黃酒固定化發(fā)酵及其高級醇含量的控制研究.pdf

1、高級醇是黃酒發(fā)酵過程中酵母合成細(xì)胞蛋白質(zhì)的副產(chǎn)物，含量適當(dāng)時能夠豐富酒體、協(xié)調(diào)整體口味、提高黃酒品質(zhì)，但超過一定范圍容易致醉（俗稱“上頭”）且酒體會產(chǎn)生不愉快的氣味，因此如何控制黃酒中高級醇含量已引起行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。
　　 本課題采用凝膠包埋技術(shù)初步建立黃酒固定化發(fā)酵工藝，并在此基礎(chǔ)上對發(fā)酵過程中高級醇的形成做了理論研究，以期為生產(chǎn)低高級醇黃酒提供方法。研究結(jié)果如下:
　　 根據(jù)國內(nèi)外固定化啤酒發(fā)酵和固定化葡萄酒發(fā)酵的

2、研究和生產(chǎn)情況，選擇海藻酸鈣凝膠法制備的固定化酵母進(jìn)行黃酒主發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明107個/mL酵母濃度，2％海藻酸鈉濃度和4％氯化鈣濃度條件下所得固定化顆粒具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)酵活性。該固定化顆粒循環(huán)利用，進(jìn)行十二批次黃酒主發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，酒精度維持在9.4％vol左右，殘?zhí)恰⒖偹岬壤砘笜?biāo)較為穩(wěn)定，說明固定化技術(shù)對實(shí)現(xiàn)黃酒連續(xù)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
　　 比較游離酵母與三批次固定化酵母的發(fā)酵性能，結(jié)果表明固定化酵母的起始發(fā)酵速度較慢，

3、但不同類型發(fā)酵結(jié)束時酒精度均維持在14.0％vol左右，殘?zhí)莿t約為7.4g/L，其他理化指標(biāo)無明顯差異。GC-2014C氣相色譜儀檢測黃酒蒸餾液中高級醇含量，分析得固定化酵母發(fā)酵結(jié)束后的總量(545.86±8.26mg/L)明顯低于游離酵母發(fā)酵(688.82mg/L)，說明固定化技術(shù)有利于降低黃酒中高級醇的含量。
　　 基于固定化酵母發(fā)酵工藝，本課題接著研究了初始葡萄糖含量、酵母接種量、主發(fā)酵溫度和初始氨態(tài)氮含量4個因素對黃酒發(fā)

4、酵過程中高級醇生成量的影響。
　　 初始葡萄糖含量對高級醇生成量影響的研究結(jié)果表明，酒精度隨含量的增加而增大。120g/L、140g/L、160g/L、180g/L和200g/L初始葡萄糖含量條件下，黃酒后發(fā)酵結(jié)束時的總高級醇生成量分別為297.17mg/L、355.43mg/L、447.82mg/L、335.82mg/L和365.59mg/L.其中180g/L水平的高級醇含量較低且酒精度適宜，是較為合適的濃度。
　　

5、酵母接種量對高級醇生成量影響的研究結(jié)果表明:為保證黃酒的酒精度，接種量不宜過低。接種量0.2×107個/mL、0.6×107個/mL、1×107個/mL、1.4×107個/mL和1.8×107個/mL水平后發(fā)酵結(jié)束時總高級醇生成量依次為347.12mg/L、342.33mg/L、327.81mg/L、336.49mg/L和360.24mg/L。不同高級醇組分發(fā)酵過程中的增值幅度和最終所占的比例均存在差異。
　　 主發(fā)酵溫度對高級

6、醇生成量影響的研究結(jié)果表明:發(fā)酵溫度過高(34℃)時酵母量少，酒精度低(8.5％vol)且總酸含量(9.7g/L)明顯高于其他水平，酒樣出現(xiàn)酸敗。溫度過低時酵母的酒精發(fā)酵作用受到影響，酒精度偏低。后發(fā)酵結(jié)束，26℃、28℃、30℃、32℃和34℃溫度水平的總高級醇含量分別為325.00mg/L、348.13mg/L、386.49mg/L、水平的總高級醇含量分別為325.00mg/L、348.13mg/L、386.49mg/L、320.9

7、2mg/L和304.54mg/L。高級醇生成量與酒樣中的酵母數(shù)呈正相關(guān)。
　　 添加蛋白水解液研究初始氨態(tài)氮含量對高級醇生成量的影響。結(jié)果表明適當(dāng)?shù)某跏及睉B(tài)氮含量(0.49/L～0.8g/L)有利于酵母酒精發(fā)酵。0.1g/L、0.2g/L、0.4g/L、0.6g/L、0.8g/L和1.0g/L初始氨態(tài)氮含量條件下，黃酒后發(fā)酵結(jié)束時的總高級醇生成量分別為346.75mg/L、342.27mg/L、297.60mg/L、255.27

8、mg/L、272.57mg/L和359.22mg/L，差異顯著。
　　 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明初始葡萄糖含量、主發(fā)酵溫度和初始氨態(tài)氮含量對高級醇生成量的影響較酵母接種量顯著，因此對這3個因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化。結(jié)果表明，初始葡萄糖含量和主發(fā)酵溫度對總高級醇生成量的影響為極顯著，初始氨態(tài)氮含量的影響為顯著。最優(yōu)工藝條件為:初始葡萄糖含量183.09g/L，主發(fā)酵溫度27.63℃，初始氨態(tài)氮含量0.58g/L，此時總高級醇含量理論值為260