紅棗酒釀造酵母的篩選及發酵工藝研究

賈智勇，閆宗科，任金玫，劉 迪，陳 雪，王 珍

（陜西西鳳酒股份有限公司，陜西鳳翔 721406）

紅棗起源于我國黃河中上游流域，具有較高的營養保健價值[1]，由于紅棗采收期短，采收高峰期大量的果實被浪費且后加工、貯藏技術匱乏，嚴重制約了紅棗產業的發展。本研究項目針對佳縣紅棗多糖、黃酮等功效成分含量較高的特點，將其直接發酵生產紅棗果酒，一方面，紅棗酒酒精度低、營養價值高，適合大多數人飲用；另一方面，延長紅棗加工產業鏈，一定程度上解決紅棗滯銷難題。

1 材料與方法

1.1 材料

耗材：佳縣有機油棗、紗布、發酵桶、偏重亞硫酸鉀、蔗糖、果膠酶。

釀酒酵母:RV171、低醇甜型釀酒活性干酵母NSD（安琪酵母公司）。

非釀酵母：055、漢遜193（H）、NY16、VIC、137（企業技術中心提供）。

1.2 試驗方法

1.2.1 酵母的活化

釀酒酵母：稱取所需活性干酵母，加入10倍重量的糖液，在35～40℃水浴中活化15 min，待有大量泡沫產生時攪拌接種。

非釀酵母：一級：YPD平板劃線培養，30℃培養箱中培養48 h。

二級：從一級種子培養基上挑取6～8個單菌落，接入100 mL滅過菌的棗汁中，置于120 r/min的搖床中，20℃培養24 h。計數后接種。

1.2.2 酵母的初篩

在棗汁自然pH條件下接種酵母，單菌發酵2個處理，分別接種RV171、NSD；混菌發酵5個處理，先分別接種055、NY16、漢遜H、VIC、137，48 h后接種RV171釀酒酵母。控制發酵溫度20～25℃，發酵過程中測定發酵液還原糖、總酸等指標；發酵結束后測定棗酒還原糖殘留量、總酸、酒度、黃酮、甲醇及雜醇油含量，并進行感官品評，研究不同的酵母菌種對棗酒品質的影響。

1.2.3 初篩酵母的耐受性測定

（1）對初步所選的非釀酵母進行酒精和高糖耐受性測定。將活化好的非釀酵母按106cfu/mL接種量接入滅過菌的不同乙醇濃度（3%vol、6%vol、9%vol、12%vol）和葡萄糖濃度(160 g/L、210 g/L、260 g/L、310 g/L)的YPD液體培養中，分別恒溫靜置培養，每隔4 h觀察產氣情況，3 d后在600 nm條件下測其吸光度。

（2）釀酒酵母與非釀酵母相互作用的研究。將初選的非釀酵母均勻涂布于YPD固體培養基上，1 h后接入RV171菌株的單菌落菌餅，25℃恒溫培養箱中靜置培養，觀察有無抑制作用。

1.2.4 紅棗酒主發酵工藝的研究

從蒸煮處理[2]、料液比、初始糖度及加糖方式、果膠酶添加環節、終止發酵方法、貯存容器選擇等方面出發，探索紅棗酒生產的最佳生產工藝。

2 結果與分析

2.1 釀酒用酵母的初篩（圖1、圖2）

從圖1可以看出，不同酵母及其組合處理對棗汁中還原糖的分解速度和利用率不同，其中安琪果酒酵母RV171還原糖降低速度較快，所發酵的棗酒中殘糖的含量最低，其他5種組合還原糖降低速率大體一致，相對較慢。NSD菌株組起酵速度慢，發酵不徹底。發酵速度對果酒影響較大，發酵速度過快,果酒香氣較差，發酵速度過慢，發酵不徹底。適宜的酸度能更好的平衡果酒的口感，其在4～5 g/L之間時，棗酒口感較好。

圖1 不同酵母及其組合對棗酒還原糖的影響

圖2 不同酵母及其組合對棗酒總酸的影響

從圖2可看出，不同酵母在發酵過程中產酸量有所差異，這7種組合所產的酒酸度在4.5～6.5 g/L之間，其中RV171+H、RV171+VIC、NSD處理總酸產量較低，均在5 g/L以下。RV171+NY16、RV171+137、RV171+055總酸產量相對較大，其中RV171+NY16混釀組的棗酒總酸達6.3 g/L以上。

由圖3可知，7種酵母組合所釀的紅棗果酒甲醇的含量在0.15～0.35 g/L之間，說明它們各自對甲醇的生成能力不同。其中RV171、RV171+137組所產紅棗酒中甲醇含量均在0.3 g/L以上，其他5種菌株及組合的甲醇含量相差不大。故可從RV171+H、RV171+VIC菌株組合中篩選。

圖3 不同酵母及其組合對棗酒甲醇含量的影響

經過感官評定（滿分100分），RV171+VIC、RV171+137所釀的酒酸味不足、澀味較重，口感欠協調，RV171+NY16所釀的酒酸苦味較重，而RV171+H和NSD釀造的低度紅棗果酒略甜，口感酸甜較協調，感官評定分數也相對較高，分別為86分和84分，綜合考慮各指標，確定RV171+H為最適合釀造低度紅棗果酒的酵母（表1）。

表1 不同酵母發酵的紅棗果酒的品質比較

2.2 初選酵母的性能測定

非釀酵母（H/漢遜193酵母）的耐受性測定結果（表2、表3、圖4）

表2 菌株H的酒精耐受性(產氣情況)

菌株H漢遜193的酒精耐受性一般，當酒精度＞9%vol時，菌株生長及起酵受到抑制；當酒精度＞12%vol時，明顯受到抑制。隨著葡萄糖濃度的增加，菌株的起酵延遲，在高糖濃度為310 g/L時，產氣較慢，起酵慢，菌體量較少，但仍能完成發酵。綜合以上，漢遜193菌株可以耐受9%vol的酒精，耐受310 g/L葡萄糖。試驗通過將H與RV171先后接在同一固態培養基上，發現培養基上沒有產生透明的無菌生長區域、無抑菌斑出現，沒有觀察到兩種酵母之間有嗜殺作用。綜上，確定本次釀造用菌株為R+H混合發酵。

表3 菌株H的高糖耐受性(產氣情況)

圖4 菌株的酒精度和高糖耐受性

2.3 紅棗酒主發酵工藝的研究

2.3.1 蒸煮處理的選擇（圖5、圖6）

圖5 蒸煮處理對棗酒還原糖含量的影響

從圖5可以看出，蒸煮處理的發酵液在18 d左右時基本上發酵結束，發酵較徹底，而未經蒸煮處理的組在23～25 d時才能基本發酵結束。另外，蒸煮組前期還原糖下降較未蒸煮組慢，可能是因為蒸煮處理使得棗中大量的糖迅速溶解于棗汁中，對酵母的起酵有一定的延緩作用，但是對整個發酵過程沒有影響。從圖6可以看出，蒸煮處理能夠降低棗酒中的甲醇[3]、正丙醇含量，提高棗酒中的乙酸乙酯含量。且通過感官品評發現，未蒸煮的組別，酒體呈淺黃色，棗香不明顯且有異臭味。蒸煮處理的棗酒呈棕紅色，棗香濃郁、口感協調。

圖6 蒸煮處理對棗酒色譜指標的影響

2.3.2 料液比的選擇（圖7、圖8）

圖7 不同料液比對棗酒發酵中還原糖的影響

圖8 不同料液比對棗酒發酵中總酸的影響

由圖7、圖8可知，料液比對發酵周期、酒的品質有直接影響，在初始理論糖度設定相同的情況下，料液比越大，發酵速率越快；料液比越小，發酵越不徹底。在1∶2料液比中，發酵至10 d時，發酵已基本終止，1∶5料液比中，發酵至30 d時，殘糖含量仍在50 g/L左右。另外，相比于蔗糖，菌株更易利用棗中的糖，試驗選擇1∶3為適宜的料液比。

圖9 添加不同果膠酶對棗酒還原糖的影響

圖10 添加不同果膠酶對棗酒色譜指標的影響

2.3.3 果膠酶及果膠酶添加環節的選擇（圖9、圖10）由圖9、圖10可知，發酵前加入2種果膠酶，酵母起酵快，但總體發酵周期一致。前期加入RF果膠酶能降低棗酒甲醇含量，但在品評時發現，該棗酒偏黃色，果香和酒香不足。加之，未加果膠酶釀制的棗酒甲醇含量較低，且評分較高，故選擇發酵前期不加入果膠酶，僅在發酵結束后加入MH果膠酶用于棗酒澄清。

2.3.4 終止發酵方法的確定（表4）

表4 不同終止發酵方式對棗酒品質的影響

由表4可以看出，巴氏殺菌結合SO2添加法與冷藏處理結合SO2添加法制得的成品酒感官評分均較高，其色澤呈淺紅棕色，澄清透明，果香濃郁，有典型的半甜型酒風格。故這兩種方法為較理想的發酵終止方法。

表5 不同貯存容器對棗酒品質的影響

2.3.5 不同貯存容器對棗酒品質的影響（表5）

綜合分析，選擇橡木桶為棗酒后熟的貯存容器。

3 結論

通過試驗，得到紅棗酒最佳生產工藝：紅棗蒸煮、破碎為2～3瓣、不去核，按紅棗3倍重量加水，一次性補糖至可溶性固形物含量達21 g/100 mL，順序接種H和RV171酵母混菌發酵，監控發酵溫度、還原糖、總酸變化，至棗汁中還原糖含量為30～40 g/L時，采用巴氏殺菌結合SO2添加法終止發酵，分離過濾，添加MH果膠酶澄清、過濾，橡木桶貯存。經過工藝的細化改良，本試驗釀造的紅棗酒甲醇含量低、黃酮含量高，酒體呈淺紅棕色，澄清透明，有濃郁的紅棗香氣和協調的酒香，具有典型的發酵棗酒風格。