贵人香葡萄生产白兰地原酒发酵工艺的研究

张如意，卢丕超，成池芳，刘宗昭，王晓军

（新疆中信国安葡萄酒业有限公司，新疆玛纳斯 832200）

贵人香（Italian Riesling）又名意斯林、意大利雷司令，欧亚种，原产于意大利、法国南部，并在1892年由山东烟台最早从欧洲引入，由于悠久的酿酒历史使其成为世界古老的酿酒品种之一[1]。贵人香葡萄成熟期较晚，属于中晚熟品种，其成熟后果粒中等大小，平均果粒大约重1.5 g，紧而密，并有副穗。贵人香葡萄有较强的适应性，各地区栽培均呈现较好，由于其岀汁率高，可溶性固形物在15%～24%，酸度适宜，所酿的白葡萄酒呈无色或者浅黄色，酒体澄清发亮，果香浓郁，酒香醇厚，柔和爽口。目前贵人香葡萄主要用于酿造干白葡萄酒[2-3]、冰白葡萄酒[4]以及起泡葡萄酒[5]，以贵人香葡萄为原料酿造白兰地的研究报道很少。

白兰地是一种以水果为原料，经过发酵、蒸馏、陈酿及调配制成的酒，是世界六大蒸馏酒之一[6]。白兰地通常是以其水果原料名称命名，如葡萄白兰地、苹果白兰地和樱桃白兰地等。通常所讲的白兰地都是指葡萄白兰地，目前适宜酿造白兰地的葡萄品种有：白玉霓（Ugni Blanc）、白羽（Pkayumeru）、白福儿（Folle Blanche）、哥伦巴（Colombard）、龙眼和佳丽酿（Carignane）等[7]，但对于用贵人香葡萄酿造白兰地的研究报道很少。试验通过对贵人香白兰地原酒酿造工艺的研究，探究贵人香白兰地原酒的最佳酿造工艺，以期能酿造出口感醇厚、典型性强的贵人香白兰地原酒，增加其加工方式多样化，为新疆贵人香白兰地的工业化生产提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

贵人香葡萄：玛纳斯产区，树龄5 年；L2323 活性干酵母（丹麦LALLEMAND）；焦亚硫酸钾（意大利ESSECO S.R.L）；EX-V 果胶酶（法国LALLEMAND），PRO TAN IN R 单宁(LAMOTHE-AREIT)；酒石酸(意大利ABE)；磷酸氢二钠、氢氧化钠、高锰酸钾（分析纯），汕头市西陇化工厂有限公司；硫酸铜、硫酸、盐酸（分析纯），天津博逸化工股份有限公司；葡萄糖、柠檬酸（分析纯），天津市百世化工有限公司。

仪器设备：MC202231手持折光仪，四川成都泰光学有限公司；pHS-3C 型pH 计，上海仪电科学仪器股份有限公司；0～50 酒精计，新疆宏道仪器科技有限公司；ZXSD-1160 生化培养箱，上海智城分析仪器制造有限公司；HWS-28 电热恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；JJ-2 型组织捣碎机，江苏成都泰华光学有限公司；BS2000S 电子分析天平，北京赛多利斯天平有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 贵人香白兰地原酒发酵工艺流程

贵人香葡萄→预处理（挑选、清洗、破碎）→成分调整→活化酵母→接种→主发酵→澄清处理→过滤→蒸馏→蒸馏酒→陈酿。

1.2.2 操作要点

（1）挑选清洗：选择健康、成熟度适宜、无病虫害的贵人香葡萄为原料，清洗干净。原料的好坏将直接影响到葡萄酒最终的品质，并且对葡萄酒的色泽、口感、形态等方面也有较大的影响。

（2）成分调整：根据理论值17 g/L 蔗糖发酵产生1%vol的酒精度，加入蔗糖将发酵液的初始糖浓度调至合适，加入碳酸钙将pH值调至适宜值[8-9]。

（3）果胶酶处理：往贵人香葡萄原汁添加0.05%的果胶酶，在常温下酶解1 h 以提高出汁率，加速果汁澄清[10]；然后巴氏杀菌（68 ℃，30 min），灭菌并使果胶酶失活。

（4）活化酵母：按糖酸调整后发酵液的总质量，称取0.04 %的L2323 活性干酵母，加入5 %的葡萄糖溶液，在38 ℃水浴锅活化20 min，最后将其加入已经巴氏杀菌并冷却至常温的发酵液中[9]。

（5）主发酵：按糖酸调整后的发酵液总质量，称取0.04 %的EX-V 果胶酶后加入发酵液，塞上棉塞，发酵前罐内预留少量空气利于L2323 酵母的生长，保持发酵的状态，发酵温度控制在合适温度。根据感官评定标准，当残糖量低于一定量时停止主发酵[11]。

（6)蒸馏：取贵人香发酵液蒸馏，得到馏出液[12]。

1.2.3 贵人香白兰地原酒发酵的单因素实验。

选择发酵温度、初始pH 值、初始糖度3 个因素进行单因素试验，试验结果以感官评分为评价标准。

1.2.4 贵人香白兰地原酒响应面优化实验

在单因素试验基础上，以感官评分为响应值，采用3 因素3 水平的响应面法对贵人香白兰地原酒发酵工艺进行优化，以Design-Expert.V 8.0.6 软件对试验进行回归分析。响应面试验因素和水平见表1。

表1 贵人香白兰地原酒试验因子水平编码表

1.2.5 感官评分标准

经公司8 名国家级品酒师和2 名酿酒师，对贵人香白兰地原酒色泽、香气、口感、状态进行评分，最后取平均值。结合GB/T 11856—2008[13]制定感官评分标准，具体见表2。

1.2.6 理化指标检测

可溶性固形物含量：手持折光仪法[14]；酒精度、总酸含量测定具体参照GB/T 15038—2006[15]；微生物检测参照参考文献[16]。

表2 贵人香白兰地原酒感官评分标准

1.2.7 蒸馏方法[17]

一次蒸馏在小火预热后采用大火蒸馏，不截取酒头、酒尾，温度不高于90 ℃，当馏出液酒精度小于10%vol时停止蒸馏；二次蒸馏采用小火蒸馏，截取酒头、酒尾，温度不高于85 ℃，当馏出液酒精度小于15%vol时尾馏分停止截取。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 不同发酵温度对贵人香白兰地原酒的影响

不同发酵温度对贵人香白兰地原酒感官评分的影响如图1 所示，由图1 可知，在发酵温度12～14 ℃，随温度的上升，感官评分逐渐升高，并在14 ℃达到峰值，感官评价为91 分。此时，贵人香白兰地原酒口感纯正、柔和协调、回味延绵。当温度进一步升高感官评分开始下降，可能是随着发酵温度继续升高，果香会随发酵产生的CO2气体带出，氧化加速，香气损失较大，风味、口感等感官特性变差，感官评分下降，因此确定最佳发酵温度为14 ℃。

2.1.2 不同初始pH值对贵人香白兰地原酒的影响

由图2 可知，在初始pH3.2～3.6 时，随着pH 值的增加，感官评分逐渐升高，并在pH3.6 达到峰值，感官评价为91 分。此时，贵人香白兰地原酒酒体均匀、清洌、无沉淀物，香气浓郁。过高或过低的pH 值对于酵母菌的活性起抑制作用，进而对酒体的发酵和香味物质的产生起副作用，不利于感官评分，因此贵人香白兰地原酒的最佳发酵初pH 值为3.6。

图1 发酵温度对贵人香白兰地原酒感官评分的影响

图2 初始pH值对贵人香白兰地原酒感官评分的影响

2.1.3 不同初始糖度对贵人香白兰地原酒的影响

初始糖度对贵人香白兰地原酒感官评分的影响见图3。由图3 可知，当初始糖度为17～21 °Bx时，随初始糖度的增加，感官评分逐渐升高，并在初始糖度为21 °Bx 时达到峰值，感官评价为93 分。随着糖含量的升高贵人香白兰地原酒中的醇类物质香气随之上升；当初始糖浓度达到一定值后继续上升（21～25°Bx）使发酵液渗透压升高，酵母的活性下降，发酵延滞对品质有较大影响，由感官评分考虑，确定最佳初始糖度为21°Bx。

图3 初始糖度对贵人香白兰地原酒感官评分的影响

2.2 响应面试验结果

在单因素试验结果基础上，采用Design-Expert V 8.0.6 软件设计3 因素3 水平响应面优化试验，以感官评分（R）为响应值，响应面试验设计及结果见表3。

2.2.1 回归模型的建立及方差分析

应用Design-Expert V 8.0.6 软件对表3 的试验数据进行回归分析，得到感官评价（R）的回归方程：

R=95.00+3.00A+1.38B+6.13C-1.50AB +2.50AC-1.25BC-10.63A2-8.88B2-12.87C2

表3 贵人香白兰地原酒响应面分析试验设计及结果

对该回归方程进行方差分析，结果见表4。由表4 可知，回归模型P＜0.0001，模型表现为极显著，说明贵人香白兰地原酒的感官评分与3 个变量相关性较高；失拟项P=0.2331，失拟项表现不显著，说明各因素与响应值之间有着良好的线性关系；校正系数RAdj=0.9817，说明仅1.83%的变异不能被该回归方程解释，相关系数R2=93.01 %＞90 %，由此可见回归方程具有较高的拟合度，该模型能够用于对贵人香白兰地的感官评分进行分析及预测。二次项A2、B2、C2均表现为显著，说明发酵温度、初始pH 值和初始糖度3 个因素与响应值之间不是简单的线性关系，同时通过F 值判定各因素对感官评分的影响，各因素对感官评分的影响因素顺序为：B＞C＞A，即初始pH值＞初始糖度＞发酵温度。

表4 贵人香白兰地原酒回归模型方差分析结果

图4 贵人香白兰地原酒各因素交互作用对感官评分影响的响应面图

2.2.2 响应面分析及优化

根据各因素间的等高线图和三维响应面图来判定各因素间交互作用的强弱，也能反映出两个因素之间的交互作用对响应值的影响大小。等高线图为椭圆形则说明两者之间的交互作用强，反之则说明交互作用弱[18]。而三维响应面图的曲面坡度的幅度则说明响应值变化的幅度，其曲面坡度越陡，则说明对响应值的影响越大，反之则越小[19]。

由图4 可知，各因素之间对响应值均有影响，随着各因素水平的上升，感官评分为先上升后下降的趋势，说明多个因素对响应值均有较显著的影响。据等高线图可以看出贵人香白兰地原酒的初始糖度和其初始pH 值之间的响应面曲面坡度较陡，等高线呈椭圆形，说明初始糖度与初始pH 值交互作用显著，且pH 值对等高线图的影响较为明显，其三维响应面的坡度变化较大，说明pH 值对贵人香白兰地原酒的感官评分影响显著，对响应值感官评分的影响大。初始pH 值和发酵温度的等高线图以及初始糖度和发酵温度的等高线图也均为椭圆形，其三维响应面的坡度变化略低于初始糖度和其初始pH值的等高线图。

2.2.3 响应面验证试验

通过响应面分析预测得出最佳工艺参数为：发酵温度14.21 ℃、初始pH 值为3.61、初始糖度21.19 °Bx，贵人香白兰地原酒感官评分为95.5463。为了验证预测的准确性，按照所预测的最佳工艺条件进行3 次重复试验。由于生产中的实际可操作性，将工艺条件调整为：发酵温度14 ℃、初始pH 值为3.6、初始糖度21°Bx 以便于实际操作。最终得到产品酒精度为12 %vol，感官评分为94 分。实际结果与预测结果基本吻合，因此该模型能够用于对贵人香白兰地原酒发酵工艺参数的预测。

2.2.4 理化指标

贵人香白兰地原酒各项指标：总酸含量为0.53 g/100 mL，酒精度为65 %vol，细菌总数≤100 CFU/mL；大肠杆菌≤3 MPN/100 mL；致病菌未检出，各项理化指标符合白兰地国家标准。

3 结论

本研究以新疆玛纳斯产区贵人香葡萄为原料，通过单因素试验和响应面法优化贵人香白兰地原酒工艺条件，得出优化结果：在发酵温度14 ℃、初始pH 值为3.6、初始糖度21 °Bx、发酵15 d 的条件下，酒精产出量可达12%vol。蒸馏工艺：一次大火蒸馏，温度不高于90 ℃，不截取酒头酒尾，酒精度小于10%vol时停止蒸馏；二次文火蒸馏，温度不高于85 ℃，截取酒头酒尾，酒精度小于15 %vol 时停止蒸馏。在此条件下所得贵人香白兰地原酒酒精度为65%vol，色泽透亮，口感醇厚，果香浓郁。