紅樹莓果酒的釀造工藝研究

王宇添

（陜西奕誠生物科技有限公司，陜西商洛 711511）

紅樹莓屬于漿果類水果，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，目前在美國、澳大利亞、英國、東歐、智利都有大規(guī)模的生產(chǎn)，而我國由于市場(chǎng)和品種的影響，一直沒有得到規(guī)?；N植[1]。據(jù)測(cè)定，紅樹莓果實(shí)中富含抗癌物質(zhì)鞣化酸、水楊酸、維生素C 和礦物質(zhì)元素等活性成分，具有抗癌、防治高血壓等保健功效[2]。研究表明，紅樹莓可以增強(qiáng)人體免疫力、抗衰老、抗腫瘤、降糖、護(hù)肝[3-4]。紅樹莓為漿果類水果，鮮果不容易保存且季節(jié)性強(qiáng)，進(jìn)出口大多以冷凍果的儲(chǔ)存形式，保存時(shí)間僅為3～4 個(gè)月，且冷凍后樹莓的營養(yǎng)有一定的流失，市面上流通的樹莓鮮果儲(chǔ)存期僅2～4 d，價(jià)格較高，這也使得樹莓鮮果在市場(chǎng)流通上變得很困難，而將這些鮮果通過發(fā)酵轉(zhuǎn)變成發(fā)酵型飲料或果酒可以很好地解決這些問題，能保存大部分的營養(yǎng)物質(zhì)[5]。

目前紅樹莓果酒在發(fā)酵過程中存在出汁率和出酒率低，主發(fā)酵期酵母接種量不同導(dǎo)致的果香味缺失、不易澄清、貨架期短等問題，這大大降低了紅樹莓果酒的市場(chǎng)供給和占有率。在紅樹莓果酒的制造過程中產(chǎn)生了酒泥和發(fā)酵過濾后的發(fā)酵液等一系列副產(chǎn)物，如果直接排放不加以利用，既是一種浪費(fèi)，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。在生產(chǎn)過程中如將這些副產(chǎn)物收集起來，進(jìn)行蒸餾提純工藝，可以得到具有紅樹莓獨(dú)特香氣的白蘭地烈酒[6]，這樣既可以減少浪費(fèi)，也可以在調(diào)酒過程中提供同源的酒精來源，降低生產(chǎn)成本。本文通過研究紅樹莓發(fā)酵酒加工工藝，以期為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)紅樹莓果酒提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅樹莓，由陜西省漢中市城固縣老莊鎮(zhèn)雙井村樹莓產(chǎn)業(yè)園提供，2019 年采摘的鮮果，經(jīng)冷凍處理，運(yùn)輸至陜西奕誠生物科技有限公司。

釀酒活性干酵母VP5、偏重亞硫酸鉀（分析純）、EMACLAR 果膠酶、EVZYM 果膠酶、營養(yǎng)劑（氮源），均購于意大利威盛集團(tuán)；L400 型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，西安藍(lán)曉科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ZTY-D 螺旋壓榨機(jī)購于新鄉(xiāng)市中天機(jī)械有限公司，PAL-1 糖度計(jì)，7230G/723N/723S 型可見分光掃描型光度計(jì)，上海恒平電子分析天平FA-1004，均購于聚創(chuàng)環(huán)保設(shè)備有限公司；1.000～1.100 精密比重計(jì)、0.900～1.000 精密比重計(jì)，均購于河間市玻璃廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

原料→破碎→酶解處理→低溫澄清→過濾→主發(fā)酵→后發(fā)酵→陳釀→澄清→調(diào)配→過濾→殺菌→灌裝→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）原料處理

將紅樹莓緩慢解凍，通過震動(dòng)粒選選取色澤鮮艷、形體飽滿的果實(shí)，并均勻噴灑50 mg/L 的偏重亞硫酸鉀，隨后破碎成紅樹莓果汁，調(diào)整果汁含糖量為21%。

（2）酵母的活化

稱取100 g 干酵母，加入裝有1 kg 的壓榨紅樹莓果汁中，以32～38 ℃攪拌，充分溶解，15 min 后使用。

（3）酶解

在紅樹莓果汁中加入25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶，維持果汁溫度<20 ℃，靜止12 h以后，每2 h 取樣計(jì)算出汁率及揮發(fā)酸。

（4）澄清

在酶解后的清汁中加入20 g/kL 的ZIMACLAR 果膠酶，維持液體溫度在10 ℃左右，每2 h 取紅樹莓果汁并測(cè)量濁度，使?jié)岫仍?0～120 NTU 時(shí)停止澄清，之后再過濾。

（5）主發(fā)酵

將澄清過濾后的果汁裝入發(fā)酵罐內(nèi)，繼續(xù)在20～25 ℃的環(huán)境下進(jìn)行酒精發(fā)酵，在此過程中打開呼吸閥，發(fā)酵4 d時(shí)加入營養(yǎng)劑（氮源）期間適當(dāng)排氣[7-8]。

（6）后發(fā)酵

將酒液與少量果渣分離，關(guān)閉呼吸閥。

（7）下膠澄清

利用制作好的澄清液按梯度試驗(yàn)值加入到發(fā)酵液中，并進(jìn)行內(nèi)循環(huán)一次，使之與發(fā)酵液充分接觸，后靜置7 d，測(cè)量透光率。

（8）調(diào)配、過濾

在后發(fā)酵期，將酒液置于-4 ℃下靜止3～5 d，隨后進(jìn)行糖度、酸度、酒精度等理化指標(biāo)的測(cè)量。根據(jù)相關(guān)指標(biāo)調(diào)配酒精度、酸度，由于紅樹莓果酒酸度過高會(huì)影響口感，所以需要進(jìn)行降酸處理。通常降酸處理分為物理降酸和化學(xué)降酸，但是由于物理降酸容易破壞酒體、降低果香；化學(xué)降酸容易產(chǎn)生其他物質(zhì)，所以最終決定采用樹脂降酸，將風(fēng)味物質(zhì)的損失降到最低，最后將酒液通過0.2 μm的過濾膜。

（9）殺菌、灌裝

將酒樣置于87 ℃水浴環(huán)境，水浴殺菌30 min[9]，待其恢復(fù)至室溫即可進(jìn)行灌裝。

1.4 試驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)

1.4.1 不同果膠酶酶解對(duì)紅樹莓出汁率和揮發(fā)酸的影響

選取現(xiàn)有EMACLAR 果膠酶、EVZYM 果膠酶兩種果膠酶對(duì)紅樹莓果汁進(jìn)行酶解試驗(yàn)，共設(shè)計(jì)三個(gè)處理組，分別 為A 組：50 g/kL EMACLAR 果 膠 酶；B 組：50 g/kL EVZYM 果膠酶；C 組：25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶。以常規(guī)的酶解方式為對(duì)照，在果汁中添加2 g/100 kg 的果膠酶，并置于10～35 ℃的發(fā)酵罐中，酶解后得到的出汁率為40%。

1.4.2 酵母不同接種量對(duì)發(fā)酵的影響

原材料起始糖度為21%，總酸為13 g/L，分別將活化酵母VP5 按照5%、10%、15%三種接種量加入到澄清好的果汁中，在23 ℃的條件下進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵完成后分別測(cè)量酒精度、總酸和殘?zhí)?，并客觀分析發(fā)酵產(chǎn)物。

1.4.3 初始糖度對(duì)發(fā)酵的影響

將對(duì)酶解后的紅樹莓果汁的初始含糖量分別調(diào)整為19%、21%、23%，以VP5 酵母為發(fā)酵酵母，接種量為10%，23 ℃發(fā)酵15 d，測(cè)量紅樹莓果酒的酒精度、殘?zhí)呛涂偹?，并客觀分析發(fā)酵產(chǎn)物。

1.4.4 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的影響

酶解后的紅樹莓汁的含糖量調(diào)整為21%,以VP5 酵母為發(fā)酵酵母，接種量為10%，發(fā)酵溫度分別為22、24、26 ℃發(fā)酵15 d，測(cè)定紅樹莓果酒的酒精度、殘?zhí)?、總酸，并客觀分析發(fā)酵產(chǎn)物。

1.4.5 澄清液濃度對(duì)澄清的影響

硅藻土：稱取1 g 硅藻土，加入50 mL 純凈水，攪拌均勻，在室溫下浸泡24 h，加水定容到100 mL，即為1.0%的硅藻土溶液。

明膠：稱取1 g 明膠，加入50 mL 純凈水，攪拌均勻，在室溫下浸泡24 h，加水定容至100 mL，即為1.0%的明膠溶液。

首先對(duì)硅藻土的用量進(jìn)行梯度試驗(yàn)，設(shè)計(jì)梯度分別為10、15、20、25、30、35、40、45 g/100 L 確定最合適的澄清液硅藻用量；隨后進(jìn)行二次下膠，對(duì)明膠用量進(jìn)行梯度試驗(yàn)，設(shè)計(jì)梯度分別為0、5、10、15 g/100 L，確定最合適用量，試驗(yàn)結(jié)果以透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

可溶性固形物含量采用手持糖度計(jì)測(cè)定；理化指標(biāo)（酒精度、總糖、還原糖及總酸）采用葡萄酒、果酒通用檢驗(yàn)方法GB/T15038-2006 中的測(cè)定方法。

透光率的測(cè)量：以蒸餾水為空白對(duì)照，取紅樹莓酒液利用分光光度計(jì)在400～800 nm 的波長內(nèi)確定最佳波長。精確量取20 mL 澄清后的紅樹莓酒上清液，以蒸餾水為空白對(duì)照，用分光光度計(jì)在最佳波長下測(cè)得上清液的透光率。

1.6 感官評(píng)價(jià)

選擇不同年齡段的專業(yè)感官評(píng)價(jià)人員10 名，參照感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紅樹莓果酒進(jìn)行感官分析，滿分為100 分。紅樹莓果酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)參照的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 29605-2013，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 紅樹莓果酒感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for red raspberry wine

1.7 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均為3 次測(cè)量的平均值，采用Excel 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅樹莓果酒單因素試驗(yàn)

2.1.1 不同果膠酶對(duì)紅樹莓出汁率和揮發(fā)酸的影響

不同果膠酶對(duì)出汁率和揮發(fā)酸的影響結(jié)果見圖1。由圖1 可知，三個(gè)處理組的出汁率和揮發(fā)酸都隨酶解時(shí)間的延長而增加，但揮發(fā)酸過高會(huì)使發(fā)酵產(chǎn)生異味，影響口感[10]，所以綜合考慮出汁率和揮發(fā)酸兩項(xiàng)指標(biāo)，三組中最終選取25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM果膠酶，在控制揮發(fā)酸小于1.2 g/L 的前提下能最大限度的提高出汁率，酶解反應(yīng)14 h 可以達(dá)到最佳效果。

2.1.2 酵母接種量對(duì)發(fā)酵的影響

表2 不同接種量對(duì)發(fā)酵的影響Table 2 Effects of different inoculations on fermentation

由表2 可知，隨著接種量的增加，發(fā)酵程度越發(fā)徹底，理化指標(biāo)也相應(yīng)變化[11-12]。隨著接種量的增加，紅樹莓果汁中的糖分轉(zhuǎn)化為酒精的進(jìn)程更徹底，酒精度就越高，剩余的殘?zhí)窍鄳?yīng)就減少。結(jié)合糖酸比和酒精度兩方面考慮，活性酵母VP5 的接種量選擇15%，在此條件下，酒精度為11%，糖酸比為0.05，酸度帶來的口感最為柔和。

2.1.3 初始糖度對(duì)發(fā)酵的影響

糖分物質(zhì)是酵母的能量來源，過高的糖分會(huì)使酒液口感過甜，然而過少的糖分會(huì)使酵母因沒有充足的能量而導(dǎo)致發(fā)酵不徹底。

表3 初始糖度對(duì)發(fā)酵的影響Table 3 Effect of initial sugar on fermentation

初始糖度對(duì)發(fā)酵的影響如表3 所示。由表3 可以看出，在發(fā)酵過程中隨著初始糖度的增加，紅樹莓果酒的酒精度先上升后下降。當(dāng)初始糖度為19%時(shí)，酒精度為9.8%vol，各項(xiàng)指標(biāo)都偏低，口感不佳，酒體不夠飽滿；當(dāng)初始糖度為21%時(shí)，酒精度達(dá)到最高，為12.5%vol，口感最佳，酒體飽滿有濃郁的樹莓香氣；當(dāng)初始糖度為23%時(shí)，酒精度為12.4%vol，酒精度變化不明顯，口感有所下降。這是因?yàn)檫^多的糖分在提升酒精度的同時(shí)也增加了雜醇油的含量，從而影響了口感?？偹岷统跏继嵌鹊年P(guān)系不明顯。因此，初始糖度選擇21%vol。

2.1.4 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的影響

發(fā)酵過程中，發(fā)酵溫度決定了酵母工作的活性。發(fā)酵溫度過低，會(huì)使酵母活性降低，生長繁殖的速度降低，發(fā)酵周期也更長；發(fā)酵溫度過高，會(huì)損失果酒中的揮發(fā)性芳香物質(zhì)，影響感觀品質(zhì)。

表4 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的影響Table 4 Effect of fermentation temperature on fermentation

由表4 可知，發(fā)酵溫度越高，酒精度相應(yīng)也會(huì)提高，提高幅度先增加后減少。發(fā)酵溫度為22 ℃，酒精度為10.6%vol，總酸12.1 g/L，殘?zhí)?.5 g/L，此時(shí)紅樹莓酒的果香味濃郁，但缺少扎實(shí)的酒體，這是因?yàn)榘l(fā)酵溫度低，果汁中的糖分沒有充分轉(zhuǎn)化為酒精；當(dāng)發(fā)酵溫度為24 ℃，酒精度為11.7%vol，總酸12.4 g/L，殘?zhí)?.79 g/L，此時(shí)殘?zhí)橇枯^少，酒體飽滿，色澤清亮并帶有紅樹莓香氣，口感最佳；當(dāng)發(fā)酵溫度為26 ℃，酒精度為12.2%vol，總酸11.3 g/L，殘?zhí)?.71 g/L，此時(shí)果香味降低，并有少量腐爛氣味，相應(yīng)感觀指標(biāo)也有所下降。因此選擇發(fā)酵溫度24 ℃為最佳條件。

2.2 紅樹莓果酒發(fā)酵正交試驗(yàn)

通過單因素試驗(yàn)選用VP5 酵母進(jìn)行發(fā)酵，以果膠酶使用種類、酵母接種量、紅樹莓果汁初始糖度、發(fā)酵溫度為試驗(yàn)因素，運(yùn)用L9(34)正交試驗(yàn)分析，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表5，以研究最佳的發(fā)酵工藝，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表5 紅樹莓果酒正交試驗(yàn)表Table 5 Table of orthogonal test of red raspberry wine

由表6 可知，極差R值分析結(jié)果表明，各因素對(duì)紅樹莓果酒的影響次序?yàn)镈>A>B>C，即發(fā)酵溫度>果膠酶使用種類>酵母接種量>紅樹莓果汁起始糖度，其中發(fā)酵溫度是影響紅樹莓果酒品質(zhì)的最關(guān)鍵因素，影響最小的是紅樹莓果汁起始糖度。以VP5 為發(fā)酵酵母，紅樹莓果酒最佳的發(fā)酵條件為A3B2C1D1，即果膠酶使用c 組方案（25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶），酵母接種量10%，紅樹莓果汁起始糖度19%，發(fā)酵溫度22 ℃。對(duì)A3B2C1D1的組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，在此組合條件下發(fā)酵的紅樹莓果酒色澤清亮、有寶石紅色并伴有清新的樹莓果香和濃郁的酒香，酒體圓潤爽口；感官評(píng)分為94 分，高于其他試驗(yàn)組，由此表明此方案為最佳的發(fā)酵條件。

表6 紅樹莓果酒的正交分析表Table 6 Orthogonal analysis table of red raspberry wine

2.3 不同澄清劑的澄清效果

為了解決高含量果膠質(zhì)所帶來的澄清困難的問題，在澄清階段使用兩種澄清劑硅藻土、明膠復(fù)合澄清[13]，通過梯度試驗(yàn)確定最佳用量，試驗(yàn)結(jié)果以透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，來確定兩種澄清劑的比例和用量。

2.3.1 硅藻土用量對(duì)透光率的影響

圖2 顯示了硅藻土用量對(duì)透光率的影響。由圖2 可知，隨著硅藻土用量的增大，透光率先增大后減小，說明澄清程度先增大后降低。當(dāng)硅藻土用量為30 g/100 L 時(shí)，透光率最高，為78.2%，此時(shí)澄清效果最好，之后繼續(xù)增大濃度并不能起到更好的澄清效果。

2.3.2 明膠用量對(duì)透光率的影響

在選取30 g/100 L 的硅藻土澄清7 d 后再進(jìn)行二次澄清，因在澄清過程中單獨(dú)或大量使用硅藻土?xí)辜t樹莓果酒有脫色的風(fēng)險(xiǎn)，口感也會(huì)變淡，通常硅藻土?xí)c少量的明膠配合使用，防止酒液在后期儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀，所以在二次澄清時(shí)選取明膠溶液，并對(duì)明膠的用量進(jìn)行梯度試驗(yàn)，結(jié)果見圖3。

由圖3 可知，隨著明膠用量的增加，紅樹莓酒液的透光率先增大后減小，當(dāng)明膠用量為15 g/100 L 時(shí)，透光率最大，說明此時(shí)澄清效果最好。根據(jù)圖2 和圖3 的數(shù)據(jù)，在實(shí)際操作中首先選用30 g/100 L 的硅藻土溶液澄清靜置7 d 后，再加入15 g/100 L 的明膠溶液，可以達(dá)到較好的澄清效果及酒液的穩(wěn)定。

3 結(jié)論

由于原汁的總酸高達(dá)13 g/L，在品嘗過程中會(huì)給口腔帶來尖澀的感覺，同時(shí)會(huì)使貨架期變短、花色苷易沉淀。本試驗(yàn)在主發(fā)酵時(shí)期通過增加10 g/kL 單寧，并利用三段式酶解的方式提升了初始花色苷的含量，通過提升花色苷在酒中的穩(wěn)定程度和含量，達(dá)到穩(wěn)固酒體、延長貨架期的目的。在調(diào)酒過程中為了降低高酸帶來的入口不適，試驗(yàn)采用了樹脂降酸處理，并添加結(jié)晶果糖來平衡入口的酸感。

在樹莓酒發(fā)酵過程中，采用低溫酶解14 h 來提高出汁率，與傳統(tǒng)方式對(duì)比，出汁率提高了10%；利用VP5 為釀酒酵母，接種量為10%，紅樹莓果汁起始糖度19%，發(fā)酵溫度22 ℃，發(fā)酵后通過30 g/100 L 硅藻土和15 g/100 L明膠復(fù)合澄清的方式來解決澄清問題，在此工藝條件下發(fā)酵所得的紅樹莓果酒色澤清亮、有光澤和寶石紅色，且?guī)в星逍碌臉漭愫蜐庥舻木葡?。該研究成果將為紅樹莓酒的實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用提供理論依據(jù)。