2.1不同清洗方法的不同葡萄發酵過程中的菌群變化
圖1不同清洗方法的葡萄發酵過程中的菌群變化
由圖1A可知,經不同方式清洗的洁净酒发酵效究葡萄初始酵母菌數量為對照組>自來水>1%澱粉液>1%鹽水;發酵0~6d各實驗組的酵母數量差別很小,8d後鹽水處理組酵母菌數量最多,度葡達到約1.26×1010個/mL,葡萄其次為澱粉液處理組,果研酵母菌數量達到3.47×109個/mL,不同自來水處理組和對照組酵母菌數量最少,洁净酒发酵效究酵母菌數量分別是度葡1.10×109和1.26×108個/mL。由圖1B可知,葡萄初始細菌數以澱粉液和鹽水處理較少,果研細菌數分別為9.00×102和1.00×103個/mL,不同整個發酵過程中隻有第8天的洁净酒发酵效究細菌數量高於對照組(可能是測量誤差引起的),其餘時間均低於對照組。度葡由圖1C可知,葡萄在發酵過程中,果研各實驗組的黴菌數均表現為發酵4d達到最大值後降低,清洗組黴菌數量一直低於對照組,鹽水處理組的黴菌在第12天全部消失,澱粉液處理組比對照組和自來水處理組的黴菌數量下降快。
產生這些現象的原因主要是在發酵過程中,隨著營養物質的消耗,酵母逐漸占據優勢。鹽水處理組能夠清洗掉較多的細菌和黴菌,整個發酵過程中的細菌和黴菌數量比其他組少,與酵母的營養競爭弱,更有利於酵母的生長,發酵後期的酵母數量也就比其他實驗組多。澱粉液處理組的細菌和黴菌雖然前期略多,但後期較少,所以發酵後期的酵母菌數量也比較多,可能與清洗去除葡萄表皮的化學物質(比如農藥)有關。
綜上分析,用1%鹽水或1%澱粉液清洗葡萄有助於減少黴菌和細菌數量,提高葡萄潔淨度,提高發酵過程中酵母數量,從而有利於葡萄酒的釀造。
2.2不同清洗方法的葡萄發酵過程中的還原糖及可溶性固形物含量變化
圖2不同清洗方法的葡萄發酵過程中的還原糖及可溶性固形物含量變化
由圖2A和圖2B可知,發酵過程中的還原糖和可溶性固形物的變化趨勢相同。各實驗組的還原糖和可溶性固形物均在發酵的前10d快速下降,下降速度和幅度依次為鹽水處理組>澱粉液處理組>自來水處理組>對照組;發酵12d後各實驗組的還原糖和可溶性固形物含量基本穩定並且很接近。經鹽水處理的葡萄初始微生物數量較少,而發酵過程中酵母數量較多,因此其發酵效率較高,表現出還原糖和可溶性固形物的消耗較多較快。這與PRETORIUSIS等用檸檬酸鹽清洗液清洗葡萄明顯減少有害微生物提高發酵效率的研究結果類似。
結果表明,用1%鹽水、1%澱粉液或自來水清洗的釀酒葡萄,僅在葡萄酒發酵過程中表現出還原糖和可溶性固形物消耗的差別,但發酵終點的含量很相近。用1%鹽水或1%澱粉液清洗葡萄能有效的去除果皮上的微生物,從而更有利於發酵過程中酵母菌的生長和代謝,促進還原糖和可溶性固形物的消耗,提高葡萄酒發酵效率。
2.3不同清洗方法的葡萄發酵過程中的乙醇和乙酸含量變化
圖3不同清洗方法的葡萄發酵過程中的乙醇(A)和乙酸(B)含量變化
由圖3A可知,不同實驗組的葡萄在發酵過程中乙醇生成規律基本一致。在發酵的前2d均未產生乙醇;隨後快速產生乙醇,對照組和自來水處理組在發酵6d和12d開始出現產乙醇減慢。20d後原料逐漸消耗殆盡,乙醇含量開始趨向平穩。在整個發酵過程中,清洗組的乙醇含量都要高於對照組,其中1%鹽水處理組的乙醇含量最高,對照組的乙醇含量最低。在發酵初期葡萄漿內有較多溶解氧,酵母主要進行生長和繁殖。細胞生長繁殖消耗大量的溶解氧,隨後酵母菌在相對厭氧的環境下代謝產乙醇。由於清洗組比對照組的細菌和黴菌數量少,酵母在競爭中迅速占據優勢,能夠更快更多產乙醇,其中,鹽水處理組最終的乙醇含量最高。
由圖3B可知,在葡萄酒發酵過程中,乙酸含量逐漸升高。在發酵前3d,澱粉處理組迅速生成乙酸,在發酵3~5d保持穩定;在發酵後期,自來水處理組的乙酸含量最高,其次為對照組;在2~26d發酵過程中,1%鹽水處理組的乙酸生成量一直比其他組低。
綜上分析,1%鹽水清洗葡萄可提高發酵過程中乙醇的生成速率和葡萄酒中的乙醇含量,1%澱粉液處理的效果次之。1%鹽水清洗能夠更好的清洗掉葡萄上的醋酸菌,減少發酵過程中醋酸的產生,1%澱粉液清洗的效果次之。
2.4不同清洗方法的葡萄發酵過程中的香氣物質含量變化
由圖4A~4D可知,高級醇的生成主要集中在發酵的前期和中期。在發酵過程中,異丁醇一直處於上升狀態,異戊醇、β-苯乙醇和2,3-丁二醇含量先升高後降低。在發酵過程中的大多數時段,自來水處理組的異丁醇、異戊醇和β-苯乙醇的生成量最高,其次為1%鹽水處理組,處理組中1%澱粉液處理組的異丁醇生成量最低,對照組異戊醇和β-苯乙醇的生成量最低。葡萄在發酵過程中異戊醇含量均高於其他高級醇,分別占高級醇含量的67%~81%。對照組、自來水、1%鹽水及1%澱粉液處理組的葡萄所釀的葡萄酒中總高級醇含量依次為63.89mg/L、105.37mg/L、98.73mg/L和142.79mg/L。當葡萄酒中高級醇的總量≤300mg/L時,高級醇的含量越高,葡萄酒的風味就越複雜。對比四組高級醇總量,發現對葡萄進行清洗能夠提高葡萄酒的風味複雜性。其中澱粉液處理的效果最好,其次是自來水和鹽水。
由圖4E和圖4F可知,清洗過的葡萄釀造的葡萄酒中乳酸乙酯和乙酸乙酯的產量明顯比對照組低,自來水處理組是所有清洗組中酯類化合物生成量較多的,這可能與清洗過的葡萄上細菌數量少,產生的乙酸或乙醇的產量少有關。與高級醇相比,酯類物質的形成過程更為複雜,酯類物質的合成可能受有機酸和高級醇的影響,有機酸經酯化反應生成相應的酯,乙酸乙酯就是其中的一種,因其獨特的甜味和果香味,被作為葡萄酒中重要的風味物質,但葡萄酒中乙酸乙酯含量也不宜過高,濃度過高時容易產生刺激性氣味。葡萄酒釀造過程中乙酸乙酯含量與乙酸含量正相關。鹽水處理組乙酸產生量最低,所以乙酸乙酯的生成量也最低,葡萄酒中的總酯含量也就最低。
綜上分析,清洗葡萄能夠提高葡萄酒的異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇以及總高級醇含量,但會降低2,3-丁二醇含量和酯類化合物總含量。1%澱粉清洗有助於提高葡萄酒中高級醇的含量,最有利於提高葡萄酒的風味複雜性。
3結論
采用1%鹽水、1%澱粉液和自來水清洗赤霞珠葡萄,發現經不同清洗方式處理的葡萄在發酵過程中酵母菌、細菌和黴菌數量、還原糖消耗量、可溶性物質含量以及乙醇、乙酸和典型香氣物質的含量差異顯著(P<0.05)。清洗或者提高葡萄清潔度都有助於提高發酵過程中酵母菌數量、糖和可溶性固形物消耗速率、乙醇生成速率和產量以及高級醇產量,減少黴菌和細菌數量、乙酸生成速率和產量,1%鹽水和1%澱粉液清洗的葡萄發酵效果更突出。足以見得,葡萄的清潔度對葡萄酒發酵過程和最終的葡萄酒質量均有影響。因此,很好地控製葡萄的清潔度是提高葡萄酒質量的重要保證。
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