紅棗山楂果酒的釀造工藝優化

姜興旭，張陽陽，朱 靜*，王榮榮，張永耀

（信陽農林學院，河南 信陽 464000）

山楂含酸較多，能開胃健脾，且富含黃酮類物質，具有滋陰補陽、補氣養血等功效，對心血管系統有明顯的藥理作用，是常見的果酒原料[1-3]。紅棗作為中國傳統養生食材，營養豐富，富含氨基酸、黃酮類及微量元素等多種營養物質，干棗肉的含糖量高達70%，有較大市場潛力[4]。紅棗果酒在我國研究較早，工藝上普遍參考葡萄酒釀造工藝，進行改進[5]。優化方向如紅棗原料預處理方法[6-8]、生產菌選育[9-11]、酒體穩定性[12]等。此外，在果酒功能性測定[13]、風味物質研究[14]和復合紅棗果酒釀造工藝等方面亦有較多成果。沙棘紅棗[15]、黑蒜紅棗[16]、紅棗枸杞沙棘[17]、桂花紅棗[18]、蜂蜜紅棗[19]等復合果酒的研發既豐富了果酒品種，又提高了營養價值，滿足市場需求。紅棗和山楂作為果酒釀造常用原料，混合后口感酸甜、營養豐富。因此，本試驗選擇紅棗和山楂為原料釀造果酒，從原料配比、料水比、初始糖度和酵母添加量四個方面進行單因素試驗，在此基礎上完成正交試驗并研究其功能性，以期完善紅棗山楂果酒工藝，為后續試驗提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅棗：產自河北省阜平縣；光輝山楂：產自山西運城市；安琪葡萄酒果酒專用酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖（食品級）：信陽西亞超市；檸檬酸、果膠酶（50.0 U/g）、碳酸氫鈉、偏重亞硫酸鉀、蘆丁、硝酸鋁（均為分析純）：上海國藥化學試劑集團公司。

1.2 儀器與設備

凱氏氨氮蒸餾裝置：天長市科儀實驗設備有限公司；SW-CJ-1C型雙人雙面超凈工作臺：蘇州凈化設備有限公司；XPS-150-BS-II生化培養箱：上海康華生化儀器制造有限公司；ZG-TP201精密天平：武漢松靖電器有限公司；DZKW電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫療儀器有限公司；MAS TER-53M型手持糖度計：上海滬粵明科技儀器有限公司；紫外可見分光光度計：上海菁華科技儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅棗山楂果酒的釀造工藝

原料選取→預處理→熱水浸提→混合→打漿→果膠酶處理→調糖→調酸→添加SO2→接種酵母→主發酵→過濾→后發酵→澄清→陳釀→殺菌→成品

1.3.2 操作要點

原料選取：選取果粒大且飽滿、無蟲眼霉變鮮亮的干紅棗，山楂選取顏色為鮮紅、色澤鮮亮、個體大無霉變的新鮮果實。

預處理、熱水浸提：將紅棗用40～50 ℃溫水浸泡10 min，使其變得新鮮，體積膨脹達到原有的品質后，然后將其切片去核進行處理；將山楂果洗凈用50 ℃左右的溫水進行浸泡5 min左右，取出之后將山楂去除果梗后，然后將其切片去核進行處理。

打漿：將處理好的紅棗與山楂分別按照不同比例加入到榨汁機中，按照1∶3（g∶mL）的料水比進行混合打漿備用。

果膠酶處理：以0.5 g/L果膠酶的添加量加入到打好的果漿中，在38 ℃的培養基中酶解4 h，以提高果漿的出汁率。

調糖、調酸：將處理好的果漿調初始糖度為21 °Bx，pH值4.0。

添加SO2：以0.108 g/L的添加量在處理好的果漿中加入偏重亞硫酸鉀進行攪勻。

接種酵母：將酵母倒入30 ℃左右的溫水中活化開以提高酵母的活動性，以0.2 g/L的添加量加入果漿中攪勻。

發酵：將處理好的發酵液用紗布封口。根據預試驗結果，設置發酵溫度28 ℃條件下發酵7 d。

1.3.3 試驗設計

首先以紅棗山楂配比（2.0∶1.0、2.5∶1.0、3.0∶1.0、3.5∶1.0、4.0∶1.0）、料水比（1.0∶2.0、1.0∶2.5、1.0∶3.0、1.0∶3.5、1.0∶4.0（g∶mL））、初始糖度（17°Bx、19 °Bx、21 °Bx、23 °Bx、25 °Bx）和酵母添加量（0.15 g/L、0.20 g/L、0.25 g/L、0.30 g/L、0.35 g/L）為單因素，在發酵溫度28 ℃，發酵液pH 4.0的條件下按1.3.1的工藝流程進行發酵。再以單因素試驗為基礎，以紅棗山楂配比（A）、料水比（B）、初始糖度（C）和酵母添加量（D）為評價因素設計4因素3水平正交試驗（表1），以果酒蒸餾所測得的酒精度為指標進行比較，確定果酒發酵最佳工藝。

表1 發酵條件優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test for fermentation conditions optimization

1.3.4 理化指標測定及感官評價方法

總糖：按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的直接滴定法測定[20]；總酸：按照GB/T15038—2006的酸堿滴定法[20]；酒精度：酒精比重計法[20]；總黃酮：參照張雪等[21-22]的方法，以蘆丁作為標品繪制標準曲線y=0.074 6x+0.000 7，R2=0.997 1，計算總黃酮含量。

感官評價方法：由6位具有相關經驗的專業人員組成品酒小組，從外觀、香氣、滋味、典型性進行綜合評價，取其平均值作為評分結果（滿分100分）[20]。感官評分標準見表2。

表2 紅棗山楂果酒感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards of jujube-hawthorn wine

2 結果與分析

2.1 不同原料配比對紅棗山楂酒品質的影響

原料配比是影響紅棗山楂酒品質的重要因素，影響成品酒的理化指標和感官評分。不同原料配比對紅棗山楂酒的影響見表3。由表3可知，總糖、總酸和pH的含量隨著原料比例的變化逐漸上升，酒精度隨著原料比重的變化呈先升高后下降的趨勢，在原料比例為3∶1時，達到最高為10.7%vol，感官評分也最高為84分，此時果酒酒精度適中，品質最佳。紅棗含糖量高，隨著其在原料比例中的增加，底物含糖量增加，發酵結束時，總糖隨之增加。紅棗過多時，含糖量過高，影響發酵，導致酒精度下降。且棗味會掩蓋山楂和果酒風味，甚至略帶苦味[23]。紅棗本身含有的大量果膠和蛋白質，過多時酒體易形成絮狀物沉淀，過少則酒色偏黃，影響品質。因此，紅棗山楂的最佳配比為3.0∶1。

表3 不同原料比對紅棗山楂酒品質的影響Table 3 Effect of different raw material ratio on the quality of jujube-hawthorn wine

2.2 不同料水比對紅棗山楂酒品質的影響

合適的料水比確保原料中營養成分的充分溶出和成酒品質。不同料水比對紅棗山楂酒品質的影響見表4。由表4可知，隨著加水量的增加，總糖含量持續下降，由初始的7.1 g/L降至4.4 g/L，pH和總酸也相應降低。酒精度隨著加水量的增加呈先增加后降低的趨勢，在料水比1∶3.0（g∶mL）時達到10.6%vol，此時果酒酒精度適中，品質最佳，感官評分為80分。因此，選擇料水比1∶3.0為最佳比例。

表4 不同料水比對紅棗山楂酒品質的影響Table 4 Effect of different liquid-solid ratios on the quality of jujube-hawthorn wine

2.3 不同初始糖度對紅棗山楂酒品質的影響

糖是酒精發酵的重要基質，初始糖度影響酵母菌的繁殖代謝。按照不同初始糖度進行發酵，結果見表5。

表5 不同初始糖度對紅棗山楂酒品質的影響Table 5 Effect of different initial sugar contents on the quality of jujube-hawthorn wine

由表5可知，隨著初始糖度的增加，總酸、pH和總糖持續增加，酒精度呈先升高后下降的趨勢。隨著初始糖的增加，發酵液底物得到了充足的營養物質，pH、總酸和總糖不斷升高。果酒在釀制過程中糖轉化為酒精，除了初始糖度外，還需考慮糖化酶和釀酒酵母的活性，含糖量過高時活性受到抑制，影響發酵，導致酒精度下降。且糖作為提高風味與酒精度的物質，適量添加改善酒體品質，針對紅棗山楂果酒釀造過程出現的苦味，也有一定改善。初始糖度21°Bx時，酒精度最大，達到10.7%vol，所得果酒色澤棗紅，口感較好，感官評分為83分。因此，選擇初始糖度為21°Bx。

2.4 不同酵母接種量對紅棗山楂酒品質的影響

酵母接種量是影響紅棗山楂酒品質的重要因素，不同酵母接種量對紅棗山楂酒的影響見表6。由表6可以看出，隨著接種量的增加，pH、總糖、總酸和酒精度均呈上升趨勢。發酵期間，果漿在接種量0.10 g/L條件下，發酵液分層不明顯，無明顯的發酵氣泡出現；在接種量0.20 g/L條件下發酵時有氣泡出現，口感最佳，發酵時有氣泡出現，發酵液分層較好；在0.30 g/L接種量下發酵時有大量氣泡出現，分層明顯，且口感較好，感官評分為88分；而在0.35 g/L接種量下糖分大部分被用來生長繁殖，使得酒精度無法達到預期。因此，選擇酵母接種量為0.30 g/L。

表6 不同酵母接種量對紅棗山楂酒品質的影響Table 6 Effect of different yeast inoculum on the quality of jujube-hawthorn wine

2.5 正交試驗優化釀造工藝條件

從單因素試驗結果中得到紅棗山楂配比（A）、料水比（B）、初始糖度（C）和酵母接種量（D）的最適范圍，由此設計酒精發酵正交試驗，根據各處理條件對紅棗山楂果酒進行發酵后蒸餾所測得的酒精度來進行比較，確定酒精發酵的最佳處理條件組合。紅棗山楂果酒酒精發酵的正交試驗結果見表7，方差分析結果見表8。

表7 發酵條件優化正交試驗結果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal test for fermentation conditions optimization

續表

表8 正交試驗結果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表7通過比較各條件的極差（R）值，可得各條件對紅棗山楂發酵影響主次順序為D＞A＞B＞C，說明酵母接種量對紅棗山楂果酒的影響最大，且影響顯著（P＜0.05）。其次是原料配比，再次是料水比，最后是初始糖度。紅棗山楂果酒的最優水平為A2B2C2D2。由于正交試驗最優水平A2B2C2D2與酒精度的最優水平A2B3C1D2不完全一致，為了判斷這兩種組合有無顯著性的差異，所以對這兩組試驗進行驗證，結果見表9。

表9 驗證性試驗結果Table 9 Results of validation trials

由表9可知，最優組合為A2B2C2D2的綜合評分最高，總酸、總糖和總黃酮含量也相對較高，且各項指標數值也均比A2B3C1D2數值高，酒樣透明度較好，呈棗紅色，酒體豐滿，酸甜適宜、爽口，后味較持久。

故紅棗山楂果酒的最佳配方為紅棗山楂配比3∶1，料水比1∶3（g∶mL），初始糖度21 °Bx，酵母添加量0.3 g/L。在該處理條件下發酵所得的果酒酒精度可達12.2%vol，總酸4 g/L，總糖7 g/L，總黃酮25 mg/mL。酒體澄清度高，風味及口感都非常好。大腸菌群≤5 MPN/100 mL，菌落總數≤50 CFU/mL，致病菌無檢出，符合國家相關標準。

3 結論

本試驗選擇紅棗和山楂為原料釀造果酒，確定最佳工藝條件為：紅棗山楂配比3∶1，料水比1∶3（g∶mL），初始糖度21°Bx，酵母添加量0.3 g/L。在pH 4.0、28 ℃下發酵7 d，所制得的紅棗山楂果酒酒度可達12.2%vol，總黃酮含量25 mg/mL。紅棗與山楂中都富含黃酮類物質，具有良好的保健功能?；旌瞎圃诒ＷC黃酮含量的同時，綜合了兩者的口感，降低了初始糖度，緩解了紅棗酒的苦味。成品酒液呈棗紅色，色澤鮮亮，澄清透明，具有濃郁的紅棗山楂的香味，酒體醇厚，是一種酸甜適中的低酒精度的混合果酒。