黑枸杞果酒的釀造工藝研究

董建方

（寧夏紅枸杞產(chǎn)業(yè)有限公司，寧夏中寧 755100）

黑枸杞為茄科枸杞屬植物，含有枸杞多糖、氨基酸、甜菜堿、胡蘿卜素、煙酸等多種維生素以及Mn、Cr、Zn、Cu、Mg、Ca、Ge、Co 等微量元素。更重要的是，黑枸杞富含花青素，其具有預(yù)防心腦血管疾病，提高視力，降低血脂，抗癌、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗腫瘤、抗炎癥、抗衰老、抗癌和抗輻射等功能[1-3]。

除了藥用價(jià)值外，黑枸杞還被廣泛加入到食品制作過程中，比如一些飲料、果醬、糖果以及糕點(diǎn)的著色，不僅可以抗氧化，還可提高食品營養(yǎng)價(jià)值。國內(nèi)外關(guān)于黑枸杞進(jìn)一步加工的研究很少，目前市場出現(xiàn)的黑枸杞相關(guān)產(chǎn)品主要是黑枸杞干果，用開水或溫水浸泡一段時(shí)間后服用，但該法處理時(shí)間長，營養(yǎng)成分?jǐn)z取不完全，而且溫度過高會(huì)破壞黑枸杞中的花青素；或者是以原果、壓片、泡酒、酵素、口服液的加工方式進(jìn)行深加工，但是這些方法均不能有效保留黑枸杞的花青素含量，而且產(chǎn)品的口感、衛(wèi)生狀況及添加劑含量等均不理想。

黑枸杞發(fā)酵酒是以黑枸杞干果為原料經(jīng)復(fù)水浸泡發(fā)酵而成的酒精飲料，其酒精度低，保留了枸杞原有的多糖、氨基酸和礦物質(zhì)等，具有調(diào)節(jié)人體新陳代謝、促進(jìn)血液循環(huán)、控制體內(nèi)膽固醇水平、抗衰老等醫(yī)療保健作用。黑枸杞果酒符合當(dāng)今酒類消費(fèi)所倡導(dǎo)的以低酒精度取代高酒精度、果酒取代糧食酒的潮流。

1 材料與方法

1.1 原輔料

黑枸杞（青海、新疆、寧夏野生或人工種植黑枸杞），白砂糖（市售云南一級白砂糖），檸檬酸（市售食品添加劑）。

酵母由上海杰兔工貿(mào)有限公司提供；焦亞硫酸鉀由濰坊凱澤釀酒材料有限公司提供；果膠酶由湖南尤特爾生化有限公司提供。

1.2 主要儀器與設(shè)備

板框過濾機(jī)、恒溫水浴鍋、發(fā)酵罐、酒精計(jì)、pH計(jì)、紫外分光光度計(jì)、酒精蒸餾裝置。

1.3 分析方法[4]

酒精度的測定：蒸餾法。

總酸的測定：滴定法。

總糖（以葡萄糖計(jì)）的測定：斐林試劑法。

色度的測定：采用比色法測定，取少量酒樣經(jīng)0.45 μ m 孔徑有機(jī)濾紙過濾，測定其pH 值,并配制與酒樣pH 值相同的緩沖溶液對過濾酒體進(jìn)行10倍稀釋，用721 型紫外分光光度計(jì)在波長420 nm 和波長520 nm 處用1 cm 比色皿分別測吸光度值，并將兩者值相加，即得待測液的色度A 值，以蒸餾水作空白參照[5]。

感官分析：根據(jù)GB/T 15038—2006 葡萄酒、果酒通用分析方法中的感官分析法，分別從色澤、香氣、滋味及典型性對黑枸杞果酒進(jìn)行感官評定。

1.4 工藝流程及方法

1.4.1 工藝流程

1.4.2 操作要點(diǎn)

黑枸杞干果：黑枸杞干果選用青海、新疆、寧夏野生或人工種植黑枸杞，要求黑枸杞呈黑色或紫黑色類圓形小顆粒狀，顆粒大小基本一致，具有黑枸杞應(yīng)有的滋味和氣味，無異味。

復(fù)水浸泡：將黑枸杞干果投入夾層鍋中或提取罐中，加入一定質(zhì)量的純凈水，進(jìn)行升溫、攪拌。

打漿：使用果漿泵將復(fù)水黑枸杞和黑枸杞浸提液泵入打漿機(jī)，將枸杞破碎成小顆粒，邊破碎邊往果漿泵的收集槽添加果膠酶，破碎完成后加入40～60 mg/L的二氧化硫。

調(diào)漿：在已破碎的黑枸杞醪液中加入所需的檸檬酸、白砂糖進(jìn)行調(diào)配，循環(huán)均勻。

浸漬發(fā)酵：泵入罐容60 %～70 %的黑枸杞醪液，加入活性干酵母觸發(fā)酒精發(fā)酵，發(fā)酵期間每天循環(huán)發(fā)酵液3 次，每次45 min。若溫度超過要求溫度，則用冷媒降溫或淋水降溫。每天對發(fā)酵醪液的理化指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測，并做詳細(xì)記錄。當(dāng)還原糖降到4 g/L 以下時(shí)，即酒精發(fā)酵結(jié)束，測定總糖、總酸、酒精度、揮發(fā)酸以及二氧化硫等指標(biāo)。

分離壓榨：發(fā)酵完成后先從發(fā)酵罐底閥分離自流酒，后將黑枸杞皮渣置入氣囊壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨。將自流酒和壓榨酒混合滿罐密閉存放，調(diào)整酒液使游離二氧化硫濃度≥30 mg/L。

澄清穩(wěn)定處理：每千升酒液加入3～5 個(gè)新鮮的雞蛋清，要求將分離出的鮮蛋清加入2%的食用氯化鈉混合均勻，循環(huán)酒液時(shí)緩慢加入，混合均勻，靜置10～15 d。

粗濾：對澄清穩(wěn)定處理的的黑枸杞果酒用硅藻土進(jìn)行過濾，主要除去懸浮大顆粒物質(zhì)。

冷凍：將過濾后的酒液在-3 ℃～-4 ℃冷凍罐中冷處理10～15 d，促使在低溫條件下不穩(wěn)定的成分析出。

同溫過濾：冷處理后，將冷凍酒體在同溫條件下選用0.65～0.85 μ m 紙板過濾，以除去冷凍過程中析出的不穩(wěn)定成分。

除菌過濾：灌裝前使用0.22 μ m 微孔膜過濾，過濾除去酵母、細(xì)菌等微生物。

灌裝：采用無菌冷灌裝技術(shù)灌裝，有效保護(hù)果香不散失和色素的不被破壞。

1.5 單因素試驗(yàn)

選取黑枸杞發(fā)酵用活性干酵母型號、黑枸杞汁復(fù)水比例、浸提溫度、白砂糖添加量、發(fā)酵溫度為因素進(jìn)行試驗(yàn)，考察其對黑枸杞發(fā)酵酒綜合感官指標(biāo)的影響。

1.6 正交實(shí)驗(yàn)

表1 黑枸杞發(fā)酵正交實(shí)驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)

表2 不同酵母對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

為確定釀造工藝的最優(yōu)條件，在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上選用L9(34)正交試驗(yàn)，以直接影響釀造的黑枸杞汁復(fù)水比例（A）、浸提溫度（B）、蔗糖添加量(C)、發(fā)酵溫度（D）為試驗(yàn)因素，每個(gè)因素取3個(gè)水平（具體見表1），以黑枸杞發(fā)酵酒的綜合感官品評為考察指標(biāo)，對影響黑枸杞發(fā)酵酒的釀造條件進(jìn)行考察，確定最佳釀造工藝條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 最佳釀酒活性干酵母的篩選

將黑枸杞添加12 倍質(zhì)量的純凈水在40 ℃條件下復(fù)水浸泡1 h后打漿，添加果膠酶和二氧化硫，補(bǔ)加150 g/L 的白砂糖，分別接入4 種已活化好的酵母，酵母添加量為0.3 g/L，在溫度為25～30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵至自然終止。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2 可看出，使用BDX 酵母，發(fā)酵時(shí)間較短，產(chǎn)生揮發(fā)酸含量較低，自然終止發(fā)酵時(shí)，糖度轉(zhuǎn)化完全。將4 種酵母發(fā)酵的酒樣進(jìn)行感官評定，用BDX 酵母發(fā)酵的黑枸杞果酒呈深紫色、有濃郁的黑色漿果的香氣、酒香、果香馥郁舒適、柔和協(xié)調(diào)，感官品評結(jié)論優(yōu)于其他3 種酵母發(fā)酵的黑枸杞果酒，感官評定分?jǐn)?shù)較高。

使用不同酵母發(fā)酵黑枸杞果酒時(shí)，發(fā)酵過程中總糖的變化見圖1，在24 h 的發(fā)酵過程中RC212 酵母和CSM 酵母起酵較慢，在第3 天有發(fā)酵跡象，發(fā)酵周期較長，需要21 h 以上的時(shí)間。EC1118 酵母在起酵后發(fā)酵過于旺盛，糖度下降比較快，整個(gè)發(fā)酵過程變化劇烈，后期發(fā)酵較慢。使用BDX 酵母進(jìn)行發(fā)酵，第2 天起酵，發(fā)酵第15 天時(shí)糖度發(fā)酵完全，酒精發(fā)酵自然終止，整個(gè)發(fā)酵過程比較平穩(wěn)。

圖1 不同酵母發(fā)酵過程中總糖的變化

由以上試驗(yàn)分析可知，BDX 酵母在黑枸杞果酒的發(fā)酵過程中起酵較快，發(fā)酵平穩(wěn)，發(fā)酵時(shí)間適中，酒的風(fēng)味最好。所以在黑枸杞果酒的發(fā)酵中首選使用BDX酵母。

2.2 黑枸杞最佳復(fù)水比例試驗(yàn)

將黑枸杞分別添加10 倍、15 倍和20 倍質(zhì)量的純凈水，在40 ℃條件下復(fù)水浸泡1 h 后打漿，補(bǔ)加白砂糖150 g/L，加入0.3 g/L 的BDX 酵母在溫度為25～30 ℃條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對3份酒樣進(jìn)行感官品評鑒定，品評結(jié)果見表3。

從表3 可看出，黑枸杞干果復(fù)水浸提時(shí)，復(fù)水比例太小或者太大，黑枸杞果酒的感官評定分?jǐn)?shù)都較低。復(fù)水比例太小不能將黑枸杞的各類呈香呈味物質(zhì)充分提取，隨著復(fù)水比例加大，會(huì)將黑枸杞干果中的糖、花青素以及其他營養(yǎng)成分稀釋，最終發(fā)酵而成的黑枸杞果酒表現(xiàn)為香氣弱，口感單薄。

2.3 不同浸提溫度對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

將黑枸杞分別添加15 倍質(zhì)量的純凈水，在30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃條件下復(fù)水浸泡1 h后打漿，分別補(bǔ)加白砂糖150 g/L，加入0.3 g/L的BDX 酵母在溫度為25～30 ℃條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對6 份酒樣進(jìn)行理化檢測及感官品評鑒定，結(jié)果見表4。從表4 看出，黑枸杞復(fù)水浸提溫度沒有對發(fā)酵的時(shí)間和酒精度產(chǎn)生影響。黑枸杞中的花色苷是極易溶于水的，花色苷對溫度非常敏感，隨著溫度升高，花色苷逐漸溶出，含量升高,發(fā)酵后的黑枸杞果酒色度也逐漸增大。到達(dá)最高點(diǎn)后，可能是由于花色苷的穩(wěn)定性較差，受到空氣、溫度等原因的影響，含量有所下降，發(fā)酵后的黑枸杞果酒色度也逐漸降低。隨著浸提溫度升高，黑枸杞果酒的果香減弱，口感有水煮味，感官品評得分降低。

歐安諾表示，該廠使用了大量創(chuàng)新技術(shù)，在安全性、環(huán)境保護(hù)和設(shè)備性能方面有了大幅提升。該廠能夠?qū)瘜W(xué)試劑進(jìn)行循環(huán)使用，從而使氨使用量降低75%，硝酸使用量降低50%，碳酸鉀使用量降低60%，用水量降低90%。該廠還大量采用了自動(dòng)化儀表和控制技術(shù)。

表3 不同復(fù)水比例黑枸杞果酒的感官品評結(jié)果

表4 不同浸提溫度對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

2.4 白砂糖添加量對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

將黑枸杞分別添加15 倍質(zhì)量的純凈水，在50 ℃條件下復(fù)水浸泡1 h 后打漿，分別補(bǔ)加白砂糖120 g/L、150 g/L、180 g/L、210 g/L、240 g/L。加入0.3 g/L 的BDX 酵母在溫度為25～30 ℃條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對6 份酒樣進(jìn)行理化檢測及感官品評鑒定，結(jié)果見表5。

補(bǔ)加白砂糖主要是為了提高黑枸杞果酒的酒精度和調(diào)整口感，糖在酵母菌的作用下轉(zhuǎn)換為酒精并生成其他的副產(chǎn)物。從表5 看出，隨著白砂糖添加量增大，黑枸杞果酒發(fā)酵的時(shí)間以及酒精度也隨之增大。當(dāng)白砂糖添加量達(dá)到240 g/L 時(shí)，結(jié)合黑枸杞汁自身的糖度，黑枸杞汁糖度較高，此時(shí)酵母發(fā)酵出現(xiàn)延滯，因此發(fā)酵時(shí)間延長并且發(fā)酵不完全留有較高殘?zhí)恰０咨疤翘砑恿繛?80 g/L 時(shí)，酵母的代謝物充分形成，酒香突出，酒體醇厚協(xié)調(diào)，感官評定得分較高。

2.5 發(fā)酵溫度

將黑枸杞分別添加15倍質(zhì)量的純凈水，在50 ℃條件下復(fù)水浸泡1 h 后打漿，補(bǔ)加白砂糖180 g/L，加入0.3 g/L 的BDX 酵母，待發(fā)酵原液起酵后將酒精發(fā)酵溫度控制在16 ℃±2 ℃、20 ℃±2 ℃、24 ℃±2 ℃、28 ℃±2 ℃范圍條件下進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果見表6。

果酒的發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的過程，發(fā)酵過程中溫度會(huì)對發(fā)酵產(chǎn)生很大影響，從而引起發(fā)酵體系產(chǎn)生一定波動(dòng)，進(jìn)而影響發(fā)酵液中的酒精含量以及活性物質(zhì)的溶出率和穩(wěn)定性等。低溫時(shí)酵母對乙醇的敏感性較弱。在一定溫度范圍內(nèi)，酵母發(fā)酵速度隨溫度升高而加快。溫度高時(shí)發(fā)酵周期縮短，酵母活力高，發(fā)酵徹底，最終生成酒精濃度高。發(fā)酵溫度低時(shí)有利于酯類物質(zhì)的形成，能賦予其水果香。另外，低溫發(fā)酵減少了酵母膠體物質(zhì)的產(chǎn)生，有利于酒的澄清[6]。由表6 可看出，當(dāng)發(fā)酵溫度較低時(shí)，發(fā)酵時(shí)間長且發(fā)酵不完全，發(fā)酵過程中產(chǎn)揮發(fā)酸較高，酒體果香減弱，口感酸，感官評定分?jǐn)?shù)較低。發(fā)酵溫度較高時(shí)，發(fā)酵時(shí)間短，也表現(xiàn)為酒體果香減弱，口感有水煮味，當(dāng)發(fā)酵溫度為24 ℃±2 ℃時(shí)，發(fā)酵速度平緩，可以使各種雜菌對枸杞酒可能帶來的干擾和影響降至最低，而且可以最大程度的保留枸杞的果香，黑枸杞果酒感官評分較高。

表5 不同白砂糖添加量對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

表6 不同發(fā)酵溫度對黑枸杞果酒發(fā)酵的影響

2.6 優(yōu)化發(fā)酵工藝

為了進(jìn)一步優(yōu)化黑枸杞果酒的發(fā)酵工藝，按照表1 對黑枸杞果酒的發(fā)酵進(jìn)行4 因素、3 水平的正交試驗(yàn)，以酒體的綜合感官評定分?jǐn)?shù)來確定最佳的黑枸杞果酒發(fā)酵工藝，試驗(yàn)結(jié)果與分析見表7。

表7 黑枸杞果酒發(fā)酵的正交試驗(yàn)分析表

通過對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，可知各因素對黑枸杞果酒發(fā)酵影響的大小順序?yàn)椋篊＞A＞D＞B，即黑枸杞果酒發(fā)酵時(shí)白砂糖添加量對發(fā)酵影響最大，復(fù)水比例和發(fā)酵溫度對發(fā)酵的影響其次，復(fù)水浸提的溫度影響最小。按最優(yōu)水平的最佳發(fā)酵條件組合為A2B2C3D2。采用最佳工藝條件按照黑枸杞∶水為1∶15 的比例復(fù)水浸提黑枸杞，浸提溫度為50 ℃，補(bǔ)加白砂糖200 g/L，將溫度控制在22 ℃±2 ℃條件下恒溫發(fā)酵進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，在此條件下，發(fā)酵得到的黑枸杞果酒呈深紫色、有濃郁的黑色漿果香氣、酒香、果香馥郁舒適、柔和協(xié)調(diào)，感官品評結(jié)論較優(yōu)。試驗(yàn)酒體檢測結(jié)果見表8。

表8 黑枸杞果酒驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

2.7 最佳澄清劑的選擇試驗(yàn)

為了使產(chǎn)品有較好的澄清度及穩(wěn)定性，我們使用蛋清粉(A）、明膠(B)、膨潤土(C)3 種澄清劑對黑枸杞果酒進(jìn)行單一及復(fù)配試驗(yàn)，并對處理后的酒體進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)及感官品評。澄清劑的選擇主要考慮其不會(huì)影響酒體的感官質(zhì)量，要使酒體清亮、有光澤、穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性的鑒定方法為：將酒體加熱至80 ℃，保溫0.5 h 后自然降溫至常溫，72 h 后觀察酒體的清亮程度及沉淀析出情況[7]。試驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 表明，單獨(dú)使用0.3 g/L 蛋清粉、0.5 g/L 蛋清粉和1.0 g/L膨潤土，以及0.1 g/L蛋清粉和0.8 g/L膨潤土、0.1 g/L 明膠和1.0 g/L 膨潤土配合使用，澄清處理得到的黑枸杞果酒均能保持良好的澄清度和穩(wěn)定性。只有使用0.3 g/L 蛋清粉澄清處理后的黑枸杞果酒清亮透明，有良好的穩(wěn)定性，而且感官品評結(jié)果較優(yōu)。主要是因?yàn)槠渌吻逄幚矸桨钢械某吻鍎┓N類以及澄清劑用量不科學(xué)，導(dǎo)致對黑枸杞果酒中的色素等酚類物質(zhì)絮凝吸附嚴(yán)重，使酒體顏色變淺、香氣變?nèi)酢⒖诟凶儐伪　?/p>

3 結(jié)論

3.1 利用研究所得工藝流程和參數(shù)，研制出的黑枸杞果酒其理化指標(biāo)見表10，衛(wèi)生指標(biāo)符合GB 2758《發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

3.2 所得黑枸杞果酒呈深紫色、有濃郁的黑色漿果香氣、酒香、果香馥郁舒適、柔和協(xié)調(diào)。

表9 不同澄清劑對黑枸杞果酒的影響

表10 黑枸杞果酒理化指標(biāo)

3.3 黑枸杞果酒的最佳發(fā)酵條件為：黑枸杞復(fù)水比例為1∶15，浸提溫度為50 ℃，補(bǔ)加白砂糖200 g/L，將溫度控制在22 ℃±2 ℃條件下恒溫發(fā)酵。

3.4 黑枸杞果酒的最佳澄清方案為使用0.3 g/L 蛋清粉澄清處理。