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果胶酶对苹果酒发酵中甲醇的影响

时间:2019-08-02 05:45  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

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  维普资讯 酿 酒彳 } 枝 2 0 0 8年第 8期 ( 总第 1 7 0期 ) ? L I Q UO R— MA K I N G S C I E NC E& T E C H NO L OG Y 2 0 0 8 N o . 8 ( W o 1 . 1 7 0 ) 果胶酶对苹果酒发酵中甲醇的影响 文 良娟, Yo n g D. Ha n g 2 , E d wa r d E . Wo o d a ms ( 1 . 广 西大 学 轻 工 与 食 品 工程 学 院 , 广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ; 2 De p a r t me n t o f F o o d S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y , Co r n e l l Un i v e r s i t y ,NY1 4 4 5 6 , US A) 摘 要: 苹 果 酒 生 产 中 常加 入 果胶 酶 以提 高产 量 ,改 善 品 质 。 以 4个 苹 果 品种 为研 究 对 象 ,研 究 果胶 酶 ( R a p i . d a s e AD E X— D) 在 苹 果发 酵过 程 中对 甲醇 、 乙醇含 量 的 影 响 。结 果 表 明 , 果 胶 酶 的加 入 对 不 同品 种 的苹 果 发 酵过 程 中 乙醇含 量 的 影响 不 完 全 一 致 , C o r t l a n d 、 F u j i 、 C i r s p i n蒸 馏 酒 中加 入 果 胶 酶 后 与 未加 入 果胶 酶 相 比 , 乙醇 含 量 分 别 添加 了 3 . 3 9%、 1 . 3 9 %、 5 . 5 9%, 而E mp i r e中的 乙醇含量则减 少了 0 . 5 7%。但在各品种的蒸馏 酒 中甲醇的含量都有 不 同程度 的提 高, 并且都 高于国度尺度规 定的在 酒精度 为 4 0 %v o l 时白兰地 中甲醇的最低 限量 2 0 0 me , / 1 0 0 mL 。 关 键 词 : 苹 果 酒 ; 果胶 酶 ; 发 酵 ; 甲醇 中 图分 类 号 : T S 2 6 2 . 7 ; T S 2 6 1 . 4 ; Q8 1 4 文 献标 识码 : B 文章编号 : l 0 0 1 — 9 2 8 6 ( 2 0 0 8 ) 0 8 — 0 0 5 1 一 o 3 Ef fe c t s o f Pe c t i n a s e o n Me t h a n o l Co n t e n t d u r i n g Ci d e r F e r me n t a t i o n WNE L i a n g - j u a n , Yo n g D. Ha n g e a n d E d wa r d E . Wo o d a ms 。 ( 1 . L i g h t I n d u s t r y a n d F o o d E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e , Gu a n g x i Un i v e r s i t y , Na n n i n g , G u a n g x i 5 3 0 0 0 4 , C h i n a ; 2 . De p a tme r n t o f F o o d S c i e n c e a n d T e c no h l o g y , Co r n e l l Un i v e r s i y, t NY 1 4 4 5 6 , US A) Ab s t r a c t : Co mme r c i a l l y a v a i l a bl e p e c t i n a s e i s o t f e n u s e d d u in r g t h e f e r me n t a t i o n o f a p p l e ma s h e s t o i n c r e a s e c i d e r y i e l d a n d t o i mp r o v e c i d e r q u a l i y. t I n t h i s p a p e L f o u r c u l t i v a r s o f a p p l e we r e u s e d t o s ud t y t h e e fe c t s o f p e c t i n a s e a d d i t i o n o n me t h a n o l a n d e t h a n o l c o n t e n t d u r i n g c i d e r f e r - me n at t i o n . T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e a d d i t i o n o f p e c t i n a s e h a d d i f e r e n t e f e c t s o n e t h a n o l c o n t e n t d u i r n g c i d e r f e r me n t a t i o n or f d i fe r e n t a p p l e c u l t i v a r ( e t h a n o l c o n t e n t i n c r e a s e d b y 3 . 3 9 %( C o r t l a n d ) , i . 3 9 %( F u j i ) , a n d 5 . 5 9% ( C r / s p i n ) a f t e r t h e a d d i t i o n o f p e c t i n a s e ; h o w e v e r , e t h a n o l d e . c r e a s e d b y 0 . 5 7 %( E mp i r e ) a t f e r t h e a d d i t i o n o f p e c t i n a s e ) . O n t h e o t h e r h a n d , t h e a d d i t i o n o f p e c t i n a s e c o u l d e f e c t i v e l y i n c r e a s e me t h a n o l c o n . t e n t mo r e o r l e s s or f a l l k i n d s o f d i s t i l l i n g w i n e( me t h a n o l c o n t e n t o f a l l wi n e wa s h i g h e r t h a n n a t i o n a l s a t n d a r d s( t h e mi n i mu m l i mi t a s 2 0 0 mg / 1 0 0 mL or f B r a n d y( 4 0%v o I ) ) . Ke y wo r d s : c i d e r ; p e c t i n a s e ; f e r me n at t i o n ; me t h a n o l 水 果 白 兰地 发源 于 欧 洲 , 有几百年的出产历 史. 在 酵酒 出产 过程 中需要 严 格控 制 的主要指 标 。 我 国 国度 白 兰 地标 准 G B1 1 8 5 6 ~ 1 9 9 7中规 定 甲醇含挺 小 于 2 g / L ( 以 澳洲 、 美 国及 欧洲 广 为流 行 。 苹 果 白兰 地 是将 苹 果 捣 碎 后其 在 本身果 胶 酶 的作 用 下 发 酵 而成 。目前 , 人 们 在 苹 果 白兰 地 的 制 作 过 程 中常 加 入 一 些 商 业 用 果 胶 酶 , 这 些 果 胶 酶 的 加 入 可 使 部 分 难 溶 的 果 胶 物 质 进 一 步 分 解, 以期 望 提 高苹 果 的 出 汁率 , 提高产量 , 改 善 苹 果 酒 的 质量【 “ 。 乙醇 1 0 0%v o l 计较 ) ,而美 国国度标 准规 定 白兰 地 中甲 醇 的含 量小 于 2 0 0 mg nO O mL ( 以 乙醇 4 0%v o l 计 算) 。 本 文 以 4个苹 果 品种 为原 料 , 研究 了贸易 用 果胶 酶 的插手 对 发 酵 法出产 的 苹果 白兰 地 中 甲醇 含量 的影 响 果 胶 是~ 种 多糖 聚合 物 , 次要 是 由原 果 胶 、 果 胶 酯 1 材 料 与方 法 1 . 1 材 料 酸、 果 胶 酸组 成 。 果 胶分 子 的主链 是 由 a _ D 一 半乳 糖醛 酸 基通过 l , 4 一 糖 苷键 连 接 而成 。半乳 糖醛 酸 上 的羧 基 甲 苹果 : 4个 品种 的新 鲜苹 果 ( C o r t l a n d , F u j i , C r i s p i n a n d E mp i r e ) 购 于美 国 纽 约 州 日内 瓦城 ( Ge n e v a N Y) 水 酯化 程度 : 卣接影 响着 果胶 物质 的特征 。 成 熟 的苹 果 中含 有 较 多 的果 胶 酯 酸 , 它们在 果胶 酶 的 感化 下羧 基 甲酯 会 进… 步 降解 出 甲醇 。甲醇 是一 种有 害 物质 , 含 量高 会 引 起 急慢性 中毒 , 如 失 明等 , 危及 人体 健康 , 甲醇 含量 是 发 收稿 日期 : 2 0 0 8 — 0 4 ~ 1 4 修回 日期 : 2 0 0 8 — 0 6 — 2 4 果 批发 超市 ( R e d J a c k e t Or c h a r d C o . ) 。 带 回实 验室 编号 后 立 即存放 在 冷库 里待 用 。 1 . 2 方 法 作者 简 介 : 文 良娟 【 1 9 5 8 一 ) , 女, 副传授 、 硕 士生 导 师 , 主 要从 事 食 物 资本 的综 合 利 用 与 开 发 、 农 产 品 深 加 工 技 术 研 究 曾 获得 广 西科 技 进 步 三 等奖 、 广 , 西 农 牧 渔业 技 术 改 进 二 等 奖 , 2 0 0 5年 至 2 0 0 6年 公 派 赴 美 国 康 乃 尔 大 学 ( C 0 me l l U n i v e r s i t y , US A ) 做 访 问学 者 。 维普资讯 酿 酒科 技 2 0 0 8年 第 8 期( 总第 1 7 0期 ) ? HQU O R— M AK I N G S C I E N C E&T E C H NO L O GY 2 0 0 8 N o . 8 0 " o 1 . 1 7 0 ) 表1 苹 果 酒 中 甲醇 和 乙醇 的 含 量 发 酵 :① 分 别 取 上 述 4种 不 同 品种 的 苹 果 约 4 5 0 0 g用 锤 磨 机 ( Ha mme r Mi l l : F I T Z MI L L T r a d e Ma r k Mo d e l D Co m i n u t i n g Ma c h i n e ;Th e W. J . F I TZ— Co rt 1 an d 1 2 3 P AT R I C K C o . U S A)捣 碎混 匀,再 加 入酵母 ( P a s t e u r R e d , US A) 混匀后 分成 3份分 别转 移到 2 L的带 有空 气栓 的发酵 瓶 中 , 室温 下发酵 1 2 d 。②分 别取 上述 4 种 不 同品种 的苹果 约 4 5 0 0 g用① 法捣 碎 、插手 稀释 过 的果胶酶 R a p i d a s e AD E X— D混匀、 再 加 入 酵 母 O. O21 8 0. 023 2 O. O19 6 7. 25 7 .35 6. 7 3 0.1 6 78 0. 15 82 O .1 5 2 4 1O .5 9 1 0.5 6 1 0. 35 M e a n± S D * O . 0 2 2±0 . O 0 7 . 1 1 ±O . 3 4 O . 1 6± O . O 1 1 O . 5 O ±O . 1 3 F uj i 1 2 0 .04 33 0 .061 1 1 0 .2 3 1 1 .2 2 0 .1 49 2 0 .1 36 3 11 . 85 11 . 64 ( P a s t e u r Re d , U S A )混匀后 分 成 3份 别离 转移 到 2 L 的带有空 气栓 的发 酵瓶 中 , 与① 同前提 下发 酵 。 蒸馏 :在 发 酵完 成后 的苹 果 醪液 中按 比例 加 入 一 3 0 .04 43 9 .6 9 0.1 371 11 . 82 M e a n± S D * 0 . 0 5 0 ±0 . 0 1 1 0 . 3 8 ±0 . 7 8 0 . 1 4 ±0 . 01 1 1 . 7 7±O . 1 1 C ris pi n 1 0 .0 33 6 9. 59 0.1 9 06 1 5 3 5 定 量 的水在 搅拌 器 中搅拌 3 0 S 混 匀 ,低温 离心 分 离 ( RP M1 0 0 0 0、 2 0 ai r n: S o r v a l l I n s t r u me n t s , US A) 后 2 3 0. 035 8 O. O3 1 0. 32 9. 58 0.1 5 83 O.1 64 1 5 .4 2 1 5 .4 9 取2 5 0 mL上 清液 转 入 圆 底蒸 馏 瓶 中 进行 回流 冷凝 蒸馏 , 在 冰浴 中收 集蒸馏 液 9 0 mL待测 。 阐发 : 用 H 】 L C法分 析发 酵 蒸馏 液 中 甲醇 、 乙醇 M e a n ±S D *0 . 0 3 1 ±0 . 0 0 3 9 . 8 3 ±0 . 4 2 0 . 1 7 ±O . O 2 1 5 . 4 2 ±O . O 7 E mpi re 1 0. 038 3 9 .61 0 .13 72 9.5 9 的含量 。 色谱 阐发 前提 为 B i o — R a d Ami n e x H P X一 8 7 H 2 3 0. 028 6 0. 035 5 9 .91 9 .7 6 0 .1 3 49 0 .12 4 6 9 .5 4 8. 44 ( 3 0 0 x 7 . 8 m) , 进样 2 0 L, 洗脱液为 0 . 0 0 5 M H S O , 流速 0 . 7 mL / mi n ,温 度 5 0℃ :折 光 率 检 测 器 为 M e a n± S D *0 . 0 3 4 ±0 . 0 0 5 9 . 7 6 ±0 . 1 5 O . 1 3± O . O 1 9 . 1 9± O . 6 5 K n a u e r K - 2 3 0 0 ( S o n n t e k I n c . , US A ) 标 准溶 液一组 为 注 :+ 平 均 值 ±标 准 偏 差 。 1 %的乙 酸和 1 %甲醇 的 夹杂 液 ,另 一组 为 0 . 1 %的 乙 由表 1可看 出 ,果 胶 酶 的插手 可促 进苹 果 的发酵 , 提高 乙醇 的得 率 。 乙醇含量 的提 高根 据不 同的 品种有 所 酸、 0 . 1 %甲醇 、 0 . 1 %葡 萄 糖和 0 . 9 5%的 乙醇 夹杂 液 , 使 用 的 化 学试 剂 均 为 美 国 费 雪 尔 公 司 ( F i s h e r S c i e n t i i f c , US A) 生 产 的阐发 纯 级 。每个样 品平行 测定 3次 取平 均 值。 差 异 ,与 未 加 入 果 胶 酶 的 结 果 相 比力 , C o r t l a n d 、 F u j i 、 C r i s p i n蒸 馏 酒 中 乙醇 含 量分 别 增 加 了 3 _ 3 9% 、 1 _ 3 9 %、 5 . 5 9% , 而 E mp i r e中 的乙醇 含量则 略减 少 了 0 . 5 7%。这 与不 同品种 的苹果 特 性 及其 天然 存 在 的化 学 物 质 的组 成有着 亲近 的关 系 。 由表 1 也可看出。 果 胶酶 ( R a p i d a s e AD E X — D) 的 加 入 在提 高 苹果 发酵 液 中乙醇 含量 的 同时 , 也会 不 同程度 地 提 高发酵 醪液 中无害 物质 甲醇 的含量 。 加 入果胶 酶使 得 C o t r l a n d 、 F u j i 、 C r i s p i n 、 E mp i r e蒸 馏 酒 中 的 甲醇 含 量 与 未 加 入 果 胶 酶 的结 果 相 比力 分 别 增 加 了 0 . 1 3 8% 、 0 . 0 9% 、 0 . 1 3 9% 和 0 . 0 9 6% 。 把 加 入 果 胶 酶 ( R a p i d a s e A DE X— D) 和 未 加 入 果 胶 酶 的 苹 果 蒸 馏 酒 中 的 甲 醇 含 量 9 . 4 9 0 . 1 %葡 萄糖 的 吸 收峰 ; 1 5 . 8 7 0 . 1 % 乙酸 的 吸 收 峰 ; 换算 成 酒精 度 为 1 0 0%v o l 的苹 果 白兰地 中 甲醇 的含量 ( 见表 2 ) 。 2 0 . 2 4 0 。 l %甲醇 的吸 收 峰 : 2 2 . 9 2 0 . 9 5 % L醇 的 吸 收 峰 。 图 1 标 准 工作 液 的 H P L C谱 图 表 2结 果表 明 , 在苹 果发 酵过 程 中加人 果 胶酶 其 蒸 馏酒 中的 甲醇含 量增 加很 多 , 与我 国国度标 准 划定 的 白 兰地 中甲醇 的最低 限量 2 g / L( 以乙醇 1 0 0%v o l 计较 ) 相 2 结 果与分 析 尝试结 果表 明 , 果 胶酶 ( R a p i d a s e AD E X— D) 的插手 可 以推进 苹果 中 的果胶 物 质 的分 解 , 加速 苹果 的发 酵过 程, 改善 发 酵 醪液 的黏 度 , 即加 了果 胶 酶 的发 酵 醪 液 的 黏 度 较着低 于 未加 果胶 酶 的醪液 , 而 且蒸 馏 出来 的苹 果 比力 .每 1 L中超 出规 定限 量 的 4 . 8 ~6倍 ,其 中 C o r t — l a n d中的 甲醇含 量增 加最 多 , 为 1 2 g / L 。 不 同 品种 的 苹果 在 发 酵 过程 中加 入 果 胶 酶 对 发 酵 醪液 中甲醇 、 乙醇 含量 的 影响 纷歧 样 , 这和 J o h n n y I A n — 酒 也 比未 加 入果 胶 酶 的更 澄清 、 透 亮, 并 且 能很 好 地 保 留苹果 特有 的清香 。结 果见 表 1 。 d r a o u s [ 3 ] 等人 对 G a l a a p p l e s , R e d D e l i c i o u s a p p l e s , G r a n n y S mi t h a p p l e s , B a t r l e t t p e a r s 的研 究 结 果 分歧 。次要 是 由 维普资讯 文良 娟, Y o n g D . H 趔g 垦 d w 垒 里 : 幽 : 墨壁堕芏墨塑垒壁主里竖 堕 表2 换算成酒 精度为1 0 0 % o I 芏 自兰地 一中 _ 里 醒盟盒量 一 并且各品种 中天然具有的果胶酶的活性也不相 同。 3 结 论 应 用果 胶 酶在 苹 果 白兰 地 的 出产 过 程 中既 能提 高 乙醇 的含 量 , 同时也会 提 高发 酵醪 液 中 甲醇等有 害 物质 的含 量 。 因而 , 在利 用果 胶酶增 加果 酒 的产量 时 , 必 必要 同时考虑 它带来 的有 害物 质 的添加 。 果胶 酶在 果酒 出产 中的使用 还有 许 多 问题有 待 于进 一步 的探 讨和研 究 , 以 包管 出产 的果酒 更 平安 。 参考 文献 : [ I 】 A l o n s o , J . , M. T . R o d r i g u e z , a n d W C a n e t . P u r i i f c a t i i o n nd a c h ra a c t e r i z a t i o n o f f o u r p e c t i n e s t e r a s e s f r o m s we e t c h e r r y ( P mn u s a v i u m) [ J ] . J . A g r i c . F o o d C h e m. 1 9 9 6 , 4 4: 5 7 2 — 5 7 7 . [ 2 2 ] P i l n i k , W. , a n d A. G. J . Vo r g a n . P e c t i c e n z y m e s i n f r u i t nd a v e g e t a b l e j u i c e ma n u f a c t u r e . I n E n z y me s i n F o o d P r o c e s s i n g . 3 d e d . T . Na g o d a wi t h a n a a n d G. R e e d ( E d s . ) [ M】 . Ne w Y o r k : Ac a d e mi c P r e s s , 1 7 9 -1 9 1 . [ 3 】 J o h n n y I . A n d r a o u s , Mi c h a e l J . C l a u s , e t a 1 . E f f e c t o f l i q u e f a c ‘ t i o n e n z y me s o n me t h no a l c o n c e n t r a t i o n o f d i s t i l l e d f r u i t 注:+ 平 均 值 土标 准 偏 差 。 s p i r i t s [ J ] . Am. J . E n o 1 . Vi t i c . 2 0 0 4 , 5 5 ( 2 ) : 1 9 9 - 2 0 1 . [ 4 】 G B1 1 8 5 6 — 1 9 9 7 , 白兰地 标 准 [ S 】 . [ 5 ] 王璋 , 等译 . 食 品化 学 ( 第三版) [ M】 . 北京 : 轻 工 业 出 版社 , 于不 同的苹 果 品种 中本 身所 含 的糖 分 、果胶 含量 不 同 , ÷} _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { . } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ? } _ { ’ } _ { ‘ } _ { ‘ } _ { ‘ } _ { ’ } _ { ‘ } _ { l } 中国轻工业出书社图书邮购 目次 书名 酒 精与 蒸馏 酒工 艺学 酒 精工 艺学( 中职教 材) 玉米 酒精 出产 新技 术 白酒酿 造 工教程 ( 上X 基 础 学问) 白酒酿 造 工教程 ( 中X 初 级 中级高 级 工适 用) 定 价 ( 元/ 册) 5 5 l 8 5 0 2 5 2 2 邮 费 ( 元/ 册) 8 3 8 4 4 书 名 葡 萄酒 酿造 与欣 赏 葡 萄酒 工业 手册 白兰 地工 艺学 } 苹果 酒酿 造技 术 特 种啤 酒酿 造技 术 订价 ( 元/ 册) 1 6 4 8 2 0 4 3 2 4 邮 费 ( 元/ 册) 3 7 4 7 4 } 白酒酿 造工 教程 ( 下X 技师 高 级技 师适 用) 白酒 出产 手艺 全书 新型 白酒 出产 与勾 调技 术 问答 新型 白酒 勾调 手艺 与生 产工 艺 白酒 勾兑技 术 问答 白酒 批评 与勾 兑 配制 酒生 产问答 4 5 1 2 0 3 2 1 5 1 6 2 0 2 5 7 1 8 5 3 3 4 4 啤 酒生 产工 艺( 技 工教材 ) 啤 酒工 艺学 ( 中职教 材) 黄 酒和 清酒 出产 问答 药酒 A B C 药 酒生 产实 用技 术 药 酒配 方 8 0 0例 ’ 酶 制剂应 用 手册 4 8 3 6 2 5 1 0 2 8 1 5 2 8 7 5 4 2 4 3 4 新版 配制 酒配 方 生料 酿酒技 术 小 曲白酒生 产指 南 风型 白酒 出产 问答 风型 白酒生 产技 术 酿造 酒 工艺学 ( 第 二版 ) } 英 汉意 法葡 萄酿 酒词 典 葡 萄酒 酿造 学—— 原 理及 应 用( 引进 版) } 国际葡 萄酿 酒药 典一 一葡 萄 酿酒 辅料 尺度 葡萄滔 品尝法 2 0 3 6 2 2 3 5 3 0 5 0 4 5 8 8 2 8 2 0 4 5 4 5 5 8 7 1 3 4 4 } 新 编 酶制 剂实 用技 术手 册 酵 母 出产 与应 用手 册 新 编调 酒师 手册 调 酒师教 程 } 发酵 食物微 生 物学( 引进版 ) 生物 工程 设 备 发酵 工场 设 备( 中职 教材 ) 发酵 工场 设 计概 论( 职教 教材 ) 中 国酿 酒科 技发 展史 3 5 5 0 3 6 4 0 8 5 5 0 4 5 . 2 5 2 8 1 2 0 5 8 5 6 1 3 8 7 4 1 8 邮政编 码 :1 0 0 7 4 0 联 系 电线 2 9 传 线 )笔迹 务必 清晰 , 免得误 投 。在汇 款单 的“ 附言” 栏 内注 明所 购 书名 和册 数 。 ( 3 )有} 号为近 期 出书 新书 。

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