果酒生产技术研究进展

葛军，刘婷，刘建龙

（山东师范大学生命科学学院，山东济南 250000）

果酒生产技术研究进展

葛军，刘婷，刘建龙*

（山东师范大学生命科学学院，山东济南 250000）

本文从果酒生产过程中酵母选育、褐变机理及其控制、降酸技术以及果酒稳定性四个方面进行了综述，较为系统地总结了国内外果酒生产过程的研究进展。并针对目前我国果酒加工生产过程中存在的问题，提出了一些意见和建议，以期为果酒行业的发展提供有益参考。

果酒；酵母；褐变；降酸；稳定性

果酒是以水果为原料经过发酵而成的低酒精度饮料酒，富含糖、有机酸、醋类及多种维生素，特别是葡萄酒、刺梨酒，维生素C含量较高，并含有丰富的具有增强免疫功能的超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）[1]。果酒以低度、健康、营养丰富等特点倍受广大消费者青睐，而且，经常饮用果酒能够有效预防动脉硬化、脑血管等疾病，能够有效治疗贫血。我国地域辽阔，水果资源丰富，但是水果资源浪费现象普遍存在，加强果品深加工技术研发，发展具有本国特色的果酒工业，不仅有利于促进种植业的健康发展，也符合酿酒行业的发展方向。中国酿酒工业协会果酒专业委员会在其行业规划中已明确指出：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；逐步实现水果蒸馏酒的工业化生产和工业化管理。本文从果酒生产过程中酵母选育、褐变机理及其控制、降酸技术和果酒稳定性四个方面系统地总结了国内外果酒生产过程的研究进展，并针对目前我国果酒加工生产过程中存在的问题，提出了一些意见和建议，以期为果酒行业的发展提供有益参考。

1 酵母选育

针对不同品类果酒生产工艺特点筛选出专一高效型发酵菌种，对于优化果酒品质、提高生产效率至关重要。近年来，在果酒酵母分离筛选方面已经取得了一系列的进展。

1.1 酵母的类型

果酒酵母可分为两种不同的类型：纯酿酒酵母和非酿酒酵母。研究表明，酿酒酵母是果汁发酵以及酒精生产过程中的主要菌种。目前有4种酿酒酵母与工业生产关系最为密切，即S.bayanus、S.cerevisiae、S.paradoxus和S.pastorianus。非酿酒酵母包括一些产香酵母、产脂酵母，如孢汉逊酵母属、克勒克酵母属，念珠菌以及毕赤酵母属等。研究表明，酵母对葡萄酒的整体风味会产生积极的影响。在果酒生产过程中，通过酵母发酵，可以产生大量的芳香物质，这些物质会使果酒的风味特征得到显著提高。近年来，由于研究技术的不断提高，关于不同酵母的研究越来越细化，李剑芳等[2]在猕猴桃汁中发现了一株产香酵母E-36，实验证明该酵母能够明显改善果汁的风味。但是，由于果酒中存在的香气成分太过复杂，很多的香气特征和香气阈值没有研究透彻，难以确定针对某一果酒的最适酵母类型，这也使得专一酵母的研究成为新的研究热点。汪立平等[3]通过研究酵母的类型对苹果酒香的影响，得出，不同的酵母类型对苹果酒香有不同的影响。

1.2 菌种的分离筛选

传统的果酒酵母是从酵母菌生存的环境中直接进行分离筛选，比如从成熟的水果果皮中以及果园附近的土壤中进行酵母采集。但是，这些方法都很难得到理想的酿酒酵母。随着生物技术的不断发展，很多新的技术手段，比如诱变育种、杂交育种、原生质体融合和基因工程等技术逐渐应用到酵母菌种的选育中来，酵母的选育技术在不断的丰富和提高。此外，离子束注入技术、激光诱变育种技术以及高压静电效应等物理技术的应用大大地推动了菌种选育的发展进程。宋安东等[4]对野生型苹果酒酵母进行了诱变处理,得到了突变的酵母菌株，该菌株性状优良，使得产酒量明显提高。张智维[5]通过激光诱变技术获得了一株双乙酰值低的酵母，用该菌株酿造的果味啤酒的双乙酰值为0.1253mg/L，极大的改善了产品的风味。

2 褐变机理及其控制

褐变现象是果酒生产过程中常见的化学反应，褐变的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[6]。

2.1 褐变机理

从褐变的机制来划分，褐变可以分为两大类：酶促褐变和非酶促褐变。酶促褐变是酚类物质在多酚氧化酶的作用下引起的黑色素沉积聚合的过程，通常发生于发酵前的果汁，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[7]。由于果酒成分的复杂性，各类物质之间极易发生化学反应，酚类物质之间的氧化聚合反应，酚类物质与乙醛和乙醛酸的反应以及美拉德反应和焦糖化反应等都可以引起非酶促褐变，所以，非酶促褐变会始终贯穿于果酒酿造的整个过程。

2.2 褐变控制

在传统的果酒发酵中，主要通过添加SO2的方法进行褐变控制。SO2既是抗氧化剂和微生物抑制剂，也是乙醛诱捕剂，特别是抗氧化和抑菌方面，在果酒生产中发挥着十分重要的作用[8]。但是，随着科学研究的不断深入，因摄入SO2引起的健康问题，日益引起人们的关注，其在食品中的最高添加量也在不断受到限制[9]。因此，寻找无害化、天然抗氧化剂及抗菌剂已成为果酒领域研究者的重点关注问题。目前研究较多的抗氧化剂种类包括乙二胺四乙酸（EDTA）、维生素C、壳聚糖等。大量研究表明，EDTA具有稳定酒色、杀菌抑菌、防止褐变等多种功效。同时，维生素C作为一种良好的还原剂和金属离子螯合剂，在酶促褐变控制方面能够发挥很好的作用。Rojas-Grau等[10]研究发现，用维生素C与天然的抗氧化剂混合处理苹果汁，可以明显抑制过氧化物酶的活性，有效控制褐变反应。此外，大量研究表明，壳聚糖在提高果酒透明度和透光率方面具有很好的功效。Gomez-Rivas等[11]研究证明，壳聚糖可以有效抑制葡萄酒中野生酵母的生长，从而提高果酒澄清度。王岸娜等[12]研究了壳聚糖在澄清猕猴桃果汁中的作用，研究发现，经壳聚糖处理后果汁的颜色和透光率都显著提高。最近几年，有关天然抑制剂的报道越来越多，天然抑制剂的研究应用为褐变的控制提供了新的途径，有报道称，可以将有降解乙醛能力的乳酸菌和高产二氧化硫的酵母进行混合，这项技术的应用也为不添加二氧化硫进行果酒的生产提供可能[13]。

3 降酸技术

果酒发酵过程会产生有机酸，果酒中的有机酸主要有三种：柠檬酸、苹果酸以及酒石酸，其中酒石酸的酸感最强，而柠檬酸和苹果酸则较为温和。在果酒发酵过程中，这三种酸的含量也表现出不同的变化，柠檬酸在发酵过程中的含量最为稳定，一般不会发生太大的变化；酒石酸在发酵过程中含量变化也不大，但是由于会生成酒石酸沉淀，使含量略微减少；而苹果酸则会在发酵过程中被不断降解。

3.1 有机酸对果酒品质的影响

适量的有机酸能够平衡果酒中的苦味，同时能够抑制细菌生长，而过量的有机酸则会使得果酒口感下降，酒体浑浊。因此，提高降酸技术，有效控制果酒中有机酸含量，对于提高果酒品质至关重要。

3.2 降酸方法

在果酒降酸方法的研究中，由于物理降酸法和化学降酸法对酒质影响较大，实际生产中应用很少。所以，现代降酸研究和发展方向主要是微生物降酸法[14]。利用微生物分解果酒中的苹果酸能够有效提高果酒风味，微生物降解途径主要有两条：苹果酸—乳酸发酵（MLF）和苹果酸—乙醇发酵法（MAF）。然而，这两种途径在实际操作过程中面临一些困难，仍需进一步加强科学管理措施。此外，遗传工程和原生质体融合技术也被应用于降酸的领域。通过基因工程手段将不同种属乳酸菌的苹果酸乳酸酶基因和苹果酸通透酶基因进行克隆重组，构建同时表达两种基因的转化因子，以达到提高其降解苹果酸的能力[15]。这种方法在国内外研究较多。国内应用比较广泛的是原生质体融合技术，该技术是通过改变微生物细胞的遗传性进行育种[16]。高玉容[17]采用单亲灭活原生质体的方法筛选出一株融合子，该融合子发酵性能好、降酸率可以达到30.4%。两种技术在提高降酸方面的研究都是提高降解苹果酸的水平，相关其他两种酸的水平还未见相关报道。

4 果酒稳定性

果酒的稳定性高低是评价果酒品质的重要因素。一旦果酒的稳定性发生破坏，酒体就会出现浑浊，沉淀还会有气味的变化。果酒的稳定性与澄清度不同，稳定性指的是果酒长期储存的问题，而澄清只是短期的问题。

4.1 影响稳定性的因素

影响果酒稳定性的因素很多，其中，最主要的包括生物性因素和非生物性因素。生物性因素主要指破坏酒体成分的微生物，酒体中的微生物会引起酒体不同程度的沉淀。非生物性因素包括温度、光照等物理因素以及酒体中含有的重金属等化学因素，这些因素的存在也会影响酒体的稳定性。

4.2 提高稳定性的措施

针对引起果酒沉淀的因素，目前主要有两类提高果酒稳定性的方法，即生物性方法和非生物性方法。生物性控制措施主要通过抑制微生物的繁殖生长提高酒体稳定性，比较常见的方法有热酒装瓶和无菌装瓶等。采用这种方法，会大大的减少酒体中微生物的含量，但是这个操作要求比较高，该方法要求装瓶前的酒具有较好的稳定性。非生物控制措施是加入净化剂和澄清剂，或通过机械澄清的方法对酒体进行净化处理。在果酒中加入澄清剂，使它在酒液中与胶体物质和蛋白质、果胶质、色素，单宁等发生絮凝反应，并将本来浮在果酒中的大部分悬浮物，包括有害微生物，一起固定在胶体沉淀上，下沉至容器底部，然后过滤掉。常用的澄清剂有:明胶、酪蛋白、鱼胶、白蛋白等蛋白类物质，皂土、高岭土等泥土性物质，琼脂、阿拉伯树胶等多糖类物质，聚乙烯聚吡咯烷酮（PVPP）、尼龙等合成聚合物以及碳、硅胶、果胶酶等物质。机械澄清则主要通过过滤、离心分离、超虑法、错流微滤法以及冷冻处理法等方式对酒体进行处理。这两种方法在提高果酒稳定性中发挥着重要作用。

5 问题及建议

5.1 水果品种缺乏

产品与原料有密切的联系，果酒的质量在很大程度上取决于水果的质量。水果品种众多，但是并非所有品种都适合酿酒使用。由于对酿酒型水果的研究与培育较少，在实际生产中，用于酿酒的水果都是比较常见的普通品种。而且，生产厂家并没有对原料果进行严格的筛选，这在很大程度上影响了果酒的产量和质量。因此有效开展酿酒型水果的研究和培育对于提高果酒质量，优化果酒品质至关重要。

5.2 专用发酵菌种缺乏

果酒作为发酵产品，品质与酿酒酵母有很大的关系。理论上，应该针对不同水果特点研发出专一酿造酵母。然而，在实际生产中，许多生产厂家直接选用葡萄酒酵母，葡萄酒酵母是根据葡萄酒的制作工艺研究开发的，应用到其他果酒生产中效果并不乐观。因此，为了优化果酒生产工艺，提高果酒品质，应当加大力度研究出针对不同水果特点的专用酵母。

5.3 专有工艺、设备缺乏

目前，我国果酒行业处于起步阶段，有相当一部分企业直接使用酿造啤酒或白酒的设备，由于果酒工艺与啤酒和白酒酿造差别很大，这无疑会降低生产效率，影响果酒品质。或者部分企业刚刚引进一些专门酿造果酒的先进技术设备，但使用经验不足，导致果酒品质低下。因此，果酒厂家需要不断加强技术交流，借鉴国外先进设备、技术、经验，促进果酒酿造专用设备的发展。

6 展望

随着经济的发展，人们健康意识逐渐增强，饮酒观念在发生着转变。越来越多的追求营养健康的消费者正在逐渐把目光转移到低度化、营养化的果酒上来。果酒的销量更是以15%～20%的速度逐年递增。据预测，未来几年，果酒将会迎来大发展，有望成为酒类市场的第三股力量。果酒生产的发展，不仅可以充分利用我国丰富的水果资源，调整粮食结构，也可以迎合消费者的需求，对国民体质健康有积极的促进作用。因此,不断提升果酒工艺，研制出风味独特、营养健康的果酒是一项利国利民的重点课题。

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Progress in the Research of Production Technology on Fruit Wine

GE Jun,LIU Ting,LIU Jian-long*
(College of Life Science,Shandong Normal University,Jinan 250000,China)

The research progress of fruit wine production process both at home and abroad are systematically summarized in the paper form four different aspects:mechanism of yeast selection,browning mechanism and control acid descent technology and stability of wine.In addition,according to the problems which are in the process of fruit wine processing in China,some opinions and suggestions are put forward,which will provide helpful guidance for further research and development.

Fruit wine;yeast;browning;deacidification;stability

TS225.46

A

1008-1038(2017)01-0004-04

2016-09-19

山东师范大学2015年度国家级大学生创新创业训练计划项目（201510445225）

葛军（1996—），女，本科，专业方向为生物科学

*通讯作者：刘建龙（1961—），男，博士，研究员，研究方向为食品与发酵技术