诺丽果酒酿造及其风味研究与调控

发布时间：2020-09-21 07:18

　　诺丽是一种热带植物,学名海巴戟天,在我国台湾岛、海南省及西沙群岛等地均有种植。作为一种极具药用价值的新资源食品,诺丽具有丰富的营养价值和多种生物活性,目前已引起广泛关注。酵素是该水果目前最主要的商业化产品,传统加工方式由成熟果实经内生菌分解而成,但生产周期长、品质难以控制,影响了产品推广和产业发展。诺丽具有很强的抑菌性,果实出汁率低,有强烈的令人不愉悦的气味,给直接酿造带来了一定的困难。本文利用脉冲电场预处理提高整果利用率和果汁质量,研究诺丽的抑菌成分,对其抑菌特性做出改善的同时优化诺丽酒的发酵工艺,并构建动力学模型。通过发酵产生的醇类和酯类物质对诺丽的香气成分做出调控和改善,与不同成熟阶段诺丽的挥发性成分对比,确定发酵对香气特征的影响,并对诺丽酒的品质作出进一步优化,在提高质量的同时关注产品的抗氧化活性,研究内容与结论如下:1.诺丽果实的纤维含量高、出汁少,整果利用率低。利用脉冲电场预处理,在电场强度1.5 kV/cm、频率1 Hz、脉宽100μs、脉冲个数30次的单极指数波条件下,出汁率增加了13.37%,氨基酸含量提高一倍,显示出脉冲电场作为一种高效的预处理技术,能够显著提高整果利用率和果汁质量,在果酒酿造中有良好的应用前景。2.诺丽果汁抑菌性很强,无法直接接种酿酒酵母发酵,诺丽中含量丰富的多酚、黄酮如阿魏酸、绿原酸、对羟基苯甲酸、咖啡酸和芦丁等是主要的抑菌物质,均能延迟酵母进入对数期的时间并降低菌体浓度。其中,阿魏酸和绿原酸对诺丽的抑菌性贡献最大,在果汁中含量分别为1046.83 mg/L和163.29 mg/L,最小抑菌浓度为125 mg/L和25 mg/L。pH值能显著影响抑菌活性,抑菌物质浓度随酸性减弱降低,阿魏酸和绿原酸含量在pH6.5和5.0时降至最小抑菌浓度以下,可以通过降酸改善酵母的生长代谢环境。3.诺丽有特殊的生青味和强烈的丁酸类气味,感官接受度欠佳,可以通过发酵增加醇类和酯类含量改善不良风味,达到对香气的调控。pH值、初始含糖量、酵母接种量和温度对诺丽酒的酒精度、高级醇含量和感官指标有重要影响,通过单因素和正交试验确定发酵工艺参数为:pH 6.8、初始含糖量180 g/L、酵母接种量400 mg/L、温度26°C。菌体生长、残糖、酒精和高级醇变化可用Logistic方程、底物消耗方程和Leudeking-Piret方程拟合,发酵动力学方程的构建为果酒生产在线监测提供了理论基础。4.较高浓度的脂肪酸形成了诺丽果实明显的“腐臭干酪”类气味特征;α-松油醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇是诺丽“生青味”的来源。通过酒精发酵,诺丽果酒中的醇类和酯类与果实相比明显增多,酸类物质含量降低。异丁醇、异戊醇、活性戊醇等高级醇能赋予诺丽果酒特殊酒香和水果香,乙酸异戊酯、苯甲酸乙酯、2-羟基苯甲酸乙酯、苯甲酸苄酯、DL-柠檬烯、芳樟醇、邻丁香酚对风味有显著的改善作用。5.诺丽果酒的干浸出物为14.17 g/L,酒体较为单薄,缺乏骨架,酸度低,口感不平衡,通过选用可溶性固形物含量较高,酸度低、色度接近的红枣果浆混合发酵,可以提高产品质量。红枣原料在酿造前经场强1.5 kV/cm、频率1 Hz、脉冲个数为10、30、50次的预处理后与已降酸的诺丽果汁复配发酵,产品的干浸出物最高能增加10.02%,显著提高了果酒质量,体现出脉冲电场在果酒酿造中的良好应用前景。感官评价显示当诺丽:红枣的复配比例为80:20时,发酵出的产品干浸出物提高到19.71 g/L,色泽明亮,呈琥珀色,酒香清雅纯正,酒体丰满平衡,典型性明确,感官接受度最高,同时仍能够保留诺丽的典型性。产品中新增加了十五种香气成分,其中缩醛、3-甲基-2-己醇、肉豆蔻酸乙酯、β-乙酸苯乙酯和β-大马酮含量均超过阈值,对产品的风味有重要的改善作用。6.产品各项理化性质和微生物指标符合国家安全标准,总酚含量为89.26 mg/100mL,总黄酮24.01 mg/100 mL,DPPH清除率、ABTS·清除率和羟基自由基清除率分别达到56.28%、48.14%和52.01%,具有良好的抗氧化性和保健效果。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS262.7
【部分图文】：

输出波形,脉冲电场,设备,华南理工大学

华南理工大学硕士学位论文脉冲电场处理设备型号为 EX-1900，该处理系统由华南理工大学食品科学与工程院脉冲电场课题组设计，脉冲电场设备主要组成部分包括：脉冲发生器、直流电源、容器、波形显示器、火花开关和处理室。输出波形为单极指数波，场强 1.5 kV/cm，宽 100 μs，频率 1 Hz。处理室由两端为不锈钢材料制成的正负电极板和有机玻璃组直径 5 cm，电极间距 1 cm，容量 19.62 cm3。

相图,标液,有机酸

酒葡萄还原糖均在 200 g/L 以上，说明诺丽作为酿酒原料时需要补充较多的酒酵母生长代谢。诺丽的酸度较高，pH 值略低于巨峰葡萄（4.25）和夏黑葡萄（4总酸与赤霞珠的差异不大，但高于诺丽酵素（2.475 g/L）[70]。表 2.3 诺丽果汁成分测定Table 2.3 Contents of Noni juice溶性固形物（oBrix）还原糖（g/L） pH 总酸（g/L）6.90 ±0.15 45.20 ±2.13 3.82 ±0.01 3.56 ±0.21 诺丽有机酸含量测定机酸混标液相结果如图 2.2 所示。在该洗脱条件下，不同组分在液相图中区分离性好。高效液相图色谱峰从左至右依次为：1.草酸（Oxalic acid）、2.柠檬酸（Ci、3.酒石酸（Tartaric acid）、4.苹果酸（Malic acid）、5. α-酮戊二酸（Ketoglutaric acid）酸（Pyruvic acid）、7.乳酸（Lactic acid）、8.醋酸（Acetic acid）、9.琥珀酸（Succi。

预处理条件,出汁率,果汁

诺丽果汁中含量最高的有机酸为苹果酸，其次为醋酸、草酸、酒石酸酮戊二酸的含量最低。与李金霞等[31]对诺丽中乙酸和草酸的测定结果（33.41 mg/L）相比差异较大，而与周偏等[70]的测定结果相近，主要系原和储存方式的不同所致。Jorge 等对产自古巴的诺丽进行研究，发现主要果酸、丙二酸和富马酸[14]，李玖慧等[71]的研究也表明诺丽中苹果酸含量最石酸等。完全成熟的霞多丽、赤霞珠、西拉等品种的酿酒葡萄中苹果酸含g/L，诺丽中苹果酸含量超过 7000 mg/L，对原料的口感有重要影响。葡萄含量很低，葡萄酒中的醋酸主要在发酵过程中产生，国标规定产品中挥）不超过 1.2 g/L，而诺丽果汁中的醋酸含量明显高于葡萄，同时由于醋酸性气味，会对果汁的风味有重要的影响。不同预处理条件对诺丽果汁的影响对出汁率的影响预处理条件诺丽果汁出汁率的影响如图 2.3 所示。

【参考文献】