混合果汁起泡酒釀造工藝的研究

張曉勇，李 丹，趙 萍，董小雷*

（1.齊魯工業大學 生物工程學院 山東省微生物工程重點實驗室，山東 濟南 250353；2.杜門斯亞洲啤酒學院，山東 濟南 250353）

混合果汁起泡酒釀造工藝的研究

張曉勇1，李 丹1，趙 萍2，董小雷1*

（1.齊魯工業大學 生物工程學院 山東省微生物工程重點實驗室，山東 濟南 250353；2.杜門斯亞洲啤酒學院，山東 濟南 250353）

以蘋果汁、葡萄汁、哈密瓜汁作為原料，對釀造復合型起泡酒的工藝進行研究。采用正規的“留糖法”進行發酵生產，酒中的CO2、酒精、酸糖皆來自于果汁。通過單因素及正交試驗確定了葡萄蘋果起泡酒最佳工藝條件為德國酵母3#，接種量0.8 g/L，葡萄汁與蘋果汁質量比3∶2，發酵醪糖度16%，采用罐內發酵方式對起泡酒進行充氣，CO2含量0.15 MPa。哈密瓜蘋果起泡酒最佳工藝條件為德國酵母3#，接種量0.8 g/L，哈密瓜汁與蘋果汁質量比1∶1，發酵醪糖度14%，采用罐內發酵方式對起泡酒進行充氣，CO2含量0.13 MPa。由此最佳工藝條件得到的葡萄蘋果起泡酒和哈密瓜蘋果起泡酒，酒香和果香協調濃郁，口感酸甜均衡，酒體豐滿，殺口力強，后味爽。

復合型；起泡酒；工藝；留糖法；發酵

蘋果又稱綿蘋果，薔薇科。我國有著適宜于蘋果樹生長發育的得天獨厚的地理、土壤和氣候條件，是理想的蘋果生產地。葡萄是世界最古老的果樹樹種之一，葡萄原產亞洲西部，世界各地均有栽培，世界各地的葡萄約95%集中分布在北半球。哈密瓜不但香甜，而且富有營養價值。哈密瓜的干物質中，含有4.6%～15.8%的糖分，纖維素2.6%～6.7%，還有蘋果酸、果膠物質、維生素A、B、C，尼克酸以及鈣、磷、鐵等元素[1-2]。我國的蘋果和哈密瓜以鮮果生食為主，也可制作瓜脯、瓜汁、瓜醬及腌漬品。而葡萄除少量用于釀酒外，大多數用于鮮食以及制作葡萄干。

隨著人們健康、養生觀念增強，低度果酒越來越被人們所推崇。我國帶汽蘋果酒生產主要分布于山東煙臺地區，能占市場總量的70%～80%?！癈ider”（蘋果酒）生產尚處于起步階段，將蘋果、哈密瓜、葡萄作為果酒的原料既可以提高水果的利用率，又可以節約釀酒用糧，更有利于開發起泡果酒市場，實現了水果增值[3-7]。

隨著起泡酒生產的發展，各種起泡酒的生產技術不斷被采用，被廣泛應用的主要瓶式起泡酒、罐式起泡酒、五度低醇起泡酒[8]，產品可分為超干型、干型、半干型、甜型[9]。目前市場以葡萄起泡酒占據主導，起泡酒的生產原料過于單一，我國帶汽蘋果酒以及復合型蘋果起泡酒的生產尚處于起步階段。本研究葡萄蘋果起泡酒和哈密瓜蘋果起泡酒分別以葡萄汁和蘋果汁以及哈密瓜汁和蘋果汁作為生產原料，不僅豐富了起泡酒的種類，同時為蘋果、葡萄、哈密瓜提供了一條新的加工途徑，能夠帶來良好的社會效益和經濟效益。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

75°Bx濃縮蘋果清汁：煙臺北方安德利果汁股份有限公司；65°Bx濃縮紅葡萄汁：青島越海昌國際貿易有限公司；55°Bx濃縮哈密瓜汁：滄州富正源生物食品有限公司；釀酒專用酵母CBC-1、德國啤酒酵母303、德國酵母3#：齊魯工業大學現代釀酒菌種保藏室；安琪釀酒酵母：安琪酵母有限公司。

1.2 儀器與設備

ME204E型電子分析天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；SPL-250生化培養箱：濟南龍瑞商貿有限公司；CYEIICO2壓力測定器：深圳富蘭克電子有限公司；WYT-J手持糖度計：成都豪創光電儀器有限公司；ZM30L立式自控發酵罐：濟南正麥機械設備有限公司：PHB-3C pH計：成都市宜邦科折儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 起泡果酒的工藝流程[10]

1.3.2 操作要點

果汁復配：依據發酵醪液含糖量、所需兩種不同濃縮果汁比例以及濃縮果汁糖度調整用量。

高溫滅菌：85～95℃滅菌10 min。

通氧量：使混合果汁中的溶解氧達到8～9 mg/L。

主發酵：用高溫滅菌冷卻后的釀造水調整所需發酵醪糖度，按照0.8 g/L的添加量[11]向發酵醪中直接接種酵母，發酵溫度控制在18～20℃，發酵時間約為7 d，待殘糖量8.0 g/L封罐自然升壓至0.18 MPa，對起泡酒進行充氣。

后貯：待殘糖量為7.0g/L降溫至-0.5～0℃[12]，后貯3～5d。

降溫控制：從糖度7.0°P開始，以1.5℃/h速度快速降溫，降至-0.5～0℃并保持此溫度，后貯2～3 d[13]。

過濾：起泡果酒-0.5～0℃后貯3～5 d，冷凍過濾機進行過濾，濾芯孔徑0.45 μm以去除酵母菌和細菌。

陳釀：起泡果酒在-4～0℃條件下陳釀7～10 d，酒質變得香濃醇厚。

1.3.3 起泡果酒感官品質分析

由齊魯工業大學實驗室的相關專業人員（共10名）按照國內起泡酒感官評價標準[13]進行品評，起泡酒感官評價標準見表1。國內一般將果酒的感官特征分為四個部分進行評分，分別為酒香、色澤、口感、典型性，分別依標準進行打分，以平均分來評定酒質的好壞，滿分100分。

表1 起泡酒感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of sparkling wine

1.3.4 起泡果酒理化指標及衛生指標的檢測

酒精度的測定：GB 5009.225—2016《食品安全國家標準酒中乙醇濃度的測定》中的酒精計法[14]；殘留還原糖：GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的斐林試劑直接滴定法[15]；二氧化碳含量：GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的壓力表法[15]；pH值：pH計測量；總酸：GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酸堿滴定法[15]；可溶性固形物含量：阿貝折光儀測量；微生物指標：GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗菌落總數測定》中的方法測定細菌菌落總數、大腸桿菌、致病菌[16]。

2 結果與分析

2.1 糖度對混合果汁起泡酒的影響

發酵醪液中的含糖量決定了起泡酒的酒精度以及發酵完成后起泡酒的口感。葡萄汁與蘋果汁的質量比為1∶1，哈密瓜汁與蘋果汁的質量比為1∶1，釀酒酵母接種量0.8g/L。發酵醪的糖度為12%、14%、16%、18%，考察糖度對起泡果酒發酵的影響，結果分別見表2和表3。

表2 糖度對葡萄蘋果起泡果酒發酵的影響Table 2 Effect of sugar content on grape and apple sparkling wine fermentation

由表2可知，隨著混合果汁糖度的增加，發酵后的起泡酒酒精度增大，酸度也逐漸上升，當果汁糖度＞16%時，可抑制酵母生長從而影響發酵過程，使葡萄味過于厚重，同時糖度過高造成起泡酒酸澀感強烈，爽口感降低。當糖度＜16%時，不能滿足酵母菌的生長需求，所以酒味寡淡，葡萄蘋果酒的典型性沒有突出。因此，選擇16%為葡萄蘋果起泡酒的最佳發酵糖度。

表3 糖度對哈密瓜蘋果起泡果酒發酵的影響Table 3 Effect of sugar content on sparkling wine of Hami melon and apple fermentation

由表3可知，當混合果汁糖度＞14%時，哈密瓜蘋果起泡酒的酸感明顯增強，一方面由于哈密瓜汁、蘋果汁自身酸度較高，另一方面糖度較高抑制酵母生長，殺口感較重的同時也提高了酸感。當糖度＜14%時，酒味的酸甜不明顯，哈密瓜的香味不突出。因此，選擇14%為哈密瓜蘋果起泡酒的最佳發酵糖度。

2.2 果汁比例對混合果汁起泡酒的影響

調節葡萄蘋果起泡酒發酵醪糖度為16%，哈密瓜蘋果起泡酒發酵醪液糖度為14%，釀酒酵母的接種量0.8 g/L，主發酵時間7 d，葡萄汁與蘋果汁質量比分別為3∶1、3∶2、1∶1、2∶3，哈密瓜汁與蘋果汁質量比為3∶1、3∶2、1∶1、2∶3，考察葡萄汁與蘋果汁質量比以及哈密瓜汁與蘋果汁質量比對起泡果酒發酵的影響，結果分別見表4和表5。

表4 葡萄汁與蘋果汁比例對葡萄蘋果起泡酒發酵的影響Table 4 Effect of grape-apple juice ratio on grape and apple sparkling wine fermentation

由表4可知，葡萄汁的比例過高會造成起泡酒的顏色變醇厚，酸澀味增加；蘋果汁比例過高會掩蓋葡萄香氣。其次由于兩種果汁自身性質的原因，蘋果汁比例過高在相同殘糖下會增加酒精的產生，影響果酒的風味口感。因此，葡萄汁與蘋果汁質量比為3∶2時口感風味最佳。

表5 哈密瓜汁與蘋果汁比例對哈密瓜蘋果起泡酒發酵的影響Table 5 Effect of Hami melon-apple juice ratio on Hami melon and apple sparkling wine fermentation

由表5可知，哈密瓜汁的比例過高起泡酒的酸味明顯，后味濃烈，這是由于哈密瓜汁自身性質造成的；蘋果汁比例過高也會掩蓋哈密瓜香氣。兩者比例對酒精度影響不明顯，為了達到酸甜平衡，哈密瓜汁與蘋果汁質量比為1∶1時口感風味最佳。

2.3 不同酵母對混合果汁起泡酒發酵的影響

采用四種酵母進行研究，分別為德國303啤酒酵母、CBC-1、安琪酵母、德國酵母3#。葡萄蘋果起泡酒發酵醪糖度調到16%，葡萄汁與蘋果汁質量比3∶2；哈密瓜蘋果起泡酒發酵醪液糖度為14%，哈密瓜汁與蘋果汁質量比1∶1。釀酒酵母的接種量0.8 g/L，主發酵時間7 d，考察不同酵母對起泡酒酒精度及感官影響，結果分別見表6和表7。

表6 不同酵母對葡萄蘋果起泡酒發酵的影響Table 6 Effect of different yeasts on grape and apple sparkling wine fermentation

表7 不同酵母對哈密瓜蘋果起泡酒發酵的影響Table 7 Effect of different yeasts on Hami melon and apple sparkling wine fermentation

由表6、表7可知，安琪酵母和德國酵母3#發酵后的起泡酒果香濃郁，酒體豐滿，典型性較強。安琪酵母中含有多種微生物，生產的果酒風味濃郁，口感柔和。德國啤酒酵母303酯香味過于濃郁，沒有突出水果的香氣，不適合釀制起泡酒。德國酵母3#能夠突出水果風味，酒體較豐滿柔和，酸甜較為平衡。酵母CBC-1產生的口味過于濃烈，影響水果風味。綜合考慮，采用安琪釀酒酵母、德國酵母3#以及德國啤酒酵母303進行進一步試驗。

2.4 正交試驗優化混合果汁起泡酒發酵工藝

在單因素試驗基礎上，以發酵醪糖度、混合果汁比例、酵母種類3個影響因素設計L9（33）正交試驗。以酒精度及感官評分作為考察指標，選擇最佳發酵工藝條件。葡萄蘋果起泡酒及哈密瓜蘋果起泡酒發酵工藝優化正交試驗結果與分析見表8和表9。

由表8可知，3個因素對葡萄蘋果起泡酒酒精度的影響排序為A＞C＞B，即發酵糖度＞酵母種類＞葡萄汁與蘋果汁質量比，發酵工藝的最佳組合為A3B1C3，即發酵糖度18%，葡萄汁與蘋果汁質量比3∶2，酵母采用德國酵母3#。3個因素對葡萄蘋果起泡酒感官評分影響排序為B＞C＞A，即葡萄汁與蘋果汁質量比＞酵母種類＞發酵糖度，發酵工藝的最佳組合為A2B1C3，即發酵糖度為16%，葡萄汁與蘋果汁質量比為3∶2，酵母采用德國酵母3#。綜合考慮，確定最佳優化發酵工藝組合為A2B1C3。

由表9可知，3個因素對哈密瓜蘋果起泡酒酒精度的影響排序為A＞B＞C，即發酵糖度＞哈密瓜汁與蘋果汁質量比＞酵母種類，發酵工藝的最佳組合A3B2C3，即發酵糖度16%，哈密瓜與蘋果汁質量比1∶1，酵母采用德國酵母3#。4個因素對哈密瓜蘋果起泡酒感官評分影響排序為B＞C＞A，即哈密瓜汁與蘋果汁質量比＞酵母種類＞發酵糖度，發酵工藝的最佳組合為A2B2C3，發酵糖度為14%，哈密瓜汁與蘋果汁質量比為1∶1，酵母采用德國酵母3#。綜合考慮，確定最佳優化工藝組合為A2B2C3。

表8 葡萄蘋果起泡酒發酵工藝優化正交試驗結果與分析Table 8 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of grape and apple sparkling wine

表9 哈密瓜蘋果起泡酒發酵工藝優化正交試驗結果與分析Table 9 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of Hami melon and apple sparkling wine

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗分析，葡萄蘋果起泡酒發酵最佳工藝確定為德國酵母3#，接種量0.8 g/L，葡萄汁與蘋果汁質量比為3∶2，發酵醪糖度為16%。以此最佳工藝進行葡萄蘋果起泡果酒的釀造，果酒陳釀7～10 d后，其酒精度為4.45%vol，殘糖5.53 g/L，總酸4.45 g/L，CO2含量0.15 MPa，微生物指標符合國標相關標準要求。此工藝條件下生產的葡萄蘋果起泡酒呈亮紅色、酒香果香濃郁協調，伴有葡萄香氣，口感酸甜均衡、柔和。哈密瓜蘋果起泡酒發酵最佳工藝確定為德國酵母3#，接種量0.8 g/L，哈密瓜汁與蘋果汁質量比為1∶1，發酵醪糖度為14%。此最佳工藝下生產的哈密瓜蘋果起泡酒陳釀7～10 d后，酒精度3.56%vol，殘糖5.21 g/L，總酸4.24 g/L，CO2含量0.13 MPa，微生物指標符合國標相關標準要求。此工藝條件下生產的哈密瓜蘋果起泡酒呈淡綠色，哈密瓜香味突出，酒體豐滿，殺口力強，后味爽。

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Optimization of brewing process of mixed juice sparkling wine

ZHANG Xiaoyong1,LI Dan1,ZHAO Ping2,DONG Xiaolei1*
(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Microbial Engineering,School of Bioengineering,Qilu University of Technology,Jinan 250353,China;2.Doemens Asian Beer Academy,Jinan 250353,China)

Using apple juice,grape juice and Hami melon juice as raw material,the brewing process of compound sparkling wine was researched.Using the normal"sugar-retention method"for fermentation,the CO2,alcohol,sour and sugars in the wine were derived from fruit juices.By single factor and orthogonal experiments,the optimum brewing conditions of grape and apple sparkling wine were determined as follows:German yeast 3#,inoculum 0.8 g/L,grape juice and apple juice mass ratio 3∶2,sugar content of fermented mash 16%,tank fermentation for air inflation sparkling wine and CO2content 0.15 MPa.The optimum brewing conditions of hami melon and apple sparkling wine were determined as:German yeast 3#,inoculum 0.8 g/L,hami melon juice and apple juice mass ratio 1∶1,sugar content of fermented mash 14%,tank fermentation for air inflation sparkling wine and CO2content 0.13 MPa.Under the conditions,grape and apple sparkling wine and Hami melon and apple sparkling wine had harmonious bouquet and fruity aroma,sweet and sour balance taste,the wine was full bodied,strong mouth dint and refreshing.

compound type;sparkling wine;process;sugar-retention method;fermentation

TS262.7

0254-5071（2017）09-0187-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.09.040

2017-05-22

張曉勇（1992-），男，碩士研究生，研究方向為現代釀酒技術。

*通訊作者：董小雷（1971-），男，副教授，碩士，研究方向為現代釀酒技術。