發(fā)酵果酒降酸工藝優(yōu)化

馮 倩，張 燕，趙軼男

(大連民族大學(xué)，遼寧大連 116600)

發(fā)酵型果酒保留果子里面的各種天然產(chǎn)物，比如多酚類物質(zhì)以及人體所必需的氨基酸、維生素、礦物質(zhì)元素，具有很好的保健作用[1]，對(duì)我們的身體有很多益處。近年來(lái)人們養(yǎng)生意識(shí)增強(qiáng)，果酒市場(chǎng)有著良好的發(fā)展前景[2]，成為當(dāng)今研究的熱門話題。但由于發(fā)酵型果酒中含有大量有機(jī)酸主要包括檸檬酸、酒石酸、乙酸等，這些酸的存在影響果酒的口感以及不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。適當(dāng)?shù)亟o果酒降酸不僅能提升酒的口感，還能讓果酒的保存時(shí)間得到延長(zhǎng)。當(dāng)前野生果酒降酸的方法非常多，但現(xiàn)有的野生果酒降酸處理方法大多會(huì)破壞果酒中花青素含量，且降酸后影響果酒的口感。對(duì)果酒降酸工藝優(yōu)化，有利于果酒行業(yè)的發(fā)展，讓果酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到體現(xiàn)，同時(shí)延長(zhǎng)果酒的保存時(shí)間。另外，果酒降酸工藝優(yōu)化能夠減少降酸原料的使用，降低成本。

本研究以鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒為研究對(duì)象，采用化學(xué)法[3]和陰離子交換樹脂法[4]對(duì)不同的發(fā)酵果酒進(jìn)行降酸工藝優(yōu)化，通過(guò)自動(dòng)電位滴定儀分析3 種方法對(duì)4 種發(fā)酵果酒進(jìn)行降酸的程度,篩選出不同果酒降酸效果最佳的降酸工藝[5]。傳統(tǒng)的果酒降酸方法，需要消耗大量的降酸原料，對(duì)果酒口感影響很大。因此本研究從降酸原料的用量，降酸時(shí)間，原料回收，無(wú)菌控制等方面進(jìn)行優(yōu)化,針對(duì)不同種類果酒，采用最合適的降酸方法，可以大大減少對(duì)降酸原料的使用，降低降酸成本。以花青素含量較高的葡萄酒為例，采用紫外光譜法對(duì)降酸前后葡萄酒中花青素含量進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)果酒中花青素含量的變化進(jìn)行分析，篩選出不同果酒的最佳降酸工藝。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒樣：鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒、蜜桃酒（自制）。

試劑及耗材：大孔弱堿性陰離子樹脂D314(杭州爭(zhēng)光樹脂有限公司)；氫氧化鈉，分析純（天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠）；鹽酸、氯化鈉、碳酸鈣、無(wú)水碳酸鉀，分析純（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；花青素標(biāo)準(zhǔn)品（大連美侖生物技術(shù)有限公司）。

儀器設(shè)備：FR224CN 型電子天平（奧豪斯儀器上海有限公司）；自動(dòng)電位滴定儀（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；離子交換柱Φ30 mm×750 mm(廣州精科化玻儀器有限公司)；UV-2600/2700 型紫外-可見分光光度計(jì)(日本島津公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 果酒發(fā)酵工藝流程及操作要點(diǎn)

鮮果→洗凈→去皮等預(yù)處理→打漿→果膠酶處理→滅酶→粗濾取汁→果汁澄清→過(guò)濾→成分調(diào)整→控溫發(fā)酵→壓酒→陳釀→澄清→精濾→裝瓶、殺菌→成品。

挑選成熟的鳳梨、葡萄、青梅、蜜桃對(duì)其進(jìn)行洗凈、去皮、去核，果肉打漿后加果膠酶，冷凍之后粗略取汁[6]，對(duì)汁進(jìn)行脫澀澄清再過(guò)濾；過(guò)濾的汁用白砂糖調(diào)整初始糖度，接種一定量果酒酵母[7]，在22 ℃條件下進(jìn)行密閉式發(fā)酵，發(fā)酵液體不超過(guò)容器的80%，發(fā)酵一定時(shí)間完成主發(fā)酵。過(guò)濾除渣，將發(fā)酵后的果酒裝入貯酒罐密封陳釀，即后發(fā)酵。在15～18 ℃陳釀14 d[8]。70 ℃殺菌20 min，即得成品。

1.2.2 化學(xué)降酸法降酸處理

使用碳酸鈣和碳酸鉀對(duì)鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒進(jìn)行降酸處理。在燒杯里分別加入30 mL的鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒，向其中分別加入5 g/L、8 g/L、9 g/L、10 g/L的碳酸鈣和8 g/L、9 g/L、10 g/L、11 g/L 的碳酸鉀與果酒中的有機(jī)酸進(jìn)行反應(yīng)從而達(dá)到降酸效果，通過(guò)自動(dòng)電位滴定儀進(jìn)行滴定，對(duì)碳酸鈣和碳酸鉀的降酸效果進(jìn)行比較分析。

1.2.3 陰離子樹脂法降酸處理

（1）樹脂的預(yù)處理：取適量的大孔樹脂放于燒杯中，用100 g/L 的氯化鈉溶液浸泡，然后用去離子水將樹脂進(jìn)行沖洗，洗至液體清亮，再用樹脂體積4 倍左右的1 mol/L 的鹽酸溶液浸泡30 min，用去離子水洗至中性，再加入1 mol/L 的氫氧化鈉溶液浸泡30 min，用去離子水洗至中性。以此重復(fù)2～3次，最后用1 mol/L 的氫氧化鈉溶液浸泡30 min 得到OH-的陰離子型交換樹脂。

（2）離子交換降酸：將鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒依次用陰離子樹脂進(jìn)行降酸，果酒以一定的流速通過(guò)層析柱，分批收集流出液[8]。每流出30 mL記1 次，舍棄第一次的流出液，然后通過(guò)自動(dòng)電位滴定儀進(jìn)行酸度檢測(cè)。

1.2.4 花青素的檢測(cè)

將花青素標(biāo)準(zhǔn)品加水配制成0 mg/mL，0.02 mg/mL，0.04 mg/mL，0.06 mg/mL，0.08 mg/mL，0.1 mg/mL 的試劑（現(xiàn)配現(xiàn)用），用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，繪制花青素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。再將葡萄酒原液與經(jīng)過(guò)碳酸鈣、碳酸鉀、樹脂交換降酸的葡萄酒進(jìn)行稀釋40倍后，進(jìn)行花青素含量的測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)降酸法對(duì)果酒降酸的影響

分別用碳酸鈣和碳酸鉀對(duì)鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒這4 種酒降酸到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（鳳梨酒的國(guó)家降酸標(biāo)準(zhǔn)值≤15 g/L；葡萄酒國(guó)家降酸標(biāo)準(zhǔn)是≤9 g/L，青梅酒的降酸標(biāo)準(zhǔn)是≤6 g/L；蜜桃酒果酒的滴定酸在4～9 g/L）。通過(guò)酸值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所消耗碳酸鈣和碳酸鉀的量，降酸幅度取平均值進(jìn)行比較。結(jié)果見表1、表2，圖1、圖2。通過(guò)圖1、圖2 可以看出，這4 種酒中，碳酸鉀的降酸效果比碳酸鈣好，所用濃度也比碳酸鈣低。通過(guò)表1、表2 可以看出，在鳳梨酒中碳酸鈣降酸效果好，在葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒中碳酸鉀的降酸效果相對(duì)好一些。在降酸的過(guò)程中，這4 種酒的顏色基本沒有發(fā)生改變，在反應(yīng)過(guò)程中碳酸鉀全部溶于酒中并產(chǎn)生了大量氣泡，而碳酸鈣參與反應(yīng)則有沉淀產(chǎn)生。

表1 碳酸鈣對(duì)4種酒的降酸情況

2.2 陰離子交換樹脂法對(duì)果酒降酸的影響

用大孔弱堿性陰離子樹脂D314[9]對(duì)鳳梨酒、葡萄酒、青梅酒和蜜桃酒4種酒進(jìn)行降酸處理，將4種酒酸度的變化和通過(guò)層析柱的酒的體積進(jìn)行比較。由圖3 可以看出，4 種酒用陰離子交換樹脂法降酸效果各有不同，降酸效果優(yōu)劣順序?yàn)槠咸丫?、青梅酒、蜜桃酒、鳳梨酒。通過(guò)圖3 中鳳梨酒的曲線，可以看出，隨著酒體積的增大，陰離子交換樹脂法的降酸效果會(huì)減弱，說(shuō)明隨著反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到某一時(shí)刻，樹脂會(huì)達(dá)到吸附平衡。用陰離子交換樹脂法，會(huì)讓酒的酸度降低，但在降酸過(guò)程中會(huì)吸附酒中的一些有色物質(zhì)，讓酒的顏色變淺。用陰離子交換樹脂法可以對(duì)果酒降酸，但在降酸過(guò)程中會(huì)吸附有色物質(zhì)，樹脂在降酸一定程度后，會(huì)達(dá)到吸附平衡。

表2 碳酸鉀對(duì)4種酒的降酸情況

2.3 花青素含量的測(cè)定

圖1 碳酸鈣對(duì)4種果酒的降酸結(jié)果

圖2 碳酸鉀對(duì)4種酒的降酸程度

圖3 陰離子交換樹脂法對(duì)4種酒的降酸處理

原花青素（procyanidins）是一類由不同數(shù)量的單體黃烷-3-醇縮合而成的聚多酚類物質(zhì)，單體含有典型的C6-C3-C6[10]黃酮結(jié)構(gòu)，也屬于黃酮類化合物，其代謝產(chǎn)物為兒茶素和表兒茶素，具有清除自由基的功能和較強(qiáng)的抗氧化作用，是一類多酚天然抗氧化劑[11]。花青素在果酒中提高了果酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但是由于花青素極其不穩(wěn)定，在添加試劑反應(yīng)的過(guò)程中可能會(huì)破壞花青素的成分，讓其含量減少，從而讓果酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，因此花青素的檢測(cè)十分必要。花青素的含量是判斷果酒品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)[12]，花青素會(huì)受到光照、氧化還原劑等因素的影響，因此，需要對(duì)降酸后果酒的花青素含量進(jìn)行檢測(cè)。在降酸過(guò)程中加入的碳酸鈣和碳酸鉀會(huì)使花青素分解，降酸后果酒中花青素含量會(huì)減少。檢測(cè)花青素含量采用分光光度法，紫外可見分光光度計(jì)在波長(zhǎng)200～800 nm處[13]對(duì)原花青素掃描的結(jié)果見圖4。由圖4可知，原花青素在波長(zhǎng)285 nm處有最大吸光度值，因此確定最佳測(cè)定波長(zhǎng)為285 nm。

圖4 原花青素紫外吸收峰圖

在最佳測(cè)定波長(zhǎng)條件下測(cè)定不同濃度的原花青素，得到花青素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=5.02x-0.0027，相關(guān)系數(shù)為R2=0.9999,在0～0.12 mg/mL 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)花青素的線性關(guān)系良好，可以作為標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定花青素的含量（見圖5）。

葡萄酒稀釋40 倍時(shí)加入碳酸鈣、碳酸鉀、經(jīng)過(guò)陰離子樹脂，通過(guò)花青素的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出花青素的含量，見表3、圖6。

圖5 花青素標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

表3 降酸后葡萄酒中花青素含量

圖6 降酸后花青素濃度

通過(guò)表3 和圖6 可以得出，稀釋40 倍葡萄酒溶液的花青素的含量為0.115 mg/mL,加入碳酸鈣降酸后的葡萄酒的花青素含量為0.087 mg/mL，減少了24.35 %；加入碳酸鉀降酸的花青素含量為0.131 mg/mL，增加了13.91 %；陰離子樹脂處理后降酸的葡萄酒花青素含量為0.086 mg/mL,降低了25.22%。說(shuō)明葡萄酒在稀釋的過(guò)程中部分花青素被水溶解了，在降酸的過(guò)程中碳酸鈣對(duì)花青素的破壞最嚴(yán)重，其次是水，再是陰離子樹脂，最后是碳酸鉀。

3 結(jié)論

總的來(lái)說(shuō)，化學(xué)降酸法碳酸鉀和碳酸鈣對(duì)果酒都起到了降酸的作用，其中碳酸鉀降酸效果比碳酸鈣的效果好，但反應(yīng)過(guò)程中碳酸鉀與果酒沒有產(chǎn)生沉淀，而是產(chǎn)生了氣泡，其余溶于果酒中，對(duì)果酒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。用離子交換樹脂法降酸，對(duì)鳳梨酒的降酸效果不明顯，葡萄酒和青梅酒的降酸效果明顯，但會(huì)吸附酒中的有色物質(zhì)，使酒顏色變淺，影響花青素的含量。

在采用碳酸鈣和碳酸鉀降酸過(guò)程中，葡萄酒顏色較深，花青素含量比其他酒高，以葡萄酒為例檢測(cè)降酸后的花青素含量，結(jié)果表明，碳酸鈣會(huì)破壞果酒中的花青素，碳酸鉀對(duì)花青素的破壞性較小。

因此，經(jīng)過(guò)幾種方法比較，結(jié)果表明，鳳梨酒適合用11 g/L 的碳酸鉀降酸；葡萄酒適合用5 g/L 的碳酸鉀或者離子交換樹脂法降酸；青梅酒適合用離子交換樹脂法降酸；蜜桃酒適合用9 g/L 的碳酸鉀降酸。