发酵果酒工艺技术的研究进展

林宁晓

（福建省轻工业研究所， 福建 福州 350005）

发酵果酒工艺技术的研究进展

林宁晓

（福建省轻工业研究所， 福建 福州 350005）

果酒是一种低酒精度，具有功能性的营养型酒品。果酒种类繁多，各具特色，果酒工艺技术的创新与发展为果酒品质的改善与新型果酒的研发提供了技术支撑。文章主要从发酵果酒生产中优质酵母的筛选、不同发酵果酒工艺技术的特点及优化以及发酵果酒生产过程中常见的技术难题3个方面阐述了我国发酵果酒工艺技术的最新研究进展。

果酒；工艺技术；研究进展

果酒是基于新鲜的水果或者果汁为原材料，使用全部发酵或者部分发酵的方法制作而成的酒精浓度在体积分数为7%～18%的各种低度酒精饮料[1]。果酒种类繁多，按照酿制工艺主要分为酿造酒、蒸馏酒和配制酒3类。果酒中富含多种维生素、矿物质、人体所需的各类氨基酸以及大量多酚类物质，长期饮用具有促进血液循环、改善心脑血管功能、美容养颜等功效。

我国是世界水果生产大国，丰富的水果资源为果酒开发提供了丰富的原料基础，如苹果、葡萄、梨等。随着随着人们生活水平的提高，以水果为原料发酵加工的具有一定保健功能的各类果酒需求量逐渐增加，国家也将果酒作为酒类发展的重点，中国酿酒工业协会果露酒专业委员会在行业“十五”计划及20年规划中的指导思想己明确指出：重点发展水果发酵酒和水果蒸馏酒，利用水果蒸馏酒逐步取代一部分粮食白酒；加强水果蒸馏酒生产技术与装备的建设，提高产品质量；在“十五”期间至2015年，逐步实现水果蒸馏酒的工业化生产和工业化管理。目前酒类消费倡导以低度酒取代高度酒、果酒取代粮食酒，果酒的市场需要量呈现与日俱增的趋势。

我国果酒的生产发展相比较于欧美、日本等发达国家起步较晚，生产设备、工艺技术相对落后，近些年虽已取得长足发展，但在工艺技术、产品质量、市场占有率等方面仍亟待改善。其中，果酒加工工艺技术处于主导地位，是当前酒类加工行业科研工作者关心的重点。

1 发酵果酒生产中优质酵母的筛选

酵母菌是果酒生产中的最为主要的微生物有机体，果酒的酿造都需要在酵母菌的作用下，采取用纯种发酵的方法或者自然发酵的方法，将水果的果实中的各种潜在质量在酒中充分表现出来。酵母的品质对果酒的品质和质量影响非常之大，酵母性状的好与坏直接影响到所酿果酒的风味与口感，决定果酒品质的好与坏，因此果酒酵母筛选历来倍受重视。果酒酵母菌种的筛选，根据不同的要求，筛选的目的也不一样，对于已搜集到的优良酵母，必须经过多菌株的发酵比较，根据其发酵能力和发酵结果筛选出适合某种果酒生产的优质酵母。李卫莹等[2]通过GC/MS对芦柑果酒的香气成分进行了分析，从而对葡萄酒酵母和酿酒酵母酿造的芦柑果酒的香味物质含量进行比较，结果表明，葡萄酒酵母酿造的芦柑果酒香气突出，明显优于酿酒酵母酿造的果酒。熊元林等[3]为获得适合橙汁果酒发酵的菌种，采用杜氏管法、CO2失重法及感官评定法从橙汁发酵醪液中纯化出一株编号为FJ-20的绮丽酵母菌，并对其环境耐受力如酸、酒精、氯化钠、蔗糖进行了详细研究，该菌株发酵能力强、还原糖利用率高，较适合于橙汁果酒发酵。顾宗珠等[4]采用稀释涂布法从酿酒用曲中筛选到16株产酯能力强、形态各异的酵母菌株，从中优选产酯量最高的1株酵母菌为研究对象，进行产酯条件的研究。对产酯酵母进行耐酒精试验结果表明，最高耐受酒精度为6%vol，有望将其应用到果酒生产中提高果酒品质。李影等[5]以蓝莓为原料，添加蜂蜜利用3种不同酵母(ST、F33、Fermivin)在相同的条件下发酵制作蓝莓果酒。通过对发酵期间pH值、总酸、总糖、酒精度及发酵结束后的色度、DPPH消除率的测定分析，综合感官评价结果确定酵母Fermivin最适于制作蓝莓果酒。李秀萍等[6]利用甘蔗汁为培养基，对4种酵母菌株分别进行摇瓶发酵，通过酒精和残糖测定，筛选到一株适合甘蔗蔗汁发酵生产甘蔗果酒的酵母菌株32481。王燕等[7]针对于一株用于猕猴桃及橙子果酒发酵皆较优的酿酒酵母GJ-JS1，对其各项发酵特性，最优发酵条件的筛选，环境耐受力进行了研究，为该菌株工业化应用提供了详实的理论参考。杨辉等[8]选取8种活性干酵母对海红果酒进行了发酵实验，以残糖和酒精度为考量参数，筛选出适于海红果酒酿造的最优菌株Z2，并采用响应面法对其发酵工艺进行了优化。仇小妹[9]等以能够降解L-苹果酸的酿酒酵母FM-cs-08为出发菌株，分别进行紫外诱变和60Co诱变，旨在诱变得到降酸能力显著提高又具有良好发酵性能的酿酒酵母菌。最终筛选得到诱变菌株FM-cs-08-2U，降L-苹果酸比率达到(29.48±0.21)%，比出发菌株提高了(25.44±0.89)%。并对诱变菌株FM-cs-08-2U的耐受性及发酵特性进行研究，结果证明菌株FM-cs-08-2U适合酿造蓝莓果酒。

2 不同发酵果酒工艺技术的特点及优化

发酵过程是果酒生产中的关键技术环节之一，发酵条件控制的好与坏直接影响果酒的质量和风味。其中发酵条件最主要的是温度、pH值、接种量这3个因素，每一个主要发酵条件都会严重影响果酒的质量和风味。酵母对温度有着一个最适范围，过低或过高都会对果酒发酵造成一定影响，温度如果过低，酵母活性变差，影响发酵速率；温度如果过高，也会影响发酵速率，最主要的还会影响果酒的风味和品质。酵母对pH值也有一个适应范围，过低或过高的pH值，会使酵母蛋白变性，细胞死亡或分解，即影响了发酵的速率，同时也影响了果酒的风味和品质。接种量也有一定的范围值，接种量如果过小，影响发酵速率；接种量如果过大，果酒浑浊、有酵母的味道，风味和品质会严重下降。所以，要酿造优质果酒就必须对发酵条件进行优化，才能得到澄清度高、口感醇和、香气纯正的果酒。张燕等[10]以大红枣为原料进行大红枣甜酒发酵工艺实验。成品酒酒精度12%vol，总糖含量56 g. L-1，成品呈枣红色、澄清透明，枣香浓郁，风味独特，具有大红枣甜酒的典型风格。肖丽琼等[11]研究了桂圆酒的加工工艺及其关键技术，从原料的选择、活性干酵母的应用、发酵果汁的起始糖度、发酵温度等方面进行了研究，通过对比不同发酵条件得到桂圆酒的糖、酸、酒精度含量选出各单因素中理想发酵条件，最后采用正交试验法优选出发酵桂圆酒最适控制条件为温度30 ℃，接种量0.30%，糖度180 g. L-1，发酵时间5 d，在此条件下发酵可得到果香浓郁、典型性突出的低度桂圆酒。王大为等[12]用发酵法生产沙棘果酒，在沙棘果汁发酵过程中加入糯米糖化醪以弥补沙棘果汁酸度过高、碳源严重不足之缺陷，通过正交试验确定出发酵型沙棘果酒的最佳发酵条件及生产工艺参数，并采用菌种驯化、低温成熟等工艺酿制出风味纯正、酒体丰满、营养丰富的发酵型沙棘果酒，为充分利用沙棘资源开辟了一条新途径。赵丛枝等[13]以无花果为试验试材，通过单因素试验和正交试验，研究无花果酒液态发酵工艺，得出最佳工艺条件为：选择葡萄酒用高活性干酵母酿造，接种量为 0.04%（质量分数），pH为3.5，在25 ℃的恒温培养箱内培养7 d，最终测得酒精含量为 9.24%。栗亚男等[14]研究了山楂、红枣和枸杞复合果酒的发酵工艺，确定了山楂汁、红枣汁、枸杞汁的最佳混合体积比为7:2:1，酒精发酵的最佳条件为：初始糖度18%、接种量 0.6%、pH4. 0、发酵时间6 d。在此条件下所发酵的复合果酒颜色浅红，有浓郁的山楂红枣香味，澄清透亮，口感醇厚，风味独特，酒精度可达 8.9%vol。颜雪辉等[15]研究了柑橘酒发酵过程中甲醇含量的变化及其影响因素。结果表明，柑橘汁中添加果胶后发酵得到的柑橘酒甲醇含量更高；添加果胶的柑橘果汁中添加一定量果胶酶或蔗糖，甲醇含量也有所增加；添加金属离子，甲醇含量减少。正交试验结果表明果胶酶、CaCl2、蔗糖的含量分别为40 mg. L-1、1.1 g. L-1、180 g. L-1时，柑橘酒中甲醇含量由150.48 mg. L-1降低到15 mg. L-1。李兰等[16]以红皮红肉的火龙果为原料，通过不同酵母对其进行发酵实验，筛选出合适的酵母，对筛选出酵母的发酵条件进行优化实验，并对实验结果进行极差、方差分析。结果表明：葡萄酒活性干酵母适合火龙果干红发酵；最佳发酵工艺条件为：发酵温度为30 ℃，pH 4.3，发酵时间为5 d。廖林等[17]以新鲜香橙、蜜桔和蜜柚为原料，研究混合果酒的酿造工艺。

3 发酵果酒生产过程中常见的技术难题

3.1 果酒酿制过程中功能性成分的损失

部分浆果中富含多种天然功能性活性成分，如多酚类物质、花青素类等。这些功能性成分在果酒酿制过程中，受pH、含氧量、温度、酒精度等因素的影响，其含量呈现出下降趋势。谢小花等[18]研究了黑莓果酒发酵过程中功能性成分的变化规律。试验表明，单宁在主发酵期间呈上升趋势，陈酿期间略有降低，陈酿180 d后单宁含量稳定在5.58 g. L-1;总酚在主发酵期间呈缓慢下降趋势，陈酿180 d 后总酚含量为 0.88 g. L-1；花青素在发酵2 d迅速下降，第3 d起下降速度变慢，陈酿期间花青素含量呈缓慢下降趋势。掌握了果酒酿制过程中这些天然活性物质的变化规律之后，为了能够在果酒酿制过程中尽量保留其含量，可以对果酒的酿造工艺进行优化。为降低蓝莓加工产品中花青素的损失，丁春原等[19]研究了蓝莓酒酿制过程中不同的发酵工艺及工艺参数对蓝莓酒中花青素含量的影响。结果表明，花青素含量在蓝莓酒发酵过程中呈下降趋势，陈酿阶段的损失大于主发酵阶段；不同发酵工艺条件下酿制的蓝莓酒中花青素含量不同，低温浸渍发酵酿造工艺可比传统工艺保存更多的花青素；添加3%的3#酿酒酵母时，可更好地保存蓝莓酒中的花青素；发酵温度在20～25℃、SO2添加量为150 mg. L-1时，蓝莓酒中的花青素损失较小。

3.2 果酒的褐变

褐变现象是果酒生产中贯穿于整个加工和储藏过程的常见化学反应，其结果是生成深色物质，使得果酒外观颜色变暗发褐甚至出现氧化味，影响果酒原有的果香味，而且存放时间越长，受到的破坏越大。按照引起褐变的机制，主要将果酒褐变划分为酶促褐变以及非酶促褐变。对于酶促褐变而言，通常发生于发酵前的果汁中，而非酶促褐变则贯穿于果酒酿造的整个过程，随着果酒的连续发酵，酶促褐变会逐渐停止，主要转变为以非酶促褐变为主的褐变过程。在果酒加工过程中，抑制果酒褐变的传统工艺主要是采用二氧化硫法[20]或添加其他种类抗氧化剂如Vc、EDTA（乙二胺四乙酸）、己基间苯二酚等，通过抑制PPO（多酚氧化酶）活性和还原性以及螯合金属离子，抑制氧化和电子传递的作用，防止由金属离子引起的褐变等多个途径，减少果酒的褐变现象。一些物理处理方式，如高压处理、膜过滤技术等也能够一定程度上的减少果酒的褐变现象[21]。

3.3 果酒的澄清及稳定性

果酒在放置过程较易成浊，虽不影响其食用，但果酒的外观作为其品质的重要感官指标之一，沉淀浑浊将影响果酒的外观与销售。有研究表明[22]，导致果酒浑浊的浑浊物的成分复杂, 既含有蛋白质、苹果酸等有机物, 又含有少量的果实纤维类物质, 以及生产过程中残余的少量硅藻土成分, 这些物质在果酒放置过程中发生一系列复杂而缓慢的物理和化学变化，凝聚成大分子或其它的沉淀物而析出，导致果酒的浑浊。利用果胶酶、明胶、单宁、皂土对果酒进行单一和复合澄清处理[23]，添加壳聚糖[24]，以及膜过滤技术[25]的应用都能够有效减少果酒浑浊，实现果酒澄清。

3.4 果酒中的苦味来源

果酒中的苦味物质来源主要来自于：水果自身带有的天然苦味物质以及果酒酿制过程中酵母代谢物、异常发酵、发酵温度过高、原辅材料发霉、原料蛋白质含量过高等产生的苦味物质。李安平等[26]采用溶剂萃取法提取红枣果酒苦味成分，经 GC/MS鉴定，苯乙醇在红枣酒中的含量高达 29.06%，是红枣果酒中主要苦味物质。同时检测到酯类、醛类、酚类、酮类物质等其它苦味物质。江海等[27]利用超高效液相色谱-质谱检测柑橘果酒发酵工艺中橘汁发酵液的柠檬苦素，分析了橘子发酵加工产品中苦味变化趋势。发酵液中柠檬苦素含量随发酵时间变化而变化，保藏时间越长，柠檬苦素含量越低。因此，通过延长橘汁发酵液的贮存时间有利于苦味物质的脱除。

3.5 果酒酿制中降酸工序

酸是果酒的构架，是其风味物质的重要组成部分。适量的有机酸可以赋予果酒醇厚感和清爽感，但过多的有机酸果酒有酸涩感，口味粗硬，酒体不协调，直接影响果酒的口感和品质，必须进行降酸处理[28]。果酒中酸的来源主要有两部分，一是水果本身就含有多种有机酸，如柠檬酸，酒石酸，苹果酸，还有少量的草酸，水杨酸等; 二是发酵过程中产生的酸，如乳酸、乙酸、琥珀酸等。目前国内外用于果酒或果汁的降酸方法主要有化学降酸法[29]，物理降酸法如低温冷冻法、离子交换树脂降酸法[30]、电渗析降酸法[31]、壳聚糖吸附降酸法[32]，微生物降酸[33]等。此外，从果酒原料上着手，除果酒发酵时最好采用成熟的水果外，培育和选育一些果实含糖度高、酸度低的水果品种也是解决果酒酸度高的最有效的方法。不同果酒的主体酸不尽相同，因此应根据果酒的主体酸来选择合适的降酸方法，达到既改善果酒的适口性，又能提高果酒品质的目的。

4 结语

果酒的品质受到诸多因素的影响，生产过程中应根据原料的特性选择适当的处理方式，发酵方法及发酵条件，陈酿及澄清方式等。果酒的发展还需解决以下几个问题：首先，有待培育出更优良、更适合酿酒的水果品种；其次，采用现代生物技术育种手段进行优良酵母菌种的选育，以提高果酒生产率，改善风味；第三，酿制过程中如何更好地控制甲醇与杂醇油的生成是深入研究的重点；第四，开发性能更优良的澄清剂，以降低使用成本。随着我国果酒加工技术的发展和研究的深入，果酒生产工艺会更加合理、科学，果酒的质量也将越来越优良。

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TS262.7

A

1007-550X（2015）08-0032-05

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.08.003

2015-06-25

林宁晓（1969-）， 女，工程师， 主要从事发酵食品科研工作。