论文部分内容阅读
摘 要 蜂蜜酒是通过酵母菌在稀释的蜂蜜液中发酵而成的一种传统酒。对4种活性干酵母EC1118、安琪、DV10、D254的发酵特性进行研究,比较4种干酵母在蜂蜜稀释液中的产气能力、产酒精能力、产香能力,并对其酒精耐受性、酸耐受性、SO2耐受性等3个方面进行综合比较,筛选出酿造蜂蜜酒的优良菌种。结果表明,EC1118发酵能力、产香能力强,耐受性强,适合用于蜂蜜发酵。
关键词 蜂蜜酒 ;活性干酵母 ;发酵
分类号 S896
Abstract Mead is a traditional drink, which results from the alcoholic fermentation of diluted honey carried out by yeasts. Four active dry yeasts, namely EC1118, Angel Yeast, DV10, D254 were studied. The gas producing, flavor producing and ethanol production ability were determined to compare their differences. These yeasts were also evaluated in terms of their fermentation performance under ethanol, sulfur dioxide and acidity. The results obtained in this work show that EC1118, are appropriate for mead production. This strain exhibited powerful gas producing, good flavor and better fermentation capabilities.
Keywords mead ; active dry yeasts ; fermentation
蜂蜜的营养价值较高,其中的单糖占总糖的85%~95%,单糖是发酵微生物可直接利用的糖源,蜂蜜酒就是以稀释的蜂蜜为主要原料经酵母菌发酵而成的酒精度在8%~18%(V/V)的饮用酒。
蜂蜜酒的确可誉为“天之美禄”。随着社会的发展,人们对蜂蜜酒的认识和需求逐渐增加。但蜂蜜酒发酵是一个耗时的过程,通常需要几个月,受到酵母菌种、蜂蜜种类、营养物和pH等多种因素的影响。蜂蜜酒的发酵中存在一些普遍的问题,如发酵停止或受阻,发酵香气成分的散失,都是因为菌种不适应环境,所以通过研究菌种对环境的耐受性来选择菌种[1-7]。
蜂蜜酒能否发酵成功,并且发酵出来的酒口感是否好,是否受消费者的欢迎,菌种的选择至为重要。目前,普遍采用商品发酵剂,如EC1118、安琪、DV10、D254 等活性干酵母,它们在白酒,葡萄酒等酒类酿造中都得到了很好的应用[2]。
因此,研究这4种常用的活性干酵母,比较其产酒精,产香,以及耐酒精、耐酸、耐SO2能力,旨在选出一种酵母,不仅可以在蜂蜜酒发酵中有较高的酒精度,而且还可以形成很好的香味。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
杂花蜂蜜,海南卓津蜂业有限公司;安琪活性干酵母,安琪酵母有限公司;EC1118活性干酵母,DV10活性干酵母,D254活性干酵母,上海杰兔工贸有限公司。
1.1.2 试剂
95%乙醇、柠檬酸、磷酸氢二铵,均为分析纯试剂。
1.1.3 蜂蜜稀释液
蜂蜜稀释液:蜂蜜与水按一定比例混合,调整到合适的糖度(13°Bx、20°Bx),65℃巴氏杀菌10 min。
1.1.4 仪器与设备
PL3002电子天平,梅特勒-托利多(上海)仪器有限公司;TP-313电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;HH-4数显恒温水浴锅,常州澳华仪器有限公司;DA-130N手持式密度/比重计,京都电子工业株式会社;pHS-3C型pH计,上海精密科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 干酵母的活化
分别称取一定量的干酵母,与10倍体积的5%蔗糖溶液混合均匀,于40℃条件下活化30 min。
1.2.2 酵母菌的产气性能比较
采用杜氏管发酵法[8-9],将活化的酵母菌接入10 mL、13°Bx的内置杜氏小管的蜂蜜稀释液中,接种量为0.5 mL,28℃静置发酵5 h。测定酵母菌株产气,初步比较各株酵母菌的起酵能力和发酵能力。实验重复3次。
1.2.3 酵母菌的产酒精能力比较
取无菌的250 mL三角瓶,内装20°Bx蜂蜜稀释液,按5%的接种量接入活化酵母,在28℃发酵10 d。发酵结束后,采用手持式密度/比重计测其酒精度。实验重复3次。
1.2.4 酵母菌产香能力比较
发酵结束后,打开瓶塞,轻轻摇动,选择特征性香气突出的菌株[10]。
1.2.5 酵母菌发酵耐受性能比较
采用不同乙醇体积分数(10%、12%、14%、16%、18%)、不同柠檬酸浓度(1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%)、不同SO2浓度(25、50、75、100、125 mg/L)的13°Bx的内置杜氏小管的蜂蜜稀释液,分别接种已活化的菌种0.5 mL,28℃培养5 h,观察杜氏管中的气泡产生情况,比较各酵母菌株的耐受程度,进一步确定适合蜂蜜酒酿造的菌株。
2 结果与分析
2.1 酵母菌的产气性能比较 活化的酵母菌在含有杜氏小管的试管中,28℃发酵5 h。由表1可以看出,EC1118和D254发酵5 h,产气可充满杜氏小管,说明这2种酵母菌起酵能力比较强,并且可能有较高的发酵度和发酵效率。而安琪和DV10发酵5 h,产气未能充满杜氏小管,其发酵性能较弱。
2.2 酵母菌的产酒精能力比较
由表2可以看出,发酵10天之后,使用EC1118与安琪发酵的蜂蜜酒的酒精度明显高于DV10和D254,所以我们还需进一步进行比较。
2.3 酵母菌产香能力比较
酿酒酵母应具有较强的产酯能力,所以选择酿酒酵母的标准之一是在同等条件下有较强的产酯能力[10]。发酵结束后,打开瓶塞,轻轻摇动,EC1118、安琪、D254都能嗅到酯香味,说明这3种酵母菌都有较强的产香能力,而DV10基本无酯香味。
2.4 酵母菌耐酒精性能比较
酒精对酵母菌本身有一定的毒性,达到一定浓度时,会抑制酵母菌的生长、细胞发育以及酒精发酵的能力[10-11]。本试验要筛选出对酒精忍耐力较好的酵母菌。4株酵母菌对不同酒精浓度的耐受试验结果见表3。随着酒精含量的增高,酵母菌的生长繁殖受到抑制,酒精含量越高,酵母菌的生长繁殖越弱。4种酵母菌,EC1118的耐酒精性能最强,在酒精含量16%(V/V)时生长状态仍然良好,相对来说,其他3种酵母菌耐酒精性能较弱,DV10和D254在16%(V/V)还可以生长,安琪在16%(V/V)无法生长,耐酒精性能最弱。
2.5 酵母菌耐酸性能比较[12-13]
由表4可以看出,在进行比较的4株菌种中,柠檬酸浓度在1.5%(g/g)时,各菌株耐酸性基本相同,酵母菌生长旺盛,而柠檬酸浓度在3.5%(g/g)时,各个酵母菌株生长明显受到抑制,可见酵母菌适宜在弱酸性的环境中生长繁殖,蜂蜜酒发酵过程中常见有害微生物有醋酸菌、乳酸菌等,这些菌在酸度高的环境中不能很好生长,而EC1118在柠檬酸浓度3.0%(g/g)的环境中还能很好的生长,说明其耐酸性能较强,有利于发酵过程中避免杂菌污染。
2.6 酵母菌耐SO2比较
蜂蜜酒生产过程中,需加入适量的SO2,达到抑制有害微生物、抗氧化、护色等作用。但NaHSO3添加过量对蜂蜜酒品质有一定影响,因为SO2在溶液中于醛类物质结合后聚集成醛-亚硫酸,后者对蜂蜜酒的品质有损害[14]。由表5可以看出,EC1118在SO2浓度100 mg/L的情况下生长良好,较其它3种酵母菌的SO2耐受性能强。
将上述各项测试结果(产气性能、产酒精能力、产香能力、耐酒精能力、耐酸能力及耐SO2能力)综合分析,确定EC1118作为最优菌株。
3 讨论
本实验针对4种常用活性干酵母进行了研究,旨在选出一种适合蜂蜜酒发酵且风味良好的酵母菌,为蜂蜜酒的发酵提供一些参考。其中酵母EC1118,可以耐16%(V/V)的酒精度,在柠檬酸浓度3.0%的环境中还能很好的生长,在SO2浓度100 mg/L的情况下生长良好,在相同条件下产酒精和产气能力优于其它3种酵母菌,而且产香能力也优于其它3种酵母菌,这说明酵母菌EC1118不论是生长繁殖条件,还是发酵条件都符合蜂蜜酒生产的要求,完全可以应用于蜂蜜酒生产中,但对该菌种的生理生化特性及发酵工艺还有待于进一步研究。
参考文献
[1] 王小曼.蜂蜜酒生产工艺的研究[D].武汉:华中农业大,2009.
[2] 田景芝,缪晓青,吴珍红. 蜂蜜酒的研究进展[J]. 中国蜂业,2009,60(2):13-15.
[3] A.Mendes-Ferreira, F.Cosme, C. Barbosaet, et al.Optimization of honey-must preparation and alcoholic fermentation by Saccharomyces cerevisiae for mead production[J]. International Journal of Food Microbiology, 2010(144): 193-198.
[4] A.Roldán, G..C.J.van Muiswinkel, C. Lasanta, et,al. Influence of pollen addition on mead elaboration: Physicochemical and sensory characteristics[J]. Food Chemistry, 2011(126): 574-582.
[5] A.P.Pereira, A.Mendes-Ferreira, J.M.Oliveira, et, al. High-cell-density fermentation of Saccharomyces cerevisiae for the optimisation of mead production[J]. Food Microbiology, 2013(33): 114-123.
关键词 蜂蜜酒 ;活性干酵母 ;发酵
分类号 S896
Abstract Mead is a traditional drink, which results from the alcoholic fermentation of diluted honey carried out by yeasts. Four active dry yeasts, namely EC1118, Angel Yeast, DV10, D254 were studied. The gas producing, flavor producing and ethanol production ability were determined to compare their differences. These yeasts were also evaluated in terms of their fermentation performance under ethanol, sulfur dioxide and acidity. The results obtained in this work show that EC1118, are appropriate for mead production. This strain exhibited powerful gas producing, good flavor and better fermentation capabilities.
Keywords mead ; active dry yeasts ; fermentation
蜂蜜的营养价值较高,其中的单糖占总糖的85%~95%,单糖是发酵微生物可直接利用的糖源,蜂蜜酒就是以稀释的蜂蜜为主要原料经酵母菌发酵而成的酒精度在8%~18%(V/V)的饮用酒。
蜂蜜酒的确可誉为“天之美禄”。随着社会的发展,人们对蜂蜜酒的认识和需求逐渐增加。但蜂蜜酒发酵是一个耗时的过程,通常需要几个月,受到酵母菌种、蜂蜜种类、营养物和pH等多种因素的影响。蜂蜜酒的发酵中存在一些普遍的问题,如发酵停止或受阻,发酵香气成分的散失,都是因为菌种不适应环境,所以通过研究菌种对环境的耐受性来选择菌种[1-7]。
蜂蜜酒能否发酵成功,并且发酵出来的酒口感是否好,是否受消费者的欢迎,菌种的选择至为重要。目前,普遍采用商品发酵剂,如EC1118、安琪、DV10、D254 等活性干酵母,它们在白酒,葡萄酒等酒类酿造中都得到了很好的应用[2]。
因此,研究这4种常用的活性干酵母,比较其产酒精,产香,以及耐酒精、耐酸、耐SO2能力,旨在选出一种酵母,不仅可以在蜂蜜酒发酵中有较高的酒精度,而且还可以形成很好的香味。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
杂花蜂蜜,海南卓津蜂业有限公司;安琪活性干酵母,安琪酵母有限公司;EC1118活性干酵母,DV10活性干酵母,D254活性干酵母,上海杰兔工贸有限公司。
1.1.2 试剂
95%乙醇、柠檬酸、磷酸氢二铵,均为分析纯试剂。
1.1.3 蜂蜜稀释液
蜂蜜稀释液:蜂蜜与水按一定比例混合,调整到合适的糖度(13°Bx、20°Bx),65℃巴氏杀菌10 min。
1.1.4 仪器与设备
PL3002电子天平,梅特勒-托利多(上海)仪器有限公司;TP-313电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;HH-4数显恒温水浴锅,常州澳华仪器有限公司;DA-130N手持式密度/比重计,京都电子工业株式会社;pHS-3C型pH计,上海精密科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 干酵母的活化
分别称取一定量的干酵母,与10倍体积的5%蔗糖溶液混合均匀,于40℃条件下活化30 min。
1.2.2 酵母菌的产气性能比较
采用杜氏管发酵法[8-9],将活化的酵母菌接入10 mL、13°Bx的内置杜氏小管的蜂蜜稀释液中,接种量为0.5 mL,28℃静置发酵5 h。测定酵母菌株产气,初步比较各株酵母菌的起酵能力和发酵能力。实验重复3次。
1.2.3 酵母菌的产酒精能力比较
取无菌的250 mL三角瓶,内装20°Bx蜂蜜稀释液,按5%的接种量接入活化酵母,在28℃发酵10 d。发酵结束后,采用手持式密度/比重计测其酒精度。实验重复3次。
1.2.4 酵母菌产香能力比较
发酵结束后,打开瓶塞,轻轻摇动,选择特征性香气突出的菌株[10]。
1.2.5 酵母菌发酵耐受性能比较
采用不同乙醇体积分数(10%、12%、14%、16%、18%)、不同柠檬酸浓度(1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%)、不同SO2浓度(25、50、75、100、125 mg/L)的13°Bx的内置杜氏小管的蜂蜜稀释液,分别接种已活化的菌种0.5 mL,28℃培养5 h,观察杜氏管中的气泡产生情况,比较各酵母菌株的耐受程度,进一步确定适合蜂蜜酒酿造的菌株。
2 结果与分析
2.1 酵母菌的产气性能比较 活化的酵母菌在含有杜氏小管的试管中,28℃发酵5 h。由表1可以看出,EC1118和D254发酵5 h,产气可充满杜氏小管,说明这2种酵母菌起酵能力比较强,并且可能有较高的发酵度和发酵效率。而安琪和DV10发酵5 h,产气未能充满杜氏小管,其发酵性能较弱。
2.2 酵母菌的产酒精能力比较
由表2可以看出,发酵10天之后,使用EC1118与安琪发酵的蜂蜜酒的酒精度明显高于DV10和D254,所以我们还需进一步进行比较。
2.3 酵母菌产香能力比较
酿酒酵母应具有较强的产酯能力,所以选择酿酒酵母的标准之一是在同等条件下有较强的产酯能力[10]。发酵结束后,打开瓶塞,轻轻摇动,EC1118、安琪、D254都能嗅到酯香味,说明这3种酵母菌都有较强的产香能力,而DV10基本无酯香味。
2.4 酵母菌耐酒精性能比较
酒精对酵母菌本身有一定的毒性,达到一定浓度时,会抑制酵母菌的生长、细胞发育以及酒精发酵的能力[10-11]。本试验要筛选出对酒精忍耐力较好的酵母菌。4株酵母菌对不同酒精浓度的耐受试验结果见表3。随着酒精含量的增高,酵母菌的生长繁殖受到抑制,酒精含量越高,酵母菌的生长繁殖越弱。4种酵母菌,EC1118的耐酒精性能最强,在酒精含量16%(V/V)时生长状态仍然良好,相对来说,其他3种酵母菌耐酒精性能较弱,DV10和D254在16%(V/V)还可以生长,安琪在16%(V/V)无法生长,耐酒精性能最弱。
2.5 酵母菌耐酸性能比较[12-13]
由表4可以看出,在进行比较的4株菌种中,柠檬酸浓度在1.5%(g/g)时,各菌株耐酸性基本相同,酵母菌生长旺盛,而柠檬酸浓度在3.5%(g/g)时,各个酵母菌株生长明显受到抑制,可见酵母菌适宜在弱酸性的环境中生长繁殖,蜂蜜酒发酵过程中常见有害微生物有醋酸菌、乳酸菌等,这些菌在酸度高的环境中不能很好生长,而EC1118在柠檬酸浓度3.0%(g/g)的环境中还能很好的生长,说明其耐酸性能较强,有利于发酵过程中避免杂菌污染。
2.6 酵母菌耐SO2比较
蜂蜜酒生产过程中,需加入适量的SO2,达到抑制有害微生物、抗氧化、护色等作用。但NaHSO3添加过量对蜂蜜酒品质有一定影响,因为SO2在溶液中于醛类物质结合后聚集成醛-亚硫酸,后者对蜂蜜酒的品质有损害[14]。由表5可以看出,EC1118在SO2浓度100 mg/L的情况下生长良好,较其它3种酵母菌的SO2耐受性能强。
将上述各项测试结果(产气性能、产酒精能力、产香能力、耐酒精能力、耐酸能力及耐SO2能力)综合分析,确定EC1118作为最优菌株。
3 讨论
本实验针对4种常用活性干酵母进行了研究,旨在选出一种适合蜂蜜酒发酵且风味良好的酵母菌,为蜂蜜酒的发酵提供一些参考。其中酵母EC1118,可以耐16%(V/V)的酒精度,在柠檬酸浓度3.0%的环境中还能很好的生长,在SO2浓度100 mg/L的情况下生长良好,在相同条件下产酒精和产气能力优于其它3种酵母菌,而且产香能力也优于其它3种酵母菌,这说明酵母菌EC1118不论是生长繁殖条件,还是发酵条件都符合蜂蜜酒生产的要求,完全可以应用于蜂蜜酒生产中,但对该菌种的生理生化特性及发酵工艺还有待于进一步研究。
参考文献
[1] 王小曼.蜂蜜酒生产工艺的研究[D].武汉:华中农业大,2009.
[2] 田景芝,缪晓青,吴珍红. 蜂蜜酒的研究进展[J]. 中国蜂业,2009,60(2):13-15.
[3] A.Mendes-Ferreira, F.Cosme, C. Barbosaet, et al.Optimization of honey-must preparation and alcoholic fermentation by Saccharomyces cerevisiae for mead production[J]. International Journal of Food Microbiology, 2010(144): 193-198.
[4] A.Roldán, G..C.J.van Muiswinkel, C. Lasanta, et,al. Influence of pollen addition on mead elaboration: Physicochemical and sensory characteristics[J]. Food Chemistry, 2011(126): 574-582.
[5] A.P.Pereira, A.Mendes-Ferreira, J.M.Oliveira, et, al. High-cell-density fermentation of Saccharomyces cerevisiae for the optimisation of mead production[J]. Food Microbiology, 2013(33): 114-123.