南瓜酒发酵工艺及香气成分变化研究

论文摘要

南瓜（Pumpkin Cushaw）,一年生草本爬蔓植物,属葫芦科（Cucurbitaceae）,南瓜属（Cucuribita）。南瓜在我国广泛种植,云南、福建、江苏、浙江、湖北、河南、河北、陕西、辽宁、甘肃等省多有栽培。南瓜果肉中营养成分丰富且全面,以南瓜为原料开发研制发酵型果酒,解决了南瓜过剩的问题,为我国南瓜资源的利用开辟了新的领域,丰富了市场上果酒产品的种类,必将具有广阔的市场前景,带来可观的经济效益。本文立足加工高品质的南瓜发酵酒,主要对南瓜浆的混合酶处理工艺、南瓜酒的主发酵工艺和南瓜汁、南瓜酒的风味物质进行了系统的研究,结果表明:1.采用4种热处理方式处理南瓜片,其中蒸汽热烫这种处理方式可显著提高南瓜汁的出汁率和可溶性固形物含量,效果优于微波炉加热、热水热烫和非热烫3种热处理方式。用蒸汽热烫法制取的南瓜汁,其出汁率为71.05%,可溶性固形物含量为6.9%。2.南瓜浆经两层60目尼龙纱布过滤得到南瓜混汁,过滤前后总糖含量、还原糖含量和淀粉含量变化较大。其中南瓜混汁的总糖含量为30.74g/L、还原糖含量为9.04 g/L、总酸为1.27g/L、淀粉含量为13.65 g/L,这主要是由于南瓜浆里面含有的果胶、粗纤维等物质所形成的网状结构保留了部分的营养物质。3.在酶解温度50℃、pH4.6和酶解时间3h条件下,试验研究了果胶酶、纤维素酶和糖化酶三种酶制剂单独作用于南瓜浆对出汁率和还原糖的影响,在此基础上采用L9（34）正交试验确定混合酶最佳配比为果胶酶用量为原料的0.08%、纤维素酶量为原料的1.0%和糖化酶用量为原料的0.25%。在此工艺条件下,南瓜浆的出汁率为87.6%,还原糖量为39.7%。从试验结果可以看出:混合酶解提取法优于热烫法,混合酶解法可以提高南瓜汁的出汁率和还原糖含量,与蒸汽热烫法提取相比,南瓜汁营养成分得到明显提高;酶解温度较低,对南瓜汁营养成分的影响小。酶解后的南瓜汁颜色为淡黄色,富有清香气味。4.调整南瓜汁的糖度为200g/L,在发酵温度25℃,pH4.6条件下,比较浆汁发酵、浊汁发酵和清汁发酵这三种发酵方式的发酵酒度和对发酵酒的感官评价,浊汁发酵方式的南瓜酒酒质最好。5.研究了起始糖度、接种量、酸度、发酵温度、发酵时间、装液量和SO2添加量对前期发酵影响,经5d发酵,总糖含量为17%-21%的南瓜汁可产生酒精为9.8%-12.3%,原酒残糖4g/L以下,发酵温度为20-25C之间,发酵瓶最适装液量为80%。接种量、酸度、SO2添加量和发酵时间对酵母发酵影响较大。通过正交试验可知,影响酒精产量的各因素的主次顺序为发酵时间>接种量>发酵酸度>SO2用量,最佳组合为发酵时间6d,接种量7%,发酵酸度7g/L,SO2用量75mg/L。6.酶处理前后,南瓜汁香气成分的组成变化较大。南瓜原汁和酶处理南瓜汁共有香气成分12种,分别是正戊醇、3-羟基-2-丁酮、顺-3-己烯-1-醇、正已醛、2,3-二氢苯并呋喃、苯乙醛、正辛醇、3,6-亚壬基-1-醇、壬醛、4-羟基-2-甲基苯乙酮、橙花叔醇和正二十一烷,这些香气成分分别占各自总体香气的9.92%和13.24%。在酶处理后,这些共有香气成分中有4种香气成分的相对含量减少,另外8种香气成分的相对含量增加。除共有12种香气外,南瓜原汁还有37种香气成分,酶处理南瓜汁还有25种香气成分。7.酶处理南瓜汁、南瓜新酒和南瓜陈酒的香气成分对比发现,其共有香气为5种,分别是异戊醇、3-羟基-2-丁酮、4-羟基-2-甲基苯乙酮、橙花叔醇、棕榈酸甲酯。酶处理南瓜汁和南瓜新酒的香气成分对比发现,其共有香气为8种,除酶处理南瓜汁、新酒和陈酒共有的5种香气外,还有月桂酸、十五烷酸和酞酸二异丁酯这3种香气成分。这些共有香气成分在发酵及陈酿过程中占总体香气成分的比例逐渐减小;南瓜新酒和南瓜陈酿酒共有香气27种,除酶处理南瓜汁、新酒和陈酒共有的5种香气成分外,还有22种香气成分,分别为乙酸乙酯、苯乙醇、2,3-丁二醇、乙酸、乳酸乙酯、异丁醇、异戊酸乙酯、辛酸、4-羟基苯乙醇、1-甲氧基-2-丁醇、1,2-丙二醇、4-羟基丁酸甲酯、癸酸、正己酸、己酸乙酯、异戊酸、3-乙氧基丙-1-醇、3-甲硫基丙醇（菠萝醇）、乙酸异戊酯、3-羟基丁酸乙酯、9-癸烯酸、癸酸乙酯。这些共有香气成分中,有18种香气成分陈酿3个月后相对含量降低,9种香气成分陈酿3个月后相对含量升高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 南瓜概况
• 1.1.1 南瓜种质资源
• 1.1.2 南瓜的营养价值及生理功效
• 1.1.3 南瓜深加工产品的开发利用现状
• 1.2 酶制剂在果蔬汁制备中的应用
• 1.2.1 果蔬的化学成分与细胞结构
• 1.2.2 果蔬汁生产中所用到的酶制剂
• 1.2.3 酶法制取南瓜汁的研究进展
• 1.3 果实和果酒香气成分研究
• 1.3.1 果实香气成分及合成途径
• 1.3.2 果酒香气成分及合成途径
• 1.3.3 香气成分分析方法
• 第2章 引言
• 2.1 研究的目的和意义
• 2.2 主要研究内容
• 2.2.1 南瓜汁的加工工艺研究
• 2.2.2 南瓜酒的发酵工艺研究
• 2.2.3 南瓜汁、南瓜酒香气成分研究
• 2.3 研究的技术路线
• 第3章 南瓜浆的混合酶处理工艺研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 原材料
• 3.1.2 主要试剂及溶液
• 3.1.3 主要仪器与设备
• 3.1.4 试验测定方法
• 3.2 实验内容与方法
• 3.2.1 南瓜汁加工工艺流程
• 3.2.2 南瓜浆酶解工艺参数的选择
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 酶活力测定
• 3.3.2 热烫方式的确定
• 3.3.3 南瓜、南瓜浆和南瓜汁基础营养成分对比
• 3.3.4 南瓜汁酿酒特性分析
• 3.3.5 南瓜浆混合酶解工艺参数的确定
• 3.4 小结
• 第4章 南瓜酒的主发酵工艺研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 主要原料
• 4.1.2 试剂及仪器
• 4.1.3 菌种和培养基
• 4.1.4 实验测定指标及分析方法
• 4.2 实验内容及方法
• 4.2.1 南瓜酒发酵工艺流程
• 4.2.2 南瓜酒前期发酵工艺参数的选择
• 4.2.3 后期发酵条件的选择
• 4.3 实验结果及讨论
• 4.3.1 南瓜汁基本成分分析
• 4.3.2 发酵方法的选择
• 4.3.3 前期发酵工艺条件的实验结果与分析
• 4.4 小结
• 第5章 南瓜酒发酵过程中风味物质的变化
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 主要原料
• 5.1.2 主要试剂及仪器
• 5.1.3 实验研究方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 南瓜汁和南瓜酒香气成分GC/MS总离子流图
• 5.2.2 南瓜原汁与酶处理南瓜汁香气成分比较
• 5.2.3 南瓜酒酿造过程中香气成分变化
• 5.3 结论
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的文章