5度海紅果酒終止發酵方法*

楊輝，黨翠紅

(陜西科技大學生命科學與工程學院，陜西西安，710021)

海紅果，學名西府海棠，薔薇科蘋果屬，又名海紅子，主產于我國晉、陜、蒙三省交界處，是世界罕見，中國少有的一種地方果樹資源［1］。海紅果營養價值豐富，每 100 g鮮海紅果含蛋白質 0.34 g，葡萄糖13.17 g，雙糖 1.26 g，VC2.79 g［2］。含有 16 種氨基酸，是紅星蘋果的4.1倍［3］。此外，海紅果富含礦質元素，有“果中鈣王”之美譽，磷含量居水果之首。Mg、Fe含量較高，且 Cu、Mn、Zn等含量也高于其他常見水果［4］。此外，海紅果富含黃酮類化合物［5-6］，其具有降血脂，降血壓，提高心肌耐氧量，保護心肌缺血損傷，抗腫瘤等功效［7-8］。所含多酚類物質更是一類天然的抗氧化劑［9-10］。

針對海紅果含糖量高的特點將其直接發酵生產低度果酒，不僅能發揮發酵酒特有的調節人體新陳代謝、促進血液循環、控制體內膽固醇水平、抗衰老等保健作用［11］，又能避免高酒精度對人體的不良影響。同時符合各類酒降度的發展趨勢，并且能充分利用海紅果資源。我國自2008年1月1日起實施的《中華人民共和國標準—葡萄酒》(GB15037-2006)中規定低醇葡萄酒中乙醇體積分數為1% ～7%［12］。目前我國低度果酒生產很少，低度海紅果酒生產未見報道，本研究釀造5%(v/v)海紅果酒可填補低度海紅果酒生產的空白。

在果酒發酵過程中，常常采用留糖發酵工藝，該技術釀造的甜型酒風味協調，口感好，廣受消費者青睞。本研究采用留糖發酵工藝釀造低度海紅果甜型酒，但是，留糖發酵工藝很難在設定酒精度下及時地停止發酵，這種停止發酵的方法被稱為中途抑制發酵法，即部分酒精發酵法［13］。為了解決低度海紅果酒釀造中及時停止發酵的難題，采用濃縮汁為原料，經稀釋后發酵，在乙醇體積分數為5%時采用SO2添加法、巴氏滅菌法、離心分離酵母及與冷凍降溫結合等方法終止發酵，通過比較研究，得到適宜的留糖發酵終止方法。

1 材料與方法

1.1 材料

濃縮海紅果汁，陜西府谷縣聚金邦農產品開發公司提供;

VL2活性干酵母，陜西科技大學生命科學與工程學院實驗室提供;

SO2:亞硫酸(SO2含量為6%，分析純，購于天津市天力化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

恒溫培養箱(WMK-08)，山東濰坊醫療器械廠;電熱恒溫水浴鍋(DK-S22)，上海精宏實驗設備有限公司;pH計(pHS-4C+)，成都市方舟科技開發公司;手持糖度計(WYT)，成都光學儀器廠;磁力攪拌器(78-1)，江蘇省金壇市正基儀器有限公司;離心機(HC-301B高速冷凍離心機)，安徽中科中佳科學儀器有限公司。

1.3 檢測指標及方法

總糖、酒精度、總SO2、游離SO2等理化指標按照GB/T15038-2006進行檢測。

感官指標:參照GB/T15038-2006制定甜型海紅果酒評分標準，由20名專業人員組成感官評定小組進行評定，取其感官評定分數的平均值作為評定結果，感官評分標準見表1。

表1 甜型海紅果酒感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standards of sweet Malus micromalus Makino wine

1.4 工藝流程

1.5 操作要點

1.5.1 前處理

將濃縮海紅果汁兌水稀釋，手持糖度計測得可溶性固形物含量為20°，費林法測得總糖含量為150 g/L～160 g/L，根據糖度每降低1.7%，酒精度升高1%(v/v)計算，要生產酒精度為5%(v/v)的甜型酒(糖度≥50 g/L)，稀釋后海紅果汁的初始糖度必須≥135 g/L。海紅果汁在接種酵母之前加入45 mg/L的SO2以抑制雜菌生長，且能保護果汁不被氧化［14］。

稀釋好的海紅果汁pH值較低，在2.6～3.0之間，低pH值能使更多的SO2處于游離狀態，具有較好的防腐效果，而過低的pH值又會抑制酵母菌的生長，影響發酵［15］。但是考慮到海紅果酒的穩定性，稀釋后的海紅果汁不再將其酸度調高，即采用自然pH發酵。

1.5.2 活性干酵母的活化

稱取所需量的VL2活性干酵母，加入適量待發酵海紅果汁，在37℃水浴中活化30 min，再加入少量待發酵海紅果汁，直至其溫度下降到與待接種海紅果汁溫差在5℃以內即可攪拌加入。活性干酵母的接種量為0.02%。

1.5.3 發酵及終止發酵

1.5.3.1 接種酵母后，在20℃的溫度條件下進行發酵，定時監測發酵酒液的總糖含量，按照糖度與酒精度的換算公式，當監測到總糖含量減少量為85 g/L時，測定發酵酒液的酒精度并終止發酵。

1.5.3.2 終止發酵

(1)SO2終止法:采用直接添加亞硫酸的方法，使發酵酒液中總SO2的濃度梯度為A1:60 mg/L、A2:120 mg/L、A3:180 mg/L、A4:240 mg/L、A5:300 mg/L、A6:360 mg/L，然后考察終止效果;

(2)巴氏殺菌法:巴氏殺菌的條件為68℃，10 min，巴氏殺菌后迅速降溫到發酵溫度，分別對殺菌后的樣品冷凍降溫至4℃和添加60 mg/L的SO2處理，考察終止效果;

(3)酵母分離法:離心分離酵母的條件為-1℃，4 000 r/min，10 min、-1 ℃，5 000 r/min，10 min、-1 ℃，4 000 r/min，20 min，分離后，考察酒的發酵狀況;

(4)酵母分離結合冷凍降溫法和酵母分離結合添加SO2法:-1℃，4 000 r/min離心10 min分離酵母后分別將樣品冷凍降溫至4℃并加60 mg/L、90 mg/L、150 mg/L的SO2處理，考察終止效果。

1.5.4 海紅果原酒的澄清

稱取10 g皂土，將其緩緩加入100 mL 50℃左右的蒸餾水中，浸泡24 h，再攪拌成均勻的漿體，制備成5%的皂土溶液，再將其在水浴中加熱至80℃，冷卻備用。皂土溶液的添加量為1%。

2 結果與分析

2.1 SO2終止法

將濃縮海紅果汁稀釋至初始糖度為151.49 g/L，分裝至500 mL三角瓶中，裝液量為500 mL，發酵至98h時殘糖為 70 g/L 左右，分別對 A1、A2、A3、A4、A5、A6加入不同濃度的SO2，圖1為發酵及SO2終止發酵過程中糖度隨時間變化的曲線。

圖1 發酵及SO2終止發酵過程中的糖度變化曲線Fig.1 Curves of sugar content during fermentation and fermentation-stop period after adding SO2

由圖1可以看出，隨著SO2濃度的逐漸增加，糖度的下降趨勢逐漸變緩，即對發酵的抑制作用越來越明顯，當SO2濃度達到360 mg/L時，糖度不再下降，即能完全終止發酵。這種方法優點在于操作簡單，還可有效地防止雜菌污染，其缺點是過多SO2的加入給酒帶來硫磺味，或在還原性環境中出現臭雞蛋味等不良氣味。且用這種方法終止發酵后，成品酒的游離SO2和總SO2均已超標，因此不能使用該方法終止發酵。

2.2 巴氏殺菌法

根據前人經驗，采用80℃，15 min的條件進行巴氏殺菌，酵母菌的致死率高達99.94%［16］，也有研究表明在≥65℃的溫度條件下處理10 min可使酵母的酒精發酵基本停止，但是為了提高產品的穩定性，還需要補加150 mg/L的SO2［13］。考慮到巴氏殺菌的溫度越高，時間越長，對酒產生的不良影響越大，本實驗中巴氏殺菌采用的條件為68℃，10 min。

接種酵母前，B1、B2、B3的初始糖度為156.3、154.68、156.82 g/L，發酵至95 h時，殘糖含量分別為73.75、65.38、66.05 g/L，將 B1、B2、B3 進行巴氏殺菌處理，之后迅速降溫至發酵溫度，B1不再作處理作為對照，B2冷凍降溫至4℃，B3加入60 mg/L的 SO2，圖2為發酵及巴氏殺菌終止發酵過程中糖度隨時間的變化曲線。

圖2 發酵及巴氏殺菌終止發酵過程中的糖度變化曲線Fig.2 Curves of sugar content during fermentation and fermentation-stop period after pasteurization

由圖2可以看出，發酵至95 h終止發酵后，B1、B2、B3的糖度基本不再下降，說明68℃條件下巴氏殺菌10 min即可終止發酵。在工業生產中，這種方法要將酒從發酵溫度20℃左右加熱至68℃，需要消耗一定的熱量，同時酒中溶解的大量CO2氣體釋放出來會帶走一定的酒精蒸汽，使酒度下降而損失，從操作可行性考慮，帶有酵母等沉淀物的酒液在換熱器中會產生污垢沉積于換熱器表面，降低傳熱效率，清洗比較困難，且加熱對酒的口感影響較大，因而本法不是一種理想的方法。

2.3 酵母分離法

2.3.1 酵母分離結合冷凍降溫法

接種酵母前，C1、C2、C5的初始糖度為157.37 g/L，C3、C4的初始糖度為155.21 g/L，發酵至97 h時，殘糖分別為 70.08、72.45、73.27、71.55、75.08 g/L。C1作為空白對照，C2、C5以-1℃，4 000 r/min，10 min的條件離心除去酵母，C3、C4分別以 -1℃，5 000 r/min，10 min、-1 ℃，4 000 r/min，20 min 的條件離心除去酵母，C2、C3、C4不再作處理，C5冷凍降溫至4℃。圖3為發酵及酵母分離結合冷凍降溫法終止發酵過程中糖度隨時間的變化曲線。

圖3 發酵及酵母分離結合冷凍降溫法終止發酵過程中的糖度變化Fig.3 Curves of sugar content during fermentation and fermentation-stop period after yeaast separation and refrigeration

由圖3可知，離心除去酵母后C2的糖度仍在下降，C3的糖度保持平穩，說明離心除去酵母的方法并沒有將酵母去除徹底，只是延緩了發酵的進行，改變離心條件即加大轉速或延長離心時間也只能不同程度地延緩發酵過程，不能完全終止發酵，離心除去酵母后冷凍降溫可以終止發酵。

2.3.2 酵母分離結合添加SO2法

接種酵母前果汁的初始糖度為151.49 g/L，將其分裝至 D1、D2、D3、D4、D5。發酵至98h 時，殘糖分別為73.08、75.18、74.9、76.78、71.59 g/L。D1 作為空白對照，其余離心除去酵母，其中D2不再作任何處理，D3、D4、D5 分別加入 60、90、150 mg/L 的 SO2，圖4為發酵及酵母分離結合添加SO2法終止發酵過程中糖度隨時間的變化曲線。

圖4 發酵及酵母分離結合添加SO2法終止發酵過程中的糖度變化曲線Fig.4 Curves of sugar content during fermentation and fermentation-stop period after separating yeast and adding SO2

由圖4可以看出，D3、D4、D5的糖度均不再下降，說明將發酵液離心除去酵母之后，再加入≥60 mg/L的SO2可終止發酵。

發酵液中的酵母通過離心的方法分離在實驗室是很容易實現的，但是，在工業生產中要采用離心分離的方法除去酵母是不太現實的，首先，酵母小需要較大的離心力才可分離，這就意味著需要大功率的離心機，并且消耗很多電能;其次，離心條件下，在離心機中心位置易于形成負壓區，這將導致酒中的香味成分物質從酒中逸出而損失;最后，噪音大，不利于安靜環境。鑒于此，可以考慮采用冷凍條件下的自然沉降分離酵母，或采用添加少量絮凝劑加速沉降過程，具體操作時可采用虹吸分離酵母法等。

2.4 不同終止發酵方式對成品酒感官品質的影響

通過以上3種方式將酒精發酵終止后，經過皂土澄清、過濾、殺菌等后處理制得乙醇體積分數為5%左右的甜型海紅果酒。表2為3種終止發酵方法制得的成品酒的感官評定分數。

表2 不同終止發酵法效果比較Table 2 Effect comparison of different fermentation-stop methods

由表2可以看出離心除去酵母后冷凍降溫至4℃或添加≥60 mg/L的SO2將發酵過程終止后制得的成品酒口感較好。

3 結論

留糖發酵法釀造5度海紅果酒中，酵母分離與SO2添加相結合和酵母分離與冷凍降溫法相結合是較為理想的留糖發酵終止方法。

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