核桃奶酒的工藝優(yōu)化

朱俊杰，吳天祥，2*，蘭　洋，湯慶莉

（1.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州省發(fā)酵與釀造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025）

核桃奶酒的工藝優(yōu)化

朱俊杰1，吳天祥1，2*，蘭洋1，湯慶莉1

（1.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州省發(fā)酵與釀造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025）

以鮮牛乳和核桃為原料，核桃經(jīng)粉碎、磨漿、脫脂、調(diào)配等工序后以體積分?jǐn)?shù)10%加入鮮牛乳中，并接酵母菌和乳酸菌進(jìn)行混菌發(fā)酵得到核桃奶酒。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化發(fā)酵工藝。結(jié)果表明，發(fā)酵初始pH和發(fā)酵時(shí)間是影響核桃奶酒品質(zhì)的顯著因子，而發(fā)酵溫度，不同酵母菌與乳酸菌的比例對(duì)核桃奶酒品質(zhì)影響較小。當(dāng)酵母菌與乳酸菌菌種比例為3%∶1%，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵初始pH為4.5，發(fā)酵時(shí)間為8 d，可得到香味突出、口味獨(dú)特的核桃奶酒。

核桃；奶酒；酵母菌；乳酸菌；發(fā)酵

奶酒又稱乳酒，是以牛奶、馬奶等乳類或乳制品為原料，添加發(fā)酵劑后經(jīng)酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵，生成略帶碳酸氣的低度酒［1］，按發(fā)酵和后處理方式分類可分為發(fā)酵奶酒、勾兌奶酒、蒸餾奶酒、起泡奶酒和加氣起泡奶酒［2］。其不僅含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且具有味道獨(dú)特、功能性強(qiáng)的特點(diǎn)［3-5］。但傳統(tǒng)的奶酒工藝復(fù)雜，并且需要特殊的發(fā)酵劑，生產(chǎn)適應(yīng)性差，質(zhì)量不穩(wěn)定。為解決這一問題，扈麟等［6］以鮮牛乳和糯米為主要原料研制出一種新型奶酒，翁鴻珍等［7］也對(duì)奶酒進(jìn)行了工藝優(yōu)化。而本課題組在前期酒類研發(fā)工作的基礎(chǔ)之上［8-9］，研究主要利用乳酸菌發(fā)酵劑和釀酒酵母的共同作用，以鮮牛乳為原料同時(shí)加入核桃，探討一種簡(jiǎn)單易行的新型低醇奶酒生產(chǎn)工藝，為加快這一發(fā)酵乳制品大規(guī)模的推廣和生產(chǎn)提供借鑒。在發(fā)酵過程中，酵母菌和乳酸菌的共培養(yǎng)也可能會(huì)產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物會(huì)改善產(chǎn)品的風(fēng)味［10］。核桃類型的飲品非常之多，王端等［11］以核桃、葛根為原料進(jìn)行發(fā)酵得到復(fù)合飲料，駱倩等［12］以核桃為主要原料制得一種植物蛋白飲料，姜莉等［13］也以核桃酶解液、樹莓汁、鮮牛乳、蔗糖為主要原料制得一種酸奶，但都只是通過加工制成核桃乳而已。本試驗(yàn)把核桃加入鮮牛乳中發(fā)酵制成一種新型的飲品核桃奶酒。核桃奶酒不僅含有核桃豐富的營(yíng)養(yǎng)成分［14］，而且有乳酒特有的香味和口感。這種新型乳酒酒精度不高，且適合廣大的人群飲用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

鮮牛乳、核桃：市售；

安琪釀酒高活性干酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；乳酸菌（由保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌按1∶1混合）：市售；

其余化學(xué)試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

pHS-3C pH計(jì)：上海佑科儀器儀表有限公司；WZ-108手持糖度計(jì)：昆山市元翰電子設(shè)備有限公司；TG328A分析天平：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-1D凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；GZX-9070數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海市博學(xué)儀器總廠；SPX-150B-Z生化培養(yǎng)箱：常州市凱航儀器有限公司；YXQ-LS-30SII高壓蒸汽滅菌鍋：蘇州江東精密儀器有限公司；UV-7502PC紫外可見分光光度計(jì)：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；BCD-215KC海爾冰箱：海爾集團(tuán)。

1.3方法

1.3.1工藝流程

1.3.2操作要點(diǎn)

原料處理：選用新鮮，無蟲害，無霉?fàn)€變質(zhì)，殼亮且飽滿的核桃，去殼后用流水充分清洗干凈。用清水浸泡核桃仁30 min，浸泡時(shí)，核桃仁與水的比例為1∶2（g∶mL），使核桃仁充分吸水膨脹。

去皮脫澀：將1%的NaOH置于鍋中，加熱升溫至90～95℃時(shí)，投入核桃仁進(jìn)行熱燙處理，3～5 min后取出，用流水沖洗去皮，直至核桃皮脫凈。

護(hù)色：用0.5%NaCl和0.02%Na2SO3混合溶液浸泡脫皮后的核桃仁3～4 h，進(jìn)行護(hù)色漂白處理，然后用清水漂洗2遍［15］。

磨漿：將脫皮去澀的核桃仁與水按料液比為1∶15（g∶mL）加入磨漿機(jī)中研磨，將分離出的渣再加水進(jìn)行二次磨漿，并將研磨后漿液與第一次漿液混合均勻。用紗布過濾后制得核桃液備用。

脫脂：把核桃乳加熱至80℃左右后，冷卻后除去表面的一層脂肪膜，反復(fù)多次至無新膜形成。

調(diào)配：用白砂糖調(diào)整核桃乳的糖度至19°Bx，并按照體積分?jǐn)?shù)10%加入鮮牛乳中。

殺菌、冷卻：采用高壓蒸汽滅菌法，121℃滅菌15 min。滅菌后冷卻并保藏以備用。

菌種活化：干酵母∶蔗糖∶蒸餾水=1∶2∶5，先用溫水將蔗糖充分溶解，緩慢加入干酵母，邊加邊攪拌。放入30℃培養(yǎng)箱中靜置30 min。乳酸菌活化：取0.5 g乳酸菌于100 mL脫脂乳培養(yǎng)基中于37℃培養(yǎng)箱中活化6 h。

發(fā)酵：將經(jīng)過預(yù)處理的核桃乳分裝在容量為500 mL的三角瓶中，調(diào)整pH，裝液量為200 mL。接入酵母菌和乳酸菌，先進(jìn)行單因素試驗(yàn)后進(jìn)行正交試驗(yàn)。接種后放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)靜置發(fā)酵。

1.3.3單因素試驗(yàn)

經(jīng)過多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同菌種比例、發(fā)酵溫度、初始pH、發(fā)酵時(shí)間是核桃奶酒發(fā)酵的關(guān)鍵因素。酵母菌與乳酸菌比例分別設(shè)定為1%∶0、1%∶1%、2%∶1%、3%∶1%、1%∶2%；發(fā)酵溫度分別設(shè)定為26℃、28℃、30℃、32℃、34℃；初始pH分別設(shè)定為3.5、4.0、4.5、5.0、5.5；發(fā)酵時(shí)間分別設(shè)為4 d、 6 d、8 d、10 d、12 d；采用單一變量控制法做這4個(gè)單因素試驗(yàn)，所有發(fā)酵完成后對(duì)各組核桃奶酒進(jìn)行殘?zhí)?、酒精度、pH的測(cè)定和感官品評(píng)。

1.3.4正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取菌種比例（A），發(fā)酵溫度（B），發(fā)酵初始pH（C）和發(fā)酵時(shí)間（D）為4個(gè)因素，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，優(yōu)化發(fā)酵工藝。正交試驗(yàn)因素水平見表1。

表1　核桃奶酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation conditions optimization of walnut milk wine

1.3.5測(cè)定方法

殘?zhí)堑臏y(cè)定：斐林試劑滴定法［16］；酒精度的測(cè)定：酒精計(jì)比重法［17］；可溶性固形物的測(cè)定：GB12143.1—2008《飲料通用分析方法》；pH的測(cè)定：用pHS-3C型精密酸度計(jì)測(cè)定。

感官評(píng)價(jià)：由7位均具有一定感官品評(píng)基礎(chǔ)的人員組成，發(fā)酵后對(duì)色澤（10分），香味（25分），滋味（50分），風(fēng)格（15分）進(jìn)行打分，滿分100分，取平均分。優(yōu)質(zhì)的奶酒色澤應(yīng)為淡淡的黃色，澄清并且透明，具有濃郁的乳香，香氣協(xié)調(diào)，有著核桃特有的香味，口感醇厚，甘味適口，回味悠長(zhǎng)，無異味。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　核桃奶酒的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of walnut milk wine

2　結(jié)果與分析

2.1核桃奶酒生產(chǎn)的單因素試驗(yàn)

2.1.1菌種比例對(duì)核桃奶酒品質(zhì)的影響

核桃奶酒發(fā)酵過程采用的是混合菌種的共同發(fā)酵，這樣不僅提高發(fā)酵速度且口味獨(dú)特。其中酵母菌產(chǎn)乙醇，乳酸菌可利用乳蛋白的降解促進(jìn)酵母的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)也生成乳酸乙酯、乙酸乙酯等，使核桃奶酒香氣濃郁，試驗(yàn)分別取酵母菌與乳酸菌比例為1%∶0，1%∶1%，2%∶1%，3%∶1%，1%∶2%，在pH 4.0的條件下30℃發(fā)酵8 d，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)測(cè)定，確定合適的菌種比例，結(jié)果見表3。

表3　菌種比例對(duì)核桃奶酒理化指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)的影響Table 3 Effect of strain ratio on physicochemical indexes and sensory evaluation of walnut milk wine

由表3可見，酵母菌所占比例越大，酒精度越高，殘?zhí)橇吭降?，pH略微降低，可能是由于發(fā)酵產(chǎn)生了一些有機(jī)酸。但酵母菌過高也會(huì)影響奶酒的品質(zhì)，在酵母菌∶乳酸菌為2%∶1%時(shí)，感官評(píng)分最高，口感最優(yōu)。不加乳酸菌評(píng)分最低。因此選擇酵母菌∶乳酸菌為2%∶1%進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)。

2.1.2發(fā)酵溫度對(duì)奶酒品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度的不同可直接影響微生物的生長(zhǎng)和生長(zhǎng)代謝產(chǎn)物的合成，從而影響成品酒的風(fēng)味與品質(zhì)，試驗(yàn)綜合酵母菌與乳酸菌的適宜生長(zhǎng)溫度，在酵母菌∶乳酸菌為2%∶1%、pH 4.0條件下分別于26℃、28℃、30℃、32℃、34℃發(fā)酵8 d，進(jìn)行感官評(píng)定和理化指標(biāo)測(cè)定，確定合適發(fā)酵溫度，結(jié)果見表4。

表4　發(fā)酵溫度對(duì)核桃奶酒理化指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)的影響Table 4 Effect of fermentation temperature on physicochemical indexes and sensory evaluation of walnut milk wine

由表4可以看出，在低溫時(shí)酸乳菌生長(zhǎng)緩慢，酒精度低，口感不佳；30℃酵母菌繁殖力旺盛；溫度高于30℃雖然適合乳酸菌的生長(zhǎng)，但對(duì)酵母菌生長(zhǎng)不利，且易染雜菌，發(fā)酵能力有所下降，由感官品評(píng)可知，核桃奶酒在30℃發(fā)酵時(shí)口感最優(yōu)。因此選擇發(fā)酵溫度為30℃進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)。

2.1.3pH對(duì)奶酒品質(zhì)的影響

初始pH對(duì)奶酒發(fā)酵的影響：經(jīng)過測(cè)定，核桃乳中含糖量較低，且主要為乳糖，酵母菌對(duì)乳糖的利用率較低，為了補(bǔ)充糖分不足對(duì)酒精發(fā)酵后成品酒的影響，用蔗糖調(diào)整表觀糖度至19°Bx。用檸檬酸分別調(diào)整發(fā)酵液初始pH為3.5、4.0、4.5、5.0、5.5，在菌種比例為2%∶1%，30℃條件下發(fā)酵8 d，進(jìn)行感觀評(píng)定和理化指標(biāo)測(cè)定，確定合適的初始pH，結(jié)果見表5。

表5　初始pH對(duì)核桃奶酒理化指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)的影響Table 5 Effect of initial pH on physicochemical indexes and sensory evaluation of walnut milk wine

由表5可以看出，初始pH在4.5時(shí)核桃奶酒的感官評(píng)價(jià)最好，pH過低酒體酸度過強(qiáng)，影響口感。pH過高不利于酵母與乳酸菌的發(fā)酵，影響奶酒的品質(zhì)。因此選擇初始pH值為4.5進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)。

2.1.4發(fā)酵時(shí)間對(duì)奶酒品質(zhì)的影響

發(fā)酵時(shí)間可直接影響酒精的產(chǎn)生，從而影響成品酒的風(fēng)味與品質(zhì)。在菌種比例為2%∶1%，初始pH 4.0的條件下30℃分別發(fā)酵4 d、6 d、8 d、10 d、12 d，進(jìn)行感官評(píng)定和理化指標(biāo)測(cè)定，確定合適發(fā)酵時(shí)間。結(jié)果見表6。

表6　發(fā)酵時(shí)間對(duì)核桃奶酒理化指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)的影響Table 6 Effect of fermentation time on physicochemical indexes and sensory evaluation of walnut milk wine

由表6可以看出，發(fā)酵時(shí)間過短，酵母菌沒有充分發(fā)酵，產(chǎn)酒率低且殘?zhí)橇扛?，沒有酒香和乳香，口感也欠佳。發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，因?yàn)槟叹朴泻軡獾膼炍?，口感不佳。? d時(shí)感官評(píng)定最優(yōu)，為86分。因此選擇發(fā)酵時(shí)間為8 d進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)。

2.2核桃奶酒生產(chǎn)的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選用酵母菌與乳酸菌的菌種比例、發(fā)酵初始pH、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間4個(gè)因素作為考察的對(duì)象，各選取3個(gè)水平，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，優(yōu)化發(fā)酵工藝，結(jié)果見表7。

由正交試驗(yàn)結(jié)果（表7）可知，以上4個(gè)因素對(duì)核桃奶酒的品質(zhì)都有不同程度的影響，各因素對(duì)核桃奶酒品質(zhì)的影響順序?yàn)榘l(fā)酵初始pH＞發(fā)酵時(shí)間＞發(fā)酵溫度＞菌種比例，通過極差分析得出核桃奶酒的最佳工藝參數(shù)為A3B2C3D2或A3B3C3D2，即酵母菌與乳酸菌菌種比例為3%∶1%，發(fā)酵溫度為30℃或32℃，發(fā)酵初始pH為4.5，發(fā)酵時(shí)間為8 d，從方便調(diào)節(jié)溫度及經(jīng)濟(jì)角度考慮，選擇發(fā)酵溫度為30℃。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，該核桃奶酒的感官評(píng)分為88分。

表7　核桃奶酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation conditions optimization of walnut milk wine

2.3產(chǎn)品指標(biāo)

2.3.1感官指標(biāo)

產(chǎn)品色澤為淡黃色，具有濃郁的乳香、核桃特有的香味，香氣協(xié)調(diào)，口感醇厚，甘味適口，回味悠長(zhǎng)，無異味，無沉淀。

2.3.2理化指標(biāo)

酒精度：7.0%vol；pH值：3.77；殘?zhí)牵?.71 mg/mL。

2.3.3微生物指標(biāo)

大腸菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌：未檢出。

3　結(jié)論

以鮮牛奶為原料加入核桃進(jìn)行酵母和乳酸菌混合發(fā)酵生產(chǎn)奶酒，其最適宜工藝為酵母菌與乳酸菌菌種比例為3%∶1%，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵初始pH為4.5，發(fā)酵時(shí)間為8 d，在此條件下制得的核桃奶酒感官評(píng)分為88分，色澤為淡黃色，具有濃郁的乳香、核桃特有的香味，香氣協(xié)調(diào)，口感醇厚，甘味適口，回味悠長(zhǎng)，無異味，無沉淀。

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Optimization of walnut milk wine technology

ZHU Junjie1，WU Tianxiang1，2*，LAN Yang1，TANG Qingli1
（1.School of Liquor&Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Key Laboratory of Fermentation&Brewing of Guizhou Province，Guiyang 550025，China）

Using fresh milk and walnut as raw material，adding walnut milk（10%）into the fresh milk after crushing，grinding，skimming and content adjustment of walnut，walnut milk wine was produced with inoculum of yeast and lactic acid bacteria.Fermentation process was optimized by single factor test and orthogonal test design.Results showed that the initial pH and fermentation time were significant factors that influenced the quality of walnut milk wine.Meanwhile，the fermentation temperature，the proportion of yeast and lactic acid bacteria had little effect on the quality of walnut milk wine.The prominent aroma and unique flavor of walnut milk wine could be obtained when the proportion of yeast and lactic acid bacteria was 3%∶1%，fermentation temperature was 30℃，initial pH was 4.5 and fermentation time was 8 d.

walnut；milk wine；yeast；lactic acid bacteria；fermentation

TS252.4

0254-5071（2016）03-0156-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.03.036

2015-12-26

貴州省薏苡仁工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（黔科合農(nóng)G字［2012］4001號(hào)）

朱俊杰（1989-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称肺⑸铩?/p>

吳天祥（1965-），男，教授，博士，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程與生物轉(zhuǎn)化。