鮮食白木納格蒸餾酒的發(fā)酵工藝優(yōu)化

王浩臣,馬吉祥,陳新軍,李學(xué)文,楊曉君,宋晶晶,趙 昊,武 運(yùn),*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司,新疆昌吉 832200)

木納格葡萄(VitisviniferaL. cv.Munage),又名冬葡萄、戈壁葡萄。歐亞種,分為紅木納格和白木納格株系,粒大、皮薄、色澤鮮艷、口味甘美、果肉厚而脆,可切片,“木納格”,即維吾爾族語“晶瑩透亮”的意思[1],是最具新疆特色和地域性的鮮食、晚熟地方品種[2]。2004年,木納格葡萄產(chǎn)量為14.46萬噸[3],2014年達(dá)到28.55萬噸[4],十年期間總產(chǎn)量翻了近一倍,為新疆地區(qū)發(fā)展較為迅猛的葡萄品種之一。而我國鮮食葡萄產(chǎn)品以滿足國內(nèi)市場需求為主,但由于鮮食葡萄自身不耐貯運(yùn)的屬性,加之替代產(chǎn)品豐富,鮮食葡萄集中上市導(dǎo)致階段性供過于求[5],會有大量鮮食葡萄資源浪費(fèi),所以本研究選以鮮食白木納格葡萄作為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾作為飲品,可以減少資源浪費(fèi)。

酒中所含的甲醇和雜醇油能與有機(jī)酸結(jié)合成酯,使酒具有獨(dú)特的香味,但又會帶有一定的毒性[6]。甲醇對人體中樞神經(jīng)有抑制的作用,尤其對視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)具有一定的毒性,在人體內(nèi)累積,會導(dǎo)致眼睛失明[7]。而高級醇尤其是異丁醇和異戊醇對人體中毒作用與麻醉作用比乙醇還強(qiáng),其毒性會隨分子量的增加而增大,能引發(fā)頭痛頭痛惡心等癥狀,并且長期攝入導(dǎo)致慢性中毒[8-9]。劉跟生等[10]用游離脂肪酸相(FFAP)毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣測定自釀白酒中甲醇,操作簡單,樣品未進(jìn)行處理直接進(jìn)樣。童永鑫等[11]用氣相色譜法測定石榴葡萄酒中的甲醇和雜醇油,具有較高的精密度。出于安全性和產(chǎn)品風(fēng)味的考慮,須控制蒸餾酒中甲醇和雜醇油中異丁醇和異戊醇的含量。

目前,針對工藝優(yōu)化的方法主要有正交試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)等。李潔等[12]通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)生物飼料的最佳工藝。張少云等[13]通過單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)確定紅棗蒸餾酒發(fā)酵的最佳工藝。王芳等[14]采用單因素和響應(yīng)面法優(yōu)化法確定茶葉梗發(fā)酵生產(chǎn)單寧酶的最佳工藝。最終優(yōu)化出最佳工藝參數(shù)的試驗(yàn)值和預(yù)測值基本相同,說明建立的模型符合實(shí)際生產(chǎn)。因此,使用響應(yīng)面法能夠快速準(zhǔn)確地找到影響發(fā)酵工藝的主要參數(shù),確定主要參數(shù)的值,提高優(yōu)化的準(zhǔn)確性。隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強(qiáng),需要適當(dāng)減少蒸餾酒中甲醇和雜醇油中異丁醇和異戊醇的含量[15]。本研究以鮮食白木納格葡萄為原料,用鮮食白木納格發(fā)酵原液的甲醇含量和異丁醇異戊醇總含量及酒精度作為考察指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化鮮食白木納格發(fā)酵工藝參數(shù),為鮮食白木納格蒸餾酒的制作提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮食白木納格葡萄(初始糖度17.0 Brix,pH=3.54) 新疆九鼎農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場;安琪葡萄酒果酒專用酵母 安琪酵母股份有限公司;偏重亞硫酸鉀 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;果膠酶(酶活8600 PGNU/g) 法國拉氟德公司;甲醇、異丁醇、異戊醇 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;所有試劑 均為國產(chǎn)色譜純。

FA2014N分析天平 北京東南儀誠實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司;MJX-160-Z霉菌培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;LDZX-50KB型立式蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器廠;PAL-1型手持糖度計(jì) 北京陽光億事達(dá)科技有限公司;SXKW數(shù)顯控溫電熱套 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;SB6 L三步精餾器 煙臺市吉訊釀酒設(shè)備加工廠;HP6890N氣相色譜儀 上海普迪生物技術(shù)有限公司;SDCP-5葡萄除梗破碎機(jī) 山東諸城酒莊釀酒設(shè)備制造廠;50 L氣囊壓榨機(jī) 山東諸城酒莊釀酒設(shè)備制造廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鮮食白木納格凈汁的制備 鮮食白木納格葡萄經(jīng)清洗、除梗、壓榨取汁,分別添加0.02 g/L果膠酶,0.05 g/L的偏重亞硫酸鉀,10～12 ℃澄清24 h[16],取鮮食白木納格凈汁進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

1.2.2 鮮食葡萄蒸餾酒的制備 使用SB6 L三步精餾器進(jìn)行蒸餾,加入12 L在18 ℃接種量0.03%,發(fā)酵7 d的鮮食白木納格發(fā)酵液,蒸餾釜功率旋鈕調(diào)到最大,混液蒸餾釜溫度達(dá)到80 ℃或者剛以出酒,將電源關(guān)閉。出酒40%～50%vol時(shí),關(guān)閉電源,廢液排掉后,將混液提餾鍋中的酒液放入蒸餾鍋、預(yù)熱器中的酒液放入混液提餾鍋中。再將預(yù)熱器打滿原料酒。后續(xù)操作重復(fù)操作直至最后一次出酒。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 發(fā)酵溫度對鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以接種量0.02%、發(fā)酵時(shí)間7 d,分別在14、18、22、26、30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察發(fā)酵溫度對鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.3.2 發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以接種量0.02%、發(fā)酵溫度22 ℃,分別在4、5、6、7、8 d條件下,進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.3.3 不同酵母接種量對鮮食白木納格發(fā)酵原液的影響 稱取1 L鮮食白木納格凈汁以發(fā)酵溫度22 ℃,發(fā)酵時(shí)間7 d,分別在接種量0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%條件下進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后測定發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度,考察接種量大小對鮮食白木納格發(fā)酵的影響。

1.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取對甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度影響較大的發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、接種量(C)為考察因子,以發(fā)酵液的甲醇(Y1)、異丁醇和異戊醇總量(Y2)和酒精度(Y3)為響應(yīng)值,利用響應(yīng)面軟件Design Expert V8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1.2.5 酒精度和甲醇、異丁醇、異戊醇含量的測定

1.2.5.1 酒精度的測定 參照GB 5009.225-2016 《酒中乙醇濃度的測定》方法[17]。

1.2.5.2 甲醇和異丁醇、異戊醇的測定方法 使用毛細(xì)管柱氣相色譜法通過HP6890N氣相色譜儀測定,準(zhǔn)備溶液用稱量法分別準(zhǔn)確稱取甲醇、異丁醇、異戊醇0.4722、0.4506、0.4470 g于預(yù)先儲盛有20 mL純水的100 mL容量瓶中,用純水洗瓶口,并加水稀釋至刻度,置冰箱保存。

1.2.5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 于3支預(yù)先盛有2 mL 60%乙醇的10 mL容量瓶中,分別加入0.250、0.500、1.000 mL標(biāo)準(zhǔn)儲液,用60%乙醇稀釋至刻度。此時(shí)甲醇濃度為0.0012、0.0024、0.0047 mg/ml,異丁醇濃度為0.0011、0.0023、0.0045 mg/mL,異戊醇濃度為0.0011、0.0022、0.0045 mg/mL[18]。

1.2.5.4 樣品測定 汽化室溫度為250 ℃[19];檢測器溫度為250 ℃;選用高純氮?dú)庾鬏d氣,載氣壓力為10 kPa,選擇分流進(jìn)樣方式,分流旋鈕5圈;進(jìn)樣體積為1 μL;程序升溫為:35 ℃保持5 min[18],再7 ℃/min升至90 ℃,保持5 min[20]。色譜圖的橫坐標(biāo)為出峰時(shí)間、縱坐標(biāo)為峰高,利用所制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算出樣品中甲醇、異丁醇和異戊醇的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2018軟件以及響應(yīng)面軟件Design Expert V 8.0.6進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵溫度對鮮食白木納格發(fā)酵液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 雜油醇產(chǎn)生的主要原因是發(fā)酵中間產(chǎn)物即丙酮酸生成的。丙酮酸經(jīng)復(fù)雜的中間階段生成酮酸,再經(jīng)脫羧主要還原成異丁醇和異戊醇等[21]。所以本研究將異丁醇及異戊醇的總和一起計(jì)算。由圖1可知,發(fā)酵溫度過高或過低都不利于酵母菌的生長代謝。當(dāng)發(fā)酵溫度為14 ℃時(shí),發(fā)酵液酒精度含量較低,甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量開始下降。當(dāng)發(fā)酵溫度為18 ℃時(shí),發(fā)酵液中酵母菌快速生長,此時(shí)鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度達(dá)到最高,為10.0%vol,甲醇含量為0.0015 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.012 mg/mL,當(dāng)發(fā)酵溫度為22 ℃時(shí),酒精度較開始持續(xù)下降,可能是由于發(fā)酵溫度較高,抑制了酵母菌的生長,同時(shí)加速了酵母菌的衰亡,此時(shí)酵母菌不再是發(fā)酵基質(zhì)中的優(yōu)勢菌群所導(dǎo)致,此時(shí)甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量均為最高,分別是0.006和0.013 mg/mL,并開始下降。綜合考慮,選擇發(fā)酵溫度18 ℃為宜。

圖1 發(fā)酵溫度對鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.1 Effect of fermentation temperature on methanol content,total content of isobutylalcohol and isoamyl alcohol and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation solution

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 由圖2可知,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為4 d時(shí),發(fā)酵液的酒精度含量較低,這可能是因?yàn)樵? d內(nèi)酵母菌處于遲緩期,其代謝系統(tǒng)需要適應(yīng)新的培養(yǎng)環(huán)境。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間在5～7 d時(shí),發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度不斷上升,可能是因?yàn)樵诎l(fā)酵5 d后,酵母菌生長進(jìn)入穩(wěn)定期,加快了糖轉(zhuǎn)化為酒精的速率,使得在7 d時(shí)酒精度達(dá)到最高為9.8%vol,此時(shí)甲醇含量,異丁醇和異戊醇總含量分別達(dá)到0.006和0.013 mg/mL,但當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過7 d后,酵母菌的生長進(jìn)入了衰亡期,酒精度有所下降,但異丁醇和異戊醇總含量仍然在上升,甲醇含量有所減少。綜合考慮,發(fā)酵時(shí)間選擇7 d為宜。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.2 Effect of fermentation time on methanol content,totalcontent of isobutylalcohol and isoamyl alcohol and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation solution

2.1.3 接種量對鮮食白木納格發(fā)酵原液中甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響 由圖3可知,當(dāng)接種量較少時(shí),接入的酵母菌在鮮食白木納格發(fā)酵液中需要適應(yīng)期,使得發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度都較低。當(dāng)酵母菌接種量為0.02%時(shí),鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量達(dá)到最高值,分別為0.006和0.013 mg/mL,此時(shí)酒精度為9.8%vol。當(dāng)接種量大于0.02%時(shí),甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量開始持續(xù)下降,酒精度在0.04%時(shí)達(dá)到最大,為10.2%vol。在生產(chǎn)中接種量過高會增加成本;異丁醇和異戊醇同屬高級醇,雖是有害物質(zhì),但卻是構(gòu)成蒸餾酒中香氣的主要物質(zhì),而此時(shí)異丁醇和異戊醇含量均符合標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮,發(fā)酵液的接種量選擇0.03%為宜。

圖3 接種量對鮮食白木納格發(fā)酵原液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響Fig.3 Effects of inoculum size on methanol content,totalisobutylalcohol and isoamyl alcohol content and alcoholcontent in fresh-edible White Munage fermentation broth

2.2 鮮食葡萄蒸餾酒發(fā)酵條件的優(yōu)化

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,綜合考慮選取以發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、接種量(C)為自變量,以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇(Y1)、異丁醇和異戊醇總含量(Y2)和酒精度(Y3)為響應(yīng)值,進(jìn)行3因素3水平試驗(yàn)。

鮮食白木納格蒸餾酒發(fā)酵響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果如表2所示,回歸模型方差分析結(jié)果見表3、表4和表5所示。根據(jù)表1試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行多元回歸方程擬合,建立以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇為評價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:甲醇(Y1)=2.2E-3-8.75E-4A+6.25E-4B-5E-4C-2.5E-4AB+1E-3AC-5E-4BC+5.25E-4A2+1.525E-3B2+7.75E-4C2。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Tabie 1 Factors and levels of response surface methodology

表2 鮮食白木納格發(fā)酵條件響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析Table 2 Experimental design and analysis of response surface in fermentation conditions of fresh-edible White Munage

以鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總量為評價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:異丁醇和異戊醇總含量(Y2)=5.2E-3+5E-4A+6.25E-4B-1.125E-3C+5E-4AB+2.5E-4BC+1.775E-3A2+1.525E-3B2+1.525E-3C2。

以鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度為評價(jià)指標(biāo)的擬合方程為:酒精度(Y3)=10+0.21A+0.16B+0.12C+0.075AB+0.05AC+0.05BC-0.19A2-0.14B2-0.012C2。

表3 以鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量為評價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 The response surface test results and variance analysis are based on the content offresh-edible White Munage fermentation liquid methanol as the evaluation index

表4 以鮮食白木納格發(fā)酵液異丁醇和異戊醇總含量為評價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析Table 4 Response surface test results and analysis of variance based on the total contents ofisobutylalcohol and isoamyl alcohol in fresh-edible White Munage fermentation broth

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,交互項(xiàng)AC,平方項(xiàng)B2、C2對鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測,3個(gè)因素對鮮食白木納格發(fā)酵甲醇含量的影響主次順序?yàn)?A>B>C,即發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是接種量對其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用對鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量的影響為極顯著(P<0.01),其中發(fā)酵溫度和接種量(BC)影響鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量的交互作用大于發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用。

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,平方項(xiàng)A2、B2、C2對鮮食白木納格發(fā)酵液的異丁醇和異戊醇總含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測,3個(gè)因素對鮮食白木納格發(fā)酵液的異丁醇和異戊醇總含量的影響主次順序?yàn)?C>B>A,即接種量對鮮食白木納格發(fā)酵液中的異丁醇和異戊醇總含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是發(fā)酵時(shí)間對其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用對鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總含量的影響為較顯著(P<0.05),其中發(fā)酵溫度和接種量(BC)影響鮮食白木納格發(fā)酵液中異丁醇和異戊醇總含量的交互作用大于發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用。

表5 以鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度為評價(jià)指標(biāo)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及方差分析Table 5 Response surface test results and analysis of variance based on alcohol precision offresh-edible White Munage fermentation broth as evaluation indexes

各項(xiàng)方差分析結(jié)果表明,模型中的一次項(xiàng)A、B、C,平方項(xiàng)A2、B2對鮮食白木納格發(fā)酵液的酒精度含量影響為極顯著(P<0.01)。根據(jù)3個(gè)因素的F值可以推測,3個(gè)因素對鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度的影響主次順序?yàn)?A>B>C,即發(fā)酵時(shí)間對鮮食白木納格發(fā)酵液酒精度的含量影響最大,其次是發(fā)酵溫度,再其次是接種量對其影響最小。由交互項(xiàng)F值可以判斷,發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度(AB)的交互作用影響比發(fā)酵溫度和接種量(BC)以及發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用影響大,而發(fā)酵溫度和接種量(BC)與發(fā)酵時(shí)間和接種量(AC)的交互作用影響類似。

2.2.2 響應(yīng)面分析 為了考察各個(gè)交互項(xiàng)對鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的影響,利用Design Expert V8.0.6軟件對建立的回歸方程計(jì)算,做出交互項(xiàng)的三維響應(yīng)面圖,如圖4所示,圖片能夠清楚直觀地解釋各個(gè)變量之間的交互作用對響應(yīng)值的影響。

圖4 各因素交互作用對鮮食白木納格發(fā)酵液甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度的響應(yīng)面Fig.4 Response surface of interaction of various factors to methanol content,total isobutylalcoholand isoamyl alcohol content and alcohol accuracy in fresh-edible White Munage fermentation broth

2.2.3 鮮食白木納格蒸餾酒最佳發(fā)酵條件的驗(yàn)證試驗(yàn) 通過Design Expert V8.0.6軟件對建立的回歸方程進(jìn)行發(fā)酵工藝參數(shù)的優(yōu)化得到的鮮食木納格發(fā)酵的最佳工藝為:發(fā)酵溫度18 ℃、發(fā)酵時(shí)間7 d、接種量0.03%,在此發(fā)酵條件下預(yù)測鮮食白木納格葡萄發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度為10.1%vol。為驗(yàn)證所建模型的準(zhǔn)確性以及保證試驗(yàn)的可操作性,將鮮食白木納格最佳發(fā)酵工藝條件調(diào)整為發(fā)酵溫度為18 ℃、發(fā)酵時(shí)間7 d、接種量0.03%。得到的鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度為10.0%vol。該發(fā)酵液蒸餾得到蒸餾酒的甲醇含量為0.038 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.043 mg/mL,酒精度可達(dá)到44.0%vol。國家對果酒中的甲醇有明確的規(guī)定,《GB 15037-2006 葡萄酒》中限定葡萄酒中甲醇400 mg/L[22]。酒中雜油醇(以異丁醇與異戊醇計(jì))限量0.20 g/100 mL[23]均符合標(biāo)準(zhǔn)。鮮食白木納格發(fā)酵液實(shí)測值與預(yù)測值較為接近,說明試驗(yàn)建立的模型準(zhǔn)確可靠,能較好地預(yù)測鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度含量,利用該模型在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行預(yù)測是可行的。

3 結(jié)論

試驗(yàn)以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量與異丁醇和異戊醇總含量及酒精度為響應(yīng)值,對鮮食白木納格的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,通過單因素實(shí)驗(yàn)以及Design Expert V8.0.6響應(yīng)面優(yōu)化建立了多元回歸模型,得到鮮食白木納格發(fā)酵液最優(yōu)發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度18 ℃,發(fā)酵時(shí)間7 d,接種量0.03%,鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇含量為0.002 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.005 mg/mL,酒精度可達(dá)到10.0%vol,通過蒸餾后,該鮮食葡萄蒸餾酒的甲醇含量為0.038 mg/mL,異丁醇和異戊醇總含量為0.043 mg/mL,酒精度可達(dá)到44.0%vol。本研究采用響應(yīng)面法,以鮮食白木納格發(fā)酵液的甲醇、異丁醇和異戊醇總含量及酒精度為響應(yīng)值對鮮食白木納格葡萄的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化,通過本研究制備的蒸餾酒的甲醇、異丁醇、異戊醇含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)[24],能有效降低甲醇和異丁醇及異戊醇的總含量并提升酒精度,保證后續(xù)蒸餾制得的蒸餾酒的風(fēng)味及安全性。