紅棗酒釀造工藝的研究

趙中勝，楊晨辰，富維納，劉永慧，賈友峰，李拖平

（遼寧大學(xué)食品科學(xué)與工程系，遼寧沈陽 110036）

紅棗（Zizyphus jujube dates）為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Zizyphus jujube Mill）植物棗樹的成熟果實[1-2]，是我國的特產(chǎn)果品，素有“木本糧食，滋補(bǔ)佳品”之稱[3]，棗中除含有糖、蛋白質(zhì)、脂肪外，還含有豐富的VC，VB1，以及Ca，F(xiàn)e，Zn，P 等微量元素及大棗多糖、蘆丁、皂苷、環(huán)磷酸腺苷（CAMP）及環(huán)磷酸鳥苷（CGMP）等大量生物活性成分，具有很高的營養(yǎng)和藥用價值[4-6]。近年來，隨著我國實施退耕還林的政策，棗樹在黃河流域進(jìn)一步成為生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兼用樹種，產(chǎn)量也急劇增加，棗的深加工已成為棗產(chǎn)業(yè)化的重要課題[3]。紅棗酒是以紅棗為原料發(fā)酵而成的果酒，酸甜適口，優(yōu)雅細(xì)膩，并保留了紅棗原有的風(fēng)味和營養(yǎng)功能成分，具有降低高血壓和肝硬化，提高機(jī)體免疫力等多種生理功能[7-8]等功效。本文以黃河灘棗為主要原料，采用傳統(tǒng)發(fā)酵法，對紅棗酒的發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行了研究，旨在為紅棗酒的開發(fā)提供理論與技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料

紅棗（黃河灘棗）：市購。

1.1.2 試劑

果膠酶：肇東市日成酶制劑有限公司；干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.1.3 主要儀器

SL202K 電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C 精密pH 計：上海安亭科學(xué)儀器；手持糖度計、722N 分光光度計：上海精密科學(xué)儀器有限公司；SHH 生化培養(yǎng)箱：鞏義市英峪予華儀器廠。

1.2 紅棗酒發(fā)酵工藝流程

紅棗→挑選→清洗→浸泡→破碎去核→加水打漿→酶解→冷卻→成分調(diào)整→添加SO2→接種酵母→主發(fā)酵→分離取酒→后發(fā)酵→倒酒→陳釀→澄清→調(diào)配→裝瓶→成品

1.2.1 操作要點

1）酶解：紅棗果漿中加入0.08%果膠酶在50 ℃條件下酶解5 h。

2）調(diào)配：酶解后的紅棗果漿冷卻調(diào)整糖度為20oBrix，加入適量二氧化硫。

3）酵母活化：按一定比例加入5%的糖水在38 ℃條件下活化30 min，冷卻至28 ℃～30 ℃?zhèn)溆谩?/p>

4）主發(fā)酵：將活化好的酵母加入紅棗果漿中，混合均勻，在18 ℃～26 ℃發(fā)酵。

5）后發(fā)酵：當(dāng)可溶性固形物含量﹤1%時，分離酒中沉淀物，在18 ℃左右進(jìn)行后發(fā)酵。

1.3 檢測方法

可溶性固形物用手持折光儀測定；色值以樣品在425 nm 的吸光度來表示[9]；酵母數(shù)用血球計數(shù)板計數(shù)；還原糖測定采用3，5-二硝基水楊酸法[10]測定；酒精度采用GB/T 15038-2006《比重計法》[11]測定；高級醇的采用GB/T 15038-2006《比色法》[11]測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 料水比對紅棗酒品質(zhì)的影響

紅棗中的汁液含量少，通過浸提可使棗中大量的可溶性固形物和還原糖等營養(yǎng)成分溶出，確定最佳的料水比，可為棗酒發(fā)酵提供良好的營養(yǎng)環(huán)境[12-13]。料水比對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響如圖1 所示。

圖1 料水比對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響Fig.1 Effect of the ratio of materials and water on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates

當(dāng)料水比為1 ∶5 g/mL 時，紅棗果漿中可溶性固形物含量隨時間變化下降速度緩慢，而料水比為1 ∶1 g/mL與1 ∶3 g/mL 的紅棗果漿，在發(fā)酵初期下降速度較快而后期趨于平穩(wěn)。表1 為料水比對紅棗酒品質(zhì)的影響。

結(jié)果表明，隨著棗汁料水比的增加，還原糖、色值和高級醇含量依次降低而pH 依次升高。從口感上來說料水比為1 ∶1 g/mL 的棗酒缺少柔和性，有刺喉感；料水比為1 ∶3 g/mL 的棗酒柔和爽口，酸甜適度；料水比為1 ∶5 g/mL 的則口味平淡。綜上所述，確定紅棗酒釀造的最佳料水比為1 ∶3 g/mL。

表1 料水比對紅棗酒品質(zhì)的影響Table 1 Effect of ratio of materials and water on the qualities of zizyphus jujube dates wine

2.2 pH 對紅棗酒品質(zhì)的影響

pH 對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響如圖2 所示。

圖2 pH 對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of pH on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates

不同pH 對紅棗酒可溶性固形物含量的影響不大。表2 為pH 對紅棗酒品質(zhì)的影響。

表2 pH 對紅棗酒品質(zhì)的影響Table 2 Effect of pH on the qualities of zizyphus jujube dates wine

結(jié)果表明，pH 為3.2 的棗酒高級醇含量較高，棗酒澀味稍重；pH 為3.8 的棗酒，色值和還原糖含量較高，但由于pH 值高容易引起雜菌污染，不利于保持酒的生物穩(wěn)定性[14]，所以最終選擇pH 3.5 為紅棗酒發(fā)酵的最佳條件。

2.3 SO2添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響

果酒生產(chǎn)中添加SO2可以抑制雜菌污染，有助于減少原料營養(yǎng)成分如氨基酸、VC等的損失[15]，保持酒的香氣[16]，但過量的SO2會對果酒質(zhì)量及人體健康產(chǎn)生不良影響[17]。在本實驗中，對棗酒的發(fā)酵狀態(tài)進(jìn)行觀察的結(jié)果表明，SO2添加量對紅棗發(fā)酵酒的起酵時間有一定的影響。在SO2添加量為30 mg/L 時，起酵時間推遲約0.5 d；SO2為60 mg/L 時起酵時間推遲1 d；90 mg/L SO2起酵時間推遲1.5 d。也就是說，SO2的添加量越大，起酵所需時間越長。圖3 為SO2添加量對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響。

圖3 SO2添加量對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of dose of SO2on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates

結(jié)果表明，可溶性固形物含量的下降速度隨SO2添加量的增大而減小，但對最終含量未有影響。不同SO2添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響如表3 所示。

表3 不同SO2添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響Table 3 Effect of dose of SO2on the qualities of zizyphus jujube dates wine

隨著SO2添加量的增加，最終酒度和還原糖、高級醇、色值差異并不明顯。綜合成品酒的風(fēng)味等因素認(rèn)為60 mg/L 的SO2為紅棗酒發(fā)酵的適宜添加量。

2.4 酵母添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響

酵母的添加量過高或過低都會影響發(fā)酵酒的質(zhì)量，接種量過高，發(fā)酵速度快，不利于棗酒風(fēng)味的形成；接種量過低，雜菌易于生長，降低棗酒的品質(zhì)[18-19]。酵母添加量對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響如圖4 所示。

圖4 酵母添加量對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of yeast inoculums on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates

對本實驗的紅棗酒而言，酵母添加量越大，發(fā)酵速度相應(yīng)增加，主發(fā)酵初期可溶性固形物含量下降越明顯，酵母將醪液中的糖分轉(zhuǎn)化為酒精的能力增強(qiáng)。表4 為酵母添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響。

表4 酵母添加量對紅棗酒品質(zhì)的影響Table 4 Effect of yeast inoculums on the qualities of zizyphus jujube dates wine

表4 結(jié)果表明，酵母添加量0.25 g/L 棗酒的還原糖含量高而酒精度低，這是由于酵母添加量過大，增值后酵母中老細(xì)胞比例較大，致使酵母活力低，在發(fā)酵過程中將還原糖轉(zhuǎn)化為酒精的能力弱。從酒的色澤和澄清度來看，隨著酵母添加量的增加，色值幾乎未變，而澄清度依次增加。綜合這些結(jié)果認(rèn)為，0.20 g/L 酵母用量的紅棗酒的酒度高，色度適中，酒體呈透明的棗紅色，為適宜的添加量。

2.5 發(fā)酵溫度對紅棗酒品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響見圖5，發(fā)酵溫度對紅棗酒品質(zhì)的影響見表5。

圖5 發(fā)酵溫度對紅棗發(fā)酵過程中可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effect of fermentation temperatures on soluble solids content in the fermentation of zizyphus jujube dates

表5 發(fā)酵溫度對紅棗酒品質(zhì)的影響Table 5 Effect of different fermentation temperatures on the qualities of zizyphus jujube dates wine

結(jié)果表明，紅棗在18 ℃下發(fā)酵時，可溶性固形物的降低速度較慢，周期長，且最終酒度低。而較高的發(fā)酵溫度（26 ℃）雖然起酵速度快，但棗酒的苦味較重，色澤較深，酒體透光率低。綜合起酵速度與成品酒的品質(zhì)指標(biāo)認(rèn)為，22 ℃發(fā)酵的棗酒發(fā)酵周期適中，產(chǎn)酒率高，感官品質(zhì)較好。

2.6 紅棗酒發(fā)酵工藝參數(shù)的綜合優(yōu)化

在以上單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，對pH，SO2添加量，酵母添加量、發(fā)酵溫度進(jìn)行L9（34）正交優(yōu)化實驗的結(jié)果如表6 所示。按極差大小得出各因素對酒度影響的順序為發(fā)酵溫度＞酵母添加量＞pH＞SO2添加量。說明發(fā)酵溫度為影響紅棗酒發(fā)酵的主要因素。因此，確定紅棗酒的發(fā)酵最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度為22 ℃，酵母接種量0.20 g/L，SO2添加量為60 mg/L，調(diào)節(jié)pH為3.5。

表6 紅棗酒發(fā)酵正交試驗結(jié)果Table 6 The orthogonal test results of zizyphus jujube dates wine

3 結(jié)論

以黃河灘棗為原料，通過單因素與正交試驗，確定出紅棗酒釀造的最佳料水比為1 ∶3 g/mL，并認(rèn)為發(fā)酵溫度和酵母接種量是影響紅棗酒發(fā)酵品質(zhì)的主要因素。一系列的實驗結(jié)果表明，紅棗酒發(fā)酵的最適溫度為22 ℃、酵母接種量為0.20 g/L、SO2添加量為60mg/L、發(fā)酵液pH 為3.5。在此最佳工藝條件下釀造出的低酒精度紅棗發(fā)酵酒酒精度（體積分?jǐn)?shù)）為12.0%，且酒香濃郁，口感醇厚，酒味協(xié)調(diào)。

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