山葡萄酒的研制及發酵優化研究

曾霞，徐華鳳，馬超（廣東石油化工學院 環境與生物工程學院 生物工程系，廣東茂名 525000）

山葡萄酒的研制及發酵優化研究

曾霞，徐華鳳，馬超?
（廣東石油化工學院 環境與生物工程學院 生物工程系，廣東茂名 525000）

采用廣東茂名山葡萄為原料，經分選、洗滌、去梗、破碎、發酵等工藝研制而成的山葡萄發酵酒。采用正交實驗方法，通過測量糖度、酸度和酒精含量變化分析菌種在不同發酵起始糖度、接種酵母量、發酵液pH值、發酵時間、發酵溫度等不同發酵條件所產生的發酵效果以及對山葡萄酒發酵品質的影響。結果表明，接種酵母8%，發酵前糖度為11%，發酵pH值為3.2，發酵時間9d，發酵溫度22℃，可獲得較好的發酵效果。發酵酒清亮透明，酒度17%，無雜質、酒體有光澤，色澤自然、悅目，口味濃郁醇厚，酸甜適口。

山葡萄酒；發酵工藝；優化；正交試驗

山葡萄與刺葡萄、毛葡萄、華東葡萄、秋葡萄、蘡薁葡萄等都屬于東亞葡萄種群的野生種。山葡萄果為圓球形漿果，呈黑紫色帶蘭白色果霜，含豐富的蛋白質、碳水化合物、礦物質和多種維生素，生食味酸甜可口，富含漿汁，是美味的山間野果。山葡萄是釀造葡萄酒的原料，所釀的葡萄酒酒色深紅艷麗，風味品質甚佳，是一種良好的飲料，果實可用于釀酒。用山葡萄漿果釀造出的山葡萄酒顏色呈寶石紅色，鮮艷透明醇厚爽口，具有獨特的果香和酒香暢銷國內外。

本研究利用山葡萄為原料，以安琪酵母為發酵菌，對其發酵的不同發酵起始糖度、接種酵母量、發酵液pH值、發酵時間和發酵溫度這五個單因子變量進行測定，以期獲得影響發酵的主要因素，隨后結合正交實驗的研究，以求探討得出山葡萄最優發酵條件。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

山葡萄，采摘于廣東省茂名市本地果園；安琪酵母，購于安琪酵母股份有限公司；偏重亞硫酸鉀，碳酸鈣和酒石酸均為國產分析純，購于天津市大茂化學試劑廠。

表1 發酵條件的L9 （34）正交實驗設計

1.2 實驗儀器

實驗儀器有數顯鼓風干燥箱（GZX-9240MBE），電熱壓力蒸汽滅菌器（YXQ-LS-SⅡ）均購于上海博迅實業有限公司；手持糖度計（WYT（0-32%），酸度計和酒度計均購于成都泰華光學設備有限公司。

1.3 實驗方法和步驟

1.3.1 山葡萄酒發酵工藝

山葡萄酒總發酵工藝如圖1所示：

圖1 山葡萄酒發酵工藝流程圖

1.3.2 酵母的活化與接種

在容器中，倒入38～40℃含糖8%的溫水，加入10%的活性干酵母，攪拌5min，靜置，活化過程中要進行間歇攪拌，到有大量氣泡冒出即可加入，用于提高酵母菌的出芽率。

1.4 酵母對發酵影響實驗

1.4.1 正交實驗設計

以接種酵母量、發酵液起始pH值、發酵溫度和發酵時間等四個因素作為主要影響因子，采用L9（34）正交實驗設計方案進行最佳發酵工藝的探討，并輔以發酵液的品質綜合評分作為考察指標。正交設計的因素水平見表1。

稱取下列份定量的山葡萄，壓破，分裝入對應只三角瓶，加入偏重亞硫酸鉀，待8h以后，無菌操作，加入相應酵母發較量，按正交實驗設計方案（見表2）配置好發酵條件。觀察、記錄并分析實驗結果。

表2 發酵條件的L9（34）正交實驗設計

1.4.2 山葡萄酒綜合品質評定方法

參照山葡萄發酵酒成熟度的評分標準（見表3）。對發酵液及最終產品的綜合品質進行評定，評分要綜合考慮產品的酒精度、總糖度、澄清度、色澤、亮度、滋氣味、體態及風格等因素，給出正確評價，滿分以100分計，請6位具有一定品酒經驗的同學、朋友對成品品嘗鑒評后給出得分，取其平均值作為最終結果如表3所示 。

表3 發酵酒精綜合評定評分標準

2 結果與分析

2.1 不同的白糖添加量對發酵的影響分析

稱取六份定量的山葡萄，壓破，分裝于6只洗凈的三角瓶，按糖度為17%、19%、21%、23%、25% 和27%的白糖量加入以上三角瓶，調酸度至3.4，加入偏重亞硫酸鉀，待8h后，無菌操作條件下加入5%的酵母種子液，22℃培養9d，觀察、測定并記錄實驗結果如表4所示。

表4 不同白糖的影響

發酵液初始糖度對酒精產量影響較大，隨著白糖的加入，酒度有所提高，殘糖量也隨著降低，到添加量為6%時且超過時，酒精產量趨于平穩，殘糖量增高。分析認為，當含糖量過高時，由于滲透壓太高，對酵母的起酵會出現延滯現象，酒度不再上升，也會終止發酵，發酵不徹底，殘糖量增加。綜合考慮，發酵前白糖添加量以23%為最合適比例。

2.2 不同pH值對發酵的影響分析

稱取四份定量的山葡萄，壓破，分裝入6只洗凈的三角瓶，適當增加酸、堿以調整pH值為2.8、3.0、3.2、3.4、3.6和3.8。調節糖度至23%，加入偏重亞硫酸鉀，待8h以后，無菌操作條件下加入5%的酵母種子液，于22℃的培養箱中連續培養9d，觀察、測定并記錄實驗結果如表5所示。

表5 不同pH值對發酵的影響

pH值對酒精產量影響較大，隨著pH值的增加，酒度逐漸提高，殘糖量也呈下降趨勢，到pH值為3.4時有最高的酒精量和最低的殘糖。分析認為，pH過高時（即超過3.4）時能保證添加的SO2以游離態存在最多，更好地起到抑制有害微生物的作用。然而pH值小于2.8時，不但會影響酵母的產酒率，還會促使乙酸乙酯的水解，生成揮發酸，影響山葡萄酒的口感風味［19］。綜合考慮，最佳發酵起始pH值為3.4。

2.3 不同發酵溫度對發酵的影響分析

稱取五份定量的山葡萄，壓破，分裝入4只洗凈的三角瓶，調節糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亞硫酸鉀，待8h以后，無菌操作下加入5%的酵母種子液，并分別在20、22、24、26℃和28℃中連續培養9d，觀察、測定并記錄實驗結果如表6所示。

表6 不同發酵溫度對發酵的影響

發酵溫度對酒精產量影響較大，隨著發酵溫度的增加，酒度先增高后降低，殘糖量也呈增加趨勢，到24℃時有最高的酒精量和最低的殘糖。分析認為，發酵溫度過低時，抑制酶的活性，使酵母生長速度慢導致產酒率低，而溫度過高，直接導致微生物體內酶失活，導致生存時間短，未充分利用發酵液中的糖便死去［20］。綜合考慮，最佳發酵溫度為24℃。

2.4 不同的酵母添加量對發酵的影響分析

稱取四份定量的山葡萄，壓破，分裝入6只三角瓶，調節糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亞硫酸鉀，待8h以后，無菌操作，分別加入1%、3%、5%、7%、9%和11%的酵母種子液于三角瓶，22℃連續培養7d。觀察、測定并記錄實驗結果表7所示。

表7 不同酵母添加量對發酵的影響

酵母接入量對發酵影響較大，隨著酵母接入量的增加，酒度先增高后降低，到接入量為5%時達到最大產酒量。分析認為，過少的酵母導致發酵液內物質利用率低，而過多的酵母接入后，相對生存空間狹小，代謝產物的積累抑制了酵母的生長［21］。綜合考慮，最佳酵母接入量為5%。

2.5 不同的發酵時間對發酵的影響分析

稱取六份定量的山葡萄，壓破，分裝入6只三角瓶，調節糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亞硫酸鉀，待8h以后，無菌操作下加入5%的酵母種子液，22℃連續培養5、6、7、8、9d和10d。觀察、測定并記錄實驗結果如表8所示［12］。

表8 不同發酵時間對發酵的影響

依發酵時間對發酵影響較大，隨著發酵時間酵母的增加，酒度先增高后降低，到接入量為5%時達到最大產酒量。綜合考慮，最佳發酵時間為9d。

2.6 正交實驗的結果與分析

以接種酵母量、發酵液起始pH值、發酵溫度和發酵時間四個因素正交實驗設結果如表9所示。

表9 正交實驗結果分析

由上表可知：對產品品質影響大小的順序為B＞C＞A＞D，最佳配方為A2B3C2D2即酵母接種量為5%，發酵液起始pH值為3.4，發酵時間為9d，發酵溫度為22℃。

山葡萄發酵產酒的最佳成熟條件為22℃、9d、酵母接種量為5%、發酵液起始 pH值為3.4。

3 結論

通過對山葡萄酒的發酵酒發酵工藝研究研究發現，發酵溫度和時間嚴重影響實驗結果酒精產量及品質，當溫度超過22℃時，隨著時間的增長，由于酵母數減少，由于酵母數減少，厭氧菌開始生長繁殖，尤其是醋酸菌和腐敗菌的污使酒液酸敗，澄清度下降，酒糟上浮，酒體品質變劣，尖酸、惡臭，不能飲用，其綜合很低；而溫度低于18℃時，即使延長時間酒的成程仍然很緩慢，甚至停止。這是因為過低的溫度抑制了酵母的發酵成熟作用和某些生化反應的發生，如醇酸的酯化反應等，使某些風味物質不能生成且酒精度的上升作用受到抑制，致使產品酒精度達不到預期值，口感寡淡，醇厚感差，其綜合評分也很低。

本研究采用山葡萄作為原料，安琪酵母作為發酵菌，進行酒精發酵，其發酵優化條件如下：最佳發酵水料比為1∶50，最佳蔗糖添加量為6%，最佳pH值為3.8，最佳發酵溫度為18℃，最佳發酵時間為9d，最佳酵母添加量為5%；發酵溫度，酵母接入量和發酵初始pH值是山葡萄酒發酵的主要影響因素；四個主要因素對山葡萄發酵酒的品質影響大小順序為發酵溫度＞發酵時間＞酵母接入量＞發酵液初始pH值；山葡萄發酵酒在低溫發酵效果較好。

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The Brewing of Vitis Amurensis Wine and Optimization of Their Fermentation Process

ZENG Xia, XU Hua-feng,MA Chao
Department of Bioengineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China

In this study, the development of mountain grapes wine is fermented by using Vitis Amurensis grapes from Maoming as raw materials, through sorting, washing, remove the stem, crushing, fermentation and other processes developed from the fermented wine. In this paper, the initial sugar content of the bacteria at different fermentation, the inoculated yeast content, pH value of fermentation broth, fermentation time, fermentation temperature and other process conditions by measuring the sugar content, acidity and alcohol content analysis summarizes the fermentation of different fermentation conditions the effect of the mountain wine fermentation quality; before and after the fermentation, the fermentation broth of sugar content, acidity content and alcohol as the main indicators, analysis summarizes the effect of fermentation of different fermentation conditions. The results showed: 8% of the inoculated yeast fermentation before the sugar content of 11%, fermentation pH of 3.2, fermentation time of 9d, fermentation temperature 22 ° C to obtain good fermentation. Clear and transparent fermented wine, alcohol 17%, no impurities, wine gloss, natural color, the taste is rich and mellow, sweet and sour.

Vitis Amurensis Wine; Fermentation process; Optimization; orthogonal experiment

TS261

A

2096-0387（2015）01-0020-04

簡介：馬超（1980-），男，安徽淮北人，在讀博士，講師，廣東石油化工學院生物工程系，研究方向：生物工程及其應用。

曾霞（1965-），女，廣東茂名人，本科，講師，廣東石油化工學院生物工程系，研究方向：果酒發酵及應用開發。