柿子果酒的釀造技術(shù)研究

高清山，魏懷生，劉明洋

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東青州262500）

柿（persimmon）屬柿樹科，柿屬植物，是我國主要的栽培果樹之一，資源豐富。以北緯40°線為分布北限，我國以黃河流域的陜西、山西、河南、河北、山東5省栽培最多，年產(chǎn)鮮柿數(shù)億公斤，產(chǎn)量占全國的70%～80%[1-2]。經(jīng)測(cè)定，鮮柿果每100 克可食部分含蛋白質(zhì)0.67 g、脂肪 0.1 g、碳水化合物 16 g～20 g、鐵 0.2 mg、磷19 mg、鈣 10 mg、維生素 A 0.16 mg、維生素 B10.01 mg、維生素B20.02 mg。

據(jù)《本草綱目》記載和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究，柿果味甘、性寒，有清熱生津、健脾、化痰、潤(rùn)肺和鎮(zhèn)咳的作用，對(duì)老年人滯呆、神經(jīng)衰弱、腫瘤等有明顯療效[3]。由于鮮柿太澀，不能直接食用，且較難貯藏，目前只食用一些處理后的軟柿或加工成柿餅，導(dǎo)致柿子的價(jià)值被低估，限制了柿果業(yè)的發(fā)展。

為了提高柿果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，必須開發(fā)它的應(yīng)用新領(lǐng)域，進(jìn)行深加工。柿子果酒是柿子深加工的一個(gè)重要發(fā)展方向，傳統(tǒng)生產(chǎn)柿子酒的方式主要采用蒸餾法和泡制法，而釀造型果酒才是果酒業(yè)發(fā)展的方向。柿子自身的生物學(xué)特性是單寧和果膠含量高，釀造型果酒帶有強(qiáng)烈的澀味[4]，且甲醇含量比較高。所以，釀造柿子果酒的研究不多，缺乏成熟工藝。針對(duì)這一問題，本研究從脫澀、保藏技術(shù)、除甲醇、發(fā)酵等環(huán)節(jié)，對(duì)柿子果酒的釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)柿子釀造型果酒，不僅有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，而且實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

小萼子柿果：山東青州王墳鎮(zhèn)；釀酒酵母1450：齊魯工業(yè)大學(xué)；安琪酵母BV818、安琪酵母RV171：安琪酵母股份有限公司；液體果膠酶30 000 u/mL：山東隆科特酶制劑有限公司。

1.1.2 主要設(shè)備及儀器

HR2056/90 攪拌榨汁機(jī)：荷蘭皇家飛利浦公司；LDZH-150L 高壓滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；HJ-4S恒溫水浴鍋、DHP-500 恒溫培養(yǎng)箱：常州市中貝儀器有限公司；ZA220R4 分析天平：上海贊維衡器有限公司；SUB-80 手持糖量計(jì)：上海精密儀器儀表有限公司；酒精計(jì)：河北省武強(qiáng)縣華鵬儀器儀表廠；PHSB-320 型pH 計(jì)：上海博取儀器有限公司；UV1801 型紫外可見分光光度計(jì)：上海元析儀器有限公司；FA2204B 電子天平：上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；GC-2014C 氣相色譜儀：日本島津；巴氏循環(huán)除甲醇設(shè)備[5]：山東皇尊莊園山楂酒有限公司。

1.2 方法

1.2.1 分析方法

酒精度測(cè)定：GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；總糖測(cè)定：GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；甲醇測(cè)定：GB5009.266-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中甲醇的測(cè)定》；pH 值測(cè)定：GB 5009.237-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品pH 值的測(cè)定》[6]。

1.2.2 工藝流程

采摘→分選→保藏→脫澀→加水打漿→酶解→榨汁→調(diào)酸→循環(huán)噴淋脫甲醇→成分的調(diào)整→前發(fā)酵→后發(fā)酵→下膠→陳釀→冷凍澄清→成品調(diào)配→過濾→殺菌→灌裝→貯存

1.2.3 操作要點(diǎn)

1.2.3.1 采摘

選擇柿果在磚紅色、肉質(zhì)即將軟化時(shí)采收。

1.2.3.2 分選

去掉霉?fàn)€及有病蟲害的柿果。

1.2.3.3 保藏

將柿果放置-25 ℃左右的冷庫中24 h～48 h，待柿子完全凍硬后放進(jìn)-15 ℃～-20 ℃冷庫中貯藏。

1.2.3.4 脫澀

將柿子從冷庫中取出，用自來水洗凈，除去果柄及花盤，讓其恢復(fù)到自然溫度，再浸入40 ℃～45 ℃溫水中處理24 h，除去澀味[7]。

1.2.3.5 打漿

加入占柿子重量40 %～60 %的純凈水，加入50 mg/kg～70 mg/kg 的焦亞硫酸鈉，用破碎機(jī)破碎，使用榨汁機(jī)打漿。

1.2.3.6 渣汁的分離

破碎后，柿漿中加0.6 mL/L～0.8 mL/L 液體果膠酶，在 40 ℃～50 ℃條件下酶解 6 h～10 h，使果膠分解，果汁黏度下降后壓榨汁。

1.2.3.7 調(diào)酸

用山楂調(diào)整酸度，方法是將山楂清洗后，按料水質(zhì)量比為1∶0.5 的比例加入90 ℃～100 ℃熱水中保溫5 min～10 min，趁熱打漿，用山楂漿調(diào)整柿子漿液的pH 3～5[8]。

1.2.3.8 脫甲醇

將調(diào)酸后的柿子漿液泵入真空泵脫氣循環(huán)系統(tǒng)中，在 60 ℃～85 ℃、-0.06 MPa～-0.08 MPa 條件下處理5 h～8 h，得除醇柿汁。

1.2.3.9 糖的調(diào)整

加入蔗糖濃縮汁，調(diào)整柿汁糖度為 19°Bx～25°Bx。

1.2.3.10 前發(fā)酵

按照5%～10%的人工培養(yǎng)酵母液，在19 ℃～25 ℃的溫度條件下進(jìn)行發(fā)酵。每天測(cè)定含糖量，當(dāng)含糖量在 12 g/L 以下，結(jié)束發(fā)酵[9]。

1.2.3.11 后發(fā)酵

當(dāng)發(fā)酵醪經(jīng)過7 d～10 d 時(shí)，用硅藻土過濾機(jī)進(jìn)行分離，分離后，將所得的酒液放在密閉的不銹鋼發(fā)酵罐中進(jìn)行溫度為16 ℃～20 ℃的后發(fā)酵，時(shí)間為25 d～30 d。

1.2.3.12 下膠

在加膠前，先把明膠用冷水浸泡24 d，使之膨脹并除去雜質(zhì)，然后將其在10 倍～12 倍的55 ℃的熱水中充分溶解，再根據(jù)試驗(yàn)所確定的明膠用量，緩緩加入需處理的柿子原酒中，強(qiáng)烈攪拌，使之快速均勻。下膠溫度 15 ℃～18 ℃，明膠用量 0.1 g/L～0.15 g/L，隔氧一個(gè)星期后分離過濾。

1.2.3.13 陳釀

后發(fā)酵結(jié)束后，原酒中的非溶解性的物質(zhì)大量沉淀，立即進(jìn)行換罐（桶）、添罐（桶）等操作。陳釀溫度為15 ℃～18 ℃，酒窖須保持一定溫度、濕度，通風(fēng)并注意衛(wèi)生。

1.2.3.14 冷凍澄清

陳釀后，采用直接冷凍或間接冷凍的方式，冷凍處理的溫度應(yīng)高于柿子原酒的冰點(diǎn)溫度，一般應(yīng)高出0.5 ℃～1 ℃，冷凍處理時(shí)間為 5 d～7 d，之后精濾。

1.2.3.15 成品調(diào)配

主要調(diào)配酒精含量、糖、酸等指標(biāo)。酒精含量的調(diào)整最好用同品種蒸餾酒或脫臭酒精。

1.2.3.16 過濾

采用膜過濾機(jī)把沉淀物、酵母菌、細(xì)菌過濾掉，保證柿子果酒的穩(wěn)定性，過濾膜的精度在0.2 μm～0.45 μm。

1.2.3.17 灌裝

采用直接冷凍法或間接冷凍法，冷凍處理的溫度應(yīng)高于柿子原酒的冰點(diǎn)溫度，一般應(yīng)高出0.5 ℃～1 ℃，冷凍處理時(shí)間為 5 d～7 d，后用精度為 0.2 μm～0.45 μm的膜進(jìn)行過濾并灌裝。

1.2.3.18 貯存

貯存?zhèn)}庫應(yīng)清潔干燥、通風(fēng)良好。酒箱避日光直射，保存溫度為5 ℃～25 ℃為宜。

1.2.4 柿汁發(fā)酵培養(yǎng)基的制備

將山楂清洗后，按料水質(zhì)量比為1∶0.5 的比例加入100 ℃熱水中保溫5 min，趁熱打漿。選取脫澀后的柿果，加入占柿子重量40%的純凈水，加入60 mg/kg的焦亞硫酸鈉，用破碎機(jī)破碎，榨汁機(jī)打漿。柿漿中加8 mL/100 L 果膠酶，在50 ℃條件下酶解5 h，促使果膠分解，果汁黏度下降后壓榨汁。用備好的山楂汁調(diào)整酸度pH4.0，加入0.4 g/L 的明膠，先用溫純凈水溶解，緩緩倒入柿汁中，并不斷快速攪拌，粗濾。用糖度計(jì)檢測(cè)柿汁初始糖度，加入白砂糖把柿汁糖度調(diào)整為21°Bx。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)，確定其他工藝條件不變，以發(fā)酵溫度、接種量、pH 值、SO2添加量為4 個(gè)試驗(yàn)因子，選取3 個(gè)水平，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)。正交因素水平表見表1。

表1 酒精發(fā)酵正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Alcohol fermentation orthogonal test factor level

1.2.6 果酒品質(zhì)分析

1.2.6.1 感官評(píng)定

根據(jù)果酒品質(zhì)評(píng)定常規(guī)方法，采用綜合評(píng)分法。主要對(duì)果酒的色澤、澄清度、亮度、風(fēng)味等因素，綜合考慮，給出客觀評(píng)價(jià)。滿分以100 分計(jì)，隨機(jī)選取20 名相關(guān)專業(yè)人員和食品專業(yè)的學(xué)生鑒別品嘗后打分，取其平均值。

1.2.6.2 理化指標(biāo)

酒精度：酒精比重計(jì)法；糖度：折光計(jì)法[10]；總糖（以葡萄糖計(jì)）測(cè)定：直接滴定法[11]。

1.2.6.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)、大腸桿菌及致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌）按GB/T 4789.25-2003《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)酒類檢驗(yàn)》的規(guī)定執(zhí)行[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 果膠酶用量的確定

把柿子打漿，量取1 L 柿子汁，調(diào)整柿子pH4.0，常溫下按照 0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL/L 的量加入液體果膠酶，酶解6 h 后，壓榨出汁，測(cè)出汁率見表2。

表2 液體果膠酶對(duì)出汁率的影響Table 2 Effect of liquid pectinase on juice yield

由表2 可以看出，隨著果膠酶添加量的增加，出汁率在增加。當(dāng)果膠酶添加量達(dá)到0.6 mL/L 時(shí)，出汁量增加的趨勢(shì)減緩，考慮成本因素，以柿漿中加0.8 mL/L的果膠酶量最為適宜。

2.2 脫甲醇時(shí)間的確定

根據(jù)脫氣設(shè)備所能達(dá)到的能力、安全性及耐用性，確定脫氣的壓力以-0.08 MPa 為宜；根據(jù)既利于殺菌，又利于減少營(yíng)養(yǎng)的損失，確定脫氣溫度為65 ℃左右。在此條件下，脫氣時(shí)間與甲醇的關(guān)系見表3。

表3 脫氣時(shí)間對(duì)甲醇的影響Table 3 Effect of degassing time on methanol

參照GB 15037-2006《葡萄酒》，紅葡萄酒中的甲醇含量必須小于或等于400 mg/L。由表3 看出，在壓力-0.08 MPa、溫度65 ℃條件下，脫氣時(shí)間應(yīng)大于5 h。

2.3 釀酒酵母的篩選

配制12%的白砂糖溶液，加熱到30 ℃后，分裝三角瓶，分別接入3 種酵母，恒溫振蕩培養(yǎng)30 min，使菌種活化，菌種量為 1.0 ×107cfu/mL[13]。取 9 只 250mL三角瓶，分成3 組，分別裝入150mL的發(fā)酵培養(yǎng)基，分別取3 種活化酵母15mL接入發(fā)酵管柿汁發(fā)酵培養(yǎng)基中，置于22 ℃恒溫箱中發(fā)酵，觀察整個(gè)過程發(fā)酵狀況[14]，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)酒度，殘?zhí)且姳?。

表4 液態(tài)發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Experimental results of liquid fermentation

發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果表明：3 種酵母中，對(duì)柿汁的發(fā)酵能力為安琪酵母BV818＞1450 酵母＞安琪酵母RV171。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

選取安琪牌酵母BV818 發(fā)酵菌種，發(fā)酵溫度、接種量、pH 值、SO2添加量為影響因子，調(diào)整發(fā)酵液含糖量為21°Bx，以第7 天的乙醇體積分?jǐn)?shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定最佳發(fā)酵條件。正交試驗(yàn)結(jié)果見表5，方差分析見表6。

表5 中分析表明，4 個(gè)因素影響乙醇體積分?jǐn)?shù)的主次順序?yàn)?A（發(fā)酵溫度）＞C（pH 值）＞D（SO2添加量）＞B（接種量），即發(fā)酵溫度對(duì)乙醇體積分?jǐn)?shù)影響最大，最佳水平組合為A2B2C3D3。由表6 的進(jìn)一步方差分析證實(shí)，發(fā)酵溫度影響最大，且達(dá)到顯著水平，其它均未達(dá)到顯著水平。根據(jù)方差分析和極差分析的結(jié)果，確定柿子果酒發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)為：發(fā)酵溫度為26 ℃、接種量 8%、pH4.0、SO2添加量為 80 mg/L。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)Table 5 Orthogonal test results

表6 方差分析表Table 6 Variance analysis

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

制備柿汁，調(diào)整柿汁pH4.0，分成等量3 份，按照SO2添加量為80 mg/L，接種量為8%，在26 ℃條件下發(fā)酵，第7 天測(cè)定發(fā)酵液乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為12.0%vol、11.9%vol、12.1%vol，均值為 12.0%vol，均不低于正交試驗(yàn)中任一組的乙醇產(chǎn)量，說明發(fā)酵工藝比較穩(wěn)定。

2.6 產(chǎn)品品質(zhì)

2.6.1 感官指標(biāo)

香氣：具有柿子和山楂的清爽果香及酒香；味道：口感純正、酸度適宜、醇厚協(xié)調(diào)、無異味；風(fēng)格：具有柿子發(fā)酵酒的典型風(fēng)格。

2.6.2 理化指標(biāo)

酒度（20 ℃）：9%～14%（體積分?jǐn)?shù)）；糖分以葡萄糖計(jì)：≤12 g/L，總酸以檸檬酸計(jì)：1 g/L～5 g/L；揮發(fā)酸以醋酸計(jì)：≤1 g/L；干浸出物：≥14 g/L；甲醇：≤400 mg/L。

3 結(jié)論

用柿果釀造柿子果酒工藝中，柿果打漿后應(yīng)加入0.8 mL/L 液體果膠酶，出汁量最多；柿汁中含有大量甲醇，應(yīng)在壓力-0.08 MPa、溫度65 ℃條件下，循環(huán)脫氣時(shí)間應(yīng)大于5 h，考慮到能量的消耗可能造成成本的上升，建議脫氣時(shí)間不超過8 h。3 種釀造菌種中最佳菌種為安琪酵母BV818；柿子果酒發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)為：發(fā)酵溫度為 26 ℃、接種量 8%、pH4.0、SO2添加量為80 mg/L。

4 討論

1）柿子果季節(jié)性強(qiáng)，不易保存，深加工不能做到周年生產(chǎn)。將柿果速凍后恒溫冷藏，盡最大限度保存了柿果的營(yíng)養(yǎng)，使柿子酒周年生產(chǎn)的原料供應(yīng)有了保障。

2）柿果中果膠含量很高，影響出汁率。在柿汁中加入果膠酶將果膠物質(zhì)分解，使果汁達(dá)到澄清從而提高產(chǎn)酒率。但果膠水解時(shí)生成的甲醇會(huì)顯著超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)[1]。本工藝采用真空泵循環(huán)脫氣技術(shù)，可以降低甲醇含量、脫氣時(shí)間越長(zhǎng)、甲醇含量越低，此方法可以使柿子果酒甲醇含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。但脫氣中維生素C 損失較大，可采用調(diào)配時(shí)再加入的辦法解決。

3）果酒品質(zhì)的穩(wěn)定需要一定的酸度，一般用檸檬酸等進(jìn)行調(diào)酸。該工藝采用山楂漿調(diào)酸，避免了使用添加劑調(diào)酸，產(chǎn)品純天然環(huán)保，口感更好、顏色更鮮艷，富含氨基酸、黃酮、微量元素等各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，感官更好。但是，柿子果酒的穩(wěn)定性不如葡萄酒，仍需在工藝上進(jìn)一步探討[15]。

4）利用柿子釀造果酒存在著諸多問題，如：柿子果酒專用酵母的研究還不多，市場(chǎng)缺乏優(yōu)質(zhì)柿子果酒酵母；除甲醇技術(shù)雖然解決了柿子釀造果酒的問題，但除甲醇過程能破壞柿子的部分營(yíng)養(yǎng)；研究柿酒的風(fēng)味物質(zhì)組成及保持等[16]。今后應(yīng)加大這方面的研究，為柿子酒釀造工藝改進(jìn)提供支撐。