黄酒的混浊沉淀的机制

黄酒是中华民族传统的瑰宝,素有“液体面包”的美称,它酒性醇和、营养丰富,其含有的糖、肽、氨基酸等低分子浸出物和微量元素易被人体消化吸收,是深受人们喜爱的滋补酒、饮料酒和调味酒,但在黄酒酿造技术的发展中也伴随着许多新问题的出现,黄酒在贮存期间受到各种因素如:污染微生物、气压、温度等的影响,很容易产生混浊,改变黄酒的浊度,甚至出现沉淀,降低其澄清度,这些沉淀虽对人体无害,但严重影响了黄酒的外观品质,黄酒有“千层脚”正是这一现象的真实写照,解决黄酒贮存期间的混浊、沉淀现象,提高黄酒的稳定性成为黄酒生产与研究中的一个重大课题。
1黄酒混浊沉淀的种类及组成
蔡岫勍黄酒酿造采用双边发酵,糖化和发酵是同时进行的,其间微生物活动频繁,而且又富含糖分、蛋白质、素、多酚及各种酶系物质等多种成分,且酒体是一个很不稳定的胶体,因此容易产生沉淀,影响酒质的感官质量。黄酒产生沉淀的原因有很多种,如:原料的不合格选取,污染微生物的繁殖,生产过程中的不规范操作,设备的不严格杀菌等;黄酒产生的沉淀种类也有很多种,如:蛋白质沉淀,金属离子沉淀,草酸钙沉淀,氧化沉淀等,但主要分为两大类:生物混浊和非生物混浊。1.1生物混浊的组成及表现
生物混浊主要是黄酒的染菌微生物,其可能在原料选取、发酵过程、设备操作中繁殖生长,生物混浊表现主要为酒液混浊、不易过滤沉淀、生酸腐败、形成白菌膜、出现异味、甚至发臭等现象。
1.2非生物混浊的组成及表现
黄酒的非生物混浊是指不是由于微生物污染而产生的浑浊沉淀现象,其形成机理复杂,含大量大分子物质,经过过滤后澄清透明的黄酒仍是极不稳定的胶体溶液,它含有大量的大分子物质,如蛋白质、多肽、糊精、多酚。这些胶体物质在02、光线、振动及黄酒存放过程中会发生一系列变化一化合、凝聚等使胶体溶液稳定性破坏,形成混浊沉淀。其主要表现为酒体遇冷浑浊、自然存放过程中沉淀物析出并聚于瓶底。
2黄酒混浊沉淀的原因
黄酒的生物混浊是由微生物引起的,但其主要原因是原料的染菌,其污染微生物主要有乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、霉菌、酵母等,这些微生物会引起酒的酸败或浑浊,有时会出现异味、异气,严重的甚至发臭。因此针对污染菌的种类,毛青钟等对贮存酸败坛装黄酒中微生物进行了研究发现:对于非漏坛、包装完好的酸败黄酒,乳酸乙酯含量明显高于正常酒。在贮存2年的这类酒中已无活菌,镜检发现微生物以细菌(杆菌)为主,初步鉴定为乳酸杆菌;在漏坛或包装损坏的黄酒中检测到酵母,初步鉴定为产膜酵母和裂殖酵母等,在检测过程中还发现有白菌丝的霉菌。在生产过程中发酵罐、储酒罐、设备工具及贮存过程中卫生管理不善导致杂菌侵染;杀菌不严而导致的杂菌过度繁殖,死亡的菌体导致黄酒的生物性沉淀。再次,糖化速度和发酵速度不平衡,醪中有过多的糖分,易导致杂菌增长。
2.2黄酒非生物混浊沉淀的原因
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2.2.1蛋白质沉淀
一般认为,多酚和高分子蛋白质结合是黄酒混浊沉淀的主体,单体多酚与蛋白质结合形成可溶性多酚-蛋白质复合物,结合力很弱,属可逆反应,遇冷浑浊,加热复溶,称其为冷浑浊。黄酒中的蛋白质主要来源于大米和麦曲原料,另外还有少量的微生物蛋白质和酶蛋白,这些蛋白质在酒液中以胶体状态存在。有关研究认为,瓶装黄酒沉淀物成分中,粗蛋白占干重的50.56%,其中高、中、低分子蛋白的比例分别为72.62%,2.32%.25.06%,其他主要物质所占干重分别为:多酚2.08%、糊精4.53%、铁0.27%,由此可见蛋白质是瓶装黄酒沉淀物的主要成分。黄酒沉淀蛋白质有类燕麦蛋白b1、类燕麦蛋白、二聚a-淀粉酶抑制剂、病程相关蛋白、病程相关蛋白-4,主要来源于小麦。二聚a-淀粉酶抑制剂是a-淀粉酶抑制剂的二聚体。a-淀粉酶抑制剂最早发现于小麦种子中,是一种糖水解酶抑制剂,对不同来源的a-淀粉酶都有强烈的抑制作用,具有抗病虫害的作用。a-淀粉酶抑制剂具有较广泛的酸碱耐受性,并由于耐热性较好,在煎酒的过程中只有少部分变性凝固析出,大部分存留于酒中,经过长时间的贮存,逐渐析出形成浑浊沉淀;病程相关蛋白是植物在病理环境下诱导产生的一类水溶性蛋白质总称,参与植物的抗病反应,能耐低pH、重金属、蛋白酶和高温;类燕麦蛋白属于低分子质量谷蛋白,含有高冗余的半胱氨酸残基,通过分子内和分子间二硫键形成聚合体。通过黄酒浑浊蛋白质谱鉴定结果表示,沉淀蛋白质的氨基酸含量最高。
2.2.2氧化浑浊
又称为永久浑浊,黄酒长期放置时,含硫基的蛋白质被氧化,聚
合成高分子蛋白质,多酚物质也发生聚合变成聚多酚,两种聚合物结合先以小颗粒析出,随着储存时间的延长,聚合度增大的同时颗粒也随之增大,最终形成沉淀。铁离子是氧化浑浊的催化剂。
2.2.3铁离子
黄酒中的铁离子主要来自原料和生产过程与铁的接触,一般认为黄酒中的铁主要以Fe2\Fe3+的形式存在,在储存过程中Fe2+被氧化成Fe3+,而酒中的Fe3+易与酒中的蛋白质、有机酸或者磷酸根形成难溶盐导致发生沉淀。
2.2.4多酚物质
多酚主要来自原料小麦。多酚不但对黄酒的泽、口味等有显著的影响,且会引起黄酒的非生物浑浊。多酚物质按照分子质量可以区分如下:
高中化学实验创新工人阶级领导一切2.2.4.1相对分子质量<500的单体酚类,如阿魏酸,广泛存在于植物细胞壁中,特别在米糠和麦麸中含量比较丰富。有一定涩味,具还原性,对黄酒浑浊的影响很小。
sf19952.2.4.2相对分子质量<500单体多酚,有黄酮醇类和黄烷醇类,其中影响黄酒浮虫沉淀的主要是黄烷
醇类。黄烷醇类主要是儿茶酸类及花素、花苷、花素原等,它们易氧化聚合,与黄酒中蛋白质结合形成浑浊沉淀物质。
2.2.4.3相对分子质量在1000-3000单宁类物质,有极强的收敛性,涩味很大,具有很强的和蛋白质结合的能力。
3黄酒混浊沉淀的控制
黄酒在从原料的选取到灌装成品销售,每一步都可能存在影响黄酒产量和质量的问题,最尤为复杂严重的则为黄酒的浑浊沉淀问题,因此本文从黄酒的制作工艺流程进行具体的成因分析及作出的相应解决控制措施:
3.1原料和辅料
黄酒酿造以稻米、黍米、玉米、粟米等谷物和水为原料,以小麦、大麦、麸皮为辅料。若在选料过程中没有严格按照要求进行挑选,可能会造成蛋白质沉淀的产生,因其成分复杂,如多酚主要来自原料小麦;黄酒中的蛋白质主要来源于大米和麦曲原料,故在进行选料时为应选用软质、大粒、心白多、淀粉含量高的米作原料,并尽可能用新米;且在生产上重视小麦品质的优劣,因其好坏会影响到糖化菌繁殖及酒质,一般要求麦粒完整、颗粒饱满、粒状均匀,无霉烂、无虫蛀、无农药污染;选用当年产的小麦,不可带有特殊气味。
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3.2浸米、蒸饭
浸米的目的就是在米浸渍过程中,积累有机酸,形成酸性浆水,使发酵醪液呈酸性,从而抑制产酸杂菌的繁殖,防止酿酒时发生酸败。同时,酸浆中含有较丰富的氨基酸和生长素等成分,为酵母菌的繁殖提供了良好的营养,故可能会因此而引起污染菌的繁殖生长,造成生物混浊沉淀,因此必须严格控制温度,采用保温浸渍,注意浸米水温要预先调好,不能边浸米边调水温,以免米粒被蒸气煮熟,淀粉糊化彻底,有利于淀粉糖化酶的分解作用,把更多的淀粉变为糖,易导致杂菌生长;酿造黄酒的用水必须达到酿酒行业标准,必须水体清洁不

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