发酵前处理对沙棘树莓冰酒氨基酸的影响

发酵前处理对沙棘树莓冰酒氨基酸的影响 第 40卷 第 3期 Vol.40.?.3 酿 酒 2013年 5月 May, 2013 LIQUOR MAKING 文章编号:1002-8110(2013) 03-0084-05 发酵前处理对沙棘树莓冰酒氨基酸的影响 马荣山,郭 宇 (沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110866) 摘 要:以沙棘汁和树莓汁为原料,混合果汁经D 101-I大孔吸附树脂过滤,分别对处理过的果汁和未处理的果 汁调整初始糖度 12, pH4.2,接入 1.2‰活性干酵母,采用流加发酵优化发酵,经陈酿得到沙棘树莓冰酒。本实 验采用 L-8800全自动氨基酸分析仪对两种发酵冰酒的氨基酸成分进行检测。结果明发酵前对混合果汁用树 脂处理,氨基酸含量相对多些,与此同时能有效控制沙棘树莓酒陈酿过程中的褐变,提高稳定性,改善酒的口感。 关键词:沙棘汁;树莓汁;树脂;发酵;氨基酸 中图分类号: TS262.7; TS261.4; TS201.2 文献标识码: B Effect of Original Juice Treatment Before Fermentation on the Amino Acid of Sea-buckthorn and Raspberry Ice Wine MA Rong-shan, GUO Yu (Food Science College of Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, Liaoning,China) Abstract:Fruit wine was prepared by using sea-buckthorn and raspberry as raw materials, mixed fruit juice by D 101-I resin, processed orange juice and original juice were regulated to original sugar concentration of 12% and pH 4.2. Then added active dry yeast of 1.2‰,the process conditions of sea-buckthorn and raspberry wine fed-batch fermentation were optimized. In this study, the sea-buckthorn wine was detected after aging by the amino acid analyzer. It was found that The amino acid content of processed orange juice were relatively more.The sea buckthorn and raspberry wine browning can be controlled. Stability was improved, the taste was improved. Key words: sea-buckthorn juice;raspberry juice;resins;fermentation;Amino acids 沙棘又名酸刺、黑刺、酸刺柳,是胡颓子科沙棘 防治心脏病、降低胆固醇、 消除便秘等功能,是重要 [2] 属灌木或乔木。国内分布于华北、西北、西南等地。 的保健果品 。 沙棘为药食同源植物。现代科学研究表明,沙棘果、 冰酒最初于 1794年诞生在德国的弗兰克尼 沙棘叶富含多种生物活性物质和营养成分,广泛用 (Franconia)。经过 2000多年的发展,冰酒已经成为 [3] 于医药、食品、饮料、化妆品等领域,具有极高的经 酒中极品 。沙棘树莓冰酒是根据 VQA(加拿大酒商 [1] 济价值,受到国内外学者的青睐 。树莓(Raspber- 质量联盟)对冰酒(Icewine)的定义加工酿造而成的, ,属蔷薇科悬钩子属,是 在-7?以下的天气采摘自然冰冻的沙棘果实,沙棘 ry),又称覆盆子、马林、托盘 多年生落叶小灌木类。树莓果实为聚合浆果,柔嫩 果在冰冻状态下进行压榨,榨出沙棘果汁。沙棘树莓 多汁,香味浓郁,风味独特,色泽诱人,被世人誉为 冰白果酒是采用冰冻后的沙棘及树莓果汁进行发 “黄金水果”。树莓不仅含有多种对人体有益的碳水 酵,发酵前对果汁处理,经过陈酿制而成的。利用离 化合物、维生素、矿物质等营养成分,而且富含酚类 子交换技术能有效吸附金属离子,从而降低果酒中 [4] 。 及其他活性成分红树莓具有明显的抗癌、防衰老、 金属离子的含量 Benitez等 采用离子交换树脂处 理白葡萄酒,结果表明,该法能显著降低金属离子和 收稿日期: 2013-03-31 作者简介:马荣山(1961-),男,副教授,本科, 从事食品发酵、生物技术及 多酚物质的含量,并具有显著减少其褐变的趋势,而 添加剂等工作。 。本实验采用 对酒的感官特性没有不良影响 D *通讯作者:郭 宇1987-,女,在读硕士研究生,研究方向:食品发酵, 101-I大孔吸附树脂对果汁进行处理,可吸附一些不 ufoguoyu@126。 84第三期 马荣山,等:发酵前处理对沙棘树莓冰酒氨基酸的影响 2013 [5] 利于酒风味形成的涩味物质 ,减少酒的褐变提高沙 沙棘树莓汁?调整成分?巴氏杀菌?降温? 棘树莓冰酒的质量。而沙棘树莓果酒在保留了天然 酒精发酵?煎酒灭活?澄清?陈酿 ,进一步提高 果汁的营养成分和保健功能的基础上 ? 了其中重要生理活性物质,除了具有特殊的风味 安琪葡萄酒高活性干酵母?活化 外,也有很高的营养价值。氨基酸是果酒的主要营 1.2.3 操作要点 养成分之一,准确测定果酒的氨基酸成分及含量对 1.2.3.2 沙棘汁与树莓汁的配比 研究沙棘树莓冰酒的营养价值和酒质的控制有着 以沙棘汁为主体,树莓汁加入 10%,混合。 极其重要的意义。 1.2.3.3酶解 [6] 常用的氨基酸分析方法有氨基酸自动分析仪法 , 为了增强澄清效果和提高出汁率,向果汁中添 [7] [8] 高效液相色谱法 ,液质联用法 。本实验采用氨基酸 加果胶酶,添加量为果浆重的 0.43%,并于 47?水 分析仪法。其原理是采用柱后茚三酮法来测定样品 浴保温 2.5h。 中的各种氨基酸含量。即经过前处理的体液标本从 1.2.3.4树脂处理沙棘树莓汁 自动进样器进入保护柱进行预分离, 然后再进入分 用天平称取 32g的D 101-I树脂,加入高于树 离柱分离, 并与泵 2吸入的茚三酮溶液在混合器混 脂层 10~20cm的乙醇浸泡 3~4h, 然后放净洗涤液, 合,送入反应柱反应后生成深蓝色的液体,最后送检 用清水充分淋洗至无明显乙醇气味。将预处理好的 [9] 测器经光电比色计检测标本中各种氨基酸的含量 。 树脂装柱中,经过处理的沙棘树莓汁以一定流速通 应试剂是在与氨基酸反应前才将两种反应液 R1、 过交换柱。 R2进行实时混合,有效的延长了反应液的使用期 1.2.3.5调节成分 限、且不需要额外的制冷装置存放。具有灵敏度高, 调整糖度,加入一定量的饴糖,使初始糖度达到 快速、分辨率高的特点。 12,调整酸度,使果汁 pH约为 4.2。 1 材料和方法 1.2.3.6酵母活化 1.1 仪器和试剂 对安琪酵母进行活化,配置 2%的蔗糖溶液,使 沙棘汁:建平鑫盛沙棘有限公司;红树莓:产自 酵母?糖液 1?15,活化温度为 35?,活化 30min。 沈阳东陵区树莓基地;果胶酶:(5000u/mL):河南郑 1.2.3.7酒精发酵 州雅大生物工程股份有限公司;饴糖沈阳科新食品 将活化好的酵母菌液按照比例接入调整好成分 添加剂有限公司生产;D 101-I树脂:郑州勤实科技 的沙棘树莓混合果汁中,封口,将其放在恒温培养箱 有限公司;安琪牌葡萄酒高活性干酵母:安琪酵母股 中,置于 18-22?发酵,接种量为 1.2‰,采用流加糖 份有限公司;数显恒温水浴锅(HH-6) :国华电器有 发酵,在 4、 6d,流加糖 40mL至还原糖含量变化不大 限公司;恒温培养箱:南京实验仪器厂;JD-200-2电 时发酵结束。 子天平:北京奥多利斯仪器系统有限公司;PHS-25C 1.2.3.8煎酒灭活 型精密 pH计:上海康仪仪器有限公司;手持糖度仪 将酒精发酵后的树莓液 置于 65?,保温 30min, 成都光学厂;高压灭菌锅:上海博迅实业有限公司医 杀灭其中的酵母菌,终 止发酵。 ,紫外 疗设备厂;日立 L-8800全自动氨基酸分析仪 1.2.3.9 发酵结束澄清 检测器;柠檬酸的钠盐作缓冲液;氢氧化钠再生液; 选用 1.8%硅藻土?0.3% 明胶复合澄清剂进行 茚三酮衍生试剂自己配置;氨基酸标准样品由日立 澄清,过滤。 。 公司提供 1.2.4.0陈酿 1.2 实验方法 过滤后的酒放入干净的酒瓶中,装满、密封、避 1.2.1 沙棘树莓汁发酵前处理 光陈酿。 沙棘树莓汁按一定比例混合?果胶酶酶解?过 1.2.4.1理化指标 滤?树脂处理?沙棘树莓清汁 酒精体积分数: 12%;还原糖含量以葡萄糖计 1.2.2 沙棘树莓冰白果酒的发酵工艺 ?3.9g/L。 85第三期 酿 酒 2013 1.2.4.2微生物指标 量,所得到的样品色谱图见图 2。 大肠菌群?30个 /L,细菌总数?50个 /mL,致 。 病菌不得检出 1.3 沙棘树莓酒氨基酸的测定 1.3.1 样品前处理 取 5mL的酒样于蒸发皿中,将其蒸干,在转移到 水解管中.加入 6mol/L HCl,在抽真空的条件下,在 110?水解 24h,静置放凉,在定容到 50mL。取 1mL 样品蒸干,加 2.5 毫升, 0.02mol/L HCl上机。上机样 品及缓冲液都要过 0.22μm滤膜。除去溶剂中机械 杂质。 时间 /min 1.3.2 色谱条件 图 1 氨基酸标准色谱图 氨基柱(2650L φ4.6*40L);保护住(2μm);分 表 2 标准样品氨基酸分析结果 析柱(2622C φ4.6*40L磺酸型的强酸性阳离子交 -1 Name AT Area Content/mg? g 换树脂,它是由磺化苯乙烯和二乙烯苯聚合而成); Asp 5.44 725598 266.200 温度 57?;反应柱φ4.6*40(反应温度 135?);检 Thr 6.24 769443 238.200 Ser 6.87 767326 210.200 测单元:紫外检测器 ;频道 1为 570nm,,频道 2为 Glu 7.56 704899 294.200 440nm。 Gly 11.15 776259 150.200 表 1 氨基酸分析洗脱程序 Ala 12.49 702178 178.200 Time %B %B %B %B %B Cya 13.92 719652 480.600 1 2 3 4 5 Val 14.45 711512 234.400 0.0 100 0 0 0 0 Met 15.43 709691 298.400 3.0 100 0 0 0 0 Ile 17.64 725198 262.400 3.1 0 100 0 0 0 Leu 18.65 796325 262.400 7.0 0 100 0 0 0 Tye 19.56 764715 362.400 7.1 0 0 100 0 0 Phe 20.39 714645 330.400 14.8 0 0 100 0 0 Lya 22.92 849866 292.400 14.9 0 0 100 0 0 NH 24.23 2452129 34.000 3 29.0 0 0 0 0 100 His 25.05 642202 310.400 29.1 0 0 \0 0 100 Arg 28.92 730372 348.400 32.0 0 0 0 0 100 Pro 8.36 413495 460.400 32.1 0 0 0 0 100 14675566 5013.800 33.0 0 0 0 0 100 33.1 0 100 0 0 0 34.0 0 100 0 0 0 34.1 100 0 0 0 0 37.0 100 0 0 0 0 37.1 100 0 0 0 0 53.0 100 0 0 0 0 2 结果与讨论 2.1 氨基酸的色谱分离 实验所测得定氨基酸标样色谱图见图 1。 2.2 样品 1中氨基酸的分析 选取样品 1进行检测,样品 1为发酵前经过树 时间 /min 脂处理的沙棘树莓酒, 以保留时间定性,外标法定 图 2 样品 1中氨基酸 色谱图 86第三期 马荣山,等:发酵前处理对沙棘树莓冰酒氨基酸的影响 2013 表 3 样品 1中氨基酸分析结果 -1 Name AT Area Content/mg? g Asp 5.40 498910 0.229 Thr 6.19 153392 0.059 Ser 6.83 277610 0.095 Glu 7.53 651404 0.340 Gly 11.13 1945688 0.471 Ala 12.48 659058 0.209 Cya 13.84 55754 0.047 Val 14.48 210225 0.087 时间 /min Met 15.53 17569 0.009 图 3 样品 2中氨基酸色谱图 Ile 17.72 111442 0.050 3 结论 Leu 18.73 245731 0.101 沙棘树莓冰白果酒中有人体需要的必须氨基 Tye 19.64 31313 0.019 Phe 20.44 131545 0.076 酸,在沙棘汁中添加一定量的树莓汁,在发酵前对 Lya 22.95 217814 0.094 混合后的沙棘树莓汁用D 101-I大孔吸附树脂处 NH 24.23 853964 0.015 3 理,可吸附大量氧化酶及一些不利于酒风味形成的 His 25.08 38508 0.023 涩味物质,降低金属离子,可减少酒的褐变,与此同时 Arg 29.00 252419 0.151 改善沙棘酒的口感,最终得到透明清亮,果香柔和,酒 Pro 8.33 257634 0.359 质柔顺的沙棘树莓冰白酒. 沙棘树莓酒中氨基酸的 6352346 2.432 存在直接影响酒的口感品质, 氨基酸本身除了呈现 2.3 样品 2中氨基酸的分析 出酸、甜、苦、鲜等各种味道,给沙棘树莓酒提供了丰 选取样品 2进行检测,样品 2为未在发酵前经 富饱满的感官特征外,还与酒中的醇类、酯类、有机 ,外标法 过树脂处理的沙棘树莓酒,以保留时间定性 酸、羰基化合物和萜烯化合物等协同构成了沙棘树 定量,所得到的样品色谱图见图 3。 莓酒的特有风味, 赋予了沙棘树莓酒较高的营养价 表 4 样品 2中氨基酸分析结果 值。沙棘树莓酒中的氨基酸主要来源于原料及辅料 -1 Name AT Area Content/mg? g 中的蛋白质酶解,酵母发酵过程中的代谢产物和发 Asp 5.40 401759 0.184 [10] 酵完毕后酵母细胞的自溶 。而不同的发酵工艺对 Thr 6.19 162582 0.063 Ser 6.83 206952 0.071 沙棘树莓酒的氨基酸含量有很大影响。由表 4可知, Glu 7.53 383694 0.200 本实验在发酵前未经处理最终酿制成的沙棘树莓酒 Gly 11.13 320798 0.078 氨基酸总量为 1.414mg/g,由表 3可知,在发酵前对 Ala 12.48 261249 0.080 沙棘树莓汁经过树脂处理后再进行发酵,最终得到 Cya 13.80 6877 0.006 的冰果酒的总氨基酸含量为 2.432mg/g因此在发酵 Val 14.45 152176 0.062 Met 15.32 242 0.001 前用树脂处理果汁得到的果酒氨基酸含量更高些。 Ile 17.69 118704 0.054 通过测定沙棘树莓冰酒的氨基酸对沙棘树莓酒的进 Leu 12.71 178034 0.073 一步研究有着重要的意义。 Tye 19.61 72302 0.043 [参考文献] Phe 20.44 117452 0.062 [1]丁小林,秦利平.沙棘中的营养成分与生物活性物质研究进展[J].中 Lya 22.95 191251 0.032 国食物与营养,20089:57-59, NH 24.22 1159480 0.020 3 [2]王文芝.树莓果实营养成分初报[J].西北园艺, 2001, 3: 13-14 His 25.08 47444 0.029 [3]李志江,刘彬,戴凌燕,等.冰酒的研究现状与发展趋势[J].酿酒, Arg 29.03 67400 0.040 2006(4): 48-50. Pro 8.33 187042 0.260 [4]BENITEZ P,CASTRO R,BARROSO C G.Removal of iron,cop- 3840576 1.414 perand manganese from white wines through ion exchange 87第 40卷 第 3期 Vol.40.?.3 酿 酒 2013年 5月 May, 2013 LIQUOR MAKING 文章编号:1002-8110(2013) 03-0088-03 酒精糟废水微生物絮凝剂的研究 1 2 常洪娟 ,佟晓芳 (1.黑龙江省轻工科学研究院,黑龙江 哈尔滨 150010; ,黑龙江 2.黑龙江省质量监督检测研究院 哈尔滨 150050) 摘 要:通过副干酪乳杆菌诱变筛选,获得胞外多糖高产菌株,试验得出高产 菌株的最佳生产工艺,制备乳酸菌 微生物絮凝剂并应用于酒精糟液,絮凝率达 95.5%, COD去除率 97.5%。 关键词:诱变;多糖;絮凝剂 中图分类号: TS262.2; X703 文献标识码: B Study on the Biological Flocculants of Alcohol Distillery Residues Wastewater CHANG Hong-juan,TONG Xiao-fang Abstract:In this paper, by mutation screening of lactobacillus paracasei, we got the high-yield strains of the extracellular polysaccharide, and obtained the best production process of high-yield strains, preparation of lactic acid bacteria microbial flocculant and used it in alcohol distillery residues wastewater, flocculation rate of 95.5% ,COD removal efficiency of 97.5%. Key words: mutagenesis;polysaccharides;flocculants 0 引言 中污染环境的有机氮源转化成微生物絮凝剂,不仅 酒精糟水中富含蛋白质、酵母代谢物及酒精酵 可以应用于酒精糟废水絮凝,而且可以应用于有机 ,但又是污染环 母菌体,是微生物生长良好的氮源 物含量高的废水处理,符合我国一贯倡导的节能减 境的罪魁祸首,环保部门要求酒精生产企业废水排 排的产业政策。 放前必须进行处理,将 COD和 BOD指标降至国家 1 材料与方法 要求的废水排放标准后才允许排放,即便是这样, 1.1 实验材料与仪器 由于酒精企业的不断兴起和产能的逐渐扩大,污水 1.1.1实验材料 对环境的影响日趋严重,而酒精糟污水中氮源流 原始菌种: 副干酪乳杆菌 CICC22812采购于中 失,造成严重浪费。本项目针对目前酒精厂情况,以 国工业微生物菌种保藏管理中心。 酒精糟废水为原料研究微生物絮凝剂,巧妙将废水 培养基:西红柿汁 10g,吐温 80 0.05g,酵母膏 0.75g,蛋白胨 0.75g,葡萄糖 1g,磷酸氢二钾 0.2g,碳 收稿日期: 2013-03-13 酸钙 1g,水 90g, pH7.0,西红柿汁制备:西红柿榨汁 作者简介:常洪娟(1979-),女,本科,哈尔滨人,主要从事食品检测工 [1-2] 作。 制得。pH 6.7, 0.10Mpa灭菌 15min 。 techniques:effects on their organoleptic characteristics and suscep- chromatographic analysis of amino acids in food,beverages and feedstuff tibility to browning[J].Analytica Chimica Acta,2002,458:197-202. [J].Journal of Chromatography A,1998,798: 9-17. [5]吴丽华,李建科.树脂在现代果汁加工中的应用[J].食品研究与开 [8]王 一红,冯家力,潘振球,等.液相色谱 /质谱联用技术分析 18种 发,2006,279:173-175 游离氨基酸[J].中国卫生检验杂志,2006,162: 161-163. [6]H.Yu, //.g, //0>..Direct and simultaneous determi-nation of [9]王永辉,李培兵,邓炳楠,等.日立 L-8800型氨基酸分析仪检测牛乳 amino acids and sugars in rice wine by high-perfor-mance 中掺加动 物蛋白水解物 [J].中国卫生检验杂志,2009,1911: 2547 anion-exchange chromatography with integrated pulsedamperometric -2548 detection[J].Chromatographia,2003,57,721-728. [10]Wiwat Lamoolphak,Motonobu Goto,Mitsuru Sasaki,et al Hy- [7]Dany Heems,Genevieve Luck,Christophe Fraudeau,et al.Fully automated drothermaldecomposition of yeast cells for production ofproteins and precolumn derivatization,on-line dialysis and high-performance liquid amino acids[J].Journal of Hazardous Materials,2006,B137: 1643-1648. 88