香菇菌柄葡萄酒的酿造工艺研究＊

2017-11-07柯亚婕李鸾玉王启会孙永林

科技与创新 2017年21期

关键词：酒液菌柄透光率

徐馨，柯亚婕，李鸾玉，王启会，孙永林

（湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳 441053）

香菇菌柄葡萄酒的酿造工艺研究＊

徐馨，柯亚婕，李鸾玉，王启会，孙永林

（湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳 441053）

以香菇菌柄和葡萄为原料通过酵母发酵生产香菇葡萄酒，以香菇菌柄浸提液的添加量、蔗糖添加量、前发酵温度3个工艺条件为因素，以感官评分为考察指标，通过L9（34）正交试验确定最佳发酵工艺参数，并用不同浓度的壳聚糖和明胶为澄清剂对香菇葡萄酒进行澄清处理。结果表明，香菇菌柄浸提液的添加量为10%，蔗糖添加量为70 g/L，前发酵温度28℃为最佳工艺。当壳聚糖的添加量为50 mg/L时，澄清效果最佳，此工艺酿制的香菇葡萄酒酒体饱满、风味独特。

香菇菌柄；葡萄酒；发酵；正交试验

香菇（Lentius edodes）为侧耳科植物香蕈的子实体，是世界第二大食用真菌，其子实体肥厚鲜嫩，具有重要的食用和药用价值。我国是香菇栽培大国，香菇出口贸易量逐年上升，日渐成为具有国际市场竞争优势的出口创汇农产品。香菇菌柄占香菇总重的25%～30%，但香菇菌柄膳食纤维质地粗糙，适口性差，在香菇加工过程中常作为废弃物被处理掉，或者被加工成肉松、香菇酱等低附加值产品[1-2]。研究表明，香菇子实体的菌柄和菌盖的营养成分类似，具有增强细胞免疫力等功效[3-6]。但是，香菇菌柄在葡萄酒酿造的应用研究少见报道。随着人们生活水平的提高以及保健意识的增强，对葡萄酒的消费需求逐年增大。葡萄酒以其香醇的口感和抗衰老等保健功效深受人们的喜爱，因此，对香菇进行深加工，生产出高附加值的葡萄酒产品，对于丰富市场品种、提升产品保健价值具有重要意义。本研究以香菇菌柄提取物和葡萄浆液共发酵方式酿制香菇葡萄酒，优化发酵工艺，旨在为充分利用香菇资源和香菇葡萄酒的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

香菇购于湖北省襄阳市檀溪路好邻居超市，产地为湖北省宜城市；紫葡萄是当地套袋葡萄，购于水果市场；“安琪”酵母是湖北安琪酵母股份有限公司生产的；蔗糖、柠檬酸为食品级，市售；亚硫酸中约含有质量分数为6%的SO2水溶液，购于当地药店；壳聚糖：粒度120目是湖北巨胜科技有限公司生产的；明胶是粉末状的，是安徽蚌埠丰原明胶有限公司生产的。

1.1.2 仪器

紫外可见分光光度计为UV-2550型，是日本岛津公司生产的；酸度计为PHSJ-4型，是上海精密科学仪器有限公司生产的；糖度计为WYT型，是成都兴晨光学仪器有限公司生产的。

1.2 方法

1.2.1 香菇菌柄浸提液的制备

选择菌盖肥厚、菌褶细密、菌柄短粗、大小一致的香菇，剥离出菌柄，烘干至恒重，经干燥粉碎后过60目筛，按料液比1∶10比例往香菇菌柄粉末中加入蒸馏水，于恒温水浴锅内98℃浸提2 h，每隔30 min充分搅拌1次，过滤并收集滤液，冷却至室温备用。

1.2.2 葡萄浆液的制备

葡萄破碎成浆液，添加蔗糖，至糖度为20°，用柠檬酸调pH至3.5，为增加浸出物的含量和酒的色度，按每升葡萄浆液添加1 mL亚硫酸（按药店售亚硫酸的SO2含量6%计算），于发酵罐中密封1 d[7]。

1.2.3 发酵工艺

1.2.3.1 工艺流程

发酵工艺的流程是：葡萄浆液与香菇菌柄浸提液混合→调浆→接种→前发酵→分离→后发酵→陈酿→澄清→勾兑调配→成品酒。

1.2.3.2 操作要点

在已处理好的葡萄浆液中添加质量分数为10%（v/v）的香菇菌柄浸提液，同时，加入质量分数为0.2%经复水活化后的酵母进行前发酵，温度控制在20～25℃，5 d后，分离出自流酒液，而将剩下的酒渣（葡萄皮、葡萄籽、小果梗和糟）等制成压榨酒液。前发酵结束后，将自流酒液进行后发酵，在室温下持续25 d后除去酒脚，粗滤，得香菇葡萄原酒，原酒用澄清剂（50 mg/L壳聚糖）进行澄清处理[8]。将压榨酒蒸馏（90～95℃）后，按1∶10（v/v）的比例与澄清后的原酒进行勾兑，装瓶杀菌即为成品酒。

1.2.4 工艺优化的单因素试验

香菇菌柄浸提液的添加量对香菇葡萄酒品质的影响：在蔗糖添加量为70 g/L，前发酵温度为28℃的条件下，以感官评分为评品指标，考察香菇菌柄浸提液添加量分别为5%，10%，15%，20%时香菇葡萄酒的品质，以确定香菇菌柄浸提液的添加量对香菇葡萄酒品质的影响。

蔗糖添加量对香菇葡萄酒品质的影响：在前发酵温度为28℃，香菇浸提液的添加量为10%的条件下，以感官评分为评品指标，考察蔗糖添加量分别为60 g/L、70 g/L、80 g/L、90 g/L时香菇葡萄酒的品质，以确定蔗糖添加量对香菇葡萄酒品质的影响。前发酵温度对香菇葡萄酒品质的影响：在香菇菌柄浸提液的添加量为10%，蔗糖添加量为70 g/L的条件下，以感官评分为评品指标，考察前发酵温度分别为20℃、25℃、28℃、30℃时香菇葡萄酒的品质，以确定前发酵温度对香菇葡萄酒品质的影响。

1.2.5 正交试验

根据单因素试验筛选出来的结果，以香菇菌柄浸提液的添加量、蔗糖添加量和前发酵温度3个重要工艺条件为因素，以感官评价得分为考察指标，进行3因素3水平正交试验，以确定最佳发酵工艺参数。试验因素水平如表1所示。

表1 香菇菌柄葡萄酒发酵条件优化正交试验因素水平

1.2.6 检测指标与方法

1.2.6.1 感官指标

将各组分酒液随机呈送给20名具有酒类品评经验的品评员，以色泽20分、澄清度和香气30分、口感40分、风格10分为指标进行评分，满分100分，品鉴后以得分的平均值作为综合评分。

1.2.6.2 澄清剂的选择

取适量离心（12 000 rpm，15 min，25℃）后的香菇菌柄葡萄酒原液，以蒸馏水为参比，从波长420 nm起，每隔20 nm，测波长在420～780 nm之间的吸光值，绘制吸收曲线，最终确定透光率的测定波长为600 nm[9]。取原酒25 mL若干份置于50 mL的比色管中，于25℃的温度条件下加入一定量的澄清剂，壳聚糖的添加量分别为40 mg/L、50 mg/L和60 mg/L；明胶的添加量分别为0.6 g/L、0.8 g/L和1.0 g/L，原酒与澄清剂混匀，静止48 h后，取上清液倒入比色杯中，以蒸馏水为参比，测600 nm处的透光率，用T%表示酒样的透光率，每种添加量重复测定6次。

1.2.6.3 理化指标

糖度（可溶性固形物）采用糖度计测定，酸度（pH）采用酸度计测定，酒精度采用蒸馏法测定，总糖、总酸、二氧化硫残留量等按GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》测定[10-11]。

1.2.6.4 微生物指标

大肠菌群、细菌总数按GB 4789.3—2010《食品卫生微生物学检验》测定。

1.3 数据处理

所得数据用Excel 2003软件计算平均值和标准差，用Origin 8.0软件作图，并用SPSS 17.0分析不同处理方法的差异显著性（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 香菇菌柄浸提液添加量对香菇葡萄酒品质的影响

当香菇菌柄浸提液的添加量为10%时，酿造的香菇菌柄葡萄酒的感官质量最佳，如图1所示。当香菇菌柄浸提液的添加量为5%时，质量欠佳，这可能是因为香菇菌柄浸提液的添加量太少，香菇风味未在酒中体现出来。随着浸提液添加量的增加，在香菇菌柄浸提液的添加量为15%和20%时，香菇菌柄葡萄酒的感官质量逐渐下降。这可能是因为香菇菌柄浸提液添加过多，导致香菇呈味太重，影响了香菇菌柄葡萄酒的质量。

2.2 蔗糖添加量对香菇葡萄酒品质的影响

当蔗糖添加量为70 g/L时，酿造的香菇葡萄酒的感官质量最佳，如图2所示。蔗糖添加量较少（60 g/L）时，感官质量较低，可能是因为糖添加量较少的葡萄汁发酵速度缓慢，且乙醇含量低，导致成酒后口感较差。蔗糖添加量增加至80 g/L和90 g/L时，感官质量降低，可能是因为蔗糖添加过多，成酒后残糖量过高，口感过于甜腻，从而导致酒体品质降低。

2.3 前发酵温度对香菇菌柄葡萄酒品质的影响

当前发酵温度为28℃时，酿造的香菇菌柄葡萄酒的感官质量最佳，如图3所示。当前发酵温度为20℃和25℃时，酒液质量欠佳。这可能是因为温度过低时，酵母菌的增值变慢导致前发酵代谢较慢，葡萄皮中的单宁、色素等不能充分溶解到酒液中，乙醇的转化率降低，导致酒液口感欠佳。但是，当前发酵温度超过28℃时，酒液品质逐渐降低。这可能是因为温度过高，酒液中挥发酸成分增加，香气大量挥发，香味减少涩味增加。

图1 香菇菌柄浸提液的添加量对香菇葡萄酒品质的影响

2.4 香菇葡萄酒发酵工艺条件的优化

根据表1设计选用L9（34）正交表，以感官综合评分为评鉴指标，试验结果如表2所示。

从表2中可以看出，影响香菇菌柄葡萄酒质量因素的主次顺序为：A＞C＞B，即香菇菌柄浸提液的添加量＞前发酵温度＞蔗糖添加量。最佳工艺为A2B2C2，即香菇菌柄浸提液的添加量为10%，蔗糖添加量为70 g/L，前发酵温度为28℃。采用香菇菌柄浸提液的添加量为10%，蔗糖添加量为70 g/L，前发酵温度为28℃的工艺条件进行验证试验，并对香菇菌柄葡萄酒的各项指标进行检验。

图2 蔗糖添加量对香菇葡萄酒质量的影响

图3 前发酵温度对香菇菌柄葡萄酒质量的影响

2.5 不同澄清剂对香菇菌柄葡萄酒澄清效果的影响

壳聚糖和明胶可与酒液中的蛋白质、单宁、多酚、果胶和纤维素等相互作用形成沉淀，具有良好的絮凝性能，在酒液澄清中被广泛应用[9，12-15]。当壳聚糖添加量为40 mg/L时，透光率为84.67%；当壳聚糖添加量增大为50 mg/L时，透光率显著增加至92.00%.随着壳聚糖添加量的进一步增加，透光率无显著性变化，如图4（A）所示。

当明胶用量从0.6 g/L增大到0.8 g/L时，透光率从76.67%增加至81.33%，呈显著增加趋势。当明胶添加量进一步增加时，透光率无显著性变化，如图4（B）。因此，以透光率为检测指标，壳聚糖的澄清效果优于明胶，添加50 mg/L壳聚糖时，酒液的澄清效果最佳。

2.6 香菇菌柄葡萄酒的指标检验

2.6.1 感官指标

酿制的香菇菌柄葡萄酒酒体清澈，呈棕红色，酒体丰满醇厚，既有传统葡萄酒的风味，又兼具香菇的特殊清香。

2.6.2 理化指标

酒精含量（v/v）为14%，糖度（以葡萄糖计）为12 g/L，挥发酸（以乙酸计）为0.7 g/L，干浸出物为26 g/L，总二氧化硫为20.92 mg/L。

2.6.3 微生物指标

菌落总数为30 cfu/mL，大肠杆菌未检出。卫生指标符合GB 2758—2005的标准。

表2 香菇葡萄酒发酵条件正交试验结果

图4 壳聚糖（A）和明胶（B）添加量对香菇菌柄葡萄酒透光率的影响

3 结论

香菇菌柄葡萄酒的最佳酿制工艺为：香菇菌柄浸提液的添加量为10%，蔗糖添加量为70 g/L，前发酵温度为28℃。原酒中添加50 mg/L壳聚糖时，酒液澄清效果最佳。该技术科学、合理，可行性强，酿制出的香菇葡萄酒酒体丰满醇厚，风味独特，既充分利用了香菇资源，又提升了葡萄酒的附加值，集营养保健于一体，具有极大的开发潜力。

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