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、糖果以及糕點的著色，不僅可以抗氧化，還可提高食品營養(yǎng)價值。國內(nèi)外關(guān)于黑枸杞進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間后服用，但該法處理時間長，營養(yǎng)成分攝取不完全，而且溫度過高會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。黑枸杞果酒符合當今酒類消費所倡導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、恒溫水浴鍋、發(fā)酵罐、酒精計、pH計、紫外分光光度計、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）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行10倍稀釋，用721 型紫外分光光度計在波長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

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，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)酵醪液的理化指標進行跟蹤檢測，并做詳細記錄。當還原糖降到4 g/L 以下時，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。

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進行壓榨。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、細菌等微生物。

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

1.5 單因素試驗

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)酵溫度為因素進行試驗，考察其對黑枸杞發(fā)酵酒綜合感官指標的影響。

1.6 正交實驗

表1 黑枸杞發(fā)酵正交實驗因素水平設(shè)計

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，在前期實驗的基礎(chǔ)上選用L9(34)正交試驗，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）為試驗因素，每個因素取3個水平（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，對影響黑枸杞發(fā)酵酒的釀造條件進行考察，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 ℃條件下進行發(fā)酵至自然終止。試驗結(jié)果見表2。

由表2 可看出，使用BDX 酵母，發(fā)酵時間較短，產(chǎn)生揮發(fā)酸含量較低，自然終止發(fā)酵時，糖度轉(zhuǎn)化完全。將4 種酵母發(fā)酵的酒樣進行感官評定，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，感官評定分數(shù)較高。

使用不同酵母發(fā)酵黑枸杞果酒時，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 以上的時間。EC1118 酵母在起酵后發(fā)酵過于旺盛，糖度下降比較快，整個發(fā)酵過程變化劇烈，后期發(fā)酵較慢。使用BDX 酵母進行發(fā)酵，第2 天起酵，發(fā)酵第15 天時糖度發(fā)酵完全，酒精發(fā)酵自然終止，整個發(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)酵時間適中，酒的風味最好。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

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 ℃條件下進行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對3份酒樣進行感官品評鑒定，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，復(fù)水比例太小或者太大，黑枸杞果酒的感官評定分數(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 ℃條件下進行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對6 份酒樣進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。到達最高點后，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)境保護和設(shè)備性能方面有了大幅提升。該廠能夠?qū)瘜W試劑進行循環(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 ℃條件下進行酒精發(fā)酵。在發(fā)酵結(jié)束后對6 份酒樣進行理化檢測及感官品評鑒定，結(jié)果見表5。

補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)酵的時間以及酒精度也隨之增大。當白砂糖添加量達到240 g/L 時，結(jié)合黑枸杞汁自身的糖度，黑枸杞汁糖度較高，此時酵母發(fā)酵出現(xiàn)延滯，因此發(fā)酵時間延長并且發(fā)酵不完全留有較高殘?zhí)?。白砂糖添加量?80 g/L 時，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 ℃范圍條件下進行發(fā)酵，結(jié)果見表6。

果酒的發(fā)酵是一個復(fù)雜的過程，發(fā)酵過程中溫度會對發(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，進而影響發(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，當發(fā)酵溫度較低時，發(fā)酵時間長且發(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，感官評定分數(shù)較低。發(fā)酵溫度較高時，發(fā)酵時間短，也表現(xiàn)為酒體果香減弱，口感有水煮味，當發(fā)酵溫度為24 ℃±2 ℃時，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)酵進行4 因素、3 水平的正交試驗，以酒體的綜合感官評定分數(shù)來確定最佳的黑枸杞果酒發(fā)酵工藝，試驗結(jié)果與分析見表7。

表7 黑枸杞果酒發(fā)酵的正交試驗分析表

通過對正交試驗結(jié)果進行極差分析，可知各因素對黑枸杞果酒發(fā)酵影響的大小順序為：C＞A＞D＞B，即黑枸杞果酒發(fā)酵時白砂糖添加量對發(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 ℃，補加白砂糖200 g/L，將溫度控制在22 ℃±2 ℃條件下恒溫發(fā)酵進行試驗驗證，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)。試驗酒體檢測結(jié)果見表8。

表8 黑枸杞果酒驗證試驗結(jié)果

2.7 最佳澄清劑的選擇試驗

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行單一及復(fù)配試驗，并對處理后的酒體進行穩(wěn)定性試驗及感官品評。澄清劑的選擇主要考慮其不會影響酒體的感官質(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]。試驗結(jié)果見表9。

表9 表明，單獨使用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)。主要是因為其他澄清處理方案中的澄清劑種類以及澄清劑用量不科學，導致對黑枸杞果酒中的色素等酚類物質(zhì)絮凝吸附嚴重，使酒體顏色變淺、香氣變?nèi)?、口感變單薄?/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見表10，衛(wèi)生指標符合GB 2758《發(fā)酵酒衛(wèi)生標準》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

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。