甘蔗汁酿酒工艺的研究

甘蔗汁酿酒工艺的研究i广西工学院毕业论文甘蔗汁酿酒工艺的研究STUDIESONWINEMAKINGOFSUGARCANEJUICE摘要甘蔗含糖丰富，其中蔗糖、葡萄糖及果糖，含量达12％。此外，甘蔗还含有人体所需的其他物质，如蛋白质、脂肪、铁等。因此，用甘蔗汁酿造出的酒营养丰富。同时开发甘蔗酒还可以促进甘蔗种植业的发展。影响甘蔗汁发酵的因素有发酵温度、发酵时间、菌种接种量、pH值等。本实验是以正交实验为主要实验方法，选出适合甘蔗汁发酵的各种条件，同时对单一发酵和混合发酵进行研究。实验结果表明：1517菌种在菌种接种量为10%，发酵温度为300C，pH值为5.7，发酵时间为4天的条件下，发酵出的甘蔗酒的品质符合要求。关键词：发酵条件，酵母，酒精，正交实验甘蔗汁酿酒工艺的研究i甘蔗汁酿酒工艺的研究1目录摘要…………………………………………………………………………………………………….iAbstract……………………………………………………………………………………………..….错误!未定义书签。1绪论…..............................................................................................................................................11.1酒的分类……………………………………………………………………………………11.2甘蔗的营养…………………………………………………………………………..……..21.3甘蔗制酒的基本理论…………………………………………………………..……….….21.3.1菌种接种量对发酵的影响………………………………………..…...…………...21.3.2初始pH值对发酵的影响……………………………………..………………...…21.3.3时间对发酵的影响…………………………………………………………..……..31.3.5酒精浓度对发酵的影响………………………………………………..…………..31.4本课题的选题意义………………………………………………………..………………..32材料与方法……………………………………………………………………………………..…42.1实验材料……………………………………………………………………………..……..42.1.1实验药品和原材料……………………………………………………..…….…….42.1.2主要仪器和设备…………………………………………………..………….…….42.2实验方法……………………………………………………………..……………….….....52.2.1甘蔗酿酒生产工艺流程………………………………..………………...……..….52.2.2菌种的选择………………………………………..……………………………..…52.2.3发酵条件的研究……………………………..………………………………..……52.2.7成品检测………………………………………………………………………..…..53实验分析……………………………………………………………………….…………..….…..73.1菌种的确定…………………………….……………………………….…………..……....73.2发酵条件的确定………………………….……………………………………...……..…..83.2.1发酵温度的确定……………………………………………………..……..………83.2.2pH的确定……………………………………………………………….…...………93.2.3接种量的确定……………………………………………………….….……….….103.2.4发酵条件正交实验结果……………………………………………..………..……123.3发酵条对成品风味的影响…………………………………………………..……………..143.4酵母混合发酵………………………………………………………………..……………..153.7最适发酵条件的发酵实验……………………………………………………..…………..154结论与展望………………………………………………………………………………..………17参考文献………………………………………………………………………………………..……..18致谢………………………………………………………………………………………………..…..19附录一开题报告……………………………………………………………………………………..20附录二甘蔗酒感官评分标准………………………………………………………………………..25甘蔗汁酿酒工艺的研究11绪论果酒是一类低酒度、高营养、益脑健身、卫生的饮料酒。果酒除含酒精和糖分外，还富含其他酯类、多种氨基酸、维生素和矿物质，并且还含有一些其它酒类所没有的单宁、酒石酸、苹果酸等，此外还含有黄酮、类黄酮、白蘸芦酵等多种具有抗氧化作用的化学成分[1]。正由于果酒含有很多对人体有益的物质，因此它可以调整人体的新陈代谢、促进血液循环、控制体内胆固酵水平，具有利尿、激发肝功能和抗衰老等保健功效。果酒因其水果品种、生产工艺、原铺料等不同而品种繁多。目前主要的果酒品种有葡萄酒、梨酒、苹果酒。用甘蔗汁酿造的酒称为朗姆酒，朗姆酒是世界上消费量最多的酒种之一。它是微黄、褐色的液体，具有细致、甜润的口感，芬芳馥郁的酒精香味。根据不同的原料和酿制不同方法，朗姆酒可分为：朗姆白酒、朗姆老酒、淡朗姆酒、朗姆常酒、强香朗姆酒等。但是，这些朗姆酒多为蒸馏酒，目前的朗姆酒的总消费80%为白朗姆洒[2]，而且朗姆洒的原料多为制糖厂的废糖蜜。直接用甘蔗汁发酵的原酒很少，一开始就将甘蔗汁用作酿酒原料的，直接将甘蔗汁发酵制作成甘蔗酒的是一个名为依洛科斯的地方，它位于菲律宾吕宋岛西北部。据历史记载，17世纪依洛科斯已开始酿造甘蔗酒[3]。1960年起由于当时的马科斯总统用这种酒来招待外宾，因而使它成为这个国家的代表酒。甘蔗目前主要是用来榨糖，由于当前食糖价格不断下滑，甘蔗收购价格出现猛跌，广西一些地方的蔗农开始自己挖掉种了几年的甘蔗老蔸。近来在柳州市的柳江、柳城两个甘蔗大县，原来成片的甘蔗地如今有不少地方已经改种了玉米和果树。用甘蔗汁制成的酒，不仅营养丰富，还可以解决大量剩余甘蔗的问题，同时进一步提高了甘蔗的附加值。中国南方地区盛产甘蔗，其中广西的甘蔗种植面积最广，是我国“产糖大省”。甘蔗糖产量占全国糖总产量的53%，年产值超过百亿元。因此可利用丰富的甘蔗资源来制作蔗汁酒饮料。1.1酒的分类酒的种类繁多，分类方法很多，常用的分类法有三种：（1）、按制造方法分类可分为酿造酒、蒸馏酒、配制酒三大类。酿造酒也称发酵酒，属低度酒,酿造酒按发酵类型可分为单式发酵(sing1efermentation)和复式发酵(complexfermentation)两种。单式发酵是以糖质为原料，由酵母菌直接发酵，以制造酒精饮料。复式发酵乃以淀粉质为原料，先经淀粉糖化过程变成糖质后，再进行酒精发酵。如黄酒、果酒等；蒸馏酒是以含糖或淀粉的原料，经糖化、发酵、蒸馏制得，大多为高度酒，如白酒、烧酒等；配制酒又名再制酒，是用酿造酒或蒸馏酒为酒基，再配加一些药材而制成，如药酒、滋补酒等。广西工学院毕业论文2（2）、按酒精含量分类，如酒精含量在40%以上为高度酒，酒精含量在20~40%之间的为中度酒；酒精含量在20%以下的酒为低度酒。（3）、我国的习惯分类是把酒划分为黄酒、果酒、啤酒、白酒、配制酒及国外蒸馏酒六大类。其中，果酒是以各种果品和野生果实，如葡萄、桔、荔枝、甘蔗、山楂、杨梅等为原料，采用发酵酿制法制成的各种低度饮料酒，可分为发酵果酒和蒸馏果酒两大类。果酒的历史在人类酿酒史中最为悠久，史籍中就记录着“猿猴酿酒”的传说；而我国人工发酵酿制果酒的历史则要晚得多，一般认为是在汉代葡萄从西域传入后才出现的。1.2甘蔗的营养我国古代医学家将甘蔗列入“补益药”。中医认为，甘蔗入肺、胃二经，具有清热、生津、下气、润燥、补肺、益胃的特殊效果。甘蔗可治疗因热病引起的伤津，心烦口渴，反胃呕吐，肺燥引发的咳嗽气喘。引外，甘蔗还可以通便解结，饮其汁还可缓解酒精中毒。《本草纲目》就记载了有关甘蔗的食疗良方，“甘蔗汁一升半，加入青粱米四合，两者一道熬成粥，日食两次，可以滋润心肺。”甘蔗含有水分比较多，水分占甘蔗的84％。甘蔗含糖量最为丰富，其中蔗糖、葡萄糖及果糖，含量达12％。此外，经科学分析，甘蔗还含有人体所需的其他物质，如蛋白质0.2克、脂肪0.5克、钙8毫克、磷4毫克、铁1.3毫克。另外，甘蔗还含有天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸等多种有利于人体的氨基酸，以及维生素B1、维生素B2、维生素B6和维生素C等等。甘蔗的含铁量在各种水果中，雄踞“冠军”宝座。1.3甘蔗制酒的基本理论酿酒的基本原理就是微生物的发酵，发酵是一种复杂的生化过程，其发酵好坏涉及诸多因素，除了菌种的生产性能，还与发酵条件，如发酵温度、菌种接种量、发酵液的初始pH值等有密切关系。1.3.1菌种接种量对发酵的影响接种量是指接种菌液体积和发酵液体积之比。而一般发酵常用的接种量约为10％。如果采用较大的接种量，虽然可缩短生长达到高峰的时间，使产物的合成提前。但是，接种量过大，也可能使菌种生长过快，培养液粘度增加，导致溶氧不足[4]，影响产物的合成。而且产生较多的CO2，会带走产品的一些香味物质。用量过少时，发酵时间就长。1.3.2初始pH值对发酵的影响pH是微生物生长和产物合成的非常重要的参数，是代谢活动的综合指标，因此必须控制好发酵液pH值。微生物生长阶段和产物合成阶段的最适pH通常是不一样的。pH的大小会影响微生物对基质的利用速率和细胞的结构，从而影响菌的生长和产物的合成。例如，产黄青霉的细胞壁厚度随pH的增加而减小[4]。pH还会影响菌体细胞膜电荷状况。引起膜渗透性的变化，从而影响菌对养分的吸收和代谢产物的分泌。甘蔗汁酿酒工艺的研究31.3.3时间对发酵的影响发酵时间短，乙醇的含量少，而且产生的异味较多。发酵时间长，乙醇产量多，同时产生的二氧化碳也多，带走了部分的风味物质，且易于挥发性的风味物质，在长时间的发酵期中挥发掉，导致成品的风味下降。1.3.4温度对发酵的影响酵母发酵主要是酵母体内进行的一系列生物化学反应，发酵速度主要由生物化学反应决定，生物化学反应的快慢则取决于酶活力的大小，而酶对温度极为敏感。在一定的温度范围内，随着温度的升高，酶反应速度也逐渐升高[5]，因此发酵速度快。温度低，则发酵速度慢。但如果温度过低，发酵时间就会过长，致使残糖偏高。温度过高，容易使酵母过早衰老，后发酵无力。通常发酵温度应控制在一定的温度范围内。1.3.5酒精浓度对发酵的影响酒精是酵母以糖为底物发酵的主要产品，但是当酒精达到一定的浓度时，酒精就对酵母细胞有很大的毒害作用。在发酵过程中产生的酒精对酵母的抑制作用是复杂的。主要是酵母的细胞膜以及各种细胞器膜，酒精对它们的危害导致膜组织结构的改变和通透性的增加。一些研究表明[6]，酒精可以引起Z.mobilis基本铺酶和铺助因子从细胞中渗漏，而这些化合物对糖酵解和酒精生产的酶的活性是必须的。它们的渗漏可以充分解释酒精在发酵过程中对Z.mobilis和酵母的抑制作用。酒精对酵母菌的增殖、活性和发酵速率的作用是不同的。酒精对酵母菌细胞的增殖和活性抑制随浓度的提高而加大，而发酵活力只是在高酒精度时才被抑制。因此，在这三个参数中，发酵速率是最耐受酒精的。1.4本课题的选题意义甘蔗含有多种人体必需的微量元素，还含有维生素B1、B2、B6、C及多种有机酸，其中铁的含量特别多，因此有“补血果”之称。用甘蔗汁发酵出的原酒不同于用糖厂的废糖蜜做出的朗姆酒，它可以做成营养价值很高的酒。市场的潜力很大，同时可以带动甘蔗种植业的发展。广西工学院毕业论文42材料与方法2.1实验材料2.1.1实验药品和原材料表2-1试验药品和