海紅果蘋果復(fù)合汁釀酒工藝研究

楊 輝， 王思勰， 羅建華

(1.陜西科技大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院, 陜西 西安 710021； 2.懷來縣貴族莊園 葡萄酒業(yè)有限公司， 河北 懷來 075400)

0 引言

蘋果酒是以蘋果為原料經(jīng)發(fā)酵而成的一類果酒，含有多種氨基酸、有機酸、維生素、芳香物質(zhì)及人體必需的鐵、鈣等礦物元素.有研究認(rèn)為，適當(dāng)飲用蘋果酒，可以增進食欲、幫助消化、補充營養(yǎng)，還能防止肥胖癥及糖尿病，有益于人體健康[1-3].隨著國家酒業(yè)政策的調(diào)整，消費者也傾向選擇綠色、健康的食品，蘋果酒越來越受到認(rèn)可和青睞.作為新興產(chǎn)業(yè)，我國蘋果酒工業(yè)雖然有了較好、較快的發(fā)展，但國內(nèi)普遍栽種的蘋果酸度僅有1.7～1.9 g/L，遠(yuǎn)低于最佳釀酒蘋果品種，且缺少單寧，發(fā)酵后酒的口感寡淡，缺乏復(fù)雜感.因此，彌補蘋果本身的缺陷，優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高蘋果酒的品質(zhì)，對優(yōu)質(zhì)蘋果酒生產(chǎn)尤為重要[4,5].

果酒的質(zhì)量一方面取決于酒精含量，另一方面取決于酸的含量，有機酸是果酒的骨架.酸度過高口感不好，難以下咽；酸度過低又會使酒的風(fēng)味平淡，發(fā)酵過程易被微生物污染，游離SO2達不到要求需要添加更多的SO2.為了得到協(xié)調(diào)而精細(xì)的果酒風(fēng)味，酸度應(yīng)限制在某一范圍內(nèi)[6].單寧是酒中的爽口劑、殺菌劑，可刺激口腔粘膜分泌，利于消化，因此，發(fā)酵前必須對果汁酸度進行調(diào)整，同時也應(yīng)適當(dāng)提高單寧含量.

海紅果學(xué)名西府海棠(M.micromalus.Mak.)屬于薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomoideae) 蘋果屬[7].海紅果含酸量很高，在糖度20 °Brix時含酸量比葡萄、蘋果高4～5個百分點，其黃酮、單寧的含量也很高[8].本實驗選擇海紅果汁調(diào)酸補充單寧，并與常用的檸檬酸調(diào)酸做對比，以感官評定、酒精度和殘?zhí)菫榫C合指標(biāo)，以研究海紅果調(diào)酸、改善蘋果酒風(fēng)味的可行性，同時擴展海紅果資源的利用途徑.

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

紅富士蘋果：購于西安果品市場.

海紅果濃縮汁：陜西府谷縣聚金邦農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)公司提供.

1.1.2 主要試劑

果膠酶、亞硫酸(6%)、檸檬酸、蔗糖、皂土等.所有試劑均為市售食品級或分析純.

1.1.3 主要儀器

榨汁攪拌機(JE25C21，美的集團)；手持糖度計；恒溫水浴鍋(DK-S22，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)；102-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱；酸度計(pHS-4C﹢，成都市方舟科技開發(fā)公司)；恒溫培養(yǎng)箱(HZQ-F160振蕩培養(yǎng)箱，哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司)；磁力攪拌器(78-1，江蘇省金壇市正基儀器有限公司)；722光柵分光光度計(上海精密科學(xué)儀器有限公司).

1.1.4 酵母菌種

丹寶利釀酒活性干酵：購于廣東丹寶利酵母有限公司.

1.2 分析方法

酒精度測定采用密度瓶法；總酸測定采用電位滴定法；還原糖測定采用費林試劑法；可溶性固形物含量測定采用手持糖度儀；單寧測定采用FC法.

1.3 工藝流程及操作要點

1.3.1 發(fā)酵工藝流程

蘋果→篩選、清洗→榨汁、護色→果膠酶酶解→

調(diào)糖、調(diào)酸→滅菌→主發(fā)酵→倒罐→后發(fā)酵→滅菌

↑

活性干酵母→復(fù)水活化

→皂土澄清→過濾→成品

1.3.2 操作要點

(1)前處理

選成熟度適宜、無蟲害的紅富士蘋果，用清水洗凈，為抑制蘋果褐變影響成品酒色澤，先用90 ℃水熱燙30 s，再切成3～4 cm小塊浸沒于SO2濃度為90 ppm的亞硫酸水溶液中1～2 min進行護色.然后用榨汁機壓榨取清汁，加入60 mg/L的果膠酶酶解24 h后過濾，得到的果汁低溫保藏備用.

(2)調(diào)酸

因1.7 g糖產(chǎn)1%酒精，為保證要求的酒精度，用白砂糖調(diào)至可溶性固形物含量24 °Brix(還原糖含量約200 g/L).取適量檸檬酸調(diào)整蘋果清汁至pH3.0～pH3.8，進行巴氏殺菌，后補加30 ppm亞硫酸以抑制野生酵母及雜菌的生長.

若采用海紅果濃縮汁調(diào)酸，現(xiàn)將海紅果濃縮汁用純凈水稀釋至24 °Brix，然后，用24 °Brix的海紅果汁調(diào)節(jié)蘋果汁至pH3.0～pH3.8，進行巴氏殺菌，后補加30 ppm SO2以抑制野生酵母及雜菌的生長.

(3)酵母活化

按加入量0.3‰稱取果酒酵母，按照1∶10的比例加入處理好的果汁，搖勻使酵母分散，在37 ℃下保溫30 min，產(chǎn)生大量泡沫則酵母已活化完畢.

(4)酒精發(fā)酵

將活化好的酵母接入蘋果清汁中，混合均勻，控制發(fā)酵溫度為20 ℃，靜置發(fā)酵.發(fā)酵期間定時監(jiān)測糖度和酒精度的變化，直至總糖降低到無明顯變化時，倒罐進行后酵.

(5)后處理

后酵結(jié)束后，進行澄清處理.首先準(zhǔn)確稱取10 g皂土緩慢加入100 mL 50 ℃左右的蒸餾水中，靜置24 h，再攪拌均勻制備成5%的皂土溶液，隨后80 ℃水浴加熱，冷卻后備用.添加1%皂土進行澄清，過濾后再進行巴氏殺菌，得到的成品酒進行感官評定.

(6)感官評定

根據(jù)相關(guān)的評分標(biāo)準(zhǔn)，制定了蘋果酒的感官評分標(biāo)準(zhǔn)，并由20人組成品評小組進行評定，從色澤、香氣、口感和典型性方面對蘋果酒進行綜合評分，進而得出最佳方案，蘋果酒的評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示.

表1 干型蘋果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 酵母及其發(fā)酵條件選擇

酵母對于蘋果酒發(fā)酵過程及蘋果酒的品質(zhì)有顯著的影響，項目組對蘋果酒發(fā)酵工藝研究較早，前期研究發(fā)現(xiàn)丹寶利酵母是釀造蘋果酒的適宜酵母，其適宜發(fā)酵溫度為20 ℃，因此，本研究采用丹寶利酵母與20 ℃下進行發(fā)酵實驗.

2.2 發(fā)酵過程中總酸的變化

在發(fā)酵過程中，蘋果汁的酸度會影響酵母細(xì)胞的繁殖能力、細(xì)胞活性、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、產(chǎn)物的代謝與分泌.另外，酸不僅會產(chǎn)生新鮮感，而且會修飾其它滋味和口感[9].

初始pH不同，果汁中的總酸含量不同，圖1和圖2分別表示了海紅果汁調(diào)酸和檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒過程中總酸的變化，兩組實驗均在pH3.0～pH3.8之間設(shè)5個梯度.

圖1 海紅果調(diào)酸發(fā)酵過程酸度的變化

圖2 檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵過程酸度的變化

由圖1、圖2可知，在實驗范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵的進行，發(fā)酵液中總酸先逐漸升高至最大值，隨后緩慢下降，最后趨于穩(wěn)定，并在一定范圍內(nèi)上下波動.原因是發(fā)酵初期，酵母不斷增殖產(chǎn)生大量CO2溶解在發(fā)酵液中，使得酸度迅速上升，隨著CO2的釋放，酸度緩慢下降，隨后酵母代謝產(chǎn)生的有機酸增加，導(dǎo)致酸度又緩慢上升.發(fā)酵后期，某些有機酸被吸收代謝而導(dǎo)致酸度又略微下降[10].

由圖1可知，海紅果汁調(diào)酸pH值越小，相應(yīng)總酸值越大.初始總酸值越大，發(fā)酵過程中增酸幅度越小，總酸峰值到來的越晚，峰值過后，降酸幅度比低酸樣品小，最終達到的總酸值均大于初始值，這種現(xiàn)象原因是由于果汁酸度越大對酵母代謝的抑制作用越大，發(fā)酵旺盛期到來的較晚，這與杜金花等人的研究稍有不同[9].由圖2可知，檸檬酸調(diào)酸變化規(guī)律與圖1相同，但是總酸值對總酸峰值到來時間沒有影響，五組實驗均是第2天達到峰值，均比圖1要早，而且檸檬酸調(diào)酸滴定酸值在峰值過后變化比圖1緩慢.說明初始pH對海紅果汁調(diào)酸發(fā)酵影響更大，結(jié)合表2可知，對應(yīng)初始pH，海紅果汁調(diào)酸的酸度均大于檸檬酸調(diào)酸，酵母達到總酸峰值所需時間更長，這是由于海紅果汁中有大量的氨基酸等有機酸，這些酸是相對較弱的酸.發(fā)酵后期，海紅果調(diào)酸發(fā)酵液中有機酸產(chǎn)生量大于檸檬酸調(diào)酸，因此圖2變化更為緩慢.

由表2可知，給蘋果汁中添加海紅果汁和檸檬酸，其總酸度都會增加，但在相同的初始pH時，海紅果汁調(diào)酸的樣品總酸要大于檸檬酸調(diào)酸，說明海紅果汁中含有更為豐富的氨基酸等有機酸，海紅果汁中還含有大量的糖分，因此，用海紅果汁調(diào)酸還可以為酵母提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，這一點是檸檬酸不能相比的.經(jīng)過發(fā)酵后，不同調(diào)酸方法的總酸均大于發(fā)酵前總酸，說明經(jīng)過發(fā)酵果汁中有機酸含量增加了，而海紅果調(diào)酸有機酸增加量要大于檸檬酸調(diào)酸，發(fā)酵結(jié)束后，海紅果汁調(diào)酸的pH3.0、pH3.2、pH3.4、pH3.6、pH3.8下的總酸含量分別比檸檬酸調(diào)酸增加了41.6%、2.3%、1.2%、0.8%、24.7%.

表2 蘋果汁發(fā)酵前后總酸含量變化

注：+1代表海紅果調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒；-1代表檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒

2.3 發(fā)酵過程中可發(fā)酵性糖的轉(zhuǎn)化

在同一發(fā)酵溫度、初始糖度相同的情況下，初始pH對蘋果汁的降糖速度影響如圖3、圖4所示.由圖3、圖4可知，當(dāng)初始在pH3.0～pH3.8之間時，發(fā)酵變化趨勢大致相同，pH越大起酵速度越快，且均在發(fā)酵第3天降糖速度達到最大，發(fā)酵第11天后，降糖速度趨于平穩(wěn)，最終殘?zhí)窍嗖畈淮?

圖3 海紅果汁調(diào)酸發(fā)酵過程 總糖含量的變化

圖4 檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵過程 總糖含量的變化

由圖3、圖4對比可知，初始pH對檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵降糖速度影響較小，其趨勢線基本重合，而對海紅果調(diào)酸發(fā)酵降糖速度影響稍大.其原因可能是相同初始pH的兩組實驗其總酸并不相同，不同總酸酸度對酵母發(fā)酵的抑制作用不同，另外海紅果汁使得蘋果汁成分變得更加復(fù)雜.

2.4 發(fā)酵前后單寧含量的變化

單寧又稱植物多酚，是廣泛存在于蔬菜和水果中的一類多元酚類化合物.它具有抗氧化性、延緩衰老、抗腫瘤等生理活性[11-13].蘋果中含有的單寧在蘋果酒釀造中賦予蘋果酒收斂感和澀口感，如果含量過低，會引起蘋果酒平淡、無特征.海紅果汁單寧含量很高，用其調(diào)酸能改善蘋果汁中單寧含量低的缺陷，使得釀造的蘋果酒口感更豐富.

圖5表示蘋果汁發(fā)酵前后單寧含量的變化，可以看出，加檸檬酸調(diào)酸的蘋果汁經(jīng)發(fā)酵后單寧含量降低，且pH3.0～pH3.8的蘋果酒單寧含量相差不大.由圖5可知，添加海紅果汁調(diào)酸釀造蘋果酒單寧含量大大增加，遠(yuǎn)高于檸檬酸調(diào)酸所釀蘋果酒，然而單寧含量越高使得蘋果酒澀味變重，口感變差，pH3.0、pH3.2的蘋果酒口感粗糙、酸澀，初始pH3.6的海紅果汁調(diào)酸所得蘋果酒口感最好.

圖5 不同初始pH時蘋果汁發(fā)酵 前后單寧含量變化

2.5 綜合評價指標(biāo)

蘋果汁的酸度對蘋果酒的感官質(zhì)量有十分重要的影響.成品酒的理化分析與感官評定如表3所示.

由表3可知，海紅果調(diào)酸初始pH3.0、pH3.2

發(fā)酵最終生成的酒精度相差不大，均在11%左右，pH3.4、pH3.6、pH3.8酒精度相差不大，均在12%，說明初始pH值在pH3.4～pH3.8比pH3.0～pH3.2糖利用率稍高，其中pH3.6時，糖的利用率最高，殘?zhí)亲畹?，生成的酒精度最大，這個規(guī)律與檸檬酸調(diào)酸的相同.結(jié)合感官評定，初始pH3.6時，發(fā)酵所得蘋果酒顏色金黃，有光澤，香氣協(xié)調(diào)，口感豐滿，因此，可作為發(fā)酵蘋果酒的最適初始pH值.

此外，在pH3.0～pH3.8之間，海紅果汁調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒產(chǎn)酒精度與檸檬酸調(diào)酸相差不大，稍高于檸檬酸調(diào)酸，其殘?zhí)巧缘陀跈幟仕嵴{(diào)酸，由此可知，海紅果汁調(diào)酸與檸檬酸調(diào)酸對酵母利用糖的能力影響不大，不但不抑制酵母利用還原糖，由于為酵母提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，還有一定的促進作用.結(jié)合感官評分可知，海紅果汁調(diào)酸后，蘋果酒顏色由淺黃綠色變成金黃色，色澤更加誘人，海紅果香與蘋果香協(xié)調(diào)，酒的口感更加豐富，因此，海紅果汁調(diào)酸發(fā)酵生產(chǎn)蘋果酒是可行的，而且在糖的利用率和感官上更優(yōu)于檸檬酸調(diào)酸.

表3 蘋果酒綜合評分結(jié)果表

注：+1代表海紅果調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒；-1代表檸檬酸調(diào)酸發(fā)酵蘋果酒

3 結(jié)論

(1)用海紅果汁調(diào)節(jié)蘋果汁酸度、補充單寧釀造蘋果酒的方法可行，在不影響酵母對糖的利用率的同時，大大增加了蘋果酒中的有機酸和單寧含量，感官指標(biāo)均優(yōu)于檸檬酸調(diào)酸.

(2)海紅果調(diào)酸釀造蘋果酒的最佳工藝：發(fā)酵溫度20 ℃，初始糖度24 °Brix，初始pH3.6，酵母接種量0.3‰.該條件下釀造的蘋果酒呈金黃色，果香酒香協(xié)調(diào)濃郁，酒體復(fù)雜豐滿.

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