葡萄小麦复合酒原料混合比例的优化

吴佳珍，赵 玲，马玉蓉，李英蕊，刘丽媛，王艳君,3，木 佳，南立军,3*，宁 娜*

（1.楚雄师范学院资源环境与化学学院，云南楚雄 675000；2.吐鲁番林果业技术推广服务中心，新疆吐鲁番 838000；3.云南省高校葡萄与葡萄酒工程技术研究中心，云南楚雄 675000）

云南省宾川县是著名的红提葡萄种植基地，由于阳光充足，水源丰富，成为国内红提葡萄最早上市的基地，目前葡萄的种植面积达6 000 hm2。红提葡萄平均单粒质量10 g，特大单粒可达13 g 以上，色泽为红色或紫红色，果皮中厚，易剥离，肉质坚实而脆，细嫩多汁，酸甜可口，具有耐挤压的特点，有利于果实的储藏和运输[1]。红提葡萄酿制的干红葡萄酒，呈淡宝石红色，澄清透明，滋味醇厚，回味好。此外，它还带有浓郁的果香和淡雅的青草香气。小麦是我国产量较大的农作物，相对于其他酒类的生产原料来说，价格便宜且稳定，小麦的可溶性高分子蛋白含量高，其中含有较多的可溶性氮，发酵较快，且小麦具有一定的酶系，物质分解较容易[2]。在酿酒过程中，小麦蛋白质在一定温度、酸度条件下，通过微生物和酶被降解为小分子可溶性物质，参与美拉德反应，可生成酒体中的呈香呈味物质，使酒达到香气浓郁幽雅、丰满细腻、醇和绵甜。

葡萄具有很高的营养成分，不仅含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸，而且赋予酒体一定的糖度和酸度，带来一定的结构感[3]，但是红提葡萄酚类物质较丰富，单独酿酒酸涩感较重。麦芽中的可发酵性糖分的种类及含量直接影响酵母的生长繁殖、合成代谢及发酵作用，最终影响成品酒的风味和口感[4]，同时由于麦芽中的抗氧化成分的主要来源是自由基和总糖，对酒的氧化稳定具有积极作用[5]。而小麦含糖低、色泽浅，蒸馏酿制出的酒辛辣味重、酒度高。因此，将葡萄和小麦混合酿酒，可以取长补短，酿造出一款颜色美丽、口感丰富独特的复合酒。酿制复合酒的过程中，葡萄和小麦的比例尤为重要，本试验通过设计不同的复合比例，控制相关发酵条件，并且通过检测对比干浸出物、花色苷含量等各项理化指标，探讨四种不同原料的复合比例对葡萄小麦复合酒质量、口感等的影响，确定最佳的原料配比。复合酒的原料配比研究促进了水果由农业向工业的转化，解决了复合酒品种少、口味单一的市场局面，丰富了复合酒市场，顺应了市场要求。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

小麦，品种为‘云麦48’，产自云南省元谋县；白壳、长芒、白粒、个体均匀饱满，易落粒，籽粒蛋白含量为14.01%，品质良好。

新鲜红提葡萄，产自云南省大理宾川县。

1.1.2 辅料

酒曲，四川华西酒曲；酿酒酵母，安琪活性干酵母；果胶酶（酶活50 200 U/g），湖北武汉万荣科技发展有限公司；6%亚硫酸，山东凯龙化工科技发展有限公司；糖化酶（酶活100 000 U/g），博立生物制品有限公司。

1.2 仪器与设备

电子天平（0.000 1 g），Sop OUINITIX224-1CN，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；电热鼓风干燥箱，DHG-9070A，上海一恒科学仪器有限公司；紫外可见分光光度计，UV-5500，上海元析仪器有限公司；电热恒温水浴锅，HWS26，上海一恒科学仪器有限公司；分析天平，TG328A，上海精科仪器厂；帝伯仕比重计，烟台帝伯仕自酿机有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

葡萄小麦复合酒酿造工艺见图1（见下页）。

图1 葡萄小麦复合酒的制作工艺Fig.1 Producing technology of grape－wheat compound wine

1.3.2 糖化小麦的制备

（1）浸泡

称取12 kg 小麦，装在干净的桶中，加40～50 ℃温水没过小麦，浸泡6 h，去掉泡粮水，干发1～2 h，再用清水冲去酸水。

（2）初蒸

将泡好沥干的小麦放入蒸锅内，圆汽后刮平加盖，从圆汽起再蒸15～17 min。

（3）闷水

在蒸锅中加入热水，使水位高于粮面，水温控制在67～70 ℃，保温25～30 min。敞盖检查，小麦裂口率应在85%左右，熟透心率约90%。之后放出闷粮水，敞盖冷却至次日凌晨进行复蒸。

（4）复蒸

将前1 d 闷粮后的小麦再次放入蒸锅，盖好锅盖，大火复蒸60～80 min，敞蒸10 min，蒸去多余的水。

（5）下曲

将蒸好的小麦转至通风处摊凉后，开始下酿酒曲。用曲总量为原料的0.4%～0.6%，分3 次下曲，3 次下曲的温度分别是50～60 ℃、40～50 ℃、35～40 ℃，每次下曲量占总曲量的30%，留10%的曲置于发酵箱底部。

（6）糖化

用糖化酶在28 ℃下使小麦中的淀粉进一步分解成葡萄糖，此过程需要48 h，糖化酶用量为物料1.5%。

1.3.3 葡萄醪的前制备

（1）葡萄分选

称取50 kg 红提葡萄，除去葡萄原料中的枝、叶、僵果、生青果、霉烂果和其它的杂物，挑选出颗粒饱满、颜色及成熟度高的葡萄为原料。

（2）除梗破碎

将葡萄进行人工除梗、破碎后，加35 mg/L 果胶酶，即1 L 葡萄汁中加入0.035 g 的果胶酶，加大色素和芳香物质的浸提，促使更多的葡萄汁流出。

（3）添加SO2

SO2在葡萄酒酿造中有着非常重要的作用，包括选择、抗氧化、澄清、增酸、溶解等。采用红提葡萄酿酒时，SO2在除梗后破碎前加入，添加形式为6%的亚硫酸溶液。在具体操作中根据红提葡萄原料的实际质量按照比例来计算液体亚硫酸的用量，本实验中红提葡萄原料较好，亚硫酸溶液的添加量为40 mg/L。

（4）浸渍

红提葡萄破碎后，立即装入发酵罐，放入恒温水浴锅中，温度控制在25 ℃，2 h 后加入果胶酶，用量为20～30 mg/L，继续控温浸渍3 d，使红提葡萄的果香、颜色、酚类物质等进入葡萄汁中。

1.3.4 复合酒的酿造

将葡萄醪和糖化的小麦分别按照1∶2、1∶1、2∶1、3∶1 的比例混合，在发酵前测定葡萄原料的总糖、滴定酸、干浸出物、单宁、可溶性固形物、花色苷和色度。每份拌入0.2 g/L 的酵母，20 ℃下发酵7 d，按照上述比例分别酿出四种不同比例的复合酒。在发酵结束后测定总糖、滴定酸、干浸出物、酒精度、单宁、花色苷、可溶性固形物含量，选取适宜的原料配比。

1.4 指标测定

1.4.1 总糖的测定

参照刘烨等[6]的方法，略作修改。

准确吸取25 mL的样品于250 mL容量瓶中，依次加15mL水、5mL盐酸，摇匀。置于68℃的水浴锅中15min，取出，冷却，加入2 滴酚酞指示剂，用NaOH 溶液（200g/L）中和至酚酞指示剂变为红色，将试剂定容至刻度线，摇匀。吸取斐林试剂A、B液各5mL于三角瓶中，加50 mL蒸馏水，2～3 颗玻璃珠，摇匀，在电炉上加热至沸腾，在沸腾状态下用制备好的复合酒溶液滴定，当溶液的蓝色即将消失呈红色的时候，加两滴次甲基蓝，继续滴定至蓝色消失，记录下消耗复合酒溶液的体积，总糖含量的测定见式（1）。

式中，X为样品中总糖的含量，g/L；F 为斐林试剂A、B 液各5 mL 相当于葡萄糖的克数，g；V1为吸取样品的体积，mL；V2为样品水解定容的体积，mL；V3为消耗试样的体积，mL。

1.4.2 滴定酸（酒石酸）含量测定

参照吴婧婧等[7]的方法，略作修改。

取20 ℃样品2 mL，置于250 mL 三角瓶中，加入中性蒸馏水50 mL，同时加入2 滴酚酞，立即用NaOH 标准滴定液滴定至终点（淡粉色），并保持30 s 不褪色，记下消耗NaOH 滴定液的体积，滴定酸含量测定见公式（2）。

式中，X为样品中滴定酸的含量（以酒石酸计），g/L；cNaOH为氢氧化钠标准滴定液的物质的量浓度，mol/L；V0为空白试样消耗氢氧化钠标准滴定液的体积，mL；V1为样品滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；V2为吸取样品的体积，mL；75 为与1.00 mL 氢氧化钠标准溶液相当的以克表示的酒石酸的质量数值，g/mol。

1.4.3 干浸出物含量测定

参照陈维敏[8]的方法，略作修改。

用100 mL 容量瓶称取20 ℃样品，倒入200 mL 蒸发器中，蒸发至约原体积1/3 取下，冷却，将残液小心用漏斗移入100 mL 容量瓶，用水多次荡洗蒸发皿，洗液并入容量瓶中，20 ℃定容至100 mL。根据式（3）计算干浸出物的含量。

式中，X为样品中干浸出物的含量，g/L；m为密度瓶的质量，g；m1为20 ℃时密度瓶与充满密度瓶蒸馏水的总质量，g；m2为20 ℃时密度瓶与充满密度瓶试液的总质量，g；1.001 8 为20 ℃时密度瓶体积的修正系数；998.2为20 ℃时蒸馏水与干燥空气密度值之差，g/L。

1.4.4 酒精度的测定

参照王俊等[9]的方法，略作修改。

取一个100 mL 的洁净容量瓶，准确量取100 mL 酒样（20 ℃），置于500 mL 蒸馏瓶中，用50 mL 水冲洗三次容量瓶，洗液全部并入蒸馏瓶中，再加入几颗玻璃珠，连接冷凝器，以取样用的容量瓶作接收器（外加水浴），开启冷水，缓慢加热蒸馏。收集馏出液近刻度，取下容量瓶，盖塞。于20 ℃补水至刻度线，混匀，酒精度的测定公式见式（4）。

式中，ρ20为试样馏出液在20 ℃时的密度，g/L；m为密度瓶的质量，g；m1为20 ℃时密度瓶与充满密度瓶蒸馏水的总质量，g；m2为20 ℃时密度瓶与充满密度瓶试液的总质量，g。得出数值，查附表，得出试样的酒精度。

1.4.5 单宁含量的测定

参照李泯锟等[10]的方法，略作修改。

绘制标准工作曲线：分别吸取0、1.0、2.0、5.0、7.5 mL单宁酸标准溶液于100 mL 容量瓶中，加入70 mL 水、5 mL福林-丹尼斯试剂及10 mL 碳酸钠饱和溶液，加水至刻度线（单宁酸含量分别为0、0.050、0.10、0.25、0.375 mg），充分混匀，30 min 后以空白做参比在波长760 nm 处测定吸光度，根据吸光度及相应的单宁酸含量绘制标准曲线。

测试样品：吸取0.1 mL 复合酒于盛有70 mL 水的100mL容量瓶中，加入5.00mL福林-丹尼斯试剂及10 mL碳酸钠饱和溶液，加水至刻度线，充分混匀，30 min 以后以空白作参比，在波长760 nm 处测定吸光度。按照式（5）计算单宁的含量。

式中，X为样品单宁的含量，mg/L；C为测定试样中单宁的含量，mg；V1为吸取样品的体积，mL。

1.4.6 花色苷含量的测定

参照叶林林等[11]的方法，采用pH 示差法，略作修改。

用pH 1.0、pH 4.5 的缓冲液将1 mL样液稀释至10 mL，放在暗处，平衡15 min。用光路直径为1 cm 的比色皿在可见分光光度计的510 nm 和700 nm 处分别测定吸光度，以蒸馏水做空白对照。按照式（6）（7）计算花色苷含量。

式中，A为样液的吸光度；(A510-A700)pH1.0为加pH 1.0 缓冲液的样液在510 nm 和700 nm 波长下的吸光值之差；(A510-A700)pH4.5为加pH 4.5 缓冲液的样液在510nm 和700 nm波长下的吸光值之差；c为花色苷浓度，mg/L；MW为矢车菊-3-葡萄糖苷的分子量，449.2 mg/mol；DF 为样液稀释的倍数；ε为矢车菊-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数，26 900 L/(mol·cm)；l为比色皿的光路直径，为1 cm。

1.4.7 可溶性固形物含量的测定

参照马玮等[12]的方法，采用折光仪法，略作修改。重复3 次，取平均值。

1.4.8 比重的测定

采用比重计法进行测定。

1.5 感官评价

选取10 名经过专业培训和训练并具有相应品酒证书的葡萄酒工程专业的学生组成品尝小组。感官评价主要分为外观、香气、口感和整体，总分100 分，评分标准见表1。为提高评定的可信度，感官评定人员在评定前12 h不喝酒，不吸烟，不吃辛辣等刺激性食物，评定一个样品后，以清水漱口并间隔10 min 再评定下一个样品[13]。

表1 复合酒的感官评分标准Table 1 Sensory rating criteria of compound wine

2 结果与分析

2.1 红提葡萄发酵前后相关指标的变化情况

2.1.1 发酵前葡萄原料的成分含量

由表2 可知，葡萄原料中总糖为96.7 g/L，含糖量不是很高，滴定酸为4.4 g/L，其成熟度系数为21.9，大于20，说明原料成熟度适中。总干浸出物和可溶性固形物含量丰富，单宁、花色苷等酚类物质含量较低。

表2 葡萄原料的相关指标Table 2 The related indicators of grape raw materials

2.1.2 混合酒发酵期间葡萄原料的温度、比重变化

由表3 可知，在整个发酵过程中，温度控制在20 ℃左右，从开始发酵到发酵结束用时10 d，发酵前期复合酒的比重变化较大，尤其是3～6 d，之后比重变化趋于平缓，接近发酵结束时的比重；成品葡萄酒的比重通常小于1，由于前10 天的比重都大于1，说明葡萄酒正在进行发酵，第10 天之后比重小于1 表示发酵已经结束。随着发酵的进行，酒精度越高，干浸出物含量越少，葡萄酒的比重越低。

表3 发酵期间葡萄原料温度及比重变化Table 3 Changes in temperature and proportion of grape raw materials during fermentation

2.2 小麦的相关指标分析

品评小组从原料的外观、气味、口味等方面对两种小麦进行评定，结果见表4。

表4 白皮小麦、红皮小麦的感官特点Table 4 Sensory characteristics of white skin wheat and red skin wheat

由表4 可知，白皮小麦的感官品质优于红皮小麦，白皮小麦比红皮小麦出粉率高，品质好且皮更薄，胚乳含量多，营养丰富，这与赵秀荣[14]、邓良均[15]的研究结果相似。所以，本实验选用白皮小麦。

由表5 可知，选取的白皮小麦水分含量12.02%±0.14%，淀粉5.70%±0.22%，还原糖20.21%±0.12%，可溶性固形物22%±0。谷物的正常含水量在11%～14%，低于这个范围小麦颗粒干瘪，所含的淀粉、可溶性固形物、还原糖等含量偏低，营养价值偏低；高于这个范围则说明储存的环境湿度过高，有感染微生物的风险，会给谷物带来不良的影响。白皮小麦的淀粉含量为5.70%。在酿造小麦酒的过程中，淀粉在酶的作用下转化为葡萄糖，葡萄糖发酵为酒精，也就是说，淀粉含量高的小麦酿出来的酒精度高。白皮小麦的皮较薄，且胚乳较多，淀粉含量较高，因此适合用作酿造白酒的原料；白皮小麦的还原糖含量为20.21%。小麦中的总糖主要是指葡萄糖、麦芽糖等具有还原性的糖，小麦中的还原糖含量约占总糖含量的三分之一；白皮小麦的可溶性固形物为22%，白皮小麦的可溶性固形物可以给酒带来更多的风味物质。因此，本试验选择的白皮小麦品质较好，适合酿酒。

表5 白皮小麦相关指标Table 5 Related indexes of white skin wheat

2.3 单宁酸的标准曲线

单宁酸的标准曲线见图2，其线性回归方程为y=0.815 5x+0.112 4，R2=0.988 4。

图2 单宁酸标准曲线Fig.2 Tannic acid standard curve

2.4 复合酒的相关指标

2.4.1 总糖分析

由表6 可知，葡萄醪与糖化小麦的比例为1∶1 时，复合酒的总糖含量最低；比例为3∶1 和1∶2 时，总糖含量相差不大。随着发酵的进行，红提葡萄中的糖被消耗，转化为酒精，四组复合比例发酵完后的总糖都小于4 g/L，说明发酵较为完全，红提葡萄与糖化后的小麦混合发酵，小麦中由淀粉转化来的葡萄糖与红提葡萄中的葡萄糖一起被转化为酒精，使酒精度提高[16]。

2.4.2 滴定酸分析

由表6 可知，当葡萄醪与糖化小麦的比例为1∶2时，复合酒的滴定酸含量最高，达到8.09 g/L，滴定酸与小麦的比例成正比，发酵中滴定酸逐渐增加。这是由于小麦的加入使发酵过程中产生了乙酸、丙酸等酸性物质[17]，从而提高了酒的酸度。然而酸度过高会影响酒的口感，带来不愉悦的感觉。

2.4.3 酒精度分析

由表6 可知，葡萄醪与糖化小麦的比例为2∶1，复合酒的酒精度最高，其次为1∶2，两者酒精度相差不大，最低的为1∶1。在复合比例为1∶1 和2∶1 时，随着红提葡萄比例的增加，酒精度也随之增加；但在复合比例为3∶1 时，酒精度反而比前两个比例降低了，这是因为红提葡萄比例的增加会带来过高浓度的糖分，从而引起发酵体系的渗透压偏高，不利于酵母菌生长，导致发酵体系乙醇转化率偏低[18]。在一定范围内，小麦占比越高，发酵体系的酒精度越高，体系内小麦占比过高还会导致谷物酒味较重，掩盖了红提葡萄所带来的果香味，影响复合酒的感观效果。

2.4.4 干浸出物分析

酒的干浸出物是指在一定的物理条件下酒中的非挥发性物质的综合，主要有固定酸以及它们的金属盐、糖、甘油、单宁、色素和矿物质等，在酒中，干浸出物的含量是考核酒的一项重要指标[19]。由表6 的数据可知，葡萄醪与糖化小麦的比例为2∶1 和1∶2 时干浸出物相同，并且在四组比例中含量最低，为36.7 g/L；复合比例为1∶1 时，干浸出物含量最高，为58.2 g/L，由表6 可以看出，酒精度含量越高，干浸出物含量越少[20]。若干浸出物过低，会导致酒体较薄、色泽较浅、风味较淡；若干浸出物过高，虽然酒体饱满，但酒中有效成分溶出较慢，由于物料较浓，皮渣易结块，使发酵过程中热量散发困难而导致酒酸败（挥发酸高），因此复合比例为3∶1 的干浸出物为最佳[21]。

表6 发酵完毕复合酒相关指标Table 6 Related indexes of compound wine after fermentation

2.4.5 单宁分析

单宁是一种天然的多酚类化合物，本身无色无味，但可与唾液中的蛋白质发生反应，从而给口腔带来收敛与干涩之感。影响葡萄酒中单宁含量高低的一大因素是酿酒过程中浸皮时间的长短，葡萄汁或酒液与葡萄皮接触的时间越长，接触面积越大，葡萄酒的单宁含量越高，同时小麦中含有大量的黄酮类物质，增加了酒中的单宁含量[22]。由表6 可知，滴定酸含量最高的复合比例是1∶2，单宁与小麦、葡萄的比例成正比，复合比例2∶1 与3∶1 的滴定酸相差不大，四个复合酒单宁含量的排序与滴定酸含量的排序相同。

2.4.6 花色苷分析

花色苷赋予酒的色泽，其含量对于提高酒的色泽强度和稳定性具有重要的现实意义[23]。由表6 可知，葡萄醪与糖化小麦的比例为3∶1 时，复合酒中的花色苷含量最高，为7.51 mg/L，其次是复合比例为2∶1，为4.84 mg/L，最低的复合比例为1∶1。从中可得知，花色苷随着体系中红提葡萄比例的增加而增加，发酵体系中红提葡萄占比越多，花色苷含量越高，葡萄可赋予复合酒花色苷[24]，其中复合比例为3∶1 时花色苷的含量明显升高，复合比例为1∶1 和1∶2 时，两组花色苷相差不大。由于复合酒用的是白皮小麦，其花色苷含量不如其他有色小麦丰富，因此其赋予酒体花色苷含量不多。

2.4.7 可溶性固形物分析

由表6、7 可知，葡萄醪与糖化小麦的比例为3∶1时，复合酒的可溶性固形物最低为1∶1，随着复合比例中葡萄含量的增加，葡萄小麦复合酒的感官评分和可溶性固形物含量呈上升趋势[25]，且都在比例为3∶1 处取得最大值，说明此时的复合比例适宜，可溶性固形物含量的最大值为11%。所以综合考虑选择复合比例为3∶1。

2.5 葡萄小麦酒感官评定

经过10 名同学的多次品尝，讨论分析结果见表7，由表7 得出,香气最佳的比例是3∶1，最终评分为82 分，酒体呈粉色，具有浓郁的果香和小麦酒的清香，果香和酒香完美融合，但酒体较薄，酒度和酸度平衡，后味较长；整体酒体最佳的比例为1∶2，酒体较厚重，结构感较强，酒度和酸度平衡，后味较长。

表7 四种复合酒感官评价Table 7 Sensory evaluation of four compound wines

实验得出，比例为1∶1 的复合酒，发酵较完全，酸度正常，干浸出物含量丰富，但酒度、单宁含量不高，但酒体过于黏稠，感官评分72 分。比例为2∶1 的复合酒，发酵较完全，酸度、酒精度在正常范围内，干浸出物含量丰富，但酒体过于黏稠，感官评分75 分。比例为3∶1 的复合酒，发酵较完全，酸度、酒精度在正常范围内且酸度与酒精度相符，干浸出物含量较丰富，此比例下酿造的葡萄小麦复合酒酒色泽呈淡粉色，酒香和葡萄香味浓郁，口感细腻，回味悠长，为四种复合比例中的最佳选择，感官评分82 分。比例为1∶2 的复合酒，发酵较完全，酸度偏高，酒精度在正常范围内，干浸出物含量较丰富，感官评分79 分。

3 结论

采用产自云南省大理宾川县的红提葡萄和云南楚雄元谋县白皮小麦为原料，通过设计四种葡萄小麦复合比例分别是1∶2、1∶1、2∶1、3∶1，控制相关发酵条件，发酵完成后通过检测总糖、滴定酸、干浸出物、酒精度、单宁、花色苷、可溶性固形物，对比分析，探讨四种不同复合比例的原料对葡萄小麦复合酒质量、口感等的影响，并确定出最佳的复合比例。

四款复合酒中，葡萄小麦复合最佳比例为3∶1，感官评分为82 分，酒体呈现粉色，具有浓郁的果香和小麦酒的清香，果香和酒香完美融合，酒度和酸度平衡，后味较长，唯一的缺点是酒体较薄；其次为比例1∶2 的处理，最终评分为79 分，酒体较厚重，结构感较强，酒度和酸度平衡，后味较长，但酒体颜色和香气不如复合比例为3∶1的处理；再次为复合比例2∶1 的处理，酒体结构感强，具有较强的酸感，余味较长，但酒体略微氧化，因此最终评分为75 分；最后为复合比例1∶1 的处理，果香与小麦香气不突出，酒体较薄，酸感突出，余味较短，因此最终评分为72 分。