樱桃低醇酒发酵工艺研究

许 程，孙祖莉*，孙艳艳，王 晶，齐志强，高子飞，王竞国，时 磊

（1.烟台大学 生命科学学院，山东 烟台 264005；2.蓬莱万德福酒业有限公司，山东 蓬莱 265600）

樱桃低醇酒发酵工艺研究

许 程1，孙祖莉1*，孙艳艳1，王 晶1，齐志强1，高子飞1，王竞国1，时 磊2

（1.烟台大学 生命科学学院，山东 烟台 264005；2.蓬莱万德福酒业有限公司，山东 蓬莱 265600）

以烟台斯巴克樱桃为原料，优化樱桃低醇酒的发酵工艺条件。在单因素试验基础上进行正交试验，结果表明，樱桃低醇酒最佳发酵工艺参数为活性干酵母RMS2，接种量为0.01%，SO2添加量50 mg/L，发酵温度14℃，初始糖度12%。在此优化条件下，进行验证试验，所得樱桃低醇酒色泽鲜艳、香气馥郁、口味清爽，其酒精度为6.6%vol，感官评分为92.87分。

樱桃；低醇酒；发酵工艺；优化

樱桃中维生素及矿物质等营养成分含量丰富[1-2]，含铁量为水果之冠，具有益气、健脾、和胃、祛风湿的功效。樱桃低醇酒是利用新鲜樱桃或樱桃果汁全部或部分发酵，酒精度为1.0%vol～7.0%vol的果酒。樱桃低醇酒，色泽艳丽诱人，主要成分有乙醇、多种氨基酸、脂类、维生素、有机酸、各种微量元素、多酚、花色苷等[3]，经常适量饮用能够起到软化血管，改善心脑血管功能，促进机体新陈代谢的作用[4-5]。

国外对低醇酒的研究开始较早，20世纪70代，低醇葡萄酒就在英国、澳大利亚、美国、新西兰等国家的市场上出现，并逐渐畅销[6-7]。目前，在国际市场上，除了低醇葡萄酒外，低醇樱桃酒等其他低醇果酒产品也发展迅速，深受消费者喜爱，每年销售额巨大。而我国对低醇酒研究开始较晚，低醇酒生产工艺还相对落后[8-9]，但低醇酒因其营养价值与普通果酒基本一致，且避免了高酒精度对人体的不良影响而受到消费者青睐[10]。

发酵工艺对果酒酒质影响很大，不同工艺条件下生产的果酒不仅在理化指标上有所不同，在香气和滋味上也有明显差异[11-13]。而发酵工艺中能够影响果酒酒质的因素有很多，如原料糖度、发酵液pH、酵母种类、酵母添加量、SO2添加量、发酵温度、浸提时间、倒罐次数及酒精度等[14]。张妮[15]对樱桃酒中的香气成分进行定量分析，确定樱桃酒的特征致香成分，研究发酵过程中樱桃酒的香气成分变化规律。王孝荣等[16]研究采用单因素试验和Box-Behnken试验设计研究SO2添加量、酵母添加量及发酵温度对果酒发酵的影响，并通过响应面分析法优化，得到草莓果酒的最佳工艺条件：SO2添加量为81 mg/L、酵母添加量为1 g/L、发酵温度为20℃。YANG Y H等[17]优化低醇荔枝酒酿造工艺，使用混合产香酵母Y2和Y4在14℃条件下发酵的低醇荔枝酒，接种量4%，其接种比例Y2/Y4为1∶2，所酿制的酒具有新鲜荔枝和精制葡萄酒香气的典型特征。

本试验选取了酵母种类、SO2添加量、发酵温度、初始糖度4个因素进行研究，以感官评分和各项理化指标为评价依据，探究4个因素在不同水平下对樱桃低醇酒酒质的影响，在单因素试验基础上进行了正交试验，得到最佳发酵工艺参数组合，旨在研制出高质量的樱桃低醇酒产品，提高樱桃附加值，为樱桃低醇酒的产业化开发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

烟台樱桃（斯巴克品种）：烟台黄务水果批发市场。

活性干酵母发利：英联食品添加剂有限公司；活性干酵母RMS2、X16、ST：法国LAFFORT公司；活性干酵母FB、CEC01：安琪酵母股份有限公司；活性干酵母R17、L13：张裕葡萄酒公司；硫酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠、没食子酸（均为分析纯）：天津市广成化学试剂有限公司；福林酚试剂：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

HZY-200-A型电子天平：福州华志科学仪器有限公司；DL-R88冷冻离心机：上海市离心机械研究所；翼制30260158酒精计：北京普析通用仪器有限责任公司；V-5600型紫外分光光度计：上海元析仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 樱桃低醇酒加工工艺流程

大樱桃→分选、破碎→糖度调整→添加SO2→添加酵母→低温发酵→下酒→终止发酵→澄清→调配→冷冻→过滤→灌装→成品

1.3.2 操作要点

（1）分选、破碎：通过分选将原料中的生青果、霉烂果及杂物除去，对樱桃原料进行破碎，破碎要适度。（2）糖度调整：根据樱桃本身的含糖量，按照1.7%的糖生成1.0%vol酒精计算，对原料糖度进行调整。（3）添加酵母：酵母添加量为万分之一，添加前需对活性干酵母进行活化。（4）下酒：当酒精度达到3.0%vol时进行下酒操作，将皮渣和酒液分离。（5）终止发酵：酒液在4 000 r/min条件下离心10 min，添加80 mg/L的SO2（以焦亚硫酸钾形式添加），在4℃条件下低温储存[18]。（6）澄清：采用复合澄清剂澄清，即明胶1.6 g/L，皂土1.2g/L，壳聚糖1.0g/L。（7）调配：调节残糖含量为36g/L。（8）冷冻：将樱桃低醇酒放入0℃冷冻罐中储存，析出胶体杂质。（9）过滤：将樱桃低醇酒通过膜过滤滤出杂质。

1.3.3 樱桃低醇酒发酵工艺单因素试验

酵母种类分别设定为发利、ST、X16、FB、R17、L13、RMS2、CEC01共8种活性干酵母，SO2添加量分别设为30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L、70 mg/L、80 mg/L，发酵温度分别在10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、25℃，初始糖度调整为6%、8%、10%、12%、14%、16%，采用单一变量法试验，监测发酵过程中酒精度指标，并对成品酒进行理化指标测定及感官评定。

1.3.4 樱桃低醇酒发酵工艺正交试验设计

在单因素试验基础上，将酵母种类（A）、SO2添加量（B）、发酵温度（C）、初始糖度（D）作为考察因素，进行4因素4水平正交试验，以感官评分作为考察指标，选用L16（44）正交表优化樱桃低醇酒发酵工艺，试验因素与水平如表1所示。

表1 发酵工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization

1.3.5 分析检测方法

酒精度、总糖：均按照国标GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》执行；色度[19]：分光光度计法；总酚（以没食子酸当量（gallic acid equivalent，GAE）计）[20]：福林-酚法。

感官评定：评分细则参照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中葡萄酒感官评定要求制定，评定组由9名老师和同学组成，每位评酒员按细则要求在给定分数内逐项打分后，累计总分，再把所有参加打分的评酒员分数累加，取平均值，满分100分。

表2 樱桃低醇酒感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standard of low-alcohol cherry wine

1.3.6 数据分析

应用Origin7.5软件绘制图表，SPSS17.0进行相关性和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 樱桃低醇酒发酵工艺单因素试验结果与分析

2.1.1 酵母种类对樱桃低醇酒酒质的影响

酵母菌能直接影响发酵条件和发酵工艺，不同酵母的发酵速度，产香能力、产酒精能力各不相同，所酿果酒的香气、风味也千差万别，酵母对酒的品质影响很大。不同酵母品种对樱桃低醇酒发酵影响结果见图1。

由图1可知，发酵72h后，8种酵母开始进入对数生长期，随着糖的消耗，酒精含量开始增加，其中干酵母发利和ST的酒精度增长速度较快，在72～120 h期间，干酵母发利的酒精度由0.3%vol上升至5.8%vol，干酵母ST的酒精度由0.3%vol上升至5.4%vol，两种酵母的产酒精速度过快，要在达到预期酒精度时进行终止发酵处理相对困难，不易实现。酵母CEC01、L13、RMS2、X16、FB的产酒精速度差别不大，其中CEC01、L13两种酵母的产酒精速度相对另外3种酵母更慢。至发酵168 h时，酵母R17的糖消耗量约为45 g，但其酒精度仅为1.5%vol，酒精得率低，可能是由于低温严重抑制了酵母R17的生长，其自身生长发育消耗了更多的糖，而产生的酒精相对较少。因此从产酒精效果来看，酵母L13、RMS2、X16更有效。

图1 酵母种类对樱桃低醇酒发酵的影响Fig.1 Effect of yeast species on low-alcohol cherry wine fermentation

酵母种类对樱桃低醇酒品质的影响结果如表3所示。

表3 酵母种类对樱桃低醇酒品质的影响Table 3 Effect of yeast species on the quality of low-alcohol cherry wine

由表3可知，8种酵母中发利和ST的发酵速度很快，不易控制，最终酒精度分别为6.7%vol和6.8%vol，但两种酵母发酵酿制的成品酒总酚含量和感官评分均较低；酵母R17受低温影响显著，发酵周期很长，且最后的酒精度较低，仅为6.2%vol，其感官评分为83.09分；酵母FB、CEC01所酿制的低醇酒酒精度较高，达到7.6%vol，但酵母FB所酿制的低醇酒感官评价较低，为83.45分，总酚含量为568.81mgGAE/L；酵母X16、L13、RMS2酿制的低醇酒酒精度和感官评分均较高，且残糖量相差不大，其中，酵母RMS2适宜酿制樱桃低醇酒感官评分为91.84分，酵母X16适宜酿制樱桃低醇酒总酚含量最高，为653.12 mg GAE/L；因此，从理化指标上看，酵母CEC01、L13、RMS2、X16更适宜酿制樱桃低醇酒，选择这4种酵母菌进行正交试验。

2.1.2 SO2添加量对樱桃低醇酒酒质的影响

SO2具有抑菌、澄清、增酸、溶解、护色、抗氧化等多种作用，同时SO2还能对果酒感官质量产生重大影响。而添加量是SO2应用的焦点，受原料质量、果酒类型、酿造工艺等多个因素影响。不同SO2添加量对樱桃酒发酵影响结果见图2。

图2 SO2添加量对樱桃低醇酒发酵的影响Fig.2 Effect of SO2addition on low-alcohol cherry wine fermentation

由图2可知，SO2添加量为30 mg/L时，酒样的产酒精速度最快，酒精度达到6.7%vol；当SO2添加量为60 mg/L时，酒精度达到6.9%vol。随着SO2添加量的增加，酒精产生速度依次减慢，这是由于SO2含量越高对酵母菌抑制作用就越强，酵母生长及代谢受到严重影响，次级代谢产物酒精产生速度减慢。因此从产酒精速度来看，SO2添加量应选择30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L。

SO2添加量对樱桃低醇酒品质的影响结果如表4所示。由表4可知，随着酒样中SO2添加量的增加，低醇酒的酒精度及残糖量变化不明显，说明SO2添加量对酒精度及残糖量影响较小；低醇酒中的总酚含量随着SO2添加量的增加呈先增大后减小的趋势，在SO2添加量为50 mg/L时，低醇酒中总酚含量最高，为501.97mgGAE/L，且感官评分最高，为90.38分。因此，SO2最适添加量为50 mg/L。

表4 SO2添加量对樱桃低醇酒品质的影响Table 4 Effect of SO2addition on the quality of low-alcohol cherry wine

2.1.3 发酵温度对樱桃低醇酒酒质的影响

在不同温度条件下，酵母的生长速度不同，产生次级代谢产物种类和数量也不同，酒的香气和风味也就不同，进而影响酒质。不同发酵温度对樱桃酒发酵影响结果见图3。

图3 不同发酵温度对樱桃低醇酒发酵的影响Fig.3 Effects of different fermentation temperatures on low-alcohol cherry wine fermentation

由图3可知，当发酵温度为25℃时，其发酵前24 h内没有产生酒精，而随着酵母进入对数生长期，数量开始大量增加，代谢变得旺盛，其酒精含量也开始迅速增加，酒精度由0升至6.9%vol，用时仅24 h，发酵速度过快，不适宜樱桃低醇酒的终止发酵处理；而当发酵温度为18℃时，酒精度由0升至6.9%vol，用时48 h；当发酵温度为16℃时，酒精度由0升至7.0%vol，用时72 h；当发酵温度为14℃和12℃时，酒精度由0升至7.2%vol，用时分别为96 h和120 h；当发酵温度为10℃时，酒精度由0升至6.5%vol，用时216 h，发酵时间过长，不适宜樱桃低醇酒的酿制。随着发酵温度的降低，所用时间逐渐延长。酒精度上升速度越慢，越容易对酒样进行终止发酵处理，以获得预期的酒精度。因此，樱桃低醇酒的发酵适宜在12～18℃条件下进行。

表5 发酵温度对樱桃低醇酒品质的影响Table 5 Effect of fermentation temperatures on the quality of low-alcohol cherry wine

发酵温度对樱桃低醇酒品质的影响结果如表5所示。由表5可知，发酵温度为10℃时，虽然发酵速度慢，酒精度上升速度平缓，容易进行终止发酵处理，但由于起酵时间和发酵周期过长，不仅容易引起杂菌污染，而且会使酵母菌自身生长消耗的糖增加，乙酸等酸性物质产生量增多，因此酒样的酒精度最低，为6.5%vol，其感官评分和总酚含量也较低，发酵温度为10℃时不适宜樱桃低醇酒的酿制。当发酵温度为25℃时，由于发酵速度快，CO2产生速度较快，更多的酒精和香气成分随CO2的逸出而挥发，使酒样的酒精度也较低，为6.9%vol，同时酒样在较高温度下产生的挥发酸、杂醇油较多，酒质较粗糙，香气不馥郁，其感官评分最低，为81.42分，总酚含量也较低，为514.89 mg GAE/L，因此25℃也不适宜樱桃低醇酒的酿制。当发酵温度在14℃时，残糖量为1.04 g/L，酒精度达到7.2%vol，总酚含量达到最高值，为612.11 mg GAE/L，酒样的感官评分为89.81分。因此，发酵温度为14℃时最适宜。

2.1.4 初始糖度对樱桃低醇酒酒质的影响

将初始糖度调整为6%、8%、10%、12%、14%、16%，监测发酵时间、测定发酵结束后酒精度，并对成品酒进行各项理化指标的检测和感官评定，结果见表6。

表6 不同初始糖度对樱桃低醇酒发酵的影响Table 6 Effects of different initial sugar contents on low-alcohol cherry wine fermentation

由表6可知，当初始糖度为6%时，酒精度为3.2%vol，其感官评分最低，为80.85分，因为发酵时间很短，浸提不完全，樱桃原料中的花色苷、多酚、单宁等成分没有充分浸提到酒液中，发酵产生的香味和风味物质很少，因此酒体单薄、寡淡，香气不够馥郁、典雅，感官评分很低，其总酚含量也较低。随着初始糖度的升高，发酵时间逐渐延长，酒样的感官评分开始升高，当初始糖度为12%时，达到最大值为92.59分，随着初始糖度的进一步升高，酒精度有所提高，樱桃核中的苦味物质被浸提出来，使酒中苦涩味增加，因而酒样的感官评分逐渐下降。酒样中的总酚含量也呈先上升再下降的趋势，当初始糖度为12%时，总酚含量达最大值，为613.20 mg GAE/L，其酒精度为6.6%vol，感官评分最高。因此，樱桃低醇酒的最适初始糖度为12%。

2.2 发酵工艺正交试验结果与分析

在单因素试验的基础上，将酵母种类（A）、SO2添加量（B）、发酵温度（C）、初始糖度（D）作为4个考察因素，以感官评分作为评价指标，进行4因素4水平正交试验，试验结果与分析见表7，方差分析见表8。

表7 发酵工艺优化正交试验结果与分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization

由表7可知，4个因素对指标的影响主次顺序为D＞A＞C＞B，即在4个因素中，酒精度对感官评分的影响最大，其次是酵母种类，再次是发酵温度，影响最小的是SO2添加量。最优发酵参数组合为A1B3C2D3，即选用酵母RMS2，SO2添加量为50 mg/L，初始糖度为12%，发酵温度14℃，在此最佳发酵工艺条件下进行3次平行试验，樱桃低醇酒的感官评分为92.87分，酒精度为6.6%vol。

表8 正交试验结果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表8所示，经方差分析可知，SO2添加量对感官评分的影响不显著（P＞0.05），其他3个指标，即初始糖度、酵母种类、发酵温度对感官评分影响显著（P＜0.05）。

3 结论

本研究采用单因素及正交试验，确定了樱桃低醇酒的发酵工艺条件为活性干酵母RMS2、接种量0.01%，SO2添加量50 mg/L、发酵温度14℃、初始糖度12%，在该工艺条件下生产的樱桃酒感官评分为92.87分，酒精度为6.6%vol，具有典型果香和酒香，口感醇厚，风格独特，色泽鲜艳，为樱桃深加工及樱桃低醇酒酿造提供理论依据。

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Research on fermentation technology of low-alcohol cherry wine

XU Cheng1,SUN Zuli1*,SUN Yanyan1,WANG Jing1,QI Zhiqiang1,GAO Zifei1,WANG Jingguo1,SHI Lei2
（1.College of Life Science,Yantai University,Yantai 264005,China;2.Penglai Wonderful Winery Co.,Ltd.,Penglai 265600,China）

Using the Yantai Spock cherry as raw material,on the basis of single factor experiments,the fermentation process conditions of low-alcohol cherry wine were optimized by orthogonal experiments.The results showed that the optimum fermentation parameters of low-alcohol cherry wine were active dry yeast RMS2 inoculum 0.01%,SO2addition 50 mg/L,fermentation temperature 14℃and initial sugar content 12%.Under the optimum conditions,the results of verification experiments shown that the wine had bright color,rich fragrance,fresh taste,and the alcohol content was 6.6%vol,sensory score was 92.87.

cherry;low-alcohol wine;fermentation technology;optimization

TS261.4

0254-5071（2017）12-0181-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.038

2017-08-14

许 程（1993-），女，硕士研究生，研究方向为果酒发酵。

*通讯作者：孙祖莉（1961-），女，副教授，本科，研究方向为果酒发酵。