芽茶枸杞果酒的釀造工藝研究

董建方，馮天霞，朱銀龍，陳彥輝，張曉彤

（寧夏紅枸杞產(chǎn)業(yè)有限公司，寧夏中寧 755100）

枸杞別名茨、枸杞子，既是常用的中藥材又是保健食品原料?！侗静菥V目》述：枸杞主治熱中消渴、養(yǎng)顏、肌膚變白、明目安神、令人長壽。枸杞營養(yǎng)豐富，富含多種生物活性物質(zhì)，如黃酮、胡蘿卜素、多糖、維生素、氨基酸和生物堿等。藥理學研究表明，枸杞具有抗氧化、抗衰老、抗輻射、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保護肝細胞、降血糖和降血脂等多種保健與藥理功能。

據(jù)《本草綱目》記載“春采枸杞葉，名天精草”，“天精草”指的就是枸杞新鮮芽葉。大量研究表明，枸杞葉富含多糖、多酚、黃酮類、亞精胺和萜類等多種功效成分，具有抗氧化、預防肥胖、抗炎、提高免疫力、預防糖尿病等多種功效作用，多被用于加工制成茶葉消費，也可作為新鮮蔬菜食用，市場應(yīng)用前景廣闊。枸杞鮮嫩葉、嫩芽按茶葉制作工藝制成的枸杞葉茶、芽茶，唇齒留香，神靜氣寧。

茶酒為我國首創(chuàng)，是以茶葉為主要原料，經(jīng)直接浸提或生物發(fā)酵、過濾、陳釀、勾兌而成的飲料酒，既保留了傳統(tǒng)白酒的風格，還具備茶葉獨特的香氣。目前，我國各茶區(qū)研制的茶酒產(chǎn)品可分為配制型、發(fā)酵型和汽酒型，以配制型和發(fā)酵型為主，一般直接使用茶湯及輔料制成。寧夏枸杞資源豐富，單獨的枸杞和枸杞茶產(chǎn)品很多，但是將枸杞和枸杞芽茶進行復合加工發(fā)酵釀造的果酒市場上還未見到。

本實驗將枸杞干果和枸杞芽茶配比后進行復水浸提取汁，加白砂糖及檸檬酸進行調(diào)配后酶解，通過非釀酒酵母及釀酒酵母兩次發(fā)酵、澄清穩(wěn)定化處理、陳釀、過濾和灌裝的工序進行釀造。旨在為枸杞深加工提供一種操作精細化、天然不添加，既能保證枸杞和枸杞芽茶的原汁原味，又在風味、口感等品質(zhì)方面有所提高的工藝方案，使枸杞飲品向著高附加值的效益型生產(chǎn)方向發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：枸杞，寧夏紅枸杞產(chǎn)業(yè)有限公司種植基地寧杞5號；枸杞芽茶，寧夏中寧縣市場。

試劑及耗材：白砂糖，市售云南一級白砂糖；無水檸檬酸，市售食品添加劑；酵母、焦亞硫酸鉀，天津盛豐工貿(mào)有限公司提供；果膠酶，由湖南尤特爾生化有限公司提供。

儀器設(shè)備：PHS-3E 型pH 計，上海儀電科學儀器股份有限公司；722S 型可見分光光度計，上海棱光技術(shù)有限公司；BP121S 型電子天平，北京賽多利斯儀器公司；TL-5.OW 型臺式離心機，上海市離心機械研究所有限公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海維誠儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 分析方法

酒精度的測定：蒸餾法。

總酸的測定：滴定法。

總糖（以葡萄糖計）的測定：斐林試劑法。

感官分析：根據(jù)GB/T 15038—2006 葡萄酒、果酒通用分析方法中的感官分析法，分別從色澤、香氣、滋味及典型性對芽茶枸杞果酒進行感官評定。

芽茶枸杞果酒沉淀率的測定：利用離心沉淀法對芽茶枸杞果酒進行穩(wěn)定性評價，離心沉淀率越低，酒體穩(wěn)定性越好。精確稱取一定量的芽茶枸杞果酒于50 mL離心管中，轉(zhuǎn)速5000 r/min離心10 min，離心后靜置5 min，棄去上清液，將離心管中沉淀的物質(zhì)干燥至恒質(zhì)量，進行3 次平行試驗，計算芽茶枸杞果酒的沉淀率，按照以下公式計算：

1.2.2 工藝流程及方法

1.2.2.1 工藝流程（圖1）

圖1 試驗工藝流程

1.2.2.2 操作要點

原料：枸杞選用寧夏中寧枸杞干果，芽茶選用寧夏中寧枸杞芽茶。

揀選、清洗：將所用原料枸杞挑選剔除生青果和霉爛果以及果柄、果葉等雜質(zhì)，枸杞芽茶挑選剔除茶梗、茅草、木棍等雜質(zhì)。漂洗的目的是去除原料表面附著的洗塵、泥土、殘留農(nóng)藥。對稱取的各類原料用清水漂洗1遍后備用。

混合：將枸杞干果及枸杞芽茶按比例投入夾層鍋中或提取罐中。

復水浸提：加入枸杞及芽茶總質(zhì)量一定倍數(shù)的純凈水，分兩次浸提，每次升溫至65～70 ℃保溫30 min，將兩次提取的枸杞和枸杞芽茶汁液混合。

調(diào)漿：在枸杞和枸杞芽茶混合汁液中加入焦亞硫酸鉀使二氧化硫濃度達到40～60 mg/L，然后加入白砂糖、檸檬酸及橡木片，制得芽茶枸杞醪液。

一次發(fā)酵：將芽茶枸杞醪液裝入發(fā)酵罐中并加入非釀酒酵母，對發(fā)酵罐充加CO氣體進行密封保存，密閉恒溫發(fā)酵24 h。

二次發(fā)酵：在芽茶枸杞醪液中加入活性干酵母觸發(fā)酒精發(fā)酵。發(fā)酵開始后控制發(fā)酵醪液溫度為22 ℃±2 ℃進行恒溫發(fā)酵。發(fā)酵開始，每天進行3次開放循環(huán)，循環(huán)倒罐時間為30 min，記錄倒罐前后的溫度。若溫度超過要求溫度，則用冷媒降溫或淋水降溫。每天對發(fā)酵醪液的理化指標進行跟蹤檢測，并做詳細記錄。當還原糖降到4 g/L 以下時酒精發(fā)酵結(jié)束，測總糖、總酸、酒精度。

分離壓榨：發(fā)酵完成后先從發(fā)酵罐分離自流酒，后將枸杞及芽茶皮渣置入氣囊壓榨機或濾袋進行壓榨取酒，將自流酒和壓榨酒混合密閉存放。

酶處理：利用果汁復合酶分解果膠、蛋白質(zhì)及纖維素。在芽茶枸杞果酒中加入果汁復合酶，50 ℃保溫30 min后，室溫靜置7 d。

粗濾：用硅藻土進行過濾，主要除去枸杞籽、芽茶葉、果肉等懸浮大顆粒。

下膠：膨潤土和明膠復合下膠，邊加澄清劑邊攪勻，在20～25 ℃條件下放置10～15 d，倒罐去除酒腳。

橡木桶陳釀：入桶前對橡木桶進行高壓清洗后用0.5～2 g 硫磺片進行熏蒸消毒，注酒前檢查橡木桶，橡木桶無積水、硫煙臭味時方可注入酒體。橡木桶注入酒體后每月檢測一次揮發(fā)酸和游離二氧化硫的指標，每一季度檢測全項理化指標（糖度、酒精度、酸度、pH 值、總SO和游離SO），根據(jù)檢測指標對SO進行調(diào)整，使游離SO達到30～35 mg/L。具體出桶時機根據(jù)酒體成熟情況、理化指標和感官品評結(jié)果確定。入桶酒體在15～18 ℃、70 %～75%濕度地下酒窖陳釀。

冷凍：將從橡木桶抽出的芽茶枸杞果酒在-5～-2 ℃條件下冷處理10～15 d，促使在低溫條件下不穩(wěn)定的成分析出。

除菌過濾：用0.22 μm 微孔膜過濾，過濾除去酵母、細菌等微生物。

灌裝：將除菌過濾后，理化指標、微生物指標及感官指標合格的芽茶枸杞果酒裝入銷售容器并進行封口，進行無菌化封裝。

1.2.3 單因素試驗

選取對產(chǎn)品口感、風味及理化指標影響較大的枸杞與枸杞芽茶質(zhì)量配比（4∶1、7∶1、10∶1、13∶1、16∶1）、浸提復水比例（5倍、10倍、15倍、20倍、25倍）、檸檬酸添加量（1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L、3.5 g/L）以及白砂糖添加量（50 g/L、100 g/L、150 g/L、200 g/L、250 g/L）進行單因素試驗。以芽茶枸杞果酒的感官質(zhì)量及理化指標為評價標準，確定各因素對芽茶枸杞果酒感官質(zhì)量的影響。

1.2.4 芽茶枸杞果酒發(fā)酵工藝的優(yōu)化

為確定發(fā)酵工藝的最優(yōu)條件，在單因素實驗的基礎(chǔ)上選用L(3)正交試驗，以直接影響釀造的枸杞與枸杞芽茶的配比（A）、浸提復水比例（B）、檸檬酸添加量（C）及白砂糖添加量（D）為試驗因素，每個因素取3 個水平（具體見表1），以芽茶枸杞果酒的綜合感官品評得分為考察指標，對影響芽茶枸杞果酒的釀造條件進行考察，確定最佳釀造工藝條件。

表1 芽茶枸杞果酒正交實驗因素水平設(shè)計

1.2.5 芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化工藝的優(yōu)化

根據(jù)芽茶枸杞果酒發(fā)酵的正交實驗結(jié)果，采用復配的澄清劑對芽茶枸杞果酒進行處理。根據(jù)Box-Behnken 的設(shè)計原理，以采用果汁復合酶(A）、明膠(B)、膨潤土(C)的添加量為考察變量，離心沉淀率（X）為響應(yīng)值進行三因素三水平試驗設(shè)計。Box-Behnken 設(shè)計試驗因素和水平見表2，采用Design Expert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析。

表2 芽茶枸杞果酒穩(wěn)澄清穩(wěn)定化工藝響應(yīng)面試驗因素與水平

2 結(jié)果與分析

2.1 芽茶枸杞果酒發(fā)酵單因素實驗

2.1.1 枸杞與枸杞芽茶配比對芽茶枸杞果酒的影響

取枸杞與枸杞芽茶配比分別為4∶1、7∶1、10∶1、13∶1、16∶1 的5 份樣品，按照15 倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加檸檬酸2.5 g/L，補加白砂糖150 g/L，加入活性干酵母在22 ℃±2 ℃條件下進行控溫發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后對5 份酒樣進行理化檢測及感官品評，檢測結(jié)果見圖2。

圖2 枸杞與枸杞芽茶配比對芽茶枸杞果酒的影響

從圖2 可看出，枸杞與枸杞芽茶進行配比時，芽茶枸杞果酒的酒精度隨著枸杞占比增大而逐漸升高，主要是枸杞的糖度比枸杞芽茶高，提取原料的糖度隨著枸杞占比增大所致。枸杞占比太小或者太大，芽茶枸杞果酒的感官評定分數(shù)都較低。枸杞占比太小芽茶香氣突出，酒體口感澀味突出，口感不協(xié)調(diào)；枸杞占比太大，芽茶中多酚類物質(zhì)提取較少，酒體口感較單薄，味短。

2.1.2 浸提復水比例對芽茶枸杞果酒的影響

取枸杞與枸杞芽茶配比為10∶1 的5 份樣品，按照5 倍、10 倍、15 倍、20 倍、25 倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加檸檬酸2.5 g/L，補加白砂糖150 g/L，加入活性干酵母進行控溫發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后對5 份酒樣進行理化檢測及感官品評，檢測結(jié)果見圖3。

圖3 浸提復水比例對芽茶枸杞果酒的影響

從圖3 看出，芽茶枸杞果酒的酒精度隨著浸提復水比例增大而降低，復水比例增大稀釋了原料浸提液的糖分。感官評定分數(shù)在復水浸提比例10 倍時達到最高，復水浸提比例小，提取溶劑量較少，對原料里有效成分的浸提不夠充分，枸杞芽茶香氣突出，香氣欠協(xié)調(diào)；隨著復水比例繼續(xù)增大，溶劑稀釋了原料浸提液中的有效成分，使芽茶枸杞果酒表現(xiàn)為香氣弱，口感逐漸淡薄。

2.1.3 檸檬酸添加量對芽茶枸杞果酒的影響

枸杞與枸杞芽茶配比為10∶1，按照15 倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加白砂糖150 g/L，分別補加檸檬酸1.5 g/L、2.0 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L、3.5 g/L，加入活性干酵母進行控溫發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后對5份酒樣進行總酸（以酒石酸計）檢測及感官品評，檢測結(jié)果見圖4。

圖4 檸檬酸添加量對芽茶枸杞果酒的影響

添加檸檬酸可改善芽茶枸杞果酒的口感及調(diào)節(jié)發(fā)酵醪液的pH 值，低pH 值有利于某些氨基酸的吸收，有利于SO的殺菌作用，可抑制果汁中多種雜菌的生長；pH 值高時有利于甘油和高級醇的生成。從圖4可看出，隨著檸檬酸添加量逐漸加大，芽茶枸杞果酒的總酸增加，檸檬酸添加量太低酒體口感單薄，味短，檸檬酸添加量太多的酒體口感酸味突出，欠協(xié)調(diào)。檸檬酸添加量為3.0 g/L 時，酒體香氣濃郁，酸甜協(xié)調(diào)，綜合感官評定分數(shù)較高。

2.1.4 白砂糖添加量對芽茶枸杞果酒的影響

枸杞與枸杞芽茶配比為10∶1，按照15倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加檸檬酸2.5 g/L，分別補加白砂糖50 g/L、100 g/L、150 g/L、200 g/L、250 g/L，加入活性干酵母進行控溫發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后對5份酒樣進行酒精度檢測及感官品評，檢測結(jié)果見圖5。

圖5 白砂糖添加量對芽茶枸杞果酒的影響

枸杞芽茶葉中糖類物質(zhì)含量較少，大多數(shù)為水不溶性的多糖類化合物，遠達不到發(fā)酵的初始條件，需要外加糖類物質(zhì)，才能滿足發(fā)酵。補加白砂糖主要是為了提高芽茶枸杞果酒的酒精度和調(diào)整口感。從圖5 可看出，芽茶枸杞果酒的酒精度隨著白砂糖添加量增大而逐漸升高。白砂糖添加量較少時，芽茶枸杞果酒的酒精度低，酒體表現(xiàn)為酒香弱，口感淡??；當補加白砂糖150 g/L 時，酒精度達到10.8%，酒香果香濃郁協(xié)調(diào)，口感醇厚飽滿；白砂糖添加量繼續(xù)增大，酒體表現(xiàn)為酒精味沖，口感略粗糙，白砂糖添加量為250 g/L 時，糖度過高，溶液滲透壓增大，發(fā)酵時間延長并且發(fā)酵不完全，由于酒精對酵母的抑制作用，發(fā)酵自然終止且留有部分殘?zhí)?，香氣形成不夠，綜合感官評定分數(shù)降低。

2.2 優(yōu)化芽茶枸杞果酒發(fā)酵工藝

為了進一步優(yōu)化芽茶枸杞果酒的發(fā)酵工藝，按照表1 對芽茶枸杞果酒的發(fā)酵進行四因素、三水平的正交試驗，以酒體的綜合感官評定分數(shù)來確定最佳的芽茶枸杞果酒發(fā)酵工藝，試驗結(jié)果與分析見表3。

表3 芽茶枸杞果酒發(fā)酵的正交試驗分析表

通過對正交試驗結(jié)果進行極差分析，可知各因素對芽茶杞果酒發(fā)酵影響的大小順序為：D＞A＞C＞B，即芽茶枸杞果酒發(fā)酵時白砂糖添加量對感官評價影響最大，枸杞和芽茶配比以及檸檬酸添加量對感官評價的影響其次，復水浸提比例影響最小。最優(yōu)水平的最佳發(fā)酵條件組合為ABCD。按照最佳工藝條件，枸杞與枸杞芽茶配比為10∶1，10 倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加檸檬酸3.0 g/L，補加白砂糖150 g/L，加入活性干酵母在22 ℃±2 ℃條件下進行試驗驗證。在此條件下，發(fā)酵得到的芽茶枸杞果酒呈金黃色，有濃郁的枸杞果及枸杞芽茶香氣，酒香、果香馥郁協(xié)調(diào)，口感柔和醇厚，感官品評結(jié)論較優(yōu)。試驗酒體檢測結(jié)果見表4。

表4 芽茶枸杞果酒驗證試驗結(jié)果

2.3 芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化處理響應(yīng)面試驗結(jié)果分析

2.3.1 芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化處理Box-Behnken試驗設(shè)計

發(fā)酵得到的芽茶枸杞果酒是渾濁的，為了使產(chǎn)品有較好的澄清度及穩(wěn)定性，使用澄清劑對芽茶枸杞果酒進行復配試驗，澄清處理后進行過濾，考察其穩(wěn)定性。澄清劑的選擇主要考慮不會影響酒體的感官質(zhì)量，使酒體清亮、有光澤、穩(wěn)定性好。穩(wěn)定劑的選擇與用量是影響芽茶枸杞果酒穩(wěn)定性的主要因素之一，為防止芽茶枸杞果酒產(chǎn)生沉淀，在單因素試驗的基礎(chǔ)上根據(jù)Box-Behnken 中心組合設(shè)計原理，以芽茶枸杞果酒沉淀率為響應(yīng)值，按照表2 實驗因素與水平進行響應(yīng)面優(yōu)化試驗，設(shè)計方案及實驗結(jié)果見表5。

表5 芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化處理響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

利用Design Expert 軟件對表4 的試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，以芽茶枸杞果酒沉淀率（X）為響應(yīng)值，建立芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化處理工藝參數(shù)的回歸方程為：

對該二次回歸方程進行方差分析，結(jié)果見表6。

從表6 可以看出，模型方程極顯著（P＜0.01），失擬項不顯著，該模型建立的回歸方程擬合度較好，說明芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定化處理工藝的沉淀率與所考察3 個變量之間的線性關(guān)系顯著。模型的失擬項P 為0.5413，不顯著，說明本試驗所得二次回歸方程能很好地對響應(yīng)值進行預測。沉淀率試驗值與回歸方程預測值的相關(guān)系數(shù)R為0.9915，說明該模型能解釋99.15 %沉淀率的變化，擬合情況良好。離散系數(shù)(CV)表示試驗的精確度，值越大，試驗結(jié)果的可靠性越低。本試驗CV為5.46%，在可接受范圍內(nèi)，說明試驗結(jié)果可靠?？梢杂么四Ｐ蛯ρ坎梃坭焦瞥吻宸€(wěn)定化處理工藝的沉淀率進行分析預測。

表6 芽茶枸杞果酒沉淀率的回歸模型方差分析

從回歸方程系數(shù)顯著性檢驗可知，以沉淀率為響應(yīng)值時一次項C 和二次項AA、BB 及CC 極顯著，一次項A 和B 顯著，說明其對芽茶枸杞果的沉淀率影響較大。從F 值可以看出，所選因素對芽茶枸杞果酒沉淀率影響強弱次序為：膨潤土用量＞果汁復合酶用量＞明膠用量。

2.3.2 響應(yīng)面分析與優(yōu)化

采用Design Expert 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行二次多元回歸擬合，最佳交互項影響具體結(jié)果見圖6—圖8所示。

圖6 果汁復合酶與明膠用量對芽茶枸杞果酒沉淀率的影響

圖7 果汁復合酶與膨潤土用量對芽茶枸杞果酒沉淀率的影響

圖8 明膠與膨潤土用量對芽茶枸杞果酒沉淀率的影響

響應(yīng)面分析圖是在其他因素水平穩(wěn)定的條件下，響應(yīng)值與試驗中2 個因素所構(gòu)成的三維曲線面圖，可以直觀反映各因素之間的相互作用對響應(yīng)值的影響大小。響應(yīng)面曲面坡度較陡峭，表明因素變化對響應(yīng)值的影響顯著。因此，可以在實驗范圍內(nèi)尋找芽茶枸杞果酒沉淀率的最低點來確定澄清劑添加量。由圖6 可看出，當膨潤土用量為0.9 g/L時，芽茶枸杞果酒沉淀率隨著果汁復合酶和明膠用量的升高呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢，當果汁復合酶和明膠用量處于中間水平時，芽茶枸杞果酒沉淀率相對較低。由圖7 可看出，當明膠用量為0.08 g/L時，芽茶枸杞果酒沉淀率隨著果汁復合酶和膨潤土用量的升高呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢，當果汁復合酶和膨潤土用量處于中間水平時，芽茶枸杞果酒沉淀率相對較低。由圖8 可看出，當果汁復合酶用量為1.0 g/L時，芽茶枸杞果酒沉淀率隨著明膠和膨潤土用量的升高呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢，當明膠和膨潤土用量處于中間水平時，芽茶枸杞果酒沉淀率相對較低。從圖6—圖8 可看出不同因素影響下沉淀率的等高線均呈現(xiàn)橢圓形，存在極值，且坡面陡峭，說明對芽茶枸杞果酒沉淀率的交互影響作用顯著。

2.3.3 最佳工藝條件的預測與檢驗

以沉淀率為指標，經(jīng)軟件分析得芽茶枸杞果酒的最佳澄清穩(wěn)定處理工藝為果汁復合酶用量1.08 g/L，明膠用量0.08 g/L，膨潤土用量是0.98 g/L，預測理論芽茶枸杞果酒的淀率為0.88%。

為驗證試驗結(jié)果的真實性，以果汁復合酶用量1.08 g/L，明膠用量0.08 g/L，膨潤土用量0.98 g/L 為條件進行3 次平行試驗，得到芽茶枸杞果酒沉淀率為0.91%。結(jié)果與預測值相差很小。因此，采用響應(yīng)面法優(yōu)化的芽茶枸杞果酒澄清穩(wěn)定處理工藝條件準確可靠，具有參考價值。

2.3.4 芽茶枸杞果酒理化指標

利用研究所得工藝流程和參數(shù)，研制出的芽茶枸杞果酒理化指標見表7，衛(wèi)生指標符合GB 2758《發(fā)酵酒衛(wèi)生標準》的規(guī)定。

表7 芽茶枸杞果酒理化指標

3 結(jié)論

3.1 枸杞與枸杞芽茶配比為10∶1，按照10 倍質(zhì)量的料液比進行復水浸提，補加檸檬酸3.0 g/L，補加白砂糖150 g/L，加入活性干酵母在22 ℃±2 ℃條件下進行控溫發(fā)酵。發(fā)酵得到的芽茶枸杞果酒呈金黃色，有濃郁的枸杞果及枸杞芽茶香氣，酒香、果香馥郁協(xié)調(diào)，口感柔和醇厚，感官品評結(jié)論較優(yōu)。

3.2 芽茶枸杞果酒最佳澄清穩(wěn)定處理方案為，酒精發(fā)酵后的芽茶枸杞果酒使用1.08 g/L果汁復合酶進行酶解，分離過濾后使用0.08 g/L明膠和0.98 g/L膨潤土進行下膠處理，得到的芽茶枸杞果酒穩(wěn)定性較好，沉淀率為0.91%。