鄭浩楠,孟久植,閻星含,孔維府,蘇永超,王百川*
1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院 (煙臺(tái) 264670);2.山東同濟(jì)測(cè)試科技股份有限公司 (煙臺(tái)264670)
果酒作為一種低酒精度、高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的飲品,葡萄酒中的多種成分如多酚等對(duì)心血管系統(tǒng)和胰等多個(gè)器官都有重要的保健功能[1],在全球范圍內(nèi)廣受歡迎。果酒中的有機(jī)酸對(duì)果酒的色澤、口感等都有直接影響[2],如酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、乳酸等,若其比例調(diào)整不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致果酒口感過(guò)于酸澀,影響其品質(zhì)和口感。因此,降酸處理成為果酒生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一環(huán)。試驗(yàn)旨在比較化學(xué)降酸、微生物降酸和物理降酸(低溫冷凍法)3種方法對(duì)葡萄酒、桑葚酒、樹(shù)莓酒的降酸效果,并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,評(píng)估各種降酸方法對(duì)不同果酒的降酸效果。
成品葡萄酒、桑葚酒、樹(shù)莓酒(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺(tái)研究院提供);酒類酒球菌(31DH,中國(guó)工業(yè)微生物保藏管理中心提供)。
pH計(jì)[S475-uMix,梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司];電子天平(FA124,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);恒溫恒濕培養(yǎng)箱(DHP-9032A,上海飛躍試驗(yàn)儀器有限公司);移液器(100~1 000 μL,賽默飛世爾);毛細(xì)管;堿式滴定管(50 mL)。
氫氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鉀、碳酸氫鉀、正丁醇、乙酸、溴甲酚綠指示液(均為分析純,成都市科龍化工試劑廠)。
1.2.1 數(shù)據(jù)分析方法
紙層析法測(cè)定蘋果酸、乳酸相對(duì)含量,pH計(jì)用于測(cè)量pH和酸度,酸度計(jì)算參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》
紙層析法所用溶液的配制方法:向100 mL分液漏斗中加入33 mL正丁醇、33 mL蒸餾水、3.6 mL乙酸和5 mL 1%的溴甲酚綠指示劑溶液(乙醇為溶劑)。在分液漏斗內(nèi)充分搖勻后靜置至分層,過(guò)濾除去下層,加濾紙過(guò)濾漏斗剩余溶液,除去溶液中的水分,放入冰箱冷藏[3]。
1.2.2 降酸方法
采用化學(xué)降酸法、微生物降酸法、物理降酸法處理3種果酒。3種果酒按照每瓶?jī)艉?,均分?份,葡萄酒和樹(shù)莓酒每份125 mL,桑葚酒每份62.5 mL。
處理1:向樹(shù)莓酒中加入約0.314 g碳酸氫鉀,向桑葚酒中加入約0.078 g碳酸氫鉀,向葡萄酒中加入約0.126 g碳酸氫鉀。
處理2:向樹(shù)莓酒中加入約0.217 g碳酸鉀,向桑葚酒中加入約0.054 g碳酸鉀,向葡萄酒中加入約0.087 g碳酸鉀。
處理3:向樹(shù)莓酒中加入約0.157 g碳酸鈣,向桑葚酒中加入約0.039 g碳酸鈣,向葡萄酒中加入約0.063 g碳酸鈣。
處理4:向3種果酒中按3%的接種量接種酒類酒球菌,在20 ℃環(huán)境中進(jìn)行蘋果酸-乳酸發(fā)酵[4]。
處理5:將3種果酒放入冰箱中,進(jìn)行物理降酸。
處理6:3種果酒不做任何處理,作為對(duì)照組。
2.1.1 酸度和pH變化
根據(jù)表1的數(shù)據(jù)繪制的折線圖見(jiàn)圖1~圖6。
圖1 不同處理對(duì)桑葚酒酸度影響
圖2 不同處理對(duì)桑葚酒pH影響
從圖1,圖3和圖5可以明顯看出,3種碳酸鹽處理的化學(xué)降酸的酸度變化曲線比物理降酸組、微生物降酸組和對(duì)照組的酸度變化曲線要平穩(wěn)許多,且酸度變化更理想。由于添加碳酸鹽質(zhì)量不同,可能會(huì)導(dǎo)致3種碳酸鹽降低酸度不同,因此化學(xué)降酸的3組酸度變化曲線沒(méi)有重合。對(duì)于微生物降酸的3種果酒,其酸度相較于對(duì)照組的變化都不大,且3種果酒的酸度變化曲線趨勢(shì)都不相同,桑葚酒在接種后的第3天酸度相較于對(duì)照組先大幅降低,后又大幅上升,最后再次下降。樹(shù)莓酒則幾乎沒(méi)有變化,與對(duì)照組基本重合。葡萄酒的酸度變化比較理想,與對(duì)照組有較明顯的差異。
圖3 不同處理對(duì)樹(shù)莓酒酸度影響
圖4 不同處理對(duì)樹(shù)莓酒pH影響
圖5 不同處理對(duì)葡萄酒酸度的影響
觀察圖2,圖4和圖6,各處理組的pH都比初始pH有上升現(xiàn)象,僅3種果酒的物理降酸處理的3組在處理后的第1和第2周表現(xiàn)出pH下降的現(xiàn)象,之后又都上升。但總體來(lái)說(shuō),利用化學(xué)降酸來(lái)提高果酒pH的效果好于物理降酸和微生物降酸,且pH變化曲線更平穩(wěn),符合理想變化趨勢(shì)。
圖6 不同處理對(duì)葡萄酒pH的影響
結(jié)合圖1~圖6可以看出,從降低酸度和提高pH的角度來(lái)說(shuō),化學(xué)降酸的效果要好于微生物降酸和物理降酸,利用微生物對(duì)葡萄酒的降酸處理的效果好于桑葚酒和樹(shù)莓酒,物理降酸對(duì)這3種果酒的降酸效果都不明顯。
2.1.2 蘋果酸、乳酸相對(duì)含量的變化
3種果酒的紙層析結(jié)果如圖7~圖9所示。葡萄酒微生物降酸處理的濾紙?jiān)谔幚砗蟮牡?天蘋果酸所在的黃色斑塊即出現(xiàn)明顯減淡,乳酸所在斑點(diǎn)顏色加重,其后變化與酸度檢測(cè)結(jié)果基本相符。化學(xué)降酸對(duì)應(yīng)的濾紙可見(jiàn),酒石酸所占比例基本都有所降低,與化學(xué)降酸能使酒石酸降低的理論相符。而桑葚酒和樹(shù)莓酒的濾紙則與對(duì)照組相比沒(méi)有明顯差異,不能通過(guò)紙層析法判斷降酸效果。
圖7 葡萄酒的紙層析結(jié)果
圖8 桑葚酒的紙層析結(jié)果
圖9 樹(shù)莓酒的紙層析結(jié)果
總體來(lái)說(shuō),由于濾紙的厚薄程度、擴(kuò)散性不同,以及容易受到果酒本身顏色的污染等[5],得到的結(jié)果誤差很大,因此不推薦用紙層析法監(jiān)測(cè)蘋果酸和乳酸含量的變化。
由于3種果酒有機(jī)酸種類和含量差異,不同降酸方法對(duì)其效果各異。桑葚酒中,接種酒球菌后酸度顯著變化,但pH和紙層析結(jié)果差異不顯著,推測(cè)可能發(fā)生蘋果酸-乳酸發(fā)酵,但發(fā)酵程度較小。物理降酸無(wú)法使酸度降低或pH升高,化學(xué)降酸引起酸度和pH的變化效果最佳。樹(shù)莓酒的微生物降酸和對(duì)照組酸度、pH變化高度重合,推測(cè)未發(fā)生蘋果酸乳酸發(fā)酵。物理降酸酸度降低,但pH無(wú)顯著差異,化學(xué)降酸效果最佳。葡萄酒中,微生物降酸組pH無(wú)顯著變化,酸度變化明顯,物理降酸酸度和pH變化不大,同樣是化學(xué)降酸效果最佳。
總結(jié)降酸效果來(lái)說(shuō),試驗(yàn)得到的結(jié)果與王華等[4]所得到的結(jié)果大致相同。但降酸方法對(duì)果酒的香氣、口感、色澤等方面的影響在本試驗(yàn)中沒(méi)有體現(xiàn),值得進(jìn)一步研究。
關(guān)于試驗(yàn)中對(duì)照組與初始數(shù)據(jù)所發(fā)生的變化,推測(cè)引起該變化的原因有許多,如與空氣接觸后在微生物的作用下可能會(huì)產(chǎn)生乙酸等物質(zhì)[6],酒存放的溫度和時(shí)間也會(huì)影響乙醇含量、總酸度等[7],開(kāi)瓶后的緩慢氧化[8],蘋果酸、檸檬酸會(huì)導(dǎo)致酒體不穩(wěn)定[9],以及乙醇含量的變化可能會(huì)引起酸和鹽溶解度的變化[10]。關(guān)于微生物降酸在3種不同的果酒中引起的酸度和pH變化不同,推測(cè)其原因是酒類酒球菌在不同的果酒中由于各種環(huán)境因素,如酒精含量、有機(jī)酸含量、pH等會(huì)對(duì)酒球菌的生長(zhǎng)繁殖及代謝造成影響[11]。