7種酵母釀造摩爾多瓦葡萄酒的發(fā)酵特性比較

趙 敏，陳 環(huán)，唐婉瑩，陳文婷，楊國順*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，湖南 長沙410128；2.湖南省葡萄工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙410128）

在現(xiàn)有的鮮食葡萄品種中，找到適合鮮食釀酒兼用的品種，既可減輕風(fēng)險(xiǎn)，還可能增加產(chǎn)值[1]。通過對(duì)我國南方主栽的溫可、紅寶石無核、紅地球、香妃、陽光玫瑰、夏黑無核、醉金香、巨玫瑰、摩爾多瓦9個(gè)鮮食葡萄品種，從除梗難易程度、出汁率、可溶性固形物含量、葡萄汁顏色、有無特征香味等方面進(jìn)行釀酒性能的初步分析，選出摩爾多瓦作為本試驗(yàn)的葡萄原料。摩爾多瓦屬歐美雜種葡萄，具有高抗霜霉病、極豐產(chǎn)、耐貯等特性[2]。張雁雨[3]研究發(fā)現(xiàn)，摩爾多瓦葡萄在陜西地區(qū)長勢極強(qiáng)，新梢年生長量大，枝條成熟度好，屬中晚熟品種。范妍等[4]將摩爾多瓦引種到東莞地區(qū)，發(fā)現(xiàn)摩爾多瓦葡萄果穗圓錐形，果皮藍(lán)黑色，著色整齊一致，中等厚度，表面果粉少，果肉柔軟多汁。DUCHêNE E等[5]研究表明，葡萄果實(shí)的成熟需要一定的高溫條件，以利提高葡萄酒的品質(zhì)。在湖南地區(qū)，摩爾多瓦一般在八月上中旬左右成熟，此時(shí)溫度較高，更有利于提高其釀酒性能。

葡萄酒中的化學(xué)物質(zhì)種類較多，對(duì)人體健康有一定的積極作用，如來自于葡萄原汁的有機(jī)酸能夠有效地緩解神經(jīng)中樞、舒筋活血[6]；含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類化合物具有抗氧化、降血脂，抗動(dòng)脈粥樣硬化等功效[7]。而在葡萄酒釀造過程中，酵母對(duì)葡萄酒品質(zhì)和風(fēng)味的形成有著重要影響作用，不同酵母有著不同的代謝途徑，從而使葡萄酒具有不同的風(fēng)味[8-9]。好的酵母菌種要求有較高的酒精產(chǎn)出率，產(chǎn)生盡量少的揮發(fā)酸，并形成或增加有利于提高葡萄酒感官品質(zhì)的酚類物質(zhì)，同時(shí)降低雜菌對(duì)葡萄酒危害的風(fēng)險(xiǎn)，使葡萄酒品質(zhì)得到提高[10-12]。

本試驗(yàn)選用4種商業(yè)常用酵母菌、3種湖南省葡萄工程技術(shù)研究中心所篩選的釀酒酵母，以自然發(fā)酵作為對(duì)照，利用相同發(fā)酵工藝進(jìn)行摩爾多瓦葡萄酒的釀造試驗(yàn)，并對(duì)釀造過程及所釀造葡萄酒的理化指標(biāo)進(jìn)行比較，在7種酵母中選出一種最適合摩爾多瓦葡萄酒釀造的酵母，提高鮮食葡萄摩爾多瓦的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

葡萄原料：2017年湖南省長沙市干杉縣葡萄基地種植的摩爾多瓦葡萄，可溶性固形物含量17.5°Bx，總酸含量5.4g/L。

釀酒酵母ZYMAFLORERVL1（以下簡稱VL1）、ZYMAFLORERF15（以下簡稱F15）：法國Laffort公司；酵母P、NS-D：安琪酵母有限公司；酵母LD1015、HXD29、和LE28：湖南省葡萄工程技術(shù)中心篩選出的本土酵母。

果膠酶LAFAZYM@AROM：法國Laffort公司；偏重亞硫酸鉀：煙臺(tái)帝伯仕公司；蔗糖：市售。

1.1.2 試劑

五倍子酸（純度98.5%）：上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司；NaOH、硫酸銅、酚酞、次甲基藍(lán)、磷酸、濃鹽酸、溴水、無水碳酸鈉、十水碳酸鈉（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

723PC全自動(dòng)掃描型可見分光光度計(jì)：上海析譜儀器有限公司；PAL-1數(shù)字折射儀：日本ATAGO公司；PSH-3C型pH計(jì)：鄭州寶晶電子科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)方法

原料篩選與處理：挑選新鮮成熟的摩爾多瓦葡萄，除梗、破碎后倒入5 L發(fā)酵罐中發(fā)酵。

成分調(diào)整：加入偏重亞硫酸鉀（按50%SO2計(jì)）作為抑菌劑，使發(fā)酵罐中SO2的含量達(dá)到60 mg/L；同時(shí)添加果膠酶，添加量為0.02 g/L。用手持測糖儀測定葡萄果漿可溶性固形物含量，加糖混勻至可溶性固形物含量為22 °Bx。

接種酵母：酵母用35～40 ℃溫糖水進(jìn)行活化接種，接種量為0.2 g/L。

前發(fā)酵：發(fā)酵罐置于可控溫房間內(nèi)，保持室溫在20～24 ℃，以保證葡萄酒發(fā)酵的持續(xù)和徹底，至質(zhì)量不變?yōu)橹菇Y(jié)束前發(fā)酵，倒罐后進(jìn)行后發(fā)酵。

后發(fā)酵：溫度為16～20 ℃，時(shí)間15 d。

澄清：向葡萄酒原酒中加入60 mg/L魚膠作為澄清劑。

過濾、裝瓶：4 ℃靜置一個(gè)月后過濾、裝瓶，即得葡萄酒成品。

1.3.2 分析方法

除梗難易：葡萄果?？估Τ潭?；可溶性固形物：采用手持測糖儀測定；出汁率：單位體積的葡萄果實(shí)壓榨所得的葡萄汁的體積與該單位體積的百分比；特征香氣：通過感官評(píng)價(jià)是否能感受到明顯的香氣；同時(shí)評(píng)價(jià)破碎后葡萄汁顏色。

參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的方法對(duì)葡萄酒中總糖（以葡萄糖計(jì)）、總酸（以酒石酸計(jì)）、揮發(fā)酸（以乙酸計(jì)）和pH值、酒精度、總酚及干浸出物進(jìn)行測定?？偺堑臏y定：斐林試劑法；總酸與揮發(fā)酸的測定：酸堿中和滴定法；總酚的測定：福林-酚試劑法；酒精度的測定：比重瓶法；pH值：pH計(jì)法；干浸出物的測定：比重瓶法。

1.3.3 感官品質(zhì)評(píng)定方法

邀請國家級(jí)三級(jí)品酒師及經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的10人組成品評(píng)小組，參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》，參考陳環(huán)等[11]細(xì)化的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見表1），從色澤、澄清度、香氣、滋味和典型性5個(gè)方面對(duì)葡萄酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，所有結(jié)果取平均值，滿分100分。

表1 葡萄酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of wine

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

葡萄酒理化指標(biāo)數(shù)據(jù)通過Excel 2019軟件算出平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 9種鮮食葡萄釀酒特性

表2 9種鮮食葡萄的發(fā)酵特性比較Table 2 Comparison of fermentation characteristics of 9 fresh grapes

適合釀酒的葡萄應(yīng)具有除梗較易、出汁率高等基本特性，以保證能順利啟動(dòng)發(fā)酵[13]。在以上9種鮮食葡萄中，摩爾多瓦葡萄除梗較易，可溶性固形物含量為17.5 °Bx，出汁率最高，達(dá)到了62.5%，所產(chǎn)出的葡萄汁顏色最深，花色苷含量也相對(duì)較高，而花色苷在很大程度上決定葡萄酒的色澤和穩(wěn)定性[14]，可大大提高葡萄酒的感官品質(zhì)。綜合以上可知，摩爾多瓦是9種鮮食葡萄中最適合作為釀酒葡萄的品種，因此，本試驗(yàn)選擇摩爾多瓦為試驗(yàn)材料。

2.2 不同酵母對(duì)葡萄酒總糖含量的影響

不同酵母對(duì)葡萄酒總糖含量的影響見圖1。由圖1可看出，不同酵母處理對(duì)葡萄酒發(fā)酵后總糖含量有較大的影響。酵母P、HXD29、LE28、LD1015釀制的摩爾多瓦葡萄酒總糖含量分別為2.91 g/L，3.77 g/L，3.36 g/L，3.54 g/L，符合國標(biāo)GB15037—2006《葡萄酒》中干紅葡萄酒總糖＜4 g/L標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的糖利用率，發(fā)酵較徹底。其中酵母P發(fā)酵處理的葡萄酒總糖含量為2.91 g/L，顯著低于其他處理（P＜0.05）。其他酒樣總糖含量略高于國家標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)照組含量為5.23 g/L，酵母VL1、F15、NS-D釀制的摩爾多瓦葡萄酒總糖含量分別為4.67 g/L、6.06 g/L、4.80 g/L。

圖1 不同酵母對(duì)葡萄酒總糖含量的影響Fig. 1 Effect of different yeasts on total sugar contents in wine

2.3 不同酵母對(duì)葡萄酒總酚含量的影響

葡萄酒中酚類物質(zhì)的含量及比例對(duì)葡萄酒感官評(píng)價(jià)有著非常重要的作用，特別是葡萄酒的顏色、收斂性、澄清度和穩(wěn)定性[15]。而葡萄酒中的酚類物質(zhì)主要來源于葡萄原料，在酒精發(fā)酵的過程中被浸提出來，這個(gè)過程中酵母的種類能顯著影響酚類物質(zhì)的浸提[16-18]。不同酵母對(duì)葡萄酒總酚含量的影響見圖2。由圖2可知，相比對(duì)照而言，無論是添加了哪一種酵母的處理總酚含量都顯著高于對(duì)照組（0.93 g/L）（P＜0.05），其中酵母VL1最高，為1.40 g/L；酵母HXD29（1.18 g/L）、LE28（1.21 g/L）、LD1015（1.17 g/L）稍次之，表明酵母VL1、HXD29、LE28、LD1015的酚類物質(zhì)浸提能力優(yōu)于酵母F15、NS-D和P。

圖2 不同酵母對(duì)葡萄酒總酚含量的影響Fig. 2 Effect of different yeasts on total phenolic contents in wine

2.4 不同酵母對(duì)葡萄酒酒精度的影響

不同酵母對(duì)葡萄酒酒精度的影響見圖3。由圖3可以看出，7種酵母均具有良好的酒精發(fā)酵能力，所有添加酵母處理的葡萄酒酒精度都在12%vol以上，且各酵母的產(chǎn)酒精能力差異顯著（P＜0.05），而自然發(fā)酵的葡萄酒酒精度為11.31%vol，顯著低于添加酵母發(fā)酵的葡萄酒（P＜0.05）。7種酵母中酵母NS-D產(chǎn)酒精能力最強(qiáng)，酒樣酒精度為12.64%vol；酵母LD1015產(chǎn)酒精能力相對(duì)較弱，酒樣酒精度為12.05%vol，但都已達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)酒精度的要求（≥7%vol）。

圖3 不同酵母對(duì)葡萄酒酒精度的影響Fig. 3 Effect of different yeasts on the alcohol content of wine

2.5 不同酵母對(duì)葡萄酒揮發(fā)酸、干浸出物、總酸、pH的影響

葡萄酒中的酸類物質(zhì)可分為有機(jī)酸和無機(jī)酸兩大類，其中有機(jī)酸占總酸含量的90%以上[19]。酸的種類及含量在很大程度上影響著葡萄酒品質(zhì)的優(yōu)劣，它不僅可以調(diào)節(jié)酸堿的平衡，還會(huì)影響葡萄酒的口味及生物穩(wěn)定性[20]。不同酵母摩爾多瓦發(fā)酵酒揮發(fā)酸含量、干浸出物含量和總酸含量等基本理化指標(biāo)結(jié)果見表3。由表3可知，不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量具有較大的差異，其中對(duì)照組摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量顯著高于其他酵母（P＜0.05）。酵母NS-D、P和HXD29釀造的葡萄酒揮發(fā)酸含量分別為1.99 g/L、1.89 g/L、1.29 g/L，高于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15037—2006《葡萄酒》中的1.2 g/L，其余四種酵母VL1（0.62 g/L）、F15（0.34 g/L）、LE28（1.16 g/L）、LD1015（0.91 g/L）均符合標(biāo)準(zhǔn)，其中酵母F15顯著低于其他酵母（P＜0.05）。

表3 不同酵母摩爾多瓦發(fā)酵酒基本理化指標(biāo)Table 3 Basic physicochemical indexes of Moldova wine fermented with different yeasts

不同酵母處理對(duì)葡萄酒中總酸含量的影響較大，且各處理的葡萄酒總酸含量較葡萄汁原料（5.4 g/L）均有所變化，說明在葡萄酒發(fā)酵過程中形成了酸類物質(zhì)。酵母NS-D、P和自然發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量＞7 g/L，其中酵母NS-D發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量最高，為8.49 g/L；另外五種酵母VL1、F15、HXD29、LE28和LD1015發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量均在5～6 g/L。

葡萄酒中干浸出物主要包括一些游離酸、鹽類、單寧、色素、果膠等物質(zhì)[21]，這些物質(zhì)對(duì)葡萄酒馥郁口感的形成有重要作用，因此干浸出物的含量是考核葡萄酒質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)[22]。不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量為：LD1015＞NS-D＞VL1＞P＞HXD29＞LE28＞F15＞自然，其中對(duì)照組摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量顯著低于其他七種酵母發(fā)酵的葡萄酒，為16.20 g/L；酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量最高，為17.96 g/L。另外，不同處理摩爾多瓦葡萄酒pH值差異較大，酵母LD1015的pH值最大，為4.24，酵母NS-D的pH值為3.81，顯著低于其他酵母（P＜0.05）。

2.6 不同酵母處理對(duì)摩爾多瓦葡萄酒感官品質(zhì)的影響

不同酵母發(fā)酵處理和不加酵母處理的摩爾多瓦葡萄酒感官品質(zhì)評(píng)分結(jié)果見圖4。由圖4可知，酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評(píng)分最高（91分），色澤紫紅，澄清度高，果香和花香濃郁和諧，酒體結(jié)構(gòu)感較好，余味較長，在8種不同處理的摩爾多瓦葡萄酒中感官品質(zhì)表現(xiàn)最佳。酵母VL1發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評(píng)分次之（84.5分），色澤紫紅清澈，結(jié)構(gòu)感較好，但余味不夠持久；酵母NS-D發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評(píng)分最低（64.3分），有指甲油氣味，尖酸，口感一般。自然發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒雖然沒有表現(xiàn)出較大的缺點(diǎn)，但整體結(jié)構(gòu)感不強(qiáng)，沒有表現(xiàn)出較突出的特點(diǎn)。

圖4 不同酵母釀造摩爾多瓦葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果Fig. 4 Sensory evaluation results of Moldova wine fermented with different yeasts

3 結(jié)論

通過對(duì)總糖、總酸、酒精度含量的測定分析發(fā)現(xiàn)，不同酵母發(fā)酵酒與自然發(fā)酵的酒樣相比，各理化性質(zhì)比自然發(fā)酵的表現(xiàn)更優(yōu)，其中酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒總糖、總酸含量顯著低于其他六種酵母（P＜0.05），說明酵母LD1015的糖轉(zhuǎn)化能力顯著強(qiáng)于VL1、F15、P等六種酵母，發(fā)酵更為徹底；而酵母NS-D的總糖、總酸含量和酒精度都較高，說明酵母NS-D的糖轉(zhuǎn)化能力相對(duì)較弱，發(fā)酵過程中產(chǎn)生較多的酸。

通過對(duì)揮發(fā)酸、干浸出物、總酚含量和pH的測定分析發(fā)現(xiàn)，酵母NS-D、P、HXD29和自然發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量較高，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15037—2006《葡萄酒》規(guī)定的低于1.2 g/L，因此不適合作為摩爾多瓦葡萄酒發(fā)酵的酵母。綜合干浸出物和總酚兩個(gè)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)酵母VL1總酚（1.40 g/L）明顯高于F15、LE28、LD1015三種酵母，而LD1015干浸出物含量明顯高于VL1、F15、LE28三種酵母。

通過對(duì)不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒的感官評(píng)分結(jié)果可知，酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評(píng)分最高（91分），酒的外觀品質(zhì)和口感在8種摩爾多瓦葡萄酒中表現(xiàn)最佳，整體結(jié)構(gòu)感較好，余味最長。而酵母NS-D發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評(píng)分最低（64.3分），酒體有典型缺陷，酵母LE28發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒（70.5分）有氧化現(xiàn)象，色澤微變?yōu)樽厣?/p>

綜合比較，添加了酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒各理化指標(biāo)明顯優(yōu)于自然發(fā)酵葡萄酒，但不同酵母發(fā)酵處理的摩爾多瓦葡萄酒各項(xiàng)理化指標(biāo)和感官也有較大差異。本研究結(jié)果表明，酵母LD1015的浸提干物質(zhì)的能力強(qiáng)于VL1、F15、NS-D、P、HXD29、LE28六種酵母，糖轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)于VL1、F15、NS-D、HXD29；VL1浸提酚類物質(zhì)能力強(qiáng)但糖轉(zhuǎn)化能力弱，且酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒感官評(píng)分最高（91分）。因此判定酵母LD1015是以上7種酵母中最適合用于鮮食葡萄摩爾多瓦釀酒的酵母菌種。