一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒及其制备方法与流程

1.本发明属于食品科学技术领域，具体的涉及利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒的技术领域。


背景技术：

2.低(无)醇葡萄酒是指采用新鲜葡萄或葡萄汁经全部或部分发酵，通过特殊工艺处理，脱去部分或全部酒精的葡萄酒，低醇葡萄酒是指酒精度为1％vol～7％vol的葡萄酒，无醇葡萄酒是指酒精度为0.5％vol～1.0％vol的葡萄酒。随着生活水平的提高，人们对酒饮料的消费观念已由嗜好性饮酒向交际性饮酒和健康性饮酒过渡，新的消费取向为低酒度、富含营养型酒。“低醇”葡萄酒凭借其“低酒精、高品质、高享受”的特点受到重视。与单纯的葡萄汁不同，低醇葡萄酒虽然通过了特殊的脱醇处理，但葡萄汁发酵后产生的复杂香气、风味以及大量对人体健康有益的物质仍会保留下来。
3.低(无)醇葡萄酒的稳定性是指产品在一定时间内，保持产品特有的色、香、味及澄清度。只有稳定性良好的葡萄酒，其感官质量才能向正常的方向发展。由于低(无)醇葡萄酒的酒精含量较低，一些残糖含量高的低(无)醇葡萄酒存在产品稳定性较差(特别是微生物稳定性)等问题，不做特殊处理的产品半年内便会产生浑浊，这也是阻碍低醇甜酒批量生产的一大因素。生产低(无)醇葡萄酒的方法虽有很多，但每种方法都各有利弊，很难真正做到保持原酒的品质。如限制发酵会导致葡萄酒中残糖含量高，口感寡淡，影响葡萄酒风格等；酶法由于减少可发酵糖含量造成葡萄酒口味变酸、二氧化碳结合力偏高；热法处理对风味成分损伤严重。
4.葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，god，ec 1.1.3.4)属于需氧脱氢酶，在有氧条件下能够利用分子氧做为电子受体专一性地催化β-d-葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢，其普遍存在于动物、植物以及菌类。酶制剂在酿酒中有重要的应用价值，主要包括提高葡萄酒的澄清度和过滤性，从前体化合物中释放出品种香气，以及提取酚类化合物。葡萄糖氧化酶在葡萄酒中通常用于延长葡萄酒货架期，保持葡萄酒风味和色泽的稳定性，而对于降低葡萄汁中的葡萄糖浓度以减少酒精含量的研究较少。随着人们对健康意识的增强，饮用低醇葡萄酒，既能享受到葡萄酒的美味和营养，又能满足更多人的需求。因此，系统深入地研究将god技术应用在低醇葡萄酒的生产工艺中，研发出低醇葡萄酒产品，提高低醇葡萄酒的市场占有率，对推动葡萄酒行业发展具有重要的意义。


技术实现要素：

5.针对消费者对低醇饮品需求量的急速增长与现有工艺很难真正做到保持原酒的品质的矛盾，且现有专利和文献很少有葡萄糖氧化酶制备低醇葡萄酒的报道。本发明旨在于提供一种发酵前添加葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒及其制备方法，本发明于酵母发酵之前，在葡萄汁中添加葡萄糖氧化酶催化可发酵葡萄糖生成葡萄糖酸，降低酵母对葡萄汁中可发酵糖的利用率来制备脱醇葡萄酒，最终获得的低醇葡萄酒感官综合得分结果为：
100u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(85.12)》50u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(84.71)》10u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(82.57)，表明本发明提供低醇葡萄酒产品口感和品质得到全面的提升，并降低了酒品中有害物质含量，符合现代人健康饮酒的需求。
6.本发明提供一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒，该低醇葡萄酒的制备方法包括如下步骤：
7.将所采摘的新鲜葡萄经灭活灭菌处理后，去除葡萄梗于低温破碎压榨，将得到的葡萄汁按照质量比百分比0.003-0.005％分别添加果胶酶和焦亚硫酸钾，按照质量体积比添加葡萄糖氧化酶10-100u/ml，搅拌均匀后将混合液置于发酵桶内静置10-30min；按照质量体积比0.2-0.5g/l添加干酵母粉，于22-34℃恒温发酵3-7d；发酵后的葡萄汁中按照质量百分比0.1-0.3％的比例添加浓度为0.2g/l的皂土溶液搅拌均匀，静置10-15h澄清后提取发酵后的葡萄汁；将澄清后的葡萄汁于-8℃冷冻稳定处理6-9d；采用错流过滤灭菌，低温罐装，冷藏获得本发明的利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒。
8.本发明提供的一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒，所述果胶酶的添加质量百分比为0.004％，焦亚硫酸钾的添加质量百分比为0.004％，葡萄糖氧化酶的添加量为100u/ml。
9.本发明提供的一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒，所述干酵母粉的添加量为0.3g/l，发酵温度为28℃，发酵时间为3d。
10.本发明提供的一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒，所述皂土溶液的添加比例为0.2％，静置12h澄清。
11.通过以上技术方案，本发明取得如下技术效果：
12.本发明于发酵前在葡萄汁中添加葡萄糖氧化酶，经催化后进行发酵，可使发酵葡萄糖生成葡萄糖酸，从而降低酵母对葡萄汁中可发酵糖的利用率，最终获得的低醇葡萄酒感官综合得分结果为：100u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(85.12)》50u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(84.71)》10u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(82.57)，表明本发明利用在葡萄汁发酵前添加葡萄糖氧化酶，当添加量为100u/ml时，低醇葡萄酒的口感和品质得到全面的提升，并降低了酒品中有害物质含量，符合现代人健康饮酒的需求。
附图说明
13.图1为葡萄酒发酵过程中god酶活力的变化图。
14.图2为葡萄酒发酵过程中god葡萄糖浓度的变化图。
15.图3为不同浓度god添加量对葡萄酒发酵液中总酸的影响图。
16.图4为不同浓度god添加量对葡萄酒发酵液中酒精度的影响图。
具体实施方式
17.下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。本发明中选用的所有原辅材料，以及选用的菌种培养方法都为本领域熟知选用的，本发明中涉及到的％都为重量百分比，除非特别指出除外。
18.本发明选用的赤霞珠葡萄采自新疆农业科学院综合试验场；葡萄糖氧化酶保存于中国农业科学院生物技术研究所。
19.本发明选用的涉及原辅设备、材料以及选取的酶、培养方法都是本领域熟知选用的，但不因此限制本发明的实施过程，其他本领域相关性较大的相关材料及设备都可适用于本发明的实施。
20.实施例1：
21.本实施例提供一种利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒，该低醇葡萄酒的制备方法包括如下步骤：将所采摘的新鲜葡萄经灭活灭菌处理后，去除葡萄梗于低温破碎压榨，将得到的葡萄汁按照质量比百分比0.003-0.005％分别添加果胶酶和焦亚硫酸钾，按照质量体积比添加葡萄糖氧化酶10-100u/ml，搅拌均匀后将混合液置于发酵桶内静置10-30min；按照质量体积比0.2-0.5g/l添加干酵母粉，于22-34℃恒温发酵3-7d；发酵后的葡萄汁中按照质量百分比0.1-0.3％的比例添加浓度为0.2g/l的皂土溶液搅拌均匀，静置10-15h澄清后提取发酵后的葡萄汁；将澄清后的葡萄汁于-8℃冷冻稳定处理6-9d；采用错流过滤灭菌，低温罐装，冷藏获得本发明的利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒。
22.实施例2：
23.本实施例在实施例1的基础上，提供一种利用利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒的制备方法，其中，果胶酶添加的质量为40mg/kg、焦亚硫酸钾和葡萄糖的添加质量为40mg/kg，氧化酶添加的质量为100u/ml；所述酵母菌添加量为0.3g/l，发酵温度为28℃，发酵时间为3d；所述皂土溶液的添加比例为0.2％，静置12h澄清。
24.实施例3：
25.本实施例在实施例1的基础上，提供一种利用利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒的制备方法，其中，果胶酶添加的质量为30mg/kg、焦亚硫酸钾和葡萄糖的添加质量为30mg/kg，氧化酶添加的质量为10u/ml；所述酵母菌为0.2g/l，发酵温度为22℃，发酵时间为3d；所述皂土溶液的添加比例为0.1％，静置10h澄清。
26.实施例4：
27.本实施例在实施例1的基础上，提供一种利用利用葡萄糖氧化酶制备的低醇葡萄酒的制备方法，其中，果胶酶添加的质量为50mg/kg、焦亚硫酸钾和葡萄糖的添加质量为50mg/kg，氧化酶添加的质量为100u/ml；所述酵母菌为0.5g/l，发酵温度为34℃，发酵时间为7d；所述皂土溶液的添加比例为0.3％，静置15h澄清。
28.实施例5：
29.本实施例在实施例1-4的基础上，考察葡萄糖氧化酶的添加量对最终产品性能的影响，具体试验如下：
30.试验方案：在实施例2的基础上，god添加量分别为0u/ml、0.1u/ml、1u/ml、10u/ml、50u/ml、100u/ml、200u/ml进行发酵，发酵结束后测定发酵原液的god酶活、葡萄糖浓度、酒精度和总酸含量，考察god添加量对赤霞珠葡萄发酵低醇葡萄酒性能的影响，具体测试结果参见附图1-4所示。
31.(1)不同浓度god添加量对产品性能的影响试验
32.由图1-图4的数据可知，不同浓度god的添加量对赤霞珠葡萄发酵液的葡萄糖浓度和god酶活影响均呈现显著下降的趋势。随着god的添加量增加，发酵液中的酒精转化率较低，并逐渐趋于平缓，产酸较多。当god的添加量为50u/ml时，发酵液中的酒精度为8.66％vol，总酸含量为9.72g/l，当god添加量为100u/ml时，酒精度为8.54％vol，总酸为9.84g/l，
综合考虑，初步却倾god的添加量为100u/ml。
33.(2)制备工艺优化试验
34.根据试验(1)单因素试验结果，影响赤霞珠葡萄酒发酵的主要因素有发酵温度、发酵时间、god浓度。故以此三因素设计l9(33)正交试验，参见表1。以酒精度和总酸为评价指标，确定低酒精度葡萄酒发酵的最佳工艺条件，具体分析结果参见表2和表3所示。
35.表1：l9(33)正交试验的因素与水平
[0036][0037]
由表2极差值数据分析结果可知，影响酒精度的因素主次顺序是a》b》c，发酵温度是影响酒精度的主要因素，也是影响god活性的重要因素，发酵温度太低会抑制god的催化活性，而温度高于god的最适温度范围则会造成酶失活。影响总酸的因素主次顺序为b》c》a，发酵时间是主要控制因素，其次是god添加量。正交试验结果显示最优组合是a2b1c3。以配方a2b1c3设计试验，得到葡萄酒原液的酒精度为8.47％vol。故选择配方为a2b1c3为最佳配方，即发酵温度为28℃，发酵时间为3d，god浓度为100u/ml。
[0038]
表2：正交试验设计及结果
[0039][0040]
由表3方差数据分析结果可知，发酵时间对葡萄酒发酵过程中酒精度和总酸的影响显著(p《0.05)，而发酵温度与god添加量两个因素对酒精度和总酸影响较小。综合考虑，确定a2b1c3组合为低酒精度葡萄酒发酵的最佳工艺，即葡萄原液发酵前在28℃条件下添加god 100u/ml发酵3d。
[0041]
表3：方差分析表
[0042][0043][0044]
(3)产品感官评分
[0045]
由15个从事相关专业的专业人士组成感官评价小组，从低酒精度葡萄酒的澄清度、色泽、香气和滋味四个方面对其进行感官综合评价，低酒精度葡萄酒的感官指标如表4所示。
[0046]
表4：低酒精度葡萄酒感官评价指标
[0047][0048]
建立模糊数学综合评价模型：根据表4的数据，对含3个god添加浓度(10u/ml、50u/ml、100u/ml)低酒精度葡萄酒的感官指标进行模糊数学综合评价，并在此基础上建立评价集。
[0049]
评价对象集u，代表进行感官评价的3个god浓度(100u/ml、50u/ml、100u/ml)低酒精度葡萄酒样品集合。u＝{u1，u2，u3}，其中u1～u3对应100u/ml、50u/ml、10u/ml 3个god浓度发酵的低酒精度葡萄酒，uj表示3个浓度低酒精度葡萄酒的综合评价，其中：j＝1，2，3。
[0050]
r代表评价因素集，r＝{v1，v2，v3，v4}，v1～v4对应低酒精度葡萄酒的4个评价指标，即r＝{澄清度，色泽，香气，滋味}。
[0051]
评价得分集b＝{b1，b2，b3，b4}，对应4个等级评价结果：优、良、中、差，其分值分别是90.00，80.00，70.00和60.00。即b＝{b1，b2，b3，b4}＝{优，良，中，差}＝{90.00，80.00，70.00，60.00}。权重集x＝{x1，x2，x3，x4}则根据表3-2设置权重x＝{0.20，0.20，0.30，
0.30}。
[0052]
由表4对3个god浓度低酒精度葡萄酒进行感官评价，记录感官评价小组成员对3个浓度低酒精度葡萄酒的评分，3个god浓度低酒精度葡萄酒的感官评价得分参见表5所示。
[0053]
表5：低酒精度葡萄酒感官评价得分表
[0054][0055]
以3个god浓度低酒精度葡萄酒的评价结果为基础确定模糊评定矩阵，由表3-5中的结果可知，将表3-5结果除以感官评价总人数15，得到4个感官因素的模糊矩阵。将评价因素集r中澄清度、色泽、香气和滋味四个因素对应的等级优、良、中、差得到的数据分别除以总人数15，分别将3个god浓度低酒精度葡萄酒的数据整理成模糊矩阵r1、r2、r3：
[0056][0057][0058][0059]
将模糊矩阵变换为：bj＝x
×
rj，得到以下3个模糊综合评价结果：
[0060]
b1＝{0.667 0.225 0.079 0.026}
[0061]
b2＝{0.596 0.279 0.125 0.000}
[0062]
b3＝{0.553 0.219 0.160 0.068}
[0063]
综合感官得分：将模糊综合评价所得结果的各个量分别乘以其对应的分值，经过加和得到各个god浓度低酒精度葡萄酒的模糊处理评价分数：
[0064]
u1＝0.667
×
90+0.225
×
80+0.079
×
70+0.026
×
60＝85.12
[0065]
u2＝0.596
×
90+0.279
×
80+0.125
×
70+0.000
×
60＝84.71
[0066]
u3＝0.553
×
90+0.219
×
80+0.160
×
70+0.068
×
60＝82.57
[0067]
应用模糊数学感官评价法对3个god浓度低酒精度葡萄酒进行感官评价，综合得分结果为：100u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(85.12)》50u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(84.71)》10u/ml god浓度低酒精度葡萄酒(82.57)。以上试验表明，本发明是一种特征性比较突出的新的葡萄酒产品，对于多元化利用新疆葡萄酒资源具有重要的现实价值。
[0068]
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所延伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。