杨梅酒发酵酸度变化影响因素的研究

李文辉，李窕妍，李俊毅，叶丽芳

（广东省揭阳市质量计量监督检测所，广东揭阳522000）

杨梅酒发酵酸度变化影响因素的研究

李文辉，李窕妍，李俊毅，叶丽芳

（广东省揭阳市质量计量监督检测所，广东揭阳522000）

研究了温度、SO2、山梨酸钾以及糖度对杨梅酒发酵过程酸度变化的影响，并寻求最佳发酵条件。实验表明，SO2对杨梅酒发酵酸度变化的影响有两个方面，一是影响发酵程度增酸，二是SO2在果酒中生成亚硫酸而增加果酒的有效酸度。山梨酸钾对酸度变化的影响有两个阶段，在浓度＜0.04%时，杨梅酒中的酸度变化主要来源于酒精发酵产生的副产物，而浓度＞0.06%时的增酸主要来自乳酸发酵产酸、山梨酸及杨梅汁自身的酸度。糖度对杨梅酒发酵的影响也较明显，随着糖度增大，酸度显著增大，在15%～25%条件下，发酵情况较好。温度主要影响的是酒精发酵进程，在一定范围内可延迟杨梅酒起酵时间，对酸度变化的影响不大。实验初步得出杨梅酒发酵最佳工艺条件为接种少量活性酵母，控制初始糖度15%～25%，温度20℃、SO2添加量为50～100 mg/kg。

酸度变化； 糖度； SO2； 山梨酸钾； 温度

杨梅(Red bayberry，Myrica rubra)又称龙睛、朱红，又有白蒂梅、圣僧梅之称，因其形如水杨子，味似酸梅,故称杨梅[1]，其富含蛋白质、脂肪、果糖、葡萄糖、氨基酸、柠檬酸、多种维生素、纤维素以及铁、钙、磷等矿物质。特别是氨基酸相当丰富，种类达16种之多，其中有5种为人体所必需[2]。但是杨梅不宜存放，及时打汁发酵深加工是一条必由之路[3]。杨梅酒深受广大消费者喜爱，传统浸制法受多方面因素的影响，质量不稳定，易产生浑浊，影响感官和口感。徐国军和陆胜民[4]在《杨梅酒的酿制工艺》中以宁波杨梅为原料，经榨汁、除去杂物后，采用优良酵母菌进行发酵，酿造出杨梅果酒。成品酒精度≥18%vol、总糖≥2.5 g/mL、总酸 0.4～0.6 g/100 mL，符合果酒国家标准。陈敏等[5]研究了活性干酵母应用于发酵型杨梅酒的特性。结果表明，当发酵用杨梅原汁SO2质量浓度在50～100 mg/L，活性干酵母的添加量106～107/mL条件下，杨梅汁发酵迅速，得到的酒液品质与使用As.1450鲜酵母发酵得到的杨梅酒相近，口感较佳。张卫国等[6]研究了乙醇浓度、SO2浓度、初始糖度、初始pH值、温度对发酵的影响，结果表明，固定化酵母细胞主发酵结束后的酒精度为12%vol～13%vol，进行发酵时控制SO2浓度为50 mg/L、初始糖度为20%左右、初始pH值为3.3～3.5、温度为27℃左右比较适合杨梅果酒的生产。

酒中的酸类有两种形式，一种以游离形式存在称为总酸，可用滴定法测出。另一种以结合态的盐类存在。总酸来源于果品本身的酒石酸、苹果酸、柠檬酸及由发酵过程中产生的琥珀酸、乳酸、醋酸等。商敬敏等[7]研究发现，果酒发酵过程中酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸、抗坏血酸含量变化较大，乳酸含量递增，但含量一直很低。在杨梅酒正常发酵下，酵母菌分解还原糖形成丙酮酸中间产物，经过三羧酸循环的复杂化学变化，除主要产生酒精外，还使柠檬酸、琥珀酸、苹果酸既发生了合成又出现了转化，导致了各种有机酸的增加。前人对杨梅发酵酒的研究较多的是最佳的生产工艺参数、研发新产品等，也有研究杨梅酒营养成分、香气成分和有机酸的变化情况，但各种因素处理下发酵的杨梅酒总酸含量具体的变化规律尚不清楚，值得我们探讨。

本实验主要探讨了发酵温度、SO2添加量、初始糖度以及防腐剂处理下杨梅酒发酵过程酸度变化的情况，并分析推断其变化原因，为杨梅酒的加工研究和生产酿造提供理论参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：4℃冷藏杨梅果，荸荠种，清远金林果业有限公司提供；菌种：安琪葡萄酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司；辅料与添加剂：白砂糖、亚硫酸氢钠，山梨酸钾。

仪器设备：持式折光仪WYT-J，成都泰华光学有限公司；PHB-3便携式pH计，上海三信仪表厂；酒精计，浙江余姚仪表工厂；MP402B型电子天平（0.01 g），上海精科天平；MP1.5KC计数天平（0.1 g），上海恒平科学仪器有限公司；滴定分析仪器，全玻璃蒸馏器，烧杯，纱布等。

1.2 实验方法

1.2.1 杨梅酒生产工艺流程

本实验所用工艺流程如下：

杨梅果应选用无公害杨梅,符合DB 33/T 372.2—2008[8]规定质量等级，通过分选,去除其中未成熟、霉变、病虫害和有明显机械损伤果实。

用打浆机对杨梅进行破碎打浆，分离果渣，粗滤后马上加热至100℃进行杀菌处理，趁热用200 L复合铝箔铁桶包装，喷淋冷水冷却后移至0～10℃冷库进行中间贮藏。

打浆粗滤后得到杨梅原汁，糖度为7.1%，酸度为0.60%～0.97%。根据发酵时生成酒度要求，按1.7 g/l00 mL糖生成l%vol酒精来补加糖量[9]。

1.2.2 实验处理

1.2.2.1 温度对杨梅酒发酵酸度的影响

以杨梅原汁为原料，调整样品至糖度为24%，酸度为0.5%，分2组，共4瓶，一组接种活性干酵母，另一组不接种。分别在室温20℃、10℃和3℃下发酵，定期测定糖度及观察发酵情况，发酵结束后测定酒精度和挥发酸含量。

1.2.2.2 二氧化硫对杨梅酒发酵酸度的影响

以糖浸液和水配制糖度为22%，酸度为0.62%的发酵原料，分别添加NaHSO3，其有效SO258.5%，以60%计算可得实际SO2含量分别为0、50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg、200 mg/kg，并设一组SO2含量为100 mg/kg未接种的组分作为对照，于室温（33℃）下发酵，定期测定糖度及观察发酵情况，发酵结束后测定总酸度、挥发酸和酒精度。

1.2.2.3 防腐剂对杨梅酒发酵酸度的影响

以杨梅原汁为原料，调配成原汁含量为30%、初始糖酸度为18.9%，0.5%的杨梅汁，分别添加0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%的山梨酸钾，室温下（33℃）放置一段时间后测定其糖酸度，观察发酵情况，并测定挥发酸含量，分析酸度变化情况。

1.2.2.4 糖度对杨梅酒发酵酸度的影响

以杨梅原汁为原料，配成糖度分别为10%、15%、20%、25%、30%和33%的样品置于室温（33℃）下正常发酵，定期测定样品糖度观察发酵情况，发酵结束后，测定其总酸度、挥发酸和酒精度。

1.3 理化成分分析

可溶性固形物含量或糖度：手持折光仪测定法。

酸度的测定：电位滴定法、指示剂法（GB/T 15038—2006[10]）（以柠檬酸计）。

挥发酸含量的测定：蒸发减数法。

pH值测定：PHB-3便携式pH计。

酒精含量的测定：酒精计法（GB/T 15038—2006[10]），单位为%vol。

1.4 感官评定

感官评分标准以葡萄酒的评定标准为依据，详细评分细则见表1。

2 结果与讨论

2.1 温度对杨梅酒发酵酸度变化影响

对未接种和接种2个样品的杨梅酒进行不同温度处理，结果见图1、图2和表2。

虽然接种与未接种的糖度变化具体数据有所不同，但是从总趋势来看，综合图1和图2，可以清楚地看出在室温（33℃）和20℃下，糖度下降明显，说明酵母菌生长繁殖利用糖分的效果显著，此时杨梅酒的发酵进行顺利。在10℃和3℃下冷藏的杨梅酒，糖度虽有变化，但下降不明显，在发酵20 d左右，2个样品的杨梅酒糖度几乎已不变，这说明在低温下，由于酵母菌的生长繁殖受到了抑制，杨梅酒的酒精发酵过程也受到阻碍，没有明显发酵。此外，室温下和20℃下的杨梅酒均产生了10%vol±0.8%vol的酒精，在室温下产生的酒度平均值比在20℃下产生酒度平均值低0.6%vol的酒度，这可以初步判断出在20℃条件下，酒精发酵进行得更加彻底。果酒酒精度通常要达到10%vol或更高才有利于保藏[11]，因此可以看出20℃条件下发酵的杨梅酒的酒度更加适宜。

表1 感官评分细则[16]

图1 不同温度下未接种的杨梅酒发酵中糖度的变化

图2 不同温度下接种组分发酵中的糖度变化

表2 温度对杨梅酒酸度和酒度的影响(接种/未接种)

表3 不同SO2添加量下的杨梅酒酸度变化

由表2可知，在室温、20℃温度下和10℃保藏的杨梅酒总酸度有不同程度的提高，总酸的增加量分别为0.06%、0.10%、0.11%、0.11%、0.02%和0.01%，可见20℃条件下杨梅酒发酵总酸含量增加平均最高。产生挥发酸的量也不同，20℃下发酵产生的挥发酸也比其他两种温度条件下的高。

酒精发酵过程除主要生成乙醇外，还生成少量的其他副产物，包括甘油、有机酸（主要是琥珀酸）、杂醇油（高级醇）、醛类、酯类等。温度是酵母生长和发酵的重要条件，酵母菌只能在一定温度范围内存活。温度低于10℃，酵母菌的生长很缓慢；随着温度的升高，繁殖速度加快，20℃为最佳繁殖温度，此时酵母菌生殖快、活力强，30℃时酵母则出现衰老[12]。结合实验数据，也可以看出，在20℃条件下，酵母菌生长繁殖最为旺盛，酒精发酵进程得到促进，因此产酒较多。同时，酒精发酵得到的副产物也较多，因此，在20℃下酸增加也较多。此外，20℃也是苹果酸-乳酸发酵的适宜温度，在此条件下，也可能有乳酸增酸。

综上所述，温度对酸度变化的影响主要表现在其影响微生物的生长繁殖，酒精发酵的副产物和苹果酸-乳酸发酵带来杨梅酒酸度的增加。

2.2 SO2添加量对杨梅酒酸度变化影响（图3、表3）

图3 不同浓度的SO2条件下的杨梅酒糖度变化

比较不同SO2添加量条件下的杨梅酒发酵的糖度变化，可以看出，随着SO2添加量的增加，杨梅酒发酵进程越趋平缓，0～100 mg/kg的添加量下，杨梅酒的糖度下降量分别为13.4%、14%、10.4%，产生的酒精度也相对较高，发酵进程相对较积极，而超过100 mg/kg添加量的杨梅酒的发酵情况则不佳。

分析表2数据，不同SO2添加量的杨梅酒总酸度的增量有所不同，从0～200 mg/kg添加量区间中，总酸度的增量分别是0.22%、0.17%、0.19%、0.24%、0.23%。由于测定时间为发酵3个月，SO2又对乳酸菌有着重要的抑制作用，由此可以推断，在无添加SO2的情况下，酸的增加既可能有酒精发酵产生的副产物影响，又很可能有乳酸菌发酵产生的乳酸影响。而随着SO2添加量的增加，对乳酸菌的抑制作用越来越明显，通常认为用于正常酿酒的总二氧化硫达80 mg/kg时，果酒的苹果酸-乳酸发酵就较难顺利进行[13]，因此此时酸的增加则更可能是酒精发酵产生的副产物以及二氧化硫在果酒中生成亚硫酸而增加有效酸度，尤其是当SO2浓度超过150 mg/kg时，其自身带来的酸度影响更加明显。

2.3 山梨酸钾对发酵酸度变化的影响

杨梅酒发酵过程会产生一定量的醋酸和乳酸，虽然不是使总酸增加的主要因素，但也占了总酸含量的一部分。少量醋酸由酵母菌代谢产生，乳酸可能通过发酵糖或者苹果酸产生。山梨酸钾对霉菌、酵母菌和好气性细菌抑制有效，但对厌气性细菌与乳酸菌几乎无效。为了探讨杨梅酒发酵过程可能导致酸度增加的原因，进行了防腐剂实验，结果见图4和表4。

图4 山梨酸钾对杨梅酒发酵过程中糖度的影响

从图4可以看出，当山梨酸钾的浓度为0、0.02%时，正常发酵，但相比之下添加0.02%浓度山梨酸钾的杨梅酒发酵相对缓慢。当山梨酸钾的浓度达到0.04%的时候，杨梅酒的糖度随着发酵时间的延长并没有大的变化，这说明此时发酵受到了抑制。

表4 山梨酸钾对杨梅酒发酵酸度的影响

从总酸度来看，所有样品酸度较初始酸度都有所增加，但在0%～0.06%这个浓度区间内，总酸度的增加量分别是0.09%、0.07%、0.05%和0%，可见增加量呈现递减趋势，且在0%～0.04%区间，杨梅酒的酒精度为 9.4%vol、9.4%vol和 0.1%vol，说明在此浓度区间，酵母酒精发酵并未完全被抑制，酸度的增加主要原因可能是酒精发酵产酸以及少量的乳酸发酵产酸，随着山梨酸钾浓度的增大，抑制了酒精发酵，导致酸增加的减少。但随着添加量的增大至0.08%以上时，总酸的增加量突然变大，酒精度已经为0，此时杨梅酒中的酵母发酵已完全受到抑制，酸度则很可能来源于苹果酸-乳酸发酵以及山梨酸钾和杨梅汁本身的酸度。

从挥发酸来看，由于山梨酸和苯甲酸一样,其水溶液加热时可随同水蒸汽一起挥发[14]，所以一般应在加热之后才加入山梨酸钾。而在蒸馏的过程中，由于温度升高，山梨酸将随水蒸气一同挥发，所以变化趋势与总酸增加量的变化趋势相似，因此0.08%和0.10%山梨酸钾浓度的样品的挥发酸偏大。而且杨梅汁本身也含有少量的挥发酸。

2.4 糖度对发酵酸度变化的影响

不同糖度条件下，杨梅酒发酵情况的结果见表5。

从表5数据可以看出，随着糖度的增加，杨梅酒发酵总酸度的增量有明显增大的趋势，挥发酸含量也大致有增大趋势，可见糖度对杨梅酒发酵的酸度变化影响较大，因为糖分是酵母生长繁殖和进行酒精发酵所必需的，在糖度为15%～25%的区间，杨梅酒的酒精度较高，此时的酒精发酵进程进展比较顺利，由此可以推断酸增加源于酒精发酵副产物的几率较大。

表5 糖度对发酵的影响

3 结论

杨梅不仅含有丰富的糖、有机酸、蛋白质等,还含有丰富的色素和大量的维生素及钙、磷、钾等矿物质,是一种色、香、味俱佳且营养丰富的水果[15]。将杨梅加工成果酒，其清爽的口感，鲜艳的色泽，醇正的香味，丰富的营养价值，开辟了杨梅果开阔的发展前景，成为杨梅深加工的热门技术之一。

杨梅酒的总酸度在酒精发酵旺盛期增加较多，挥发酸含量较低，发酵增酸0.10%～0.20%。实验结果表明，二氧化硫、山梨酸钾和糖度对杨梅酒发酵的酸度变化影响较大，而温度则影响较小。

SO2对杨梅酒发酵的酸度变化的影响有两个方面，其一是随着浓度的增大对发酵进程的影响而影响酸度变化，其二是SO2本身在果酒中生成亚硫酸而增加果酒的有效酸度。初步确定，当SO2的添加量在50～100 mg/kg时，对发酵进程的抑制作用较小，而又能产生较适宜的酸度，也可起到一定的抑菌效果。

山梨酸钾的抑菌效果明显，在杨梅酒发酵过程中其对酸度变化的影响有两个阶段：在低浓度（0～0.04%）时，山梨酸钾对酵母生长繁殖的抑制较弱，杨梅酒中的酸度变化主要来源于酒精发酵，也可能有乳酸发酵；而在高浓度阶段（＞0.06%）时杨梅酒的酒精发酵进程已被完全抑制，产生酒度为0，此时的总酸的增加主要来源于苹果酸-乳酸发酵产酸、山梨酸以及杨梅汁自身的酸度。

而发酵温度主要影响的是酵母菌的生长繁殖，进而影响酒精发酵进程，而对酸度变化的直接影响并不大，其在一定范围内起到延迟杨梅酒起酵时间的作用，温度过高会抑制酵母菌的活性，影响酒精发酵。实验证明，糖度对杨梅酒发酵的影响也不大。

为了提高杨梅酒品质，较佳的工艺条件是：接种少量活性酵母，控制糖度在15%～25%，温度在20℃左右、SO2添加量为50～100 mg/kg。本研究完成了对不同条件处理下的总酸变化情况及原因的分析，为杨梅酒生产研究提供参考依据。但是总酸的含量变化的具体规律等情况均不明确，尚待进一步实验探讨。

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Factors Influencing the Acidity in the Fermentation Process of Red Bayberry Wine

LI Wenhui,LI Tiaoyan,LI Junyi and YE Lifang
（Jieyang Quality&Metrology Supervision Testing Institution,Jieyang,Guangdong 522000,China）

In this study,the factors influencing the acidity in the fermentation process of red bayberry wine including temperature,SO2,potassium sorbate,and sugar content were investigated and the optimum fermenting conditions were determined.The results suggested that,the influence of SO2on the acidity of red bayberry wine presented in two aspects:slowing down the fermentation and further influencing the acidity change,and producing sulfurous acid in wine and further increasing wine acidity.The influence of potassium sorbate presented in two stages:as its concentration was less than 0.04%,the acids mainly came from alcoholic fermentation;as its concentration was above 0.06%,the acids came from malolactic fermentation,potassium sorbate,and red bayberry juice.Sugar content had significant influence on red bayberry wine fermentation,the acidity increased with the increase of sugar content and the fermentation was satisfactory as sugar content was in the range of 15%to 25%.Temperature mainly influenced the alcohol fermentation process and it might delay the fermentation of red bayberry wine but it had little influence on acidity change.Finally,the optimum fermentation conditions were summed up as follows:inoculation with a small amount of active yeast,initial sugar content controlled within 15%to 25%,fermenting temperature was at 20℃,and the adding level of SO2was 50～100 mg/kg.

acidity change;sugar content;SO2;potassium sorbate;temperature

TS262.7；TS261.4

：A

1001-9286（2017）08-0055-06

10.13746/j.njkj.2017092

2017-04-13

李文辉（1973-），男，工程师，研究方向：食品质量与安全。

优先数字出版时间：2017-06-23；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170623.1438.004.html。