甘蔗麦芽蒸馏酒酿酒工艺

甘蔗麦芽蒸馏酒酿酒工艺王萌萌济宁学院生命科学与工程系生工一班2008128129摘要：本文对用甘蔗汁与麦芽汁酿造蒸馏酒的工艺进行了研究。结果表明用甘蔗原汁含量为650mL／L、麦芽汁浓度为６oＰ、糖度为１７０ｇ／Ｌ的发酵液在１８℃发酵７ｄ（酿酒酵母的接种量为1x107cfu/mL），效果最好。蒸馏两次可将原酒的酒精度由10%vol提高到70～75%vol，再用纯净水或软化水将酒稀释到酒精度53%vol或40%vol，然后进行1年以上的陈酿可获得甘蔗香、麦芽香和酒香协调的新型蒸馏酒。关键词：酿酒酵母；甘蔗；麦芽；蒸馏酒BREWINGTECHNIQUESOFASUGARCANE-MALTWINEAbstract:Thebrewingtechniquesofawineusingmaltandsugar-caneasmainrawmaterialswerestudiedinthisarticle.Theoptimumprocessingconditionswereobtainedasfollows:fermentationfluidcontaining650mL/Lofsugar-canejuicedosage,6oPofmaltextractdosageand170g/Loftotalsugarcontent,yeastinoculumssizeof1x107cfu/mLandfermentationtimeof7days.Thealcoholdegreeofwinewasincreasedfrom10%volto70-75%volbytwicedistillation.Afterdilutedbypurewaterorsoftenedwaterfrom70~75%volto53%volor40%vol,thewinewasfurtherfermentedfor1year,givinganewkindofwinewithflavorofsugar-canemaltandalcohol.Keywords:saccharomycescerevisiae;sugar-cane;malt;wine我国年产甘蔗上亿吨，80%用于制糖[1]，其余用于直接消费或生产食用酒精或燃料酒精，存在甘蔗利用附加价值低的问题，因此提高甘蔗深加工的附加价值势在必行。本文研究了用甘蔗汁和麦芽汁一起生产具有甘蔗香和麦芽香蒸馏酒的可行性。1材料和方法1.1主要材料酿酒酵母(华南理工大学微生物实验室)，甘蔗（广州市场，12-3月份采收），麦芽（广州麦芽厂）。1.2主要仪器酒精计、发酵罐、气相色谱仪等。1.3方法1.3.1发酵菌种的培养将酵母菌种在含500mL/L甘蔗原汁的5oP麦芽汁培养液中28℃扩大培养24h。1.3.2分析测定方法糖的测定，DNS法[2]；乙醇的测定，按国家标准GB/T10345-2007；甲醇、高级醇、乙酸乙酯的测定，按国家标准GB/T5009.48-1996中气相色谱法测定[3]。2蒸馏酒的生产工艺流程甘蔗→清洗→甘蔗原汁↓灭菌麦芽→打粉→麦芽汁→接种发酵7d→一次蒸馏→二次蒸馏→酒度稀释勾兑→甘蔗麦芽蒸馏酒3结果与讨论3.1麦芽汁提取条件的确定为降低成本和简化操作，可将麦芽打成细粉后在恒温下浸提后再进行发酵。按m(麦芽):V(水)=1:4，分别在60℃、65℃、70℃、75℃分别对麦芽汁提取2h和3h，定容到原体积后以麦芽汁浓度（oP）作为麦芽提取效果指标，结果见表1。从表1知在70℃提取3h的麦芽汁提取效果最好，可有效提取麦芽成分，麦芽汁浓度达18.2oP。3.2正交实验为确定影响发酵结果的主要因素，根据已有的研究[4,5]，固定发酵液的甘蔗原汁含量为650mL/L、糖度为170g/L（按计算量加入甘蔗原汁和18.2oP麦芽汁，再用白砂糖、水来调整糖度和定容），对酵母接种量、麦芽汁浓度和发酵温度进行3因素3水平的正交试验，实验结果见表2。表一麦芽汁的提取效果单位：０PTable1Effectoftemperateonthemaltjuiceextraction(unit０P)表2正交试验设计和结果表Table2Designandresultoforthogonalexperiment编号接种量A麦芽汁浓度B发酵温度C误差项综合得分123456789１１１２２２３３３１２３１２３１２３１２３２３１３１２123３１２２３１111017131225181715X112.6671437.66712.667138X246.８671312.３6747.３67X316.３671925.８6739.667Ｔ１Ｔ２Ｔ３38.00150.60149.101423957.253.00137.10147.60138.00152.10147.001注：（1）分值计算。此正交实验共有9组实验，为了方便统计，将每组每项的分值范围固定在1～9分，最好的为9分，最差的为1分。按评酒标准分别对9组实验生产的原酒、一蒸酒和二蒸酒进行评定。综合得分为原酒、一蒸酒和二蒸酒得分总和。（2）评酒标准。发酵原酒的酒精浓度越高，则发酵酒精得率就越高，生产成本则越低，故按酒精浓度高低打分（含量越高分值越高）；蒸馏酒的高级醇浓度越提取时间/h温度/℃60657075216.117.017.718.0317.517.918.218.1低、乙酸乙酯浓度越高，则蒸馏酒的品质越好，故一蒸酒按高级醇含量打分（含量越高分值越低），二蒸酒按乙酸乙酯含量打分（含量越高分值越高）。从表2分析结果可知Ａ２Ｂ３Ｃ１组合的得分最高，Ａ１Ｂ２Ｃ２的得分最低。方差与自由度的计算：SST=SSA+SSB+SSC+SSedfT=dfA+dfB+dfC+dfe计算各项平方和与自由度矫正数C=T2/n=1382/9=2116总平方和SST=Σx2-C=（112+102+172+...+152）-2116=２７０A因素平方和SSA=Σ2AT/ka-C=(38.0012+50.6012+49.1012)/3-2116=20.30B因素平方和SSB=Σ2BT/kb-C=(422+392+57.22)/3-2116=６２.03C因素平方和SSC=Σ2CT/kc-C=(３9.6672+126672+47.3672)/3-2116=182.6误差平方和SSe=SST-SSA-SSB-SSC＝２７０-20.30-182.6-62.03=8总自由度dfT=n-1=9-1=8A因素自由度dfA=a-1=3-1=2B因素自由度dfB=b-1=3-1=2C因素自由度dfC=c-1=3-1=2误差自由度dfe=dfT-dfA-dfB-dfC=8-2-2-2=2表３甘蔗麦芽蒸馏酒酿酒的正交试验方差分析处理ＡＢＣ误差ＤＦ２２２２ＳＳ20.3062.03182.6ＭＳ16.0031.0019.0069.00Ｆ2.5387.75422.825*Ｆ０．０５＝19.000Ｆ０．０１＝99.000总变异８270由表２表３方差分析结果可知：发酵温度的控制在a=0.05水平上差异显著，接种量及麦芽汁浓度差异不显著。其影响顺序为发酵温度麦芽汁浓度接种量。并初步判定最优组合为Ａ２Ｂ３Ｃ１，由于Ｃ差异性显著所以对Ｃ进行因素内的差异性显著检测。３．３各因素内的差异显著测验（ＬＳＤ法）３．３．１甘蔗麦芽汁发酵温度水平间的显著性差异检测＝２．２０４查附表得：t0.05=2.262t0.01=3.250LSD0.05=8.623LSD0.01=12.389表4甘蔗麦芽汁发酵温度水平间的显著差异性测验处理平均数y-差异y--１2.667y--39.667A247.36734.7**7.7A339.66727.007**A112.667由上表可得，在试验所设置的发酵温度3个不同的水平上，温度A1与A2、A1与A3之间的差异均达到了极显著水平，而温度水平A2与A3之间未达到显著水平，可知A1为最合适的发酵温度，在本次试验中处理所得的效果明显，而A2与A3之间在本次试验中的处理效果基本相同，没有显著差异。3.4蒸馏在上述实验的最优条件下进行发酵，可得到酒精度约10%的原酒，对其蒸馏4～6h可得到酒精度为28%的一蒸酒，再蒸馏一蒸酒6～8h可得到酒精度70～75%的二蒸酒，其中得到一蒸酒酒精总量15%的酒头、70%的二蒸酒。测定两次蒸馏酒的成分，结果见表3。从表3可知：二蒸酒各种组成成分都优于一蒸酒，并符合我国蒸馏酒的卫生指标。进行感官评定结果也表明二蒸酒明显好于一蒸酒。因此，二蒸酒可用于开发成各种成品酒。表3蒸馏酒的成分测定结果Table3Winecompositionanalysis成分高级醇含量／（ｇ／Ｌ）乙酸乙酯／（ｇ／Ｌ）总酸／（ｇ／Ｌ）一蒸酒1.960.170.38二蒸酒1.280.190.43.５二蒸酒的稀释勾兑将酒精度70-75%vol的二蒸酒用纯净水或软化水稀释到酒精度53%vol或40%vol，然后进行1年以上的陈酿成熟，勾兑后得到新型蒸馏酒---甘蔗麦芽蒸馏酒。3.6产品质量标准3.6.1感官指标甘蔗作为非常廉价的糖来源，用甘蔗汁直接与麦芽汁进行混合发酵，可得成本低且麦香突出、并与酒香协调的新型蒸馏酒，具有很好的应用价值。但由于本研究的蒸馏酒是采用液体发酵后蒸馏得到，酒的酯香偏弱。酒液清亮透明、无悬浮物、无沉淀、无异味；具有麦芽香、甘蔗香，并与酒nMSseyy221香协调；酒体丰满醇厚、有淡淡的甜味、独具一格。3.6.2理化指标产品酒精度（V/V）：53±2和40±2；高级醇（g/L）：≤1.5；乙酸乙酯（g/L）：≥0.15。4结论通过对甘蔗麦芽糖蒸馏酿酒工艺的研究，得出麦芽汁浓度为6oP、接种量1.0×107cfu/mL、温度18℃时的效果最好。发酵温度的控制对整个发酵过程起主导作用，但麦芽汁浓度和接种量也同样重要５致谢感谢刘顺湖老师在实验方面给予的教导，并对我们所犯的错误加以指正，让我们通过生物统计学这门课了解到实验数据正确的数据处理方法及其中所存在的奥秘。本次实验涉及到了酿酒的具体步骤及方法，让我们更深的了解到了微生物发酵所必需的条件。参考文献[1]徐雪.未来5-10年我国食糖产需形势与对策思路[J].农业展望2008,1:17－19[2]韩德权,章佳佳.DNS法在普鲁兰多糖发酵液中糖测定的研究[J].食品工业科技,2008,29(2):285-186,290[3]陈建文,曹爱华,匡云峰等.白酒中杂醇油测定方法的探讨[J].预防医学文献信息,2001,7(3):284-285[4]詹耀才,钟细娥,靳桂敏.岗稔果酒发酵工艺的研究[J].现代食品科技,2008,24(1):39-41[5]赵文红,白卫东,颜立毅.柿子酒加工工艺研究[J].现代食品科技,2007,23(11):41-43,50JININGUNIVERSITY学期结业论文PAPEROFTHECOMPLETIONOFTHISSEMESTER题目甘蔗麦芽蒸馏酿酒工艺研究系别：生命科学与工程系专业年级：2008级生物工程学生姓名：王萌萌学号：2008128129指导教师：刘顺湖职称：副教授学期：2010—2011年第二学期