海红果苹果复合汁酿酒工艺研究

杨 辉， 王思勰， 罗建华

(1.陕西科技大学 生命科学与工程学院, 陕西 西安 710021； 2.怀来县贵族庄园 葡萄酒业有限公司， 河北 怀来 075400)

0 引言

苹果酒是以苹果为原料经发酵而成的一类果酒，含有多种氨基酸、有机酸、维生素、芳香物质及人体必需的铁、钙等矿物元素.有研究认为，适当饮用苹果酒，可以增进食欲、帮助消化、补充营养，还能防止肥胖症及糖尿病，有益于人体健康[1-3].随着国家酒业政策的调整，消费者也倾向选择绿色、健康的食品，苹果酒越来越受到认可和青睐.作为新兴产业，我国苹果酒工业虽然有了较好、较快的发展，但国内普遍栽种的苹果酸度仅有1.7～1.9 g/L，远低于最佳酿酒苹果品种，且缺少单宁，发酵后酒的口感寡淡，缺乏复杂感.因此，弥补苹果本身的缺陷，优化发酵工艺，提高苹果酒的品质，对优质苹果酒生产尤为重要[4,5].

果酒的质量一方面取决于酒精含量，另一方面取决于酸的含量，有机酸是果酒的骨架.酸度过高口感不好，难以下咽；酸度过低又会使酒的风味平淡，发酵过程易被微生物污染，游离SO2达不到要求需要添加更多的SO2.为了得到协调而精细的果酒风味，酸度应限制在某一范围内[6].单宁是酒中的爽口剂、杀菌剂，可刺激口腔粘膜分泌，利于消化，因此，发酵前必须对果汁酸度进行调整，同时也应适当提高单宁含量.

海红果学名西府海棠(M.micromalus.Mak.)属于蔷薇科(Rosaceae)梨亚科(Pomoideae) 苹果属[7].海红果含酸量很高，在糖度20 °Brix时含酸量比葡萄、苹果高4～5个百分点，其黄酮、单宁的含量也很高[8].本实验选择海红果汁调酸补充单宁，并与常用的柠檬酸调酸做对比，以感官评定、酒精度和残糖为综合指标，以研究海红果调酸、改善苹果酒风味的可行性，同时扩展海红果资源的利用途径.

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

红富士苹果：购于西安果品市场.

海红果浓缩汁：陕西府谷县聚金邦农产品开发公司提供.

1.1.2 主要试剂

果胶酶、亚硫酸(6%)、柠檬酸、蔗糖、皂土等.所有试剂均为市售食品级或分析纯.

1.1.3 主要仪器

榨汁搅拌机(JE25C21，美的集团)；手持糖度计；恒温水浴锅(DK-S22，上海精宏实验设备有限公司)；102-2AB型电热鼓风干燥箱；酸度计(pHS-4C﹢，成都市方舟科技开发公司)；恒温培养箱(HZQ-F160振荡培养箱，哈尔滨市东联电子技术开发有限公司)；磁力搅拌器(78-1，江苏省金坛市正基仪器有限公司)；722光栅分光光度计(上海精密科学仪器有限公司).

1.1.4 酵母菌种

丹宝利酿酒活性干酵：购于广东丹宝利酵母有限公司.

1.2 分析方法

酒精度测定采用密度瓶法；总酸测定采用电位滴定法；还原糖测定采用费林试剂法；可溶性固形物含量测定采用手持糖度仪；单宁测定采用FC法.

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 发酵工艺流程

苹果→筛选、清洗→榨汁、护色→果胶酶酶解→

调糖、调酸→灭菌→主发酵→倒罐→后发酵→灭菌

↑

活性干酵母→复水活化

→皂土澄清→过滤→成品

1.3.2 操作要点

(1)前处理

选成熟度适宜、无虫害的红富士苹果，用清水洗净，为抑制苹果褐变影响成品酒色泽，先用90 ℃水热烫30 s，再切成3～4 cm小块浸没于SO2浓度为90 ppm的亚硫酸水溶液中1～2 min进行护色.然后用榨汁机压榨取清汁，加入60 mg/L的果胶酶酶解24 h后过滤，得到的果汁低温保藏备用.

(2)调酸

因1.7 g糖产1%酒精，为保证要求的酒精度，用白砂糖调至可溶性固形物含量24 °Brix(还原糖含量约200 g/L).取适量柠檬酸调整苹果清汁至pH3.0～pH3.8，进行巴氏杀菌，后补加30 ppm亚硫酸以抑制野生酵母及杂菌的生长.

若采用海红果浓缩汁调酸，现将海红果浓缩汁用纯净水稀释至24 °Brix，然后，用24 °Brix的海红果汁调节苹果汁至pH3.0～pH3.8，进行巴氏杀菌，后补加30 ppm SO2以抑制野生酵母及杂菌的生长.

(3)酵母活化

按加入量0.3‰称取果酒酵母，按照1∶10的比例加入处理好的果汁，摇匀使酵母分散，在37 ℃下保温30 min，产生大量泡沫则酵母已活化完毕.

(4)酒精发酵

将活化好的酵母接入苹果清汁中，混合均匀，控制发酵温度为20 ℃，静置发酵.发酵期间定时监测糖度和酒精度的变化，直至总糖降低到无明显变化时，倒罐进行后酵.

(5)后处理

后酵结束后，进行澄清处理.首先准确称取10 g皂土缓慢加入100 mL 50 ℃左右的蒸馏水中，静置24 h，再搅拌均匀制备成5%的皂土溶液，随后80 ℃水浴加热，冷却后备用.添加1%皂土进行澄清，过滤后再进行巴氏杀菌，得到的成品酒进行感官评定.

(6)感官评定

根据相关的评分标准，制定了苹果酒的感官评分标准，并由20人组成品评小组进行评定，从色泽、香气、口感和典型性方面对苹果酒进行综合评分，进而得出最佳方案，苹果酒的评分标准如表1所示.

表1 干型苹果酒感官评分标准

2 结果与讨论

2.1 酵母及其发酵条件选择

酵母对于苹果酒发酵过程及苹果酒的品质有显著的影响，项目组对苹果酒发酵工艺研究较早，前期研究发现丹宝利酵母是酿造苹果酒的适宜酵母，其适宜发酵温度为20 ℃，因此，本研究采用丹宝利酵母与20 ℃下进行发酵实验.

2.2 发酵过程中总酸的变化

在发酵过程中，苹果汁的酸度会影响酵母细胞的繁殖能力、细胞活性、营养物质的吸收、产物的代谢与分泌.另外，酸不仅会产生新鲜感，而且会修饰其它滋味和口感[9].

初始pH不同，果汁中的总酸含量不同，图1和图2分别表示了海红果汁调酸和柠檬酸调酸发酵苹果酒过程中总酸的变化，两组实验均在pH3.0～pH3.8之间设5个梯度.

图1 海红果调酸发酵过程酸度的变化

图2 柠檬酸调酸发酵过程酸度的变化

由图1、图2可知，在实验范围内，随着发酵的进行，发酵液中总酸先逐渐升高至最大值，随后缓慢下降，最后趋于稳定，并在一定范围内上下波动.原因是发酵初期，酵母不断增殖产生大量CO2溶解在发酵液中，使得酸度迅速上升，随着CO2的释放，酸度缓慢下降，随后酵母代谢产生的有机酸增加，导致酸度又缓慢上升.发酵后期，某些有机酸被吸收代谢而导致酸度又略微下降[10].

由图1可知，海红果汁调酸pH值越小，相应总酸值越大.初始总酸值越大，发酵过程中增酸幅度越小，总酸峰值到来的越晚，峰值过后，降酸幅度比低酸样品小，最终达到的总酸值均大于初始值，这种现象原因是由于果汁酸度越大对酵母代谢的抑制作用越大，发酵旺盛期到来的较晚，这与杜金花等人的研究稍有不同[9].由图2可知，柠檬酸调酸变化规律与图1相同，但是总酸值对总酸峰值到来时间没有影响，五组实验均是第2天达到峰值，均比图1要早，而且柠檬酸调酸滴定酸值在峰值过后变化比图1缓慢.说明初始pH对海红果汁调酸发酵影响更大，结合表2可知，对应初始pH，海红果汁调酸的酸度均大于柠檬酸调酸，酵母达到总酸峰值所需时间更长，这是由于海红果汁中有大量的氨基酸等有机酸，这些酸是相对较弱的酸.发酵后期，海红果调酸发酵液中有机酸产生量大于柠檬酸调酸，因此图2变化更为缓慢.

由表2可知，给苹果汁中添加海红果汁和柠檬酸，其总酸度都会增加，但在相同的初始pH时，海红果汁调酸的样品总酸要大于柠檬酸调酸，说明海红果汁中含有更为丰富的氨基酸等有机酸，海红果汁中还含有大量的糖分，因此，用海红果汁调酸还可以为酵母提供丰富的营养物质，这一点是柠檬酸不能相比的.经过发酵后，不同调酸方法的总酸均大于发酵前总酸，说明经过发酵果汁中有机酸含量增加了，而海红果调酸有机酸增加量要大于柠檬酸调酸，发酵结束后，海红果汁调酸的pH3.0、pH3.2、pH3.4、pH3.6、pH3.8下的总酸含量分别比柠檬酸调酸增加了41.6%、2.3%、1.2%、0.8%、24.7%.

表2 苹果汁发酵前后总酸含量变化

注：+1代表海红果调酸发酵苹果酒；-1代表柠檬酸调酸发酵苹果酒

2.3 发酵过程中可发酵性糖的转化

在同一发酵温度、初始糖度相同的情况下，初始pH对苹果汁的降糖速度影响如图3、图4所示.由图3、图4可知，当初始在pH3.0～pH3.8之间时，发酵变化趋势大致相同，pH越大起酵速度越快，且均在发酵第3天降糖速度达到最大，发酵第11天后，降糖速度趋于平稳，最终残糖相差不大.

图3 海红果汁调酸发酵过程 总糖含量的变化

图4 柠檬酸调酸发酵过程 总糖含量的变化

由图3、图4对比可知，初始pH对柠檬酸调酸发酵降糖速度影响较小，其趋势线基本重合，而对海红果调酸发酵降糖速度影响稍大.其原因可能是相同初始pH的两组实验其总酸并不相同，不同总酸酸度对酵母发酵的抑制作用不同，另外海红果汁使得苹果汁成分变得更加复杂.

2.4 发酵前后单宁含量的变化

单宁又称植物多酚，是广泛存在于蔬菜和水果中的一类多元酚类化合物.它具有抗氧化性、延缓衰老、抗肿瘤等生理活性[11-13].苹果中含有的单宁在苹果酒酿造中赋予苹果酒收敛感和涩口感，如果含量过低，会引起苹果酒平淡、无特征.海红果汁单宁含量很高，用其调酸能改善苹果汁中单宁含量低的缺陷，使得酿造的苹果酒口感更丰富.

图5表示苹果汁发酵前后单宁含量的变化，可以看出，加柠檬酸调酸的苹果汁经发酵后单宁含量降低，且pH3.0～pH3.8的苹果酒单宁含量相差不大.由图5可知，添加海红果汁调酸酿造苹果酒单宁含量大大增加，远高于柠檬酸调酸所酿苹果酒，然而单宁含量越高使得苹果酒涩味变重，口感变差，pH3.0、pH3.2的苹果酒口感粗糙、酸涩，初始pH3.6的海红果汁调酸所得苹果酒口感最好.

图5 不同初始pH时苹果汁发酵 前后单宁含量变化

2.5 综合评价指标

苹果汁的酸度对苹果酒的感官质量有十分重要的影响.成品酒的理化分析与感官评定如表3所示.

由表3可知，海红果调酸初始pH3.0、pH3.2

发酵最终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%，说明初始pH值在pH3.4～pH3.8比pH3.0～pH3.2糖利用率稍高，其中pH3.6时，糖的利用率最高，残糖最低，生成的酒精度最大，这个规律与柠檬酸调酸的相同.结合感官评定，初始pH3.6时，发酵所得苹果酒颜色金黄，有光泽，香气协调，口感丰满，因此，可作为发酵苹果酒的最适初始pH值.

此外，在pH3.0～pH3.8之间，海红果汁调酸发酵苹果酒产酒精度与柠檬酸调酸相差不大，稍高于柠檬酸调酸，其残糖稍低于柠檬酸调酸，由此可知，海红果汁调酸与柠檬酸调酸对酵母利用糖的能力影响不大，不但不抑制酵母利用还原糖，由于为酵母提供丰富的营养物质，还有一定的促进作用.结合感官评分可知，海红果汁调酸后，苹果酒颜色由浅黄绿色变成金黄色，色泽更加诱人，海红果香与苹果香协调，酒的口感更加丰富，因此，海红果汁调酸发酵生产苹果酒是可行的，而且在糖的利用率和感官上更优于柠檬酸调酸.

表3 苹果酒综合评分结果表

注：+1代表海红果调酸发酵苹果酒；-1代表柠檬酸调酸发酵苹果酒

3 结论

(1)用海红果汁调节苹果汁酸度、补充单宁酿造苹果酒的方法可行，在不影响酵母对糖的利用率的同时，大大增加了苹果酒中的有机酸和单宁含量，感官指标均优于柠檬酸调酸.

(2)海红果调酸酿造苹果酒的最佳工艺：发酵温度20 ℃，初始糖度24 °Brix，初始pH3.6，酵母接种量0.3‰.该条件下酿造的苹果酒呈金黄色，果香酒香协调浓郁，酒体复杂丰满.

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