发酵工艺实验

发酵工艺学实验苹果酒酿造工艺系列实验大纲为了培养生物技术专业本科学生实验研究能力和理论联系实际能力，根据专业大纲要求，进行20-30学时的发酵生产工艺及过程安全检测大实验。

本学期进行苹果酒酿造工艺系列实验，时间约6-10周。

一、苹果酒酿造工艺系列实验内容如下：苹果酒是以苹果为主要原料，经预处理，破碎，榨汁，成分调整，发酵，陈酿，调配等而成的果酒成品。

具体实验流程如下：苹果酒酿造工艺流程：新鲜苹果→分选→清洗→切片→破碎榨汁→果汁处理→静置↑↑↑异Vc 钠亚硫酸（苹果酸）果胶酶、白砂糖、→陈酿→调配→澄清→过滤分离→发酵→倒瓶→补加SO2↑↑↑酵母 16℃，约40天皂土下胶→催熟→过滤→装瓶→贮酒→成品↑70℃，10min实验一、苹果酒酿造原料预处理、榨汁、果汁成分调整（3学时）实验二、活性干酵母的活化、接种及发酵原始参数的检测（3学时）实验三、苹果酒主发酵过程工艺控制及参数检测（8-10学时）实验四、苹果酒后发酵、陈酿和贮酒（2学时）实验五、成品苹果酒安全检测及成品酒品尝（2-6学时）二、注意事项1.熟悉大纲内容要求；2.根据实验大纲内容要求，查阅相关文献资料，制定详细的实验步骤和分析方法，实验前每组需提交预先准备好的实验方案方能进行正式实验，在实验过程中每组（每人）作好详细的实验记录，实验结束后每组（每人）需提交完整规范的实验报告；3.在实验中，遵守实验室纪律，注意安全，节约原材料、水、电的使用，使用大型仪器，需教师在场指导；4.以上实验分组进行，每组利用课余时间独立完成，具体时间请根据你班的课程表再制定本次实验合理日程安排。

三、分组方案实验以6-7人为一组，选出组长一名，负责组织制定本组的实验方案、实验过程、协调组内成员的检测分工及组织撰写实验报告等等。

四、考核方式实验成绩包括平时实验表现和实验报告两个部分，其中平时实验表现（实验方案的制定、实验动手能力、实验到勤率等等）占50%，实验报告（实验内容、数据分析及讨论、实验结果等等）占50%。

实验一苹果酒酿造原料预处理、破碎、榨汁及成分调整一、目的1、了解苹果原料的预处理及苹果汁防氧化方法；2、熟悉苹果榨汁的方法、亚硫酸的使用及榨汁机的使用；3、研究外加酶制剂辅助酶解对苹果酒酿造品质的影响。

二、要求及实验工艺流程和操作要点■要求：1、查阅资料，了解什么品种的苹果原料更适合酿造苹果酒？（从出汁率、脆性、糖酸比、多酚及单宁含量等方面考虑）；2、查阅资料，探讨苹果汁（酒）防氧化的方法，并制定本次苹果酒酿造防氧化方案；3、查阅资料，了解果胶酶的性质及作用特性；4、查文献，了解果酒酿造过程中使用亚硫酸（二氧化硫）的作用、使用方法及加量范围；5、查文献，了解当苹果汁含酸的量偏低时应采取何种措施调整酸度。

■苹果酒酿造原料处理工艺流程及操作要点：1、原料处理工艺流程：新鲜苹果→分选→清洗→切片→破碎榨汁→果汁处理→分离→发酵↑↑↑↑异Vc 钠亚硫酸（苹果酸）果胶酶、白砂糖酵母2、实验操作要点2.1原料选择选择无霉烂、新鲜成熟苹果作原料。

选择出汁率高和糖酸、多酚及单宁含量适中的品种。

（为什么？）注：本次实验的苹果由各组组长推选出2-3人预先去市场考察苹果品种，购回小样苹果检测果汁成分（主要是糖和酸），确定试验用苹果品种，最后再购大实验用苹果。

2.2清洗苹果用自来水清洗干净，晾干，备用。

2.3破碎、榨汁及防氧化将清洗好的苹果切成小块（3*4cm),放入1%的异vc钠溶液中浸泡5min左右(为什么？)，捞出，沥净水分，榨汁机压榨取汁，若酸度不足，此时应及时添加适量的苹果酸（加量应根据原汁测定结果而定）。

注：接收果汁的器皿用玻璃容器或不锈钢器皿，苹果汁的总酸度一般控制在4.5-6.0 g/L（以苹果酸计）为宜。

2.4果汁成分调整加蔗糖适量(按每组设计方案添加，见下面三、各组具体方案部分）。

添加适量的果胶酶（按每组设计方案添加，见下面三、各组具体方案部分；最后加入H2SO3 （为什么？且计算H2SO3用量），每升苹果汁按60mg二氧化硫加量计算。

注：SO2使用量在苹果汁中应保持60—80ppm为宜。

2.5果胶酶的添加烧杯和玻璃棒清洗干净，（可用酒精棉消毒，或沸水杀菌），在100ml烧杯中，将果胶酶用35℃左右的温水充分溶解后加入果汁中并充分搅匀，果汁静置24小时左右备用。

三、各组具体方案如下：具体分组方案方案及实验原料成分调整方案方案如下：首先测定榨汁后苹果汁的可溶性固形物含量、总酸含量，可溶性固形物含量的调整见如下每组具体方案，总酸根据检测结果调整至5g/L（通过添加苹果酸）。

方案一：一班30人左右：（6人为一小组，分5组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为18%（加白砂糖），总酸5.0 g/L（以苹果酸计），添加0.03g/L果胶酶。

成品酒为甜型10°苹果酒，成品酒含糖量（总糖）调整为70g/L （加白砂糖）；二班30人左右：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为20%（加白砂糖），总酸5.5g/L（以苹果酸计），添加0.02g/L果胶酶。

成品酒为半甜型11°苹果酒，成品酒含糖量（总糖）调整为40g/L （加白砂糖）；三班30人左右：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为22%（加白砂糖，白砂糖应分两次添加，首次加入总量的1/2，余量在主发酵旺盛期加入），总酸6.0g/L（以苹果酸计），添加0.01g/L果胶酶，成品酒为干型12°苹果酒。

方案二：一班30人左右：（6人为一小组，分5组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为19%（加白砂糖），总酸5.0 g/L（以苹果酸计），添加0.03g/l果胶酶。

成品酒为甜型10°苹果酒，成品酒含糖量（总糖）调整为70g/L （加白砂糖）；二班30人：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为19%（加白砂糖），总酸5.0 g/L（以苹果酸计），添加0.03g/L果胶酶。

成品酒为甜型10°苹果酒，成品酒含糖量（总糖）调整为40g/L （加白砂糖）；三班30人左右：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为19%（加白砂糖），总酸5.0 g/L（以苹果酸计），添加0.03g/L果胶酶。

成品酒为干型10°苹果酒。

方案三：一班30人左右：（6人为一小组，分5组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为18%（加白砂糖），总酸5.0 g/L（以苹果酸计），添加0.03g/L果胶酶。

成品酒为干型10°苹果酒。

二班30人左右：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为20%（加白砂糖），总酸5.5g/L（以苹果酸计），添加0.02g/L果胶酶。

成品酒为干型11°苹果酒。

三班30人左右：（6人为一小组，推选组长1名）原汁原始可溶性固形物含量调整为22%（加白砂糖，白砂糖应分两次添加，首次加入总量的1/2，余量在主发酵旺盛期加入），总酸6.0g/L（以苹果酸计），添加0.01g/L果胶酶，成品酒为干型12°苹果酒。

本批果酒主发酵时间因温度不同而不同，各组自行掌握时间，约7-15天不等。

思考题：1、影响苹果汁褐变的因素有哪些？其主要影响因素有哪些？2、在苹果汁处理过程中添加异Vc钠、苹果酸、亚硫酸和白砂糖，其各自的作用是什么？防止苹果汁氧化方法有哪些？3、SO2(H2SO3)在果酒酿造中的作用？实验二活性干酵母的活化、接种发酵及发酵原始参数的检测一、目的1、掌握果酒活性干酵母的活化方法及接种方案；2、熟悉苹果酒酿造工艺参数及检测方法（发酵温度、总酸、可溶性固形物、密度）。

二、要求和实验步骤■要求1、查阅文献，了解果酒活性干酵母的活化方法及酵母菌接种操作；2、查阅文献, 了解适宜苹果酒酿造的工艺条件(温度、PH等)3、查阅资料，了解果酒（果汁）中还原糖、总糖、总酸、单宁、酵母细胞密度、、总SO2、可溶性固形物含量的检测原理、检二氧化碳失重、浸出物、游离SO2测方法及所需试剂和仪器。

■实验步骤1、工艺流程：新鲜苹果→分选→清洗→切片→破碎榨汁→果汁处理→分离→发酵↑↑↑↑异Vc 钠亚硫酸（苹果酸）果胶酶、白砂糖酵母活化1.1酵母的活化将100ml烧杯烧杯和玻璃棒清洗干净（可用酒精棉消毒，或沸水杀菌），备用。

计算活性干酵母的用量并称量所需量的菌种，将活性干酵母放入洁净的100ml烧杯中并用10左右的去离子水混匀后（或4%蔗糖水中溶解），置于35-40℃水浴锅中保温活化20-30min，并不断搅拌。

1.2分离将静置了24小时左右的苹果汁用虹吸的方法去除果渣等沉淀物，备用。

1.3发酵及原始参数检测将活化好的酵母菌接入分离后的苹果汁接中，混匀。

在混匀的发酵液中取出适量的发酵液检测部分发酵原始参数（发酵温度、总酸、可溶性固形物和密度等）。

封闭瓶盖,室温自然发酵（最好室温在20-22发酵温度以16-20℃为宜），定期进行相关参数的检测，观苹果酒发酵过程中的动力学变化规律。

主发酵期约10天（具体时间根据参数检测结果而定）。

思考题：苹果酒酿造采用控温发酵15—26℃，为什么温度过高（≥35℃）或过低（≤10℃）都不好？实验三、苹果酒主发酵工艺控制及参数检测一、目的1、通过发酵过程各种参数的变化，了解苹果酒酿造的动态变化规律；2、熟悉并掌握各种发酵参数的检测方法二、要求1、定期检测发酵过程中各参数（见下面要求），并作详细记录；2、绘制发酵过程中温度、还原糖、总酸、发酵液密度、可溶性固形物、PH、二氧化碳失重的动态变化曲线；3、每组进行定期取样分析时，注意消毒器具，避免污染；4、各组组长协调时间，每班尽量不在同一时间检测，避免实验室拥挤而影响实验效果。

三、每组发酵参数分析及具体方案1、需分析参数为（检测方法见附录部分）：(1)原料：可溶性固形物、总酸、单宁（选做）；(2)主发酵期间：可溶性固形物、还原糖、果酒密度、二氧化碳失重、酵母细胞密度（选做）；(3)成品酒：游离二氧化硫、总二氧化硫、总糖、浸出物、总酸、挥发酸。

2、具体方案(1)每组根据各自需分析参数，查文献，制定可行的分析方法（与老师商量）；(2)定期取样，分析发酵特性参数数据。

本实验拟分析参数的时间及次数分配如下：0天果汁的可溶性固形物、总酸1天（接种后）室温（温度计挂在实验室墙壁上）、可溶性固形物、发酵酒液密度、总酸2天室温、还原糖、二氧化碳失重（称重法）、PH；3天室温、总酸、可溶性固形物、发酵酒液密度；4天室温、还原糖、二氧化碳失重、PH5天室温、总酸、可溶性固形物、发酵酒液密度；6天室温、还原糖、二氧化碳失重、PH7天室温、总酸、可溶性固形物、发酵酒液密度；8天室温、还原糖、二氧化碳失重、PH9天室温、总酸、可溶性固形物、发酵酒液密度；10天（根据实验数据情况而定）室温、还原糖、二氧化碳失重、PH11天（主发酵结束）室温、总酸、果酒密度（小于1，主发酵结束）还原糖（还原糖降至4g/L以下，主发酵结束），进入后发酵及贮酒阶段）、酒精度注：每次将检测的参数进行数据处理得出最终结果（如：还原糖=？克/升；总酸=？克/升（按苹果酸计）当日实验检测结果填入下表室温 （℃）二氧化碳失重还原糖 （g/L ）总酸（g/L ）可溶性固形物（%）发酵液酒密度(g/m 3)PH思考题：主发酵过程中各参数呈现怎样动态变化？实验四 苹果酒后发酵及陈酿新鲜苹果→ 分选→ 清洗→ 切片→ 破碎榨汁 → 果汁处理 → 静置 ↑ ↑ ↑ 异Vc 钠 亚硫酸（苹果酸） 果胶酶、白砂糖分离 → 发酵 → 倒瓶 → 补加SO 2 → 陈酿（定期倒瓶） → 调配 → 澄清↑ ↑ ↑ 酵母 16℃，约40天 皂土下胶项 目 日 期→过滤→催熟→过滤→装瓶→贮酒→成品↑70℃，10min一、目的1、熟悉倒瓶操作，明确倒瓶的作用；的作用及添加量的控制；2、了解补加SO23、了解后发酵及陈酿的工艺过程及作用。