CN105543027B - 一种用于葡萄酒酿造的蔬菜汁抑菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于葡萄酒酿造的替代二氧化硫的蔬菜汁及其应用，属于微生物发酵工程技术领域。所述洋葱汁为成熟饱满的紫皮洋葱，用流动的自来水清洗干净，再切成小块，用榨汁机捣碎，用4层医用纱布过滤所得滤液。所述洋葱汁用于葡萄酒发酵的应用为在葡萄分选、除梗、破碎之后，加入洋葱汁3～8％(w/w),混匀，发酵。本发明有益效果为用洋葱汁作为葡萄酒发酵的抑菌剂，取代葡萄酒生产传统工艺中使用的抑菌剂二氧化硫，以提高葡萄酒的安全性和质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于葡萄酒酿造的蔬菜汁抑菌剂及其应用，属于微生物发酵工程技术领域。
背景技术
葡萄酒是由葡萄酿造而成。在葡萄成熟期采摘的葡萄表皮有多种微生物，其中有些微生物会影响葡萄酒的正常发酵，产生影响葡萄酒质量的高级醇、醋酸、乙醛等代谢产物。在葡萄酒大规模生产中通常加入二氧化硫来控制氧化和抑制葡萄内源微生物的生长和代谢。二氧化硫能够抑制野生酵母、乳酸菌和醋酸菌等微生物的生长，并控制酒体的氧化变质。近年来研究表明，二氧化硫会引起慢性中毒，一些人还会有过敏反应，过量的二氧化硫不但影响果酒的质量而且也危害人类的健康，使其在葡萄酒酿造及贮存中的应用受到了限制。有很多关于减少或替代葡萄酒中二氧化硫方法的研究，其中，用天然抑菌剂来代替二氧化硫备受关注。
洋葱为两年生百合科草本植物，除含多种矿物质元素、微量元素、维生素外，还含有黄酮类化合物、含硫化合物、苯丙素化合物、甾体皂甙类化合物、酚类化合物和前列腺素类等多种有效成分。目前，国内对洋葱的研究主要集中在洋葱黄酮、多糖等物质的提取与生理功能方面，已有洋葱酒、洋葱葡萄酒、洋葱糯米酒的研制，洋葱酒为直接用洋葱酿酒，洋葱葡萄酒为在酿制成的葡萄酒中添加洋葱汁，但目前此类酒饮品中使用芦荟的目的侧重于利用洋葱的营养保健成分，至于用洋葱作为抑菌剂，都是在纯培养条件下，用洋葱提取物或洋葱汁对有限的已知的食品污染菌或致病菌进行的抑菌试验，而且用量较大，尚未将洋葱用作葡萄酒发酵抑菌剂，葡萄自带的菌系不固定，且葡萄酒发酵的环境不同于纯培养环境，本专利用洋葱汁作为葡萄酒发酵的抑菌剂，取代葡萄酒生产传统工艺中使用的抑菌剂二氧化硫，以提高葡萄酒的安全性和质量。
发明内容
本发明通过用蔬菜汁取代葡萄酒生产传统工艺中使用的抑菌剂二氧化硫，提高葡萄酒的安全性和质量。
本发明提供了一种用于葡萄酒酿造的蔬菜汁抑菌剂，所述蔬菜汁抑菌剂为洋葱汁。
所述洋葱汁以成熟、饱满、无霉烂、无虫蛀、无软腐、不抽芽、无青葱、无损伤的洋葱为原料，洋葱处理方法包括清洗表面吸附微生物和灰尘，切成小块，用榨汁机捣碎，后用4层医用纱布或1层棉布过滤取滤液。
本发明的另一目的是提供一种葡萄酒发酵的天然蔬菜汁抑菌剂的应用，具体是在葡萄酒酿造过程中按3～8％的质量比加入洋葱汁。即在葡萄破碎的同时或者葡萄破碎后加入洋葱汁。
优选情况下，所述天然蔬菜汁抑菌剂的应用中，具体的葡萄酒酿造过程包括：在葡萄分选、除梗、破碎之后，加入质量比为3～8％(w/w)的洋葱汁，混匀，发酵。此外，本发明所述的抑菌剂洋葱汁也可以与二氧化硫配合使用，即可以用25mg/L二氧化硫和2～4％洋葱汁配合使用。
实施例中葡萄酒酿造使用的葡萄品种为种植于河北省昌黎县的赤霞珠葡萄。本发明的技术方案也可以适用其他葡萄品种，例如北醇、玫瑰香、巨峰等。本发明的技术方案中使用的洋葱可以为紫皮洋葱或黄皮洋葱。
下述葡萄酒酿造的条件为：将成串的成熟赤霞珠葡萄，剔除腐烂、破损的果粒，挤压破碎，可溶性固形物含量达17～24Brix，将破碎处理后的葡萄皮和葡萄汁液900g装入1000mL三角瓶内，每瓶添加20～80g洋葱汁，于瓶口加盖发酵栓。将上述各种处理的葡萄汁在15～23℃自然发酵15～25天，发酵醪的糖含量降至2～3％时，前发酵结束。用4层无菌的医用纱布过滤压榨除葡萄皮渣，在无菌条件下将原酒过滤到经灭菌的密闭容器中，在16～18℃进行后发酵处理15～20天，分离沉淀，陈酿30天，澄清处理，过滤，最后分装于玻璃瓶中，密封后灭菌，冷却后在低温条件下贮存。
优选情况下，所述天然蔬菜汁抑菌剂的应用中，所述的灭菌为在62～70℃条件下水浴灭菌30～45min，或微孔滤膜过滤除菌。
本发明有益效果为：
①和传统的抑菌剂二氧化硫一样，有效抑制葡萄酒发酵过程中的各类微生物生长；
②和传统的抑菌剂二氧化硫一样，有效控制葡萄酒发酵的顺利进行，保证葡萄酒的口味和风味；
③减少或完全不用传统的抑菌剂二氧化硫，提高葡萄酒产品的适用人群范围和安全性。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例中蔬菜汁抑菌剂为：成熟、饱满、无霉烂、无虫蛀、无软腐、不抽芽、无青葱、无损伤的紫皮洋葱或黄皮洋葱，用流动的自来水将洋葱清洗干净，用刀将洗净的洋葱切成小块，用榨汁机捣碎，用4层医用纱布过滤所得滤液。
实施例中葡萄酒酿造中的葡萄为种植于河北省昌黎县的赤霞珠葡萄。本发明的技术方案也可以适用其他葡萄品种，例如北醇、玫瑰香、巨峰等。
实施例中葡萄酒发酵过程及产品的测定方法为：
1.微生物菌群的测定：采用稀释涂平板法。将葡萄酒发酵醪用无菌水适当稀释，涂布于相应的培养基平板上，于30℃培养4～5天，对菌落计数。
(1)酵母菌计数
YEPD培养基：酵母浸粉1％，蛋白胨2％，葡萄糖2％，琼脂2％，pH6.0，于115℃灭菌30min，冷却至手握灭菌培养基瓶壁不烫为宜，添加3.2万单位/L青霉素与4万单位/L的链霉素(用孔径为0.22um的水系膜过滤除菌)。
(2)细菌计数
肉汤培养基：牛肉膏0.5％，蛋白胨1％，氯化钠0.5％，琼脂2％，纳他霉素0.0125％，pH 7.2～7.4，于121℃灭菌20min。
(3)霉菌计数
察氏培养基：硝酸钠0.3％，硫酸镁0.05％，磷酸氢二钾0.1％，硫酸亚铁0.001％，氯化钾0.05％，蔗糖3％，琼脂2％，pH6.7，于121℃灭菌15min，冷却至手握灭菌培养基瓶壁不烫为宜，添加3.2万单位/L青霉素与4万单位/L的链霉素(用孔径为0.22um的水系膜过滤除菌)。
2.可溶性固形物含量的测定：使用手持糖量折光仪直接测定。在发酵期间采用DNS法测还原糖含量。
3.酒精度、挥发酸和香气成分的测定采用顶空固相微萃取-气相色谱法。
(1)萃取条件
试样预先在4℃冰箱冷藏过夜(用于样品解冻，防止常温解冻导致香气物质挥发)。15mL样品瓶中依次加入0.3g/LNaCl、7mL萃取液和转子，用PTFE垫密封，在49℃、250r/min环境下平衡10min，迅速将SPME萃取头穿过密封垫插入样品瓶，悬于顶空部分，推出萃取头使其暴露于样品瓶的顶空部分，萃取45min。
(2)GC条件
采用FFAP石英毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.5μm)；色谱柱起始温度为40℃，以6℃/min升至52℃保持5min，并以5℃/min升至200℃，保持5min；载气(N2)：30ml/min，H2：30ml/min，Air:300ml/min；柱前压0.1MPa，进样量1μL。
实施例1
一种使用蔬菜汁抑菌剂的葡萄酒酿造方法，所述方法包括如下步骤：
①洋葱汁制备：洋葱→挑选→去根去顶→剥外皮→清洗→切小块→打浆→过滤→滤液→保存
②葡萄酒发酵：葡萄分选→除梗→破碎→加入洋葱汁→混匀→发酵(取样)→压榨→后发酵→分离→陈酿→澄清→过滤→灌装→灭菌→成品。
③取样测定：取样→过滤→测定微生物菌群，糖度，酒精度，挥发性化合物等；
详细步骤如下：
①洋葱汁的制取：取成熟、饱满、无霉烂、无虫蛀、无软腐、不抽芽、无青葱、无损伤的紫皮洋葱，用流动的自来水将洋葱清洗干净，用刀将洗净的洋葱切成小块，用榨汁机捣碎，用4层医用纱布过滤所得滤液。
②葡萄酒酿造：采用种植于河北省昌黎县的赤霞珠葡萄。将成串的赤霞珠葡萄，剔除腐烂、破损的果粒，挤压破碎，可溶性固形物含量达20Brix，将破碎处理后的葡萄皮和葡萄汁液900g装入1000mL三角瓶内，每瓶添加50g从步骤①所得洋葱汁，于瓶口加盖发酵栓。将上述各种处理的葡萄汁在15～17℃自然发酵24天，发酵醪的糖含量降至2％～3％时，前发酵结束。。用4层无菌的医用纱布过滤压榨除葡萄皮渣，在无菌条件下将原酒过滤到经灭菌的密闭容器中，在16～18℃进行后发酵处理15天，分离沉淀，陈酿30天，澄清处理，过滤，将过滤、澄清后的果酒分装于玻璃瓶中，密封后在70℃条件下水浴灭菌30min，冷却后在低温条件下贮存。
③同时设置两组与步骤②同步的葡萄酒酿造组：其一为不加任何抑菌剂组，另外一组中加50mg/L二氧化硫(代替步骤②中的洋葱汁)抑菌剂组；
对步骤②和③的葡萄酒酿造过程中定期取样检测，结果为：
在发酵4～8天期间，葡萄发酵醪中霉菌活细胞数为10～103CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中霉菌活细胞数的1/10，与加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的霉菌活细胞数相当。
在发酵4～12天期间，葡萄发酵醪中细菌活细胞数为102～105CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中细菌活细胞数的1/15～1/10，比加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的细菌活细胞数略高或相当。
在发酵4～8天期间，葡萄发酵醪中酵母菌活细胞数为104～107CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中霉菌活细胞数的1/10～1/6，比加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的酵母菌活细胞数略低。
在发酵过程中，比无任何抑菌剂的葡萄酒发酵降糖较慢3～6天，与加二氧化硫的发酵醪相比，降糖速度接近，产品中挥发酸较高，为1.0～1.3g/L，产品酒精度和香味物质含量接近。
实施例2
一种使用蔬菜汁抑菌剂的葡萄酒酿造方法，所述方法包括详细步骤如下：
①洋葱汁的制取：取成熟、饱满、无霉烂、无虫蛀、无软腐、不抽芽、无青葱、无损伤的紫皮洋葱，用流动的自来水将洋葱清洗干净，用刀将洗净的洋葱切成小块，用榨汁机捣碎，得浆汁，浆汁保存于4℃冰箱备用。
②葡萄酒酿造：采用种植于辽宁省大连的北醇葡萄。将成串的北醇葡萄，剔除腐烂、破损的果粒，挤压破碎，可溶性固形物含量达18Brix，将破碎处理后的葡萄皮和葡萄汁液900g装入1000mL三角瓶内，每瓶添加70g从步骤①所得洋葱汁，于瓶口加盖发酵栓。将上述各种处理的葡萄汁在16～18℃自然发酵21天，发酵醪的糖含量降至2％～3％时，前发酵结束。。用4层无菌的医用纱布过滤压榨除葡萄皮渣，在无菌条件下将原酒过滤到经灭菌的密闭容器中，在16～18℃进行后发酵处理16天，分离沉淀，陈酿30天，澄清处理，过滤，将过滤、澄清后的果酒分装于玻璃瓶中，密封后在62℃水浴灭菌45min，冷却后在低温条件下贮存。
③同时设置两组与步骤②同步的葡萄酒酿造组：其一为不加任何抑菌剂组，另外一组中加50mg/L二氧化硫(代替步骤②中的洋葱汁)抑菌剂组；
对步骤②和③的葡萄酒酿造过程中定期取样检测，结果为：
在发酵4～8天期间，葡萄发酵醪中霉菌活细胞数为10～103CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中霉菌活细胞数的1/10，与加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的霉菌活细胞数相当。
在发酵4～12天期间，葡萄发酵醪中细菌活细胞数为102～105CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中细菌活细胞数的1/15～1/10，比加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的细菌活细胞数略高或相当。
在发酵4～8天期间，葡萄发酵醪中酵母菌活细胞数为104～107CFU/mL,是不加任何抑菌剂同期发酵醪中霉菌活细胞数的1/10～1/6，比加50mg/L二氧化硫抑菌剂的同期发酵醪中的酵母菌活细胞数略低。
在发酵过程中，比无任何抑菌剂的葡萄酒发酵降糖较慢3～6天，与加二氧化硫的发酵醪相比，降糖速度接近，产品中挥发酸较高，为1.0～1.3g/L，产品酒精度和香味物质含量接近。
总之，洋葱汁的使用可减少或完全不用传统的抑菌剂二氧化硫，提高葡萄酒产品的适用人群范围和安全性。
Claims (4)
1.一种用于葡萄酒酿造的蔬菜汁抑菌剂的应用，其特征在于：在葡萄酒酿造过程中按3～8%的质量比加入洋葱汁；所述洋葱为成熟、饱满、无霉烂、无虫蛀、无软腐、不抽芽、无青葱、无损伤的洋葱；洋葱处理方法包括清洗，切块，榨汁后用4层医用纱布或1层棉布过滤取滤液。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在葡萄破碎的同时或者葡萄破碎后加入洋葱汁。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，葡萄酒酿造过程包括：检测破碎处理后的葡萄皮和葡萄汁，可溶性固形物含量达17~24Brix，按3～8%的质量比加入洋葱汁后，在15~23℃自然发酵15~25天，发酵醪的糖含量降至2～3%时，过滤压榨除葡萄皮渣，在无菌条件下将其过滤到经灭菌的密闭容器中，在16~18℃发酵15~20天，分离沉淀，陈酿30天，澄清、过滤，密封后灭菌。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的灭菌为在62~70℃条件下水浴灭菌30~45min，或微孔滤膜过滤除菌。
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