苹果白兰地发酵工艺技术研究进展

苹果白兰地为市场前景非常好的一种水果蒸馏酒类产品。文中从苹果酒、苹果白兰地发酵优势酵母菌株筛选及发酵性能研究、发酵工艺条件确定、酵母营养研究、香气成分分析和产品标准体系建设等方面综述了苹果白兰地发酵工艺技术的研究进展,并简要对其发展前景进行了展望。     

细胞稀释强化硅橡胶膜生物反应器连续乙醇发酵

通过原位重力沉降分离酵母和渗透汽化分离乙醇构建了细胞稀释连续乙醇发酵的硅橡胶膜生物反应器。采用酿酒酵母,以0.05/h的细胞稀释率在膜生物反应器中实现了170 h的连续稳定乙醇发酵。重力沉降分离酵母对硅橡胶膜生物反应器产生的细胞稀释作用可以通过反应器内酵母自身生长得到平衡,发酵液细胞浓度稳定在5g/L。渗透汽化原位分离使发酵液内乙醇浓度维持在50 g/L。细胞稀释膜生物反应器连续发酵的乙醇体积产率达到1.63 g/(L.h),相对于同等工艺参数的细胞封闭循环膜生物反应器连续乙醇发酵细胞比产率提高了31%。     

氯化铵对苹果白兰地挥发性香气成分的影响

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析添加氯化铵及无添加对照发酵苹果白兰地酒中的香气成分.经分析鉴定：在苹果白兰地的挥发性物质中,酯类和醇类相对含量较高,构成了苹果白兰地的主要香气成分;苹果白兰地发酵中添加氯化铵有助于提高主要酯类物质的相对含量,其中相对含量较高的香气物质为：乙酸乙酯、3-甲基-乙酸-1-丁酯、乙酸己酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、3-甲基-1-丁醇和乙醇等.     

山楂白兰地酿造工艺的优化

以山楂为原料,对山楂白兰地的酿造工艺进行研究。通过单因素试验和正交试验,确定山楂白兰地最佳工艺参数为:料液比1︰3 (g/mL),果胶酶添加量0.1 g/L,料液初始pH 4.0,酵母添加量0.03 g/L,发酵温度30℃,发酵时间6 d。在此发酵工艺下生产的发酵液经蒸馏获得山楂白兰地原酒,利用气相色谱分析山楂白兰地分段蒸馏液中的香味物质发现,酒心中检测出8种香气成分,含量为1.927 8 mg/mL;酒头中检测出9种香气成分,含量为13.315 3 mg/mL;酒尾中检测出11种香气成分,含量为0.221 3 mg/mL。     

苹果白兰地蒸馏过程控制及香气物质变化研究

通过对苹果白兰地蒸馏工艺及蒸馏过程中挥发性物质变化进行分析。结果表明,苹果白兰地蒸馏采用二次蒸馏:一次蒸馏不截取酒头、酒尾,馏出液酒精度约为23%vol~25%vol,体积约为原液的35%;二次蒸馏截取1%的酒头和25%的酒尾,二次馏出液酒精度约为54%vol。苹果白兰地不同馏分中共检测出20种香气物质,其中包括10种酯类、6种醇类、1种酸类以及3种其他化合物,在蒸馏过程中,苹果白兰地不同馏分的挥发性成分种类和含量不断产生变化,酯类和醇类整体显现降低的趋势。     

异常汉逊酵母与酿酒酵母混菌发酵对苹果白兰地风味物质的影响

比较不同菌种发酵的苹果白兰地中风味物质种类及其含量的差异,采用液液萃取和气相色谱-质谱联用技术对5种不同接种方式发酵的苹果白兰地中风味物质进行测定,并就风味物质和不同发酵方式分别进行对应分析和聚类分析。结果表明:不同接种方式发酵的苹果白兰地共检测到69种香气成分,其中,酯类19种,醇类31种,酸类10种,醛酮类3种,酚类4种,烯烃类2种;而顺序混合发酵Ⅰ(先接种异常汉逊酵母24 h后接种酿酒酵母)在异常汉逊酵母与酿酒酵母的协同作用下有效促进了更多酯类、醇类物质的合成,降低了脂肪酸的含量,增加了香气成分的种类,发酵的苹果白兰地风味物质最复杂,改善了苹果白兰地的品质及风味。     

细胞固定化与硅橡胶膜渗透汽化分离耦合连续发酵制造乙醇

将硅橡胶膜(PDMS)渗透汽化分离与酵母细胞固定床耦合构成连续发酵系统,进行了乙醇发酵实验.发酵操作连续进行了378.5h,发酵液内的乙醇质量浓度最高达到了70g/L,启动PDMS膜分离后,降低并维持在50g/L左右;实验得到固定化颗粒和发酵液内的最高细胞浓度分别为1.76×1010个/g和9.8×108个/mL;乙醇体积产率3.67g/L·h,为游离连续发酵的2.1倍,葡萄糖消耗速率11.05g/L·h,为游离连续发酵的2.5倍;膜总通量400～690g/Cm2·h,乙醇通量为80～190g/m2·h,分离因子2.5～7.2,下游产品的平均质量浓度191.57g/L.     

苹果白兰地的研制

对苹果白兰地的生产工艺条件进行了研究。结果表明,发酵初始糖度为14°Bx,稀释倍数为1,常温除渣后25℃发酵13d,经蒸馏出酒率为47.8％(v/v),60℃和25℃交替人工老熟14d可以生产出色泽金黄、酒香纯正、果香宜人的优质苹果白兰地。     

氯化铵及生物素对苹果白兰地挥发性香气成分的影响

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析添加氯化铵及生物素与无添加氮源对照发酵苹果白兰地酒中的香气成分。结果表明,250 mg/L氯化铵与10 μg/L生物素的交互作用使苹果白兰地发酵中酯类物质的相对含量从40.95%提高至64.94%,异戊醇的相对含量从14.79%降低至3.69%;辛酸乙酯在主要酯类物质中相对含量最高且随着生物素添加量的增加从17.07%增加至22.43%,构成了苹果白兰地特有的香味。     

基于HS-SPME/GC-MS对苹果白兰地不同馏分中香气物质的分析

采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用GC-MS方法,对苹果白兰地不同馏分中的香气成分进行分析。结果表明:不同蒸馏段的苹果白兰地中共鉴别出48种香气物质,包括27种酯类、7种醇类、7种有机酸类、还有少量醛、酮和烯萜类化合物。其中,酯类中的辛酸乙酯、癸酸乙酯、正己酸乙酯和苯甲酸乙酯,醇类中的正己醇、异戊醇和苯乙醇是不同馏分中重要的香气成分。在蒸馏过程中,苹果白兰地不同馏分的香气物质种类和含量不断发生变化,酯类和醇类呈现先增加后减少的趋势。聚类分析表明:在蒸馏初始阶段香气物质种类最丰富,但含量低;尾蒸馏段香气物质种类少且含量低;而中间蒸馏段的香气物质种类和含量都较为接近。苹果白兰地不同馏分中风味物质的迁出规律为优化蒸馏工艺、提高产品品质提供了理论依据和技术参考。      

聚类分析在白兰地酒龄鉴定中的应用

基于白兰地香气成分，通过主成分分析（PCA）和因子聚类分析（Cluster Analysis）建立了对白兰地酒龄和质量等级分类的化学成分识别模式；此模式可对不同的陈酿年份（酒龄）、产地（国内外）、原料以及陈酿方式的白兰地进行有效的区分和归类。     

优良苹果蒸馏酒酵母菌株的筛选

以苹果浆发酵的苹果蒸馏酒为研究对象,采用实验室保藏及购买的10株酵母(W1、W2、W3、H1、H2、H3、7#、LY、G1、G2)为备选菌株,通过系统的对比试验和结果评价,筛选出一株最佳的苹果蒸馏酒生产用酵母菌7#,其发酵的原酒酒精度可达13.8%vol,蒸馏后具有典型的苹果蒸馏酒风味。     

氮源对苹果酒发酵的影响

氮源是酵母生产所必需的营养物质之一,经实验分析测定发现,发酵前添加0.2％的啤酒废酵母有利于提高苹果酒的产量和质量,降低成本,提高经济效益。     

苹果木烟熏液的品质特性

以苹果木烟熏液为研究对象,从感官品质、pH值、羰基化合物、酚类化合物、苯并（a）芘的含量、挥发性风味物质的组成和电子鼻分析等角度研究苹果木烟熏液的性质,并与目前市场上烟熏液产品进行比较。结果表明,苹果木烟熏液pH值为2.31,酚类化合物、羰基类化合物的含量分别达到9.94 mg/mL和7.91 g/100 mL,挥发性风味物质以酚类物质和醛类为主,相对含量分别为36.15%和17.58%,通过电子鼻主成分分析发现,苹果木烟熏液与其他几种烟熏液之间主成分有显著性差异,与市场其他烟熏液相比,在核心成分和特征性风味物质均有明显的优势,同时无苯并（a）芘检出,表明苹果木烟熏液具有良好的应用前景。