銅對枸杞白蘭地品質的影響

董建方，馮天霞，高麗霞

（寧夏紅中寧枸杞制品有限公司，寧夏中寧755100）

白蘭地是一種蒸餾酒，是以水果為原料，經過發酵、蒸餾、貯藏后釀造而成。以葡萄為原料的蒸餾酒叫葡萄白蘭地，常講的白蘭地，都是指葡萄白蘭地，以其他水果原料釀成白蘭地，應加上水果的名稱。枸杞白蘭地是以鮮枸杞或復水枸杞為原料，經發酵、蒸餾、橡木桶陳釀、調配而成的蒸餾酒[1]。

白蘭地酒中銅的含量是一個重要的質量指標,其含量高低涉及到產地土壤、發酵工藝、蒸餾工藝、陳釀以及瓶裝等各個環節。研究其在白蘭地釀造過程中的變化規律,可為白蘭地的質量分析及工藝改進提供參考依據[2]。

銅元素含量在整個白蘭地的釀造過程中始終都是一個值得關注的指標，目前枸杞白蘭地食品安全地方標準DBS64/517—2016中規定銅的含量不得超過6 mg/L[1]。果酒中的銅主要來源于土壤、植物保護劑及制酒設備。在實際的釀酒過程中，常添加高達10 mg/L的硫酸銅來消除含硫的異味化合物[3]。

本實驗通過研究分析銅元素在枸杞白蘭地生產過程中的變化，從枸杞酒的發酵、枸杞白蘭地的蒸餾和陳釀等方面進行分析研究，為枸杞白蘭地質量的提高及工藝的改進提供依據和指導。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及設備

枸杞：寧夏紅枸杞產業集團枸杞園。

CuSO4·5H2O：成都市科龍化工試劑廠。

夏朗德壺式蒸餾釜：煙臺裕昌機械有限公司。

1.2 工藝流程及方法

1.2.1 工藝流程

枸杞→破碎→入罐發酵→轉罐分離→枸杞發酵原酒→一次蒸餾→二次蒸餾→陳釀→勾兌→過濾→灌裝。

1.2.2 操作要點

將鮮枸杞揀選、清洗后打漿成直徑為2 mm左右的小顆粒，打入發酵罐加入釀酒活性干酵母進行酒精發酵，發酵結束后進行分離轉罐制得枸杞發酵原酒。將枸杞發酵原酒用夏朗德壺式蒸餾釜進行蒸餾制得枸杞白蘭地原酒。枸杞白蘭地原酒經橡木桶陳釀后根據理化指標及感官指標勾兌后進行過濾和灌裝。

將枸杞發酵原酒打入夏朗德蒸餾器進行蒸餾，一次蒸餾原酒酒精度應在25%vol～29%vol，當超過29%vol時，加芳香水或純凈水調至29%vol。二次蒸餾時，按照裝釜原酒體積的1.5%截取酒頭，進入原白蘭地蒸餾酒接取，截取中流部分酒精度在60%vol～65%vol時，應立即按口感要求掐取，此餾出液稱為原白蘭地。截取中流部分酒即轉入尾流部分，餾出液酒精度在1%vol～60%vol時獲得的酒液（酒尾），與粗餾白蘭地混合進行第二次蒸餾。酒尾部分也可以按要求單獨作為芳香水使用。

整個發酵、蒸餾、貯存期間不得使用SO2、亞硫酸、偏重亞硫酸鉀等含硫添加劑。

1.3 試驗方法

1.3.1 銅對枸杞汁發酵過程的影響

使用CuSO4·5H2O調整枸杞汁中銅離子的含量，通過發酵考察銅對枸杞發酵原酒發酵過程及感官質量的影響。先測定枸杞汁中的銅離子濃度，然后在枸杞汁中分別添加CuSO4·5H2O，以不調銅離子的枸杞汁為對照樣，做酒精發酵實驗。

1.3.2 銅對枸杞白蘭地蒸餾的影響

在枸杞白蘭地蒸餾過程中，目的是使蒸餾物中有盡可能多的芳香物質蒸餾出來，即使枸杞發酵酒中的芳香物質最大化的進入到蒸餾物中，在此過程中包含有芳香物質的析出及芳香物質的收集，過程較為復雜。本試驗的蒸餾過程中在蒸餾釜內添加不同量的CuSO4·5H2O，以改變酒液中銅的含量。通過蒸餾考察銅對枸杞白蘭地非酒精揮發物以及感官質量的影響。先測定枸杞發酵原酒中銅的含量，使用陽離子交換樹脂通過離子交換的方法使枸杞發酵原酒中銅的含量降至最低。在三角瓶中加入適量的CuSO4·5H2O，配制成銅離子的飽和溶液，每次蒸餾時將配制好的銅離子飽和溶液按比例加入枸杞發酵原酒中，以交換處理后的枸杞發酵原酒作為對照樣，做蒸餾實驗。枸杞發酵原酒加入Cu-SO4·5H2O飽和溶液后銅離子濃度見表1。

表1 枸杞發酵原酒中銅離子濃度

1.3.3 銅對枸杞白蘭地陳釀的影響

在三角瓶中加入適量的CuSO4·5H2O，配制成銅離子的飽和溶液。將枸杞白蘭地酒樣分別裝入6個500 mL旋蓋玻璃瓶中，將配制好的銅離子飽和溶液按比例加入酒樣中，配制成銅離子的濃度梯度溶液，測定銅離子含量，結果見表2，每30天對實驗酒樣攪拌3 min，12個月后組織品評小組對待試酒樣進行感官品評。

表2 枸杞白蘭地原酒中銅離子濃度

1.3.4 分析方法

感官分析、非酒精揮發物的測定：GB/T 11856—2008。

銅的測定：按照GB/T 15038—2006（二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法）測定。

2 結果與分析

2.1 銅對枸杞發酵原酒的影響

2.1.1 銅對枸杞汁發酵過程的影響

不同銅離子濃度的枸杞汁發酵過程中酵母存活率的變化見圖1。

銅是生物生長代謝必需的金屬元素，低濃度的銅離子促進釀酒酵母的代謝，但高濃度的銅離子會對酵母造成脅迫作用[4]。測定對照樣枸杞汁中銅的含量為2.1 mg/kg。從圖1可看出，隨著酒精發酵的進行，酵母存活率降低。0.01 mol/L銅離子含量的枸杞汁和對照樣枸杞汁在發酵過程中酵母存活率的變化基本一致，說明0.01 mol/L銅離子對枸杞汁酒精發酵沒有影響，但是高濃度的銅離子能夠降低發酵過程中釀酒酵母的存活率，主要原因是銅離子的脅迫作用降低了發酵過程中釀酒酵母的存活率。有研究發現，銅以釀酒酵母細胞內糖酵解途徑中的各種酶為主要目標，使細胞內蛋白質羰基化水平提高并產生毒害作用，影響了糖酵解過程的正常進行[5]。

圖1 銅離子濃度對發酵過程中酵母存活率的影響

2.1.2 銅離子對枸杞發酵原酒感官質量的影響

高質量的枸杞發酵原酒才能蒸餾出高質量的枸杞白蘭地。通過對酒精發酵結束后的枸杞發酵原酒進行感官品評發現，對照樣的發酵原酒有輕微還原味，而添加了0.01 mol/L銅離子含量的枸杞發酵原酒則沒有還原味，酒體的香氣濃郁純正，感官質量表現較好，主要原因是枸杞中含有硫，在發酵過程中會遷移或生成新的含硫的異味化合物，而硫酸銅可消除這些含硫異味化合物。

2.2 銅離子對枸杞白蘭地蒸餾的影響

2.2.1 設備對枸杞白蘭地蒸餾的影響

Luis等[6]利用銅壺和蒸餾塔對相同物料進行了蒸餾實驗，結果表明，銅壺蒸餾效果比蒸餾塔蒸餾效果要好。白蘭地中的銅主要來源于蒸餾設備。長期的生產實踐證明，使用銅制的壺式蒸餾設備，可以除去酒中的異雜味，而且銅是白蘭地陳釀成熟過程中的催化劑。

2.2.2 銅對枸杞白蘭地蒸餾的影響

枸杞發酵原酒的銅（Cu）的含量為1.82 mg/L，使用陽離子交換樹脂處理后銅（Cu）的含量為0.28 mg/L。在蒸餾釜枸杞發酵原酒中按照表1添加梯度CuSO4·5H2O飽和溶液蒸餾后，枸杞原白蘭地酒體各項指標見表3。

表3 添加CuSO4·5H2O后枸杞白蘭地指標

由表1和表3可看出，隨著添加CuSO4·5H2O飽和溶液的增多，枸杞發酵原酒中銅離子增大，經過2次蒸餾后，枸杞白蘭地原酒的非酒精揮發物也略有增加。而且隨著枸杞發酵原酒中銅離子增多，蒸餾后枸杞白蘭地原酒感官質量提高，主要表現為酒體香氣更加馥郁，口感更加醇厚甘洌。說明了銅離子對枸杞白蘭地的蒸餾起到積極作用。

2.3 銅對枸杞白蘭地陳釀的影響

陳釀12個月后組織專業品酒人員對添加不同濃度銅離子的枸杞白蘭地進行感官品評，品評結果見表4。

由表4可看出，添加CuSO4·5H2O飽和溶液后的酒樣，經過1年的貯存后，其醇香增加，說明了銅離子對枸杞白蘭地的老熟有一定的催化作用。但人工添加金屬離子的酒樣，口感粗糙，出現了較明顯的澀味，而且添加的金屬離子濃度越高，澀味更加明顯。

表4 不同銅離子濃度枸杞白蘭地陳釀后感官品評結果

3 結論

3.1 生產中要有計劃的使用銅制劑農藥，防止枸杞果實上的農藥殘留過量而影響枸杞的發酵，進而影響枸杞發酵原酒的質量，最終影響到枸杞白蘭地的品質。

3.2 枸杞汁中含有適量銅離子可提高枸杞發酵原酒的感官品質，但含量超過0.01 mol/L會影響酒精發酵的順利進行。

3.3 銅離子能影響枸杞白蘭地的蒸餾過程中非酒精揮發物的量和枸杞白蘭地原酒的感官質量，外加銅離子過多會使枸杞白蘭地原酒感官質量下降。3.4 銅離子能促進枸杞白蘭地的老熟，但人工添加到酒中的銅離子給酒體也帶來一定的澀味，使酒體口感粗糙，欠細膩。因此，為了保證枸杞白蘭地的產品質量，生產中使用銅質蒸餾設備，在蒸餾過程中自然遷移銅元素，但不宜人工添加銅元素催陳。

3.5 枸杞白蘭地生產過程中銅的含量按照食品安全地方標準DBS64/517—2016中規定，控制銅的含量不得超過6 mg/L。

[1]寧夏回族自治區衛生和計劃生育委員會.食品安全地方標準枸杞白蘭地：DBS64/517—2016[S].2016.

[2]段輝,姜忠軍.白蘭地釀造過程中礦質元素的變化[J].釀酒科技,2007(5)：108.

[3]曾英杰,許笑男,廖蕓,等.銅離子對荔枝酒降酸酵母發酵性能及醋酸代謝的影響[J].食品科技,2014(10)：44.

[4]王巧碧,趙欠,周才瓊.重金屬銅對釀酒酵母的氧化脅迫及其應用研究進展[J].釀酒科技,2016(1)：99.

[5]杜君,李海蘭,李慧,等.銅離子脅迫對葡萄汁中釀酒酵母的影響[J].中國農業科學,2010(15)：3261.

[6]HERNáNDEZ-GóMEZ L F,úBEDA J,BRIONES A.Melon fruit distillates:comparison of different distillation methods[J].Food chemistry,2003,82(4)：539-543.