蜜香)、辛酸乙酯(蜡香、奶油香、酒香),主要的酸类物质有乙酸、辛酸、癸酸,主要的芳香族类物质有乙酸苯乙酯、苯乙醇,主要的醛酮类物质有3-羟基-2-丁酮。在甘蔗果酒发酵阶段,甘蔗果酒和甘蔗膜清汁中的主要挥发性物质相对含量和数量相比较。甘蔗果酒中的醇类物质总峰面积较甘蔗膜清汁增加了9.05%,醇类物质数量减少了6种,膜法甘蔗清汁中的主要醇类物质包括2-庚醇(6.61%)和正己醇(5.62%),赋予了甘蔗膜清汁花香、甜香和果香,而甘蔗果酒中的主要醇类物质是香叶醇(3.92%),赋予了甘蔗果酒玫瑰花香;甘蔗果酒中的酯类物质总峰面积较甘蔗膜清汁增加了 15.51%,酯类物质数量增加了 15种,膜法甘蔗清汁中的主要酯类物质有乙酸乙酯(2.59%)、氯甲酸正辛酯(1.336%),赋予了甘蔗膜清汁果香,甘蔗果酒中主要的酯类物质有丙酸乙酯(2.15%)、正己酸乙酯(2.00%)和二氯乙酸十三烷基酯(12.49%),赋予了甘蔗果酒浓郁的果香和香草香气;甘蔗果酒中的醛酮类物质总峰面积较甘蔗膜清汁减少了11.66%,数量减少了14种,甘蔗膜清汁中主要的醛类物质是己醛(4.05%),赋予了甘蔗膜清汁浓郁的果香,而甘蔗果酒中主要的酮类物质是大马士酮(1.46%),赋予了甘蔗果酒浓郁的玫瑰花香;甘蔗果酒中芳香类物质总峰面积较甘蔗膜清汁减少了7.24%,数量减少了2种,甘蔗膜清汁中主要的芳香类物质是2,6-二叔丁基对甲酚(8.19%)和2,4-二叔丁基苯酚(2.64%),赋予了甘蔗膜清汁果香和花香。甘蔗果酒中主要的芳香类物质是丁香酚(6.14%),赋予了甘蔗果酒浓郁的丁香和甜辛香。辛酸乙酯、癸酸乙酯和癸烯酸酯三者均是甘蔗果酒特有的酯类物质。辛酸乙酯(花果香气、杏子香气)、癸酸乙酯和总酯类物质含量均是遵循先增加后降低的变化规律;总醇类物质先是持续升高到发酵中期的时候其相对含量达到最大值,后缓慢回落至稳定。乙醇的变化规律和总醇类物质的变化规律基本一致,是甘蔗果酒中的主要醇类物质;羧酸类物质的含量均持续稳定上升,辛酸和癸酸是发酵过程中的主要羧酸类物质,这些挥发性物质的变化源于酵母菌和相关的酶在发酵过程中的代谢所造成,有的酯类物质是由于有机酸和醇类物质发生酯化反应而产生,羧酸类物质产生的原因是发酵过程中发酵液中产生的醇类物质被氧化和酵母菌代谢这两方面原因产生。在甘蔗果醋醋酸发酵阶段,甘蔗果醋和甘蔗果酒中的主要挥发性物质相对含量和数量相比较。甘蔗果醋中醇类物质总峰面积较甘蔗果酒减少了27.36%,数量增加了4种,甘蔗果醋中主要的醇类物质是苯乙醇(3.34%),赋予了甘蔗果醋玫瑰花香。甘蔗果醋中的酯类物质总峰面积较甘蔗果酒减少了 13.20%,数量减少了 13种,甘蔗果醋中主要的酯类物质是辛酸乙酯(2.15%)和乙酸苯乙酯(4.47%),赋予了甘蔗果醋果香和花香。甘蔗果醋中的羧酸类物质总峰面积较甘蔗果酒增加了 63.44%,数量增加了 5种,甘蔗果醋中主要的羧酸类物质是乙酸(40.16%)和辛酸(14.74%)。在甘蔗果醋醋酸发酵过程中,主要的醇类物质总含量从发酵第一天(果酒状态)的32.62%下降到发酵结束时的4.809%,主要酯类物质总含量从发酵第一天的41.53%下降到9.3%,主要酸类物质总含量从发酵第一天的14.68%上升到66.44%,主要芳香类物质从发酵第一天的3.41%上升到9.37%。醇类、酯类都急剧下降,羧酸类物质急剧上升,醛酮类和芳香类也较甘蔗果酒呈现显著上升的趋势。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS275.4
【部分图文】：
，９表２－９示。逡逑３结果与讨论逡逑３．１可发酵性糖对甘蔗果酒发酵的影响逡逑甘蔗汁中的可发酵性糖是酵母菌酒精发酵的主要原料，其含量对最终甘蔗果酒的酒逡逑度影响十分明显，若可发酵性糖含量（以可溶物固形物计）过高，发酵液的高渗透压逡逑抑制酵母菌的生长。若可发酵性糖含量不足，则影响酵母菌的生长于繁殖。本实验对逡逑适合酵母菌进行果酒发酵的可发酵性糖含量进行了研究。在研宄可发酵性糖含量对甘逡逑果酒发酵的影响的过程中，测定了不同可发酵性糖含量的果酒发酵液每天二氧化碳的逡逑生量，通过测定二氧化碳产生量来判断果酒发酵速率，为进一步调控果酒发酵，提高逡逑酒发酵效率提供基础数据。逡逑６逡逑
广西大学项士学位论文逦甘廉汁果■酷酿造工艺优彳匕及发醉过程中择发Ｉ生物质分析逡逑由图２－１知，前２ｄ是Ｃ０２产生的高峰期，也即发酵速率最高的时期，从第３天开逡逑始，Ｃ０２产生量骤减至ｌｇ／ｄ左右，０0２生成量趋于平稳直至发酵结束。通过计算整个发逡逑酵过程的Ｃ０２产生量来确定发酵效率。经过计算发酵初始和发酵结束的重量差来确定逡逑Ｃ０２产生量。可发酵性糖含量为１５邋Ｂｘ、１６邋Ｂｘ、１７邋Ｂｘ时Ｃ０２产生量相对较高，从表逡逑２－４知，对应的果酒酒精度也相对较高。说明可发酵性糖含量为１５邋Ｂｘ、１６邋Ｂｘ、１７邋Ｂｘ逡逑的发酵液的发酵效率最高。故选择这三个水平做正交试验。逡逑表２－４可发酵性糖对甘蔗果酒的影响逡逑ｒｕｂｌｅ邋２－４邋Ｉ＊邋ｆｌｅｅｔ邋ｏｆｒｃｒｍｃｎｔａｂｌｃ邋ｓｕｇａｒ邋ｏｎ邋ｓｕｇａｒｃａｎｅ邋ｗｉｎｅ逡逑可发酵性糖含量（Ｂｘ）逦ｐＨ值可溶物固形物（Ｂｘ）酒精度％邋（ｖ／ｖ）逡逑１３逦３．４８逦４．０逦７．４逡逑１４逦３．４７逦４．２逦７．８逡逑１５逦３．５０逦４．５逦８．８逡逑１６逦３．５３逦４．９逦１０．２逡逑１７逦３．５３逦５．０逦９．０逡逑１８逦３．５０逦５．５逦８．６逡逑２．３．２初始ｐＨ值对甘鹿果酒发酵的影响逡逑酵母菌适宜生长繁殖以及完成生理代谢活动是在偏酸环境Ｋ，过酸或过碱环境对酵逡逑母菌的生长和发酵活动均有抑制作用。而ＦＩ过酸或过碱环境，会影响果洒的位泽和风味。逡逑木实验对最适合酵付菌进行果酒发酵的初始ｐＨ伉进行了研[偂ｅ义希峰义希跺澹掊义希掊澹靛迦耄义希龋铄危苠危劐澹靛义
本文编号：2812016
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS275.4
【部分图文】：
，９表２－９示。逡逑３结果与讨论逡逑３．１可发酵性糖对甘蔗果酒发酵的影响逡逑甘蔗汁中的可发酵性糖是酵母菌酒精发酵的主要原料，其含量对最终甘蔗果酒的酒逡逑度影响十分明显，若可发酵性糖含量（以可溶物固形物计）过高，发酵液的高渗透压逡逑抑制酵母菌的生长。若可发酵性糖含量不足，则影响酵母菌的生长于繁殖。本实验对逡逑适合酵母菌进行果酒发酵的可发酵性糖含量进行了研究。在研宄可发酵性糖含量对甘逡逑果酒发酵的影响的过程中，测定了不同可发酵性糖含量的果酒发酵液每天二氧化碳的逡逑生量，通过测定二氧化碳产生量来判断果酒发酵速率，为进一步调控果酒发酵，提高逡逑酒发酵效率提供基础数据。逡逑６逡逑
广西大学项士学位论文逦甘廉汁果■酷酿造工艺优彳匕及发醉过程中择发Ｉ生物质分析逡逑由图２－１知，前２ｄ是Ｃ０２产生的高峰期，也即发酵速率最高的时期，从第３天开逡逑始，Ｃ０２产生量骤减至ｌｇ／ｄ左右，０0２生成量趋于平稳直至发酵结束。通过计算整个发逡逑酵过程的Ｃ０２产生量来确定发酵效率。经过计算发酵初始和发酵结束的重量差来确定逡逑Ｃ０２产生量。可发酵性糖含量为１５邋Ｂｘ、１６邋Ｂｘ、１７邋Ｂｘ时Ｃ０２产生量相对较高，从表逡逑２－４知，对应的果酒酒精度也相对较高。说明可发酵性糖含量为１５邋Ｂｘ、１６邋Ｂｘ、１７邋Ｂｘ逡逑的发酵液的发酵效率最高。故选择这三个水平做正交试验。逡逑表２－４可发酵性糖对甘蔗果酒的影响逡逑ｒｕｂｌｅ邋２－４邋Ｉ＊邋ｆｌｅｅｔ邋ｏｆｒｃｒｍｃｎｔａｂｌｃ邋ｓｕｇａｒ邋ｏｎ邋ｓｕｇａｒｃａｎｅ邋ｗｉｎｅ逡逑可发酵性糖含量（Ｂｘ）逦ｐＨ值可溶物固形物（Ｂｘ）酒精度％邋（ｖ／ｖ）逡逑１３逦３．４８逦４．０逦７．４逡逑１４逦３．４７逦４．２逦７．８逡逑１５逦３．５０逦４．５逦８．８逡逑１６逦３．５３逦４．９逦１０．２逡逑１７逦３．５３逦５．０逦９．０逡逑１８逦３．５０逦５．５逦８．６逡逑２．３．２初始ｐＨ值对甘鹿果酒发酵的影响逡逑酵母菌适宜生长繁殖以及完成生理代谢活动是在偏酸环境Ｋ，过酸或过碱环境对酵逡逑母菌的生长和发酵活动均有抑制作用。而ＦＩ过酸或过碱环境，会影响果洒的位泽和风味。逡逑木实验对最适合酵付菌进行果酒发酵的初始ｐＨ伉进行了研[偂ｅ义希峰义希跺澹掊义希掊澹靛迦耄义希龋铄危苠危劐澹靛义
本文编号：2812016
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