水牛奶飲料酒的研制

潘 江,陽 暉,黃葆文,周 成

(長江師范學院生命科學與技術學院,重慶 408100)

水牛奶飲料酒的研制

潘 江,陽 暉,黃葆文,周 成

(長江師范學院生命科學與技術學院,重慶 408100)

以水牛奶、大麥麥芽和黑米為主要原料,經過一次生物共同發酵研制出一種營養豐富的水牛奶飲料酒。在單因素實驗的基礎上,通過正交實驗確定產品最佳配方：水牛奶與麥汁比例 5∶5,水牛奶與黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量7%,酵母菌接種量 2%,乳酸菌接種量 1%,發酵溫度 35℃,發酵時間 20h。

水牛奶,發酵,飲料酒

水牛奶是奶與奶制品的三大來源之一[1],水牛奶濃稠、清香,沒有膻味,營養豐富,其干物質達21.75%,維生素 E等含量非常豐富,單價與多價不飽和脂肪酸含量達 1.9mg/kg,奶內膽固醇很低,只有8mg/kg。因此,水牛奶被認為是世界上最接近完美的奶類產品。目前,水牛奶加工產品單一,缺乏特色,主要是以巴氏殺菌奶、酸奶、煉奶等傳統奶制品為主[2],而水牛奶飲料酒的相關研究尚未見報道。本研究以水牛奶、大麥麥芽和黑米為主要原料,采用乳酸菌和釀酒酵母菌共同發酵而成的水牛奶飲料酒,含有少量酒精及多種有益菌種,營養豐富,既具有奶酒的酒精度低、泡沫豐富、二氧化碳適度等特點,又具有乳酸菌飲料的酸甜可口、營養全面、易被吸收等優點。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

水牛奶、白砂糖、黑米 市售;淀粉酶 食品級;大麥麥芽 山公主保健食品有限責任公司提供;乳酸菌 丹尼斯克(中國)有限公司;葡萄酒酵母菌安琪酵母股份有限公司。

M I CCRAD-9均質機 深圳市朗誠實業有限公司;ES-315高壓滅菌鍋 日本 TOMY公司;ZHWY-2102C恒溫搖床培養箱 上海智城分析儀器制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 生產發酵劑的制備 采用新鮮水牛奶,均質后在 95℃下殺菌 10min,冷卻后接種乳酸菌于 40℃下發酵 6～8h,冷藏備用。

1.2.2.2 麥汁的制備[3]按照常用的糖化過程進行即可。

1.2.2.3 黑米汁的制備 選擇當年產新鮮黑米除雜,粉碎,加酶糖化,然后過濾,冷卻備用。

1.2.2.4 葡萄酒酵母菌的活化 取一定量的煮沸麥汁,加等量的無菌水,并迅速降溫至 28～30℃,向其中接種一定量的葡萄酒酵母菌,麥汁的用量為葡萄酒酵母菌用量的 20～25倍,然后保溫使其活化,在活化過程中搖床轉速控制在 60r/min,活化 24h后即可用于接種發酵。

1.2.3 單因素實驗方法 以產品酒精度和感官評分為指標,分別研究水牛奶與麥汁的比例、水牛奶與黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接種量、乳酸菌接種量、發酵溫度和發酵時間對水牛奶飲料酒品質的影響。

1.2.4 水牛奶飲料酒制備工藝優化 在單因素實驗基礎上,對水牛奶與麥汁的比例、水牛奶與黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接種量、乳酸菌接種量、發酵溫度和發酵時間七因素在三水平上進行正交實驗,因素水平表見表 1。

表 1 L18(37)正交實驗因素水平表[4]

1.2.5 水牛奶飲料酒的感官評價標準 水牛奶飲料酒的感官評價主要根據色澤、組織狀態、風味和口感進行評分。滿分 100分,色澤、組織狀態、風味和口感分別占 20、20、30、30分。評分時,組織 10位感官評定員對產品分別評價,取平均值對產品品質進行綜合評價,評價標準見表 2。

表2 水牛奶飲料酒感官評價表

1.2.6 測定方法

1.2.6.1 理化檢驗 蛋白質的測定：凱氏定氮法[5];酒精度的測定：化學氧化法[6];可溶性固形物含量：采用數字折光儀直接測定。

1.2.6.2 微生物檢驗 細菌總數的測定：采用 GB/T 4789.2-2008;大腸肝菌的測定：采用 GB/T 4789.3 -2008。

2 結果與分析

2.1 水牛奶與麥汁的比例對水牛奶飲料酒品質的影響

設定水牛奶與黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量5%,酵母菌接種量 2%,乳酸菌接種量 1%,發酵溫度35℃,發酵時間 24h,水牛奶與麥汁在不同的比例時產品酒精度和感官評分結果如圖 1所示。

圖 1 水牛奶與麥汁的比例對水牛奶飲料酒品質的影響

由圖 1可知,水牛奶飲料酒的感官評分在 4∶6時最高,酒精度適中;當水牛奶與麥汁比例超過 4∶6時,水牛奶與麥汁比例越大,乳酸菌可利用的乳糖量增加,乳酸增多,pH下降抑制酵母菌的生長,從而酒精度降低,品質下降;當其比例低于 4∶6時,由于水牛奶含量較低,產品乳香平淡,口感欠佳,感官評分較低。綜合分析,水牛奶與麥汁的比例為 4∶6左右時,產品風味較好,口感較佳。

2.2 水牛奶與黑米汁的比例對水牛奶飲料酒品質的影響

設定水牛奶與麥汁比例 4∶6,白砂糖添加量 5%,酵母菌接種量 2%,乳酸菌接種量 1%,發酵溫度35℃,發酵時間 24h,水牛奶與黑米汁在不同的比例時產品酒精度和感官評分結果如圖 2所示。

圖 2 水牛奶與黑米汁的比例對水牛奶飲料酒品質的影響

由圖 2可知,當水牛奶與黑米汁的比例為 3∶7時,酒精度和感官評分均最高;但隨著比例繼續增大或減小,酒精度和感官評分都有所降低。這主要是因為比例過小時,黑米汁過量,酒精度低,產品色澤不佳,組織不均勻,口感粗糙,不細膩、潤滑,感官評分較低;而過大時,由于發酵產生過量的乳酸使蛋白質變性沉淀,品質下降。

2.3 白砂糖添加量對水牛奶飲料酒品質的影響

水牛奶飲料酒的品質與白砂糖添加量有密切關系,為選擇適宜添加量,分別以 0%、1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%為白砂糖添加量,在水牛奶與麥汁比例 4∶6,水牛奶與黑米汁比例 3∶7,酵母菌接種量2%,乳酸菌接種量 1%的條件下,35℃恒溫發酵 24h,待后熟完全測定其酒精度并感官評價,結果見圖 3。

圖 3 白砂糖添加量對水牛奶飲料酒品質的影響

由圖 3可知,當白砂糖添加量為 5%時,酒精度和感官評分最高;當添加量繼續增大時,酒精度和感官評分有所下降。這可能是過量的白砂糖使發酵液參透壓增大,抑制了菌種的生長;但添加量過小時,糖度低,酒精發酵受影響,酒精度低且飲料酒過酸,故產品品質不佳。

2.4 酵母菌接種量對水牛奶飲料酒品質的影響

酵母菌的接種量與水牛奶飲料酒的品質有密切的關系。為選擇適宜接種量,分別取 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%為葡萄酒酵母菌接種量,在水牛奶與麥汁比例 4∶6,水牛奶與黑米汁比例 3∶7,乳酸菌接種量 1%的條件下, 35℃恒溫發酵 24h,待后熟完全測定其酒精度并感官評價,結果見圖 4。

圖 4 酵母菌接種量對水牛奶飲料酒品質的影響

由圖 4可知,隨著酵母菌接種量增加,酒精度和感官評分先增大后減小。當接種量低于 2%時,酵母菌較少,酒精發酵受影響,即酒精度相對較低,飲料酒的口感受到一定的影響,因此感官評分不高;當接種量為 2%時,感官評分最高,酒精度適中;當接種量超過 2%時,過高的接種量會使發酵液產生不良氣味,品質降低,感官評分低。綜合考慮,2%左右的接種量為適宜的接種量。

2.5 乳酸菌接種量對水牛奶飲料酒品質的影響

乳酸菌接種量與水牛奶飲料酒的品質有密切的關系,為選擇適宜接種量,分別取 0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%為乳酸菌接種量,在其它條件不變的情況下,發酵后熟完全測定其酒精度并感官評價,結果見圖 5。

由圖 5可知,隨著接種量增加,酒精度先減小后增大,感官評分先增大后減小。當接種量低于 1%時,雖酒精度相對較高,但由于乳酸發酵受影響,其風味受影響,感官評分不高;當接種量為 1%時,感官評分最好,酒精度適中;當接種量超過 1%時,由于接種量過高使發酵液酸度增大,產生不良風味,感官評分降低。綜合考慮,乳酸菌接種量為 1%左右時,口感較好,品質較佳。

圖 5 乳酸菌接種量對水牛奶飲料品質的影響

2.6 發酵溫度對水牛奶飲料酒品質的影響

由于發酵溫度直接影響水牛奶飲料酒的品質,為選擇適宜的發酵溫度,本實驗采用水牛奶與麥汁比例 4∶6,水牛奶與黑米汁比例 3∶7,白砂糖添加量5%,酵母菌接種量 2%,乳酸菌接種量 1%,發酵時間24h,在不同的發酵溫度 15、20、25、30、35、40、45℃下,發酵后熟測定其酒精度并感官評價,結果見圖 6。

圖 6 發酵溫度對水牛奶飲料品質的影響

由圖 6可知,發酵溫度為 15℃時,酒精度和感官評分低,這是由于低溫影響了酒精和乳酸發酵;隨著發酵溫度的升高,酒精度和感官評分均增加,當溫度達到 35℃時,感官評分最高,溫度達到 40℃時,酒精度最高;進一步升高溫度,酒精度和感官評分有所降低,這是由于溫度過高,雖然適合乳酸菌生長,但對酵母菌生長不利,感官評分低。綜合考慮,發酵溫度為 35℃左右較佳。

2.7 發酵時間對水牛奶飲料酒品質的影響

為驗證發酵時間與酒精度和產品品質的聯系。在其它條件不變的情況下,選擇不同的發酵時間 16、20、24、28、32、36、40、44、48h,依照水牛奶飲料酒的工藝流程,發酵后熟測定酒精度并感官評價,結果見圖7。

圖 7 發酵時間對水牛奶飲料酒品質的影響

由圖 7可知,當發酵時間為24h時,酒精度適中,風味與口感較好,感官評分最高;當發酵時間超過32h,感官評分反而降低。這是由于發酵時間過長,則大量酵母菌體早衰與自溶,同時乳酸菌產酸過高導致水牛奶飲料酒品質下降;發酵時間過短,乳酸和酒精發酵不足,產品口感與風味不佳。綜合考慮,發酵時間為 24h左右較佳。

表4 對比實驗結果

2.8 水牛奶飲料酒發酵工藝優化實驗

為進一步確定水牛奶飲料酒的最佳生產工藝,以產品的感官評價為指標,針對水牛奶與麥汁的比例、水牛奶與黑米汁的比例、白砂糖添加量、酵母菌接種量、乳酸菌接種量、發酵溫度和發酵時間七因素在三水平上進行正交實驗,正交實驗結果見表 3。

由表 3分析可知,影響水牛奶飲料酒感官品質的因素依次是：白砂糖添加量 ＞水牛奶與麥汁的比例 ＞水牛奶與黑米汁的比例 ＞酵母菌接種量 ＞發酵溫度 ＞乳酸菌接種量 ＞發酵時間。根據正交實驗得到的最佳工藝條件為A3B2C3D2E2F2G1。從表中直觀看最高感官評分為 93分,工藝條件為 A3B2C3D2E1F3G1,因此需進行進一步的驗證,對比實驗結果見表 4。

由表 4可知,組合 A3B2C3D2E2F2G1的感官評分高于組合 A3B2C3D2E1F3G1,即組合 A3B2C3D2E2F2G1的水牛奶飲料酒品質優于組合 A3B2C3D2E1F3G1的水牛奶飲料酒。綜上所述水牛奶飲料酒最佳發酵工藝條件為：水牛奶與麥汁的比例 5∶5,水牛奶與黑米汁的比例3∶7,白砂糖添加量7%,酵母菌接種量2%,乳酸菌接種量 1%,發酵溫度 35℃,發酵時間 20h。

3 水牛奶飲料酒質量標準

3.1 感官指標

色澤：紅紫色或晶紫色,光潔度高;組織狀態：均勻、細膩,粘稠適度,不分層,無凝塊,無乳清析出;風味：酸甜可口,醇香,乳香和米香協調,風味飽滿;口感：細膩潤滑,純正柔和,清爽。

3.2 理化指標

蛋白質(%)≥1,酒精度(%vol)≥2.0,可溶性固形物含量(%)≥5。

3.3 微生物指標

細菌總數 ≤50cfu/mL;大腸桿菌 ≤3MPN/ 100mL;致病菌不得檢出。

4 結論

水牛奶飲料酒生產最佳的配方為：水牛奶與麥汁的比例 5∶5,水牛奶與黑米汁的比例 3∶7,白砂糖添加量 7%,酵母菌接種量 2%,乳酸菌接種量 1%,發酵溫度 35℃,發酵時間 20h。

[1]許小剛,周雪松,曾建新 .粒徑分析法快速判定均質工藝對水牛奶穩定性的影響[J].中國乳品工業,2009,37(1)：42.

[2]中國奶業協會 .南方水牛奶業發展亟待突破三大瓶頸[J].中國畜牧獸醫報,2008(6)：1.

[3]李蘭,蔣愛鳳 .南瓜低醇啤酒飲料的工藝研究[J].河南科技學院學院：自然科學版,2005,33(1)：92.

[4]王欽德,楊堅 .食品實驗設計與統計分析[M].北京：中國農業大學出版社,2003：330-366.

[5]康臻 .食品分析與檢驗 [M].北京：中國輕工業出版社, 2008：80-86,99-102.

[6]馬美范,張印貞 .化學氧化法測定白酒中乙醇含量的研究[J].釀酒科技,2007,152(2)：93-94.

Study on production of beverage w ine of buffalo m ilk

PAN Jiang,YANG Hui,HUANG Bao-wen,ZHOU Chen
(College ofLife Science and Technology,Yangtze Nor malUniversity,Chongqing 408100,China)

Beve rage w ine of buffa lo m ilk was b rewed from m ilk,m a lt and b lack rice as the m a in raw m a te ria l through a comm on b io-fe rm enta tion.The beve rage w ine of buffa lo m ilk was a kind of nutritious d rinks.This a rtic le used the orthogona l exp e r im ent to de te rm ine the fina l form ula of the p roduc t,which based on the s ing le fac tor tes t：ra tio of buffa lo m ilk and wort5∶5;ra tio of buffa lo m ilk and b lack rice3∶7;am ount of white suga r7%;am ount of yeas t2%; am ount of lac tobac illus1%;temp e ra ture of fe rm enta tion35℃;fe rm enta tion t im e20h.

buffa lo m ilk;fe rm enta tion;beve rage w ine

TS275.4

B

1002-0306(2010)03-0296-04

2009-05-18

潘江(1986-),男,本科。