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第三節(jié) 果酒酵母的使用

如果對(duì)發(fā)酵基質(zhì)進(jìn)行適量(不達(dá)到殺菌濃度)的SO2處理,即使不添加酵母,酒精發(fā)酵也會(huì)或快或慢地自然觸發(fā),但可通過(guò)添加酵母的方式,使酒精發(fā)酵提早觸發(fā)。此外,在果酒釀造過(guò)程中,由于溫度過(guò)高,或酒精含量提高而溫度過(guò)低,影響酵母的活動(dòng),酒精發(fā)酵速度可能減慢甚至停止。溫度低于10℃時(shí),酵母菌發(fā)育很緩慢。隨著溫度的升高,繁殖速度加快,20℃時(shí)為最佳繁殖溫度,此時(shí)酵母菌生殖速度快、生命力強(qiáng)。超過(guò)35℃時(shí),酵母菌生長(zhǎng)受到抑制,繁殖速度迅速下降,到40℃時(shí),酵母菌停止出芽,開(kāi)始出現(xiàn)死亡。如果想要獲得高酒精濃度的發(fā)酵液、減少損耗,必須控制好發(fā)酵溫度。在釀果酒過(guò)程中添加酵母是讓性狀優(yōu)良的培養(yǎng)酵母在發(fā)酵過(guò)程中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),抑制不良酵母的發(fā)酵,使發(fā)酵進(jìn)程、酒的風(fēng)味等按人們的意愿發(fā)展。

一、添加酵母的目的

添加酵母就是將人工選擇的活性強(qiáng)的酵母加入發(fā)酵基質(zhì)中,使其在基質(zhì)中繁殖,引起酒精發(fā)酵以及酒精發(fā)酵中止后的再觸發(fā)。

添加活性強(qiáng)的酵母可以迅速觸發(fā)酒精發(fā)酵,并使它正常進(jìn)行和結(jié)束。這樣獲得的果酒由于發(fā)酵完全,無(wú)殘?zhí)腔蚱浜枯^低,酒度稍高,易于儲(chǔ)藏,對(duì)于變質(zhì)原料的酒精發(fā)酵和殘?zhí)呛窟^(guò)高果酒的再發(fā)酵,添加酵母就更為重要了。一般添加優(yōu)選酵母,添加優(yōu)選酵母,可以達(dá)到以下目的。

① 可提早酒精發(fā)酵的觸發(fā),防止在酒精發(fā)酵前原料的各種有害變化,包括氧化、有害微生物的生長(zhǎng)等。

② 由于優(yōu)選酵母氮需求低,一般不需額外加氮源,也能使酒精發(fā)酵順利進(jìn)行。

③ 由于優(yōu)選酵母所產(chǎn)生的泡沫較少,可以使發(fā)酵容積得到更有效的利用。

④ 優(yōu)選酵母產(chǎn)乙醇率高,耐乙醇能力強(qiáng),使酒精發(fā)酵更為徹底。

⑤ 優(yōu)選酵母使酒精發(fā)酵更為純正,產(chǎn)生的揮發(fā)酸、SO2和H2S、硫醇等硫化物更少。

⑥ 優(yōu)選酵母凝聚性強(qiáng),使酒液快速澄清,發(fā)酵完畢后,酵母能很快結(jié)成塊或顆粒狀沉于容器底部,放酒時(shí)即使受到輕微振蕩也不會(huì)浮起。

⑦ 優(yōu)選酵母使發(fā)酵溫度范圍寬,能實(shí)現(xiàn)低溫發(fā)酵。

⑧ 優(yōu)選酵母具有良好的降酸能力,降低酒液的酸度。

⑨ 優(yōu)選酵母使果酒的發(fā)酵香氣更優(yōu)雅、純正。除水果本身的果香外,能協(xié)助產(chǎn)生良好的果香和酒香。

⑩ 適應(yīng)水果品種上市季節(jié)的氣溫發(fā)酵。

二、酵母的選擇

有多種商業(yè)化的酵母可選擇,這些商業(yè)化的優(yōu)選酵母都以活性干酵母的形式存在,包裝在密封袋中,低溫儲(chǔ)藏(低于15℃最佳)。商業(yè)化的酵母菌可從以下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià):活細(xì)胞的含量;發(fā)酵性能,即發(fā)酵速度平穩(wěn),產(chǎn)生泡沫少;成品酒的質(zhì)量,顏色純正、香氣優(yōu)雅、酚類(lèi)物質(zhì)適宜;氨基甲酸乙酯生成量。

根據(jù)用途的不同,活性干酵母主要有以下3類(lèi):?jiǎn)?dòng)酵母、特殊酵母和再發(fā)酵酵母。其中特殊酵母除具有啟動(dòng)酵母的特性外,還具有其他不同的特性。特殊酵母包括提高果酒的色度和結(jié)構(gòu)感的酵母,加強(qiáng)果酒風(fēng)格的優(yōu)選酵母(如需要在酒泥上陳釀的果酒等)、產(chǎn)香酵母、降酸酵母等。

1.啟動(dòng)酵母

啟動(dòng)酵母是抗酒精能力強(qiáng)、發(fā)酵徹底、產(chǎn)生揮發(fā)酸和劣質(zhì)副產(chǎn)物少的活性干酵母,一些商業(yè)化的釀酒酵母菌系可滿(mǎn)足這些要求。如果用液體酵母,則在生產(chǎn)啟動(dòng)酵母的有氧發(fā)酵高峰期,酵母細(xì)胞數(shù)至少應(yīng)該達(dá)到3×106個(gè)/mL,如果低于這個(gè)量,其生長(zhǎng)條件就沒(méi)有得到充分滿(mǎn)足。用于接種的酵母必須含有高水平的固醇、脂類(lèi)和儲(chǔ)能物質(zhì)。

2.特殊酵母

(1)產(chǎn)香酵母 產(chǎn)香酵母是在酒精發(fā)酵過(guò)程中可以產(chǎn)生揮發(fā)性香味化合物的酵母。產(chǎn)香酵母除了能夠產(chǎn)生醇類(lèi)和酯類(lèi),還能生成酮類(lèi)、醛類(lèi)等化合物,形成多種風(fēng)味物質(zhì),在代謝過(guò)程中產(chǎn)生多種維生素、氨基酸,還能產(chǎn)生某些生物活性物質(zhì),增強(qiáng)人體免疫力。

果酒的口感、風(fēng)味以及質(zhì)感在果酒發(fā)酵釀造生產(chǎn)中起著很重要的作用,尤其是其中的風(fēng)味是評(píng)價(jià)果酒優(yōu)質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。因此果酒增香已成為現(xiàn)今果酒發(fā)酵釀造中的一個(gè)熱門(mén)研究課題。

生產(chǎn)中單一的菌株只能提高單方面的風(fēng)味,而與其他菌株混合運(yùn)用不僅能很好地利用發(fā)酵液中的原料,而且混合發(fā)酵時(shí)可以產(chǎn)生多種芳香類(lèi)物質(zhì)。丁玉振研究了產(chǎn)香酵母的發(fā)酵規(guī)律和在醇香果汁生產(chǎn)工藝上的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證證明低溫能有效地控制菌株的發(fā)酵進(jìn)程,低溫有利于發(fā)酵香氣的純正和圓滿(mǎn),確定在10℃下發(fā)酵香氣濃郁,可將產(chǎn)香酵母與低溫發(fā)酵工藝結(jié)合應(yīng)用。

(2)降酸酵母 降酸酵母在酒精發(fā)酵過(guò)程中,可降解20%~30%的蘋(píng)果酸。蘋(píng)果酸含量高會(huì)使葡萄酒有酸澀感,酒味粗硬,如何降解果酒中的蘋(píng)果酸一直是果酒釀造中一個(gè)重要的問(wèn)題。目前果酒的降酸方法主要有物理降酸法、化學(xué)降酸法和生物降酸法,但物理降酸法和化學(xué)降酸法對(duì)果酒的風(fēng)味物質(zhì)影響較大,使口感變差,降低果酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其弊端在生產(chǎn)上日益受到重視,要降低酒中蘋(píng)果酸含量,宜采用生物降酸法。

果酒生物降解蘋(píng)果酸的途徑主要有兩個(gè),其中一個(gè)途徑是采用蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵,主要采用乳酸菌將果酒中的蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化為乳酸,其特點(diǎn)是降酸時(shí)有選擇性。迄今為止,國(guó)外生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)紅葡萄酒甚至一些佐餐紅葡萄酒大部分采用MLF降酸。另一個(gè)途徑是蘋(píng)果酸-酒精發(fā)酵(malo-alcoholic fermentation, MAF),是通過(guò)裂殖酵母利用糖作底物生成酒精外,還能在厭氧條件下分解蘋(píng)果酸,最終生成乙醇和CO2,裂殖酵母發(fā)酵能力較弱,且會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕丁?/p>

3.再發(fā)酵酵母

一些釀酒酵母菌系,可以使含糖量高的果酒進(jìn)行再發(fā)酵,它們可用于酒精發(fā)酵和再發(fā)酵。這類(lèi)酵母通常用于起泡果酒的第二次發(fā)酵,以產(chǎn)生CO2,比如耐高糖酵母等。耐高糖酵母是一種能夠在含高濃度糖的環(huán)境中進(jìn)行生長(zhǎng)、發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和二氧化碳的真菌,其轉(zhuǎn)化能力強(qiáng),繁殖能力快,能夠在高滲的惡劣環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵。在發(fā)酵初期高濃度底物(如葡萄糖)以及后期逐漸積累的乙醇所產(chǎn)生的各種壓力會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用,致使酵母細(xì)胞內(nèi)水分活度、細(xì)胞質(zhì)組成發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致細(xì)胞膜和胞內(nèi)酶受到破壞,從而抑制普通酵母的生長(zhǎng),導(dǎo)致發(fā)酵延后或中止。耐高糖酵母耐受能力強(qiáng),對(duì)毒害作用和高滲透壓有抵抗能力,可以使含糖量高的果酒進(jìn)行再發(fā)酵。

酵母本身存在一套系統(tǒng)對(duì)滲透壓進(jìn)行調(diào)節(jié),在高糖脅迫下存在多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑和分子應(yīng)答機(jī)制。由于酵母滲透壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的表達(dá)方式和強(qiáng)弱程度不同,對(duì)外界環(huán)境表現(xiàn)出的耐高糖性能也有明顯差異,而且,來(lái)源不同的酵母,其耐受高濃度糖的性能也會(huì)有差別。因此,耐高糖酵母的篩選是開(kāi)展耐受機(jī)制研究的基礎(chǔ)。酵母菌耐受高糖機(jī)制的研究對(duì)指導(dǎo)菌株改造和探討酵母細(xì)胞生命現(xiàn)象具有重要意義。在篩選耐高糖酵母菌的過(guò)程中最為重要的就是選擇高濃度糖環(huán)境,從高糖環(huán)境中篩選出來(lái)的酵母菌必然是耐受高糖的酵母菌,現(xiàn)有的耐高糖酵母多數(shù)來(lái)源于果汁、甘蔗糖蜜、酒精發(fā)酵醪液等樣品。耐高糖酵母的篩選方法主要有三種:自然篩選、誘變育種和基因工程育種。

三、酵母添加的時(shí)間

在果汁中,還含有很多的野生酵母,因此,必須保證主要由優(yōu)選酵母來(lái)完成酒精發(fā)酵。為此首先應(yīng)盡量降低原料中野生酵母的群體數(shù)量,這就需要做到:首先應(yīng)盡早添加酵母。對(duì)于清汁發(fā)酵的果酒,應(yīng)在分離澄清果汁時(shí),立即添加酵母;而對(duì)于帶皮漿發(fā)酵的果酒,則應(yīng)在SO2處理12h后添加酵母,以防產(chǎn)生還原味。其次所加入的酵母群體數(shù)量應(yīng)足夠大,不得低于106CFU/mL。除此之外,還需要注意以下三點(diǎn)。

1.保證原料及設(shè)備、設(shè)施良好的衛(wèi)生狀況

(1)采收 采購(gòu)的釀酒水果原料必須是在無(wú)毒區(qū)域內(nèi)種植和收獲的產(chǎn)品。在工業(yè)規(guī)模的操作中,收獲期的確定不僅要考慮原料的成分是否能釀造出質(zhì)量最好的酒,還要考慮到人員、運(yùn)輸能力和設(shè)備容量等因素,必須對(duì)收獲日期進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。成熟時(shí)間集中的大型果園即使?jié)M員操作或機(jī)械滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)也可能需要幾天時(shí)間。運(yùn)輸和接收設(shè)備可能是限制因素。如果天氣較熱,必須注意在酸度過(guò)低或縮水干化成為問(wèn)題之前收獲。如果天氣晴朗而較冷,可以多延遲幾天;如果雨天或濃霧天氣臨近,可以選擇較低的成熟度。水果采收時(shí)應(yīng)按要求分品種、分等級(jí)用筐或木箱盛裝。裝原料的筐(箱)須清潔、專(zhuān)用,禁止使用裝過(guò)農(nóng)藥、肉品、水產(chǎn)品等有直接污染的筐或箱。

(2)運(yùn)輸 運(yùn)輸原料的車(chē)輛應(yīng)清潔,禁止使用裝運(yùn)過(guò)農(nóng)藥、肉品、水產(chǎn)品等可造成污染的車(chē)輛運(yùn)輸。運(yùn)輸途中需有篷布或其他覆蓋物,防止途中被泥沙、灰塵污染。進(jìn)廠(chǎng)的釀酒原料,應(yīng)新鮮、無(wú)霉變腐爛、無(wú)夾雜物、無(wú)藥害、無(wú)病害、無(wú)污染。對(duì)不能貯存的水果如葡萄、櫻桃、草莓等應(yīng)在24h內(nèi)加工破碎完畢;對(duì)能夠暫時(shí)貯存的產(chǎn)品,應(yīng)放在陰涼干燥潔凈處暫存,避免日曬雨淋;對(duì)后貯能夠改善質(zhì)量的品種如山楂、某些晚熟蘋(píng)果、獼猴桃,應(yīng)后貯一段時(shí)間,在其品質(zhì)最高時(shí)進(jìn)行發(fā)酵釀造,后貯期間注意溫度濕度通風(fēng)等,不能使果實(shí)腐爛導(dǎo)致二次污染。

(3)釀造場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生與檢修 一般于釀造季節(jié)前一個(gè)月左右進(jìn)行。清除加工場(chǎng)所內(nèi)閑置的所有物品。墻壁、水泥池外表面用加有CuSO4·5H2O的石灰或防霉涂料涂刷,場(chǎng)地打掃干凈,再用SO2熏蒸滅菌或其他消毒劑滅菌。檢查所有設(shè)備、管道上的管件、閥件是否完好無(wú)損且干凈。用毛刷或清洗劑徹底清洗輸送物料的膠管,經(jīng)H2SO3或其他消毒劑浸泡滅菌后控干水分備用。用于果酒釀造的容器包括橡木桶、碳鋼罐、不銹鋼罐等,其中不銹鋼罐使用最方便。

① 木桶 新桶的處理:先用清水浸泡半月左右。每3~5天換一次水。然后使桶口朝下,通入水蒸氣30~60min,直到流出的水澄清、無(wú)色為止。木桶中注入占容積量10%的2% Na2CO3溶液,塞好塞子來(lái)回滾動(dòng)30min,再豎起,分別浸泡兩端各15min,倒掉殘液。用熱水洗滌2~3次,再注滿(mǎn)熱水浸泡過(guò)夜。第二天,用1%~1.5% H2SO3溶液浸泡。1周后倒掉。用水洗后,再用1%~2% Na2CO3洗一次。清水洗滌并浸泡2~3天,滅菌,備用。400L以下的小桶用100℃沸水泡洗后,再用上述酸堿處理。舊木桶的處理:生霉木桶,清水洗后,用65%~70%脫臭乙醇浸泡15~20天,用去離子水洗凈,SO2滅菌后備用;酸味木桶先用5% Na2CO3浸泡數(shù)小時(shí),再用熱水洗凈??胀暗谋4妫合磧艉蟮目胀?,如暫時(shí)不用,每周用硫黃熏蒸一次,用2%的H2SO3洗滌后密封。使用前用去離子水洗凈。若空桶長(zhǎng)時(shí)間不用,試漏后再使用。

② 碳鋼罐 使用前應(yīng)檢查除否完好,保證與酒液接觸的部位無(wú)裸露的鋼板,以免板中的鐵與酒液接觸后進(jìn)入酒中使鐵含量超標(biāo)。用前應(yīng)洗凈、滅菌。

③ 不銹鋼罐 使用方便,衛(wèi)生耐用,易于管理。新罐所有與酒接觸的焊縫先用鈍化液處理至不銹鋼本色,再?gòu)氐紫礈欤瑴缇髠溆?。隨著國(guó)內(nèi)不銹鋼薄壁容器的發(fā)展,不銹鋼罐的價(jià)格已經(jīng)顯著降低,因此目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)新建果酒廠(chǎng)或改建果酒廠(chǎng)均采用不銹鋼容器。

2.盡早進(jìn)行SO2處理

帶皮漿發(fā)酵的果酒則應(yīng)在裝罐時(shí)進(jìn)行,裝罐完畢后進(jìn)行一次倒罐,以使所加的SO2與發(fā)酵基質(zhì)混合均勻。切忌在破碎前或破碎除梗過(guò)程中對(duì)原料進(jìn)行SO2處理,因?yàn)镾O2不能與原料混合均勻,由于揮發(fā)和被原料固體部分的吸附而損耗部分SO2達(dá)不到保護(hù)發(fā)酵基質(zhì)的目的,在破碎、除梗時(shí),SO2氣體會(huì)腐蝕金屬設(shè)備。

對(duì)于清汁發(fā)酵的果酒,應(yīng)在壓榨出口進(jìn)行,以保護(hù)果汁在發(fā)酵以前不被氧化。嚴(yán)格避免在破碎除梗后、果汁與皮渣分離以前進(jìn)行SO2處理,因?yàn)椴糠諷O2被皮渣固定,從而降低其保護(hù)果汁的效應(yīng),SO2的溶解作用可加重皮渣浸漬現(xiàn)象,影響果酒的質(zhì)量。

3.果汁的澄清度和澄清時(shí)間

發(fā)酵果汁中,如果含有由果皮、種子和果梗殘屑構(gòu)成的懸浮物,會(huì)使果酒香氣粗糙。這一方面是由于浸漬作用使其中具植物和生青氣味的物質(zhì)溶解在葡萄酒中,另一方面它們還會(huì)改變發(fā)酵過(guò)程,影響香氣物質(zhì)的構(gòu)成。所以,在酒精發(fā)酵開(kāi)始前,應(yīng)通過(guò)澄清處理將這些物質(zhì)除去,但更重要的是在取汁過(guò)程中防止產(chǎn)生過(guò)多的懸浮物質(zhì)。懸浮物質(zhì)的量取決于品種、原料成熟度及其衛(wèi)生狀況,但主要取決于取汁條件,因此,懸浮物含量的多少,可以作為衡量取汁工藝條件(設(shè)備)和工藝措施好壞的標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)避免對(duì)原料過(guò)于強(qiáng)烈的機(jī)械處理,否則會(huì)提高葡萄汁中懸浮物的比例。原料的機(jī)械采收、原料的泵送和螺旋輸送,以及過(guò)長(zhǎng)的輸送距離、離心式破碎除梗機(jī)等都會(huì)提高懸浮物比例。為了保證取汁的質(zhì)量,所有帶有輸送或分離螺旋的設(shè)備都必須低速運(yùn)轉(zhuǎn)。如果要提高運(yùn)輸量,則應(yīng)加大螺旋的直徑。此外,取汁設(shè)備的能力最好能明顯高于實(shí)際工作能力,以保證設(shè)備能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)下完成正常的工藝處理。最后,在澄清處理結(jié)束時(shí),要將沉淀物全部除去,以防止已沉淀的懸浮物重新進(jìn)入澄清果汁,影響澄清效果。但如果葡萄汁澄清過(guò)度,也會(huì)影響酒精發(fā)酵的正常進(jìn)行,使酒精發(fā)酵的時(shí)間延長(zhǎng),甚至導(dǎo)致酒精發(fā)酵的中止。如果果汁的濁度低于60NTU,酒精發(fā)酵就會(huì)比較困難,但濁度高于200NTU,一般會(huì)降低果酒的感官質(zhì)量。對(duì)于需要進(jìn)行蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵的果酒,與未澄清的果汁比較,由于澄清果汁酒精發(fā)酵結(jié)束時(shí),乳酸菌的群體數(shù)量更大,會(huì)使蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵啟動(dòng)更快,時(shí)間縮短。在經(jīng)澄清的果汁中偶然發(fā)生的不完全發(fā)酵是釀酒過(guò)程中令人討厭的事情。發(fā)酵過(guò)程緩慢進(jìn)行,并最終結(jié)束,同時(shí)還有一些糖沒(méi)有被用完。要想重新啟動(dòng)這種“不完全”發(fā)酵并非總能輕而易舉,需要重新加入的相同或不同的酵母,可能還需要對(duì)果汁進(jìn)行加溫。

研究表明經(jīng)過(guò)無(wú)菌過(guò)濾的果汁中,許多發(fā)酵都沒(méi)有完成,或者只能以很慢的速度進(jìn)行。部分原因在于特定酵母菌株之間在發(fā)酵速率和完成程度上存在不同,但是,導(dǎo)致問(wèn)題的主要原因還在于果汁的澄清度。如果果汁沒(méi)有經(jīng)過(guò)澄清處理,則發(fā)酵通??梢酝瓿?。德國(guó)蓋森海姆大學(xué)的珊德?tīng)柦淌谝苍庥隽诉@個(gè)問(wèn)題,他發(fā)現(xiàn)附加惰性顆??梢源碳ぐl(fā)酵的進(jìn)行。通過(guò)在發(fā)酵前添加上述物質(zhì),解決了這個(gè)問(wèn)題,很多種惰性固體都有效,包括硅藻土、纖維粉和皂土。這些固體物質(zhì)的促進(jìn)作用可以從兩個(gè)方面來(lái)分析,固體分子因其特有的結(jié)構(gòu),可以吸附空氣(氧氣),在顯微鏡下觀察懸浮在果酒中的皂土?xí)r,發(fā)現(xiàn)其土層的自然骨架可以將氣泡吸附在每一個(gè)單獨(dú)顆粒的溝狀結(jié)構(gòu)中。如果這些空氣被酵母所吸收,將導(dǎo)致其生長(zhǎng)率的提高,進(jìn)而促進(jìn)固醇的合成以及酵母的生長(zhǎng)。然而,通過(guò)這個(gè)途徑吸附的氣體是很少量的,還有其他的作用機(jī)制也參與其中,其分子具有通過(guò)氫鍵將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸附在表面的能力,許多酵母生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分以這種方式被吸附,當(dāng)酵母接近這些分子的時(shí)候生長(zhǎng)便加快了,因此,能夠繁殖更多的酵母細(xì)胞促進(jìn)發(fā)酵的完成。這樣的情況在乳濁狀或混濁狀的果汁中也存在,懸浮于果汁中的顆粒以同樣的方式起作用。

果汁中氧氣的不足會(huì)使發(fā)酵不能徹底進(jìn)行。如果要對(duì)澄清度高的果汁進(jìn)行發(fā)酵,啟動(dòng)酵母在加入前要先通氣,最好還額外添加磷酸氫二銨(大約200mg/L)和維生素B1(大約1mg/L)。

四、添加酵母的方法

1.活性干酵母

以活性干酵母的形式供應(yīng)商品酵母現(xiàn)已經(jīng)成為主要方法。果酒酵母一般充氮密封包裝,當(dāng)貯存在低溫環(huán)境時(shí),它們可以維持活性至少1年。使用活性干酵母的優(yōu)點(diǎn)是可以確保使用優(yōu)質(zhì)酵母,購(gòu)買(mǎi)優(yōu)質(zhì)酵母是防止發(fā)酵出現(xiàn)問(wèn)題的最好途徑,缺點(diǎn)是需要投入的成本較高。

在多數(shù)酵母干燥過(guò)程中,酵母的細(xì)胞膜可能喪失其通透屏障功能。重新建立這種屏障功能是重要的,因此添加前須將其小心地復(fù)水以恢復(fù)它們的新陳代謝功能。當(dāng)干酵母遇水后細(xì)胞幾秒鐘內(nèi)會(huì)將所需的水分吸入體內(nèi)。因?yàn)榧?xì)胞膜在復(fù)水時(shí)通透性很強(qiáng),如果復(fù)水過(guò)程進(jìn)行得不正確,細(xì)胞內(nèi)含物將通過(guò)細(xì)胞膜流失從而使酵母喪失活力;酵母結(jié)塊黏在一起很難分散開(kāi)也是常遇到的問(wèn)題,而將細(xì)胞加入15℃以下的涼水或果汁中活性細(xì)胞數(shù)有可能減少60%,所存活的數(shù)目將不能滿(mǎn)足盡快發(fā)酵的需要。

(1)活性干酵母復(fù)水注意事項(xiàng)

① 復(fù)水介質(zhì) 復(fù)水在水中進(jìn)行比在果汁中好,因?yàn)楣泻惺節(jié)B透壓提高的糖,有可能含有二氧化硫或殘留的真菌抑制劑。雖然酵母細(xì)胞可以抵抗一定濃度的二氧化硫和低濃度的真菌抑制劑,但這些對(duì)于處于復(fù)水階段的酵母將是致命的。

② 復(fù)水量 復(fù)水用水量是干酵母重量的5~10倍。例如:處理250g干酵母正確用水量是1.25~2.5L。

③ 添加量 每100L發(fā)酵醪中添加20g干酵母可使每毫升果汁中有106個(gè)活性酵母細(xì)胞。這正是啟動(dòng)優(yōu)良發(fā)酵所需的量。

④ 復(fù)水溫度 復(fù)水用水的溫度應(yīng)保持在35~40℃,不可將酵母加入冷水后再加熱到40~45℃。將酵母緩慢添加入水中而不是將水加入酵母,否則可引起酵母結(jié)塊導(dǎo)致復(fù)水不徹底。將酵母靜置5~10min后進(jìn)行攪拌。酵母在水中的時(shí)間不能超過(guò)30min,時(shí)間延長(zhǎng),酵母的活力將降低。使復(fù)水的酵母溶液緩慢冷卻到與將被接種發(fā)酵醪的溫差小于10℃,不要將熱酵母液倒入冷發(fā)酵液中,溫差過(guò)大可引起酵母變異和死亡。

(2)活性干酵母使用方法 目前市面上有多種活性干酵母出售,可以根據(jù)果實(shí)與酒的特點(diǎn)來(lái)選用。在使用活性干酵母時(shí)應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明,按照說(shuō)明使用。一般來(lái)講,使用方法有三種。

① 直接投入發(fā)酵罐中 商品干酵母處于休眠狀態(tài),含水5%~8%,直接添加到果漿或果汁中時(shí),因未事先復(fù)水,酵母顆粒在果汁中較難擴(kuò)散,應(yīng)避免形成小的塊狀浮于液面或沉于罐底,酵母接種量應(yīng)加大。對(duì)難以溶解的活性干酵母應(yīng)復(fù)水后使用;對(duì)于較難啟動(dòng)發(fā)酵的果汁(漿)也應(yīng)將酵母復(fù)水后使用,同時(shí)加大酵母使用量。需要注意的是此法一般不常用。

② 活化后添加 這是在啟動(dòng)發(fā)酵時(shí)最常用的添加方法。在這種情況下,根據(jù)酵母菌系發(fā)酵能力的不同,活性干酵母的用量為100~200mg/L,但是,如果原料及發(fā)酵設(shè)施的衛(wèi)生狀況很差,就必須提高干酵母的用量,保證活性干酵母的優(yōu)勢(shì)地位。

將活性干酵母在20倍(質(zhì)量比)含5%~10%糖的35℃左右溫水中分散均勻,活化20~30min,如果果汁溫度過(guò)低,溫度變化幅度過(guò)大,如由35℃降至15℃會(huì)導(dǎo)致酵母細(xì)胞的大量死亡。因此,應(yīng)用果汁將酵母液的溫度調(diào)整至20~25℃,靜置30min,再添加到發(fā)酵罐中,并通過(guò)倒罐混合均勻。

③ 擴(kuò)培后使用 如果希望加快溫度較低的果汁酒精發(fā)酵的啟動(dòng),或者果汁存在發(fā)酵不徹底的危險(xiǎn),最好在24h前制備母液。將1kg活性干酵母放入35℃左右20L水和1kg蔗糖的糖水中,保溫20~30min,活化好后,添加到100~200L的果汁中,并加強(qiáng)通氣,在20℃左右的溫度條件下,發(fā)酵24h,然后添加到10kL果汁的發(fā)酵罐中。對(duì)于含糖量高的果汁(如冰葡萄酒的葡萄汁),在制備24h酵母母液時(shí),還應(yīng)添加足量的氮源。

2.天然酵母

水果成熟時(shí),在果皮、果梗上都有大量的酵母存在,因此水果破碎后,酵母就會(huì)很快開(kāi)始繁殖發(fā)酵,這是利用天然酵母發(fā)酵果酒。但天然酵母附著有其他雜菌,往往會(huì)影響果酒的質(zhì)量。為了保證正常順利地發(fā)酵,獲得質(zhì)量?jī)?yōu)等的果酒,往往從天然酵母中選育出優(yōu)良純種酵母。目前,大多數(shù)果酒廠(chǎng)都已采用了優(yōu)良純種酵母進(jìn)行發(fā)酵。選育的優(yōu)良酵母可能有不良的性能,這就要求提高其優(yōu)良性能,增添新的有用特性,以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需求。

利用自然酵母制備酒母:在果實(shí)采收前幾天,選取清潔、無(wú)病的果實(shí)(約為待發(fā)酵體積的2.5%),經(jīng)破碎、除梗后,分裝在A和B兩個(gè)容器中(注意,這部分果實(shí)不能壓榨,因?yàn)榻湍妇话愦嬖谟诠ど?。在容器A中裝入10%的原料,使之自然發(fā)酵或略微加熱以便更快地觸發(fā)酒精發(fā)酵。其余的原料(90%)裝入容器B中,并對(duì)之進(jìn)行300mg/L SO2處理。當(dāng)容器A發(fā)酵旺盛時(shí),加入少量的B容器中的原料,原則是所加入的量不影響容器A的正常發(fā)酵,直到所有原料都在進(jìn)行旺盛發(fā)酵時(shí),就可作為酵母母液投入生產(chǎn)。

3.人工選擇酒母

制備酒母的原理十分簡(jiǎn)單,即在少量無(wú)菌果汁中活化和繁殖酵母直到形成旺盛的菌群。液體酒母的質(zhì)量十分重要,它決定著整個(gè)發(fā)酵過(guò)程以及果酒的質(zhì)量。液體酒母可以在釀酒廠(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室中由貯藏的菌種培養(yǎng)制備,也可以由購(gòu)買(mǎi)的活性干酵母制備。這種培養(yǎng)方法可以節(jié)省菌種的成本,也可以提供某些不能供應(yīng)的菌種,但它的勞動(dòng)強(qiáng)度大,并且需要訓(xùn)練有素的微生物工作者精心的操作。因?yàn)楸2氐木N是純培養(yǎng)物,菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的前幾個(gè)階段必須是無(wú)菌培養(yǎng)。必須先將一環(huán)斜面上的酵母無(wú)菌接種到5mL滅過(guò)菌的果汁中。25℃條件下培養(yǎng)1~2天后觀察到明顯的生長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)(果汁變得渾濁,表面形成泡沫,輕輕晃動(dòng)液體有二氧化碳釋放出來(lái),隨后酵母細(xì)胞形成棕色懸浮物沉降到瓶底),將此培養(yǎng)物轉(zhuǎn)接到50倍體積(250mL)的滅過(guò)菌的果汁中。這種逐級(jí)轉(zhuǎn)接可以進(jìn)行1次或2次以上,直到培養(yǎng)物的量能夠滿(mǎn)足發(fā)酵需求。由于果酒酵母生長(zhǎng)得非常迅速,而且果汁是酵母生長(zhǎng)的理想培養(yǎng)基(其中的營(yíng)養(yǎng)物和pH有利于果酒酵母的繁殖,而不利于外源微生物的生長(zhǎng)),加上接種量大(2%)和二氧化硫的添加,液體酒母一旦接入發(fā)酵醪就可使發(fā)酵向正確方向進(jìn)行。所要求的產(chǎn)品風(fēng)格、果汁本身的特點(diǎn)和準(zhǔn)備采用的發(fā)酵溫度是選擇酵母純培養(yǎng)物種類(lèi)的關(guān)鍵因素。

其工藝流程大致如下:

酵母培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。生產(chǎn)階段酵母培養(yǎng)用果汁糖度不宜低于15°Bx,培養(yǎng)過(guò)程中降糖至5~7°Bx時(shí),即可作為種子用。對(duì)不適于用于種酵母培養(yǎng)的果汁,可用其他易于酵母生長(zhǎng)繁殖,對(duì)擬釀造的果酒風(fēng)味影響小的果汁,如蘋(píng)果汁代替。用于培養(yǎng)酵母用的容器使用前應(yīng)洗凈滅菌。滅菌時(shí),可采用150℃干熱滅菌3h或0.14MPa濕熱滅菌30min。果汁殺菌時(shí),應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間高溫而破壞營(yíng)養(yǎng)。培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)注意通氧或攪拌。為了得到更多的優(yōu)質(zhì)健壯酵母,可在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)階段的培養(yǎng)基中添加0.6%酵母浸膏粉,在生產(chǎn)階段的果汁中添加150~300mg/L(NH4)2HPO4與適量維生素,當(dāng)然也可以用市售的酵母營(yíng)養(yǎng)鹽代替。

4.串罐

在使用優(yōu)選酵母時(shí),一些果酒廠(chǎng)往往用正在發(fā)酵的果汁接種需要進(jìn)行發(fā)酵的原料(通常用量為原料10%的發(fā)酵旺盛果汁),即串罐。在這種條件下,只有第一個(gè)發(fā)酵罐是由已知特性的優(yōu)選酵母接種的,而其他發(fā)酵罐則是由正在發(fā)酵的果汁接種的。該方法優(yōu)點(diǎn)是:一方面,可大量減少商品化的活性干酵母的用量,因而大量降低成本;另一方面,正在發(fā)酵的果汁中的酵母菌細(xì)胞比活性干酵母的細(xì)胞更適應(yīng)果汁的發(fā)酵條件。但是,在串罐的條件下,如果使用期限為一個(gè)月,則初始酵母菌的繁殖代數(shù)相當(dāng)于在連續(xù)培養(yǎng)條件下的200多代。那么,在如此多代的無(wú)性繁殖過(guò)程中,酵母菌是否能保持其優(yōu)良特性,其活性是否會(huì)漸漸下降,即串罐是否有效。為解決上述問(wèn)題,李華等人在葡萄酒生產(chǎn)條件下,進(jìn)行了酵母菌在長(zhǎng)期串罐過(guò)程中的穩(wěn)定性研究。結(jié)果表明,在近1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)(相當(dāng)于酵母菌細(xì)胞無(wú)性繁殖了200代),串罐過(guò)程中的酵母菌細(xì)胞不僅能保持初始酵母菌的發(fā)酵活性和優(yōu)良特性的穩(wěn)定性,而且由于果汁的選擇作用,串罐用的酵母菌細(xì)胞的發(fā)酵活性比初始酵母菌的活性更強(qiáng),因而其酒精發(fā)酵的啟動(dòng)和速度都更快,此結(jié)果對(duì)其他果酒使用串罐生產(chǎn)提供了借鑒。

五、酵母的貯藏

酵母在保管和使用時(shí),應(yīng)注意到酵母的保質(zhì)期,存放時(shí)間越長(zhǎng),存活酵母越少。酵母在缺乏營(yíng)養(yǎng)時(shí)如溫度上升,它會(huì)因自己本身存在的蛋白酶,使自身細(xì)胞分解,即出現(xiàn)自溶現(xiàn)象,也稱(chēng)自我消化。在沒(méi)有外界營(yíng)養(yǎng)物供給時(shí),酵母還會(huì)消耗細(xì)胞內(nèi)的貯存物質(zhì)。此過(guò)程往往會(huì)使溫度升高,促進(jìn)自我消化。所以,酵母的保管和貯存是十分重要的工作。對(duì)于液體酵母的保管溫度應(yīng)當(dāng)在0~4℃,并且要防止貯存期間溫度的升高。酵母本身也是其他雜菌的良好營(yíng)養(yǎng)源,所以保管中要加強(qiáng)衛(wèi)生管理,防止雜菌感染。有實(shí)驗(yàn)表明:液體酵母在13℃可存放14天,在4.4℃可存放30~35天。干酵母49℃時(shí),可存放1周,32℃時(shí)可存放6個(gè)月,21℃時(shí)可存放21個(gè)月,4.4℃可存放24個(gè)月,可見(jiàn)酵母一定要在低溫條件下貯存。為防止酵母的自我消化,液體酵母1個(gè)月左右還應(yīng)轉(zhuǎn)接1次。

六、酵母質(zhì)量檢查

1.鏡檢

顯微鏡下觀察培養(yǎng)酵母,細(xì)胞形態(tài)與大小均勻一致,細(xì)胞飽滿(mǎn),細(xì)胞質(zhì)透明、均一,出芽率60%~80%。用美藍(lán)染色,死亡細(xì)胞不超過(guò)1%,視野內(nèi)無(wú)雜菌。

2.發(fā)酵狀況

接種后的培養(yǎng)液很快變渾濁,液面有細(xì)白泡沫生成,搖動(dòng)培養(yǎng)容器有細(xì)小氣泡上升。

3.理化分析

經(jīng)糖、酸分析,酵母降糖速度正常,無(wú)異常產(chǎn)酸現(xiàn)象。

4.感官檢查

酵母培養(yǎng)液應(yīng)有原料果汁的風(fēng)味、香氣與酵母味,無(wú)異味。

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