藍莓白蘭地釀造工藝條件的研究

湯慶莉，李然洪，劉　昕，吳天祥

（貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽550025）

藍莓白蘭地釀造工藝條件的研究

湯慶莉，李然洪，劉昕，吳天祥

（貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽550025）

摘要：以藍莓作為水果白蘭地發酵的原料，采用白蘭地發酵工藝流程，考察發酵酒中的理化指標，主要為酒精度、總糖、總酸、總酯、微量成分等。藍莓白蘭地發酵工藝條件的研究結果表明，采用新鮮藍莓自然發酵工藝可顯著提高藍莓原白蘭地中的總酸、總酯含量，其中EC1118酵母發酵的藍莓原白蘭地中的總酸、總酯高于其他酵母組。在該酵母的基礎上，以總酸、總酯為指標考察發酵溫度、蒸餾方式對藍莓白蘭地品質的影響；實驗結果表明，18℃低溫發酵有利于提高白蘭地品質，同時溫度對乙醛、乙縮醛、異丁醇的含量影響顯著（P＜0.05）；帯酒腳蒸餾能提高總酯的含量，添加銅粉可降低總酸和乙縮醛的含量，降幅分別為13.52%和5.03%。

關鍵詞：藍莓； 白蘭地； 發酵菌種； 發酵溫度； 蒸餾方式

水果白蘭地是一種以水果為原料，經過發酵、蒸餾、陳釀而釀制成的蒸餾酒。傳統白蘭地的釀造工藝與白葡萄酒的工藝類似，水果經軟壓取汁后澄清，于25℃左右自然接種發酵，發酵完成后立即進行蒸餾。蒸餾工藝又分為分批蒸餾和連續蒸餾兩種，傳統白蘭地分批蒸餾工藝為第一次蒸餾時，要求將酒精度為7%vol～12%vol的原酒蒸餾至酒精度為22%vol～35%vol的粗餾原白蘭地，第二次蒸餾時，將粗餾原白蘭地蒸餾至65%vol～70%vol的原白蘭地；原白蘭地經過橡木桶貯存和降度后獲得成品白蘭地［1］。在白蘭地的釀造和蒸餾過程中，要求對原酒立即進行蒸餾，這是由于原酒貯存過程若發生蘋果酸-乳酸發酵，會降低原酒的果香及香氣強度，也會降低乙酸異戊酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸苯乙酯的含量，但能夠增加乳酸乙酯、乙酸和丁二酸二乙酯的含量；發酵后的酵母沉淀含有高級醇、脂肪酸、脂肪酸酯等成分。蒸餾時對白蘭地的品質也有重要影響［2］。

本研究主要是從藍莓白蘭地酵母菌種、發酵溫度、蒸餾方式三方面進行了實驗研究，以總酸、總酯、微量成分變化等為考察指標，以期獲得藍莓白蘭地生產的最佳工藝條件。

1　材料與方法

1.1材料

活性干酵母：市售；Lavin ICV-D254?酵母。酵母詳細信息見表1。

主要試劑：酚酞、硫酸、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、碘、銅粉均為分析純；乙醇（色譜純）；乙酸正丁酯（內標）、白酒30組分混標溶液，由中國科學院蘭州化學物理研究所色譜技術研究開發中心提供。

1.2實驗方法

1.2.1藍莓白蘭地發酵菌種的選擇

表1　白蘭地實驗活性干酵母簡介

圖1　藍莓白蘭地生產工藝流程圖

白蘭地生產對原料要求較為嚴格，要求原料的總酸在6～10 g/L（酒石酸），潛在酒精度8%vol～11.5%vol，pH值在2.8～3.2較為合適［3-4］。將新鮮采摘的藍莓經過篩選、打漿混勻后立即分成4份，每份1.6 kg，分別接入0.3 g/kg的3種酵母（一組為自然發酵組，編號N），于20℃下恒溫發酵至不產氣泡（期間每天早晚各攪拌通風1次），立即過濾。得到的原酒在4℃下滿罐貯存，直至蒸餾；蒸餾時小火慢蒸，第1次蒸餾的粗餾原白蘭地占原酒體積的33%，第2次蒸餾的原白蘭地占粗餾原白蘭地的30%～35%（根據原酒酒精度做適當調整）。之后對2次蒸餾獲得的原白蘭地進行分析（總酸、總酯、總醛指標），最終確定最佳發酵菌種。

1.2.2藍莓白蘭地發酵溫度的選擇

白蘭地原酒的發酵溫度根據不同地區而有所不同，傳統葡萄酒世界生產國往往采用較高的發酵溫度，美國、南非等新世界葡萄酒國家則習慣采用較低的發酵溫度［3］。因此實驗設計2個溫度梯度，考察最佳的藍莓白蘭地發酵溫度。

實驗流程：原料解凍后，按照圖1的步驟處理，接種量為0.3 g/kg，溫度梯度設置為高溫組HT（25℃）和低溫組LT（18℃）；蒸餾條件同1.2.1。經過對各項指標的分析以確定藍莓白蘭地最佳發酵溫度。

1.2.3藍莓白蘭地蒸餾條件的選擇

白蘭地蒸餾方式有多種，包括帶酒腳蒸餾、澄清汁蒸餾、帶皮渣蒸餾3種，但帶皮渣蒸餾往往不易控制，因此實驗考慮前2種蒸餾方式。

白蘭地蒸餾裝置分塔式蒸餾器和壺式蒸餾器；塔式蒸餾器加裝了分餾盤，通過一次蒸餾即可達到原白蘭地酒精度要求，品質略差；傳統壺式蒸餾器由純銅制成，原酒需進行2次蒸餾才能達到原白蘭地的要求，而銅制蒸餾器在加熱過程中可與丁酸、己酸、辛酸等不良風味的酸形成銅鹽而將其除去，還可以促進部分酯的生成［1，5］，所獲原白蘭地品質佳。因此實驗在比較蒸餾方式的基礎上，再增加一組添加銅粉蒸餾實驗（2次蒸餾均添加銅粉）以模擬銅質蒸餾器的蒸餾效果。

3組實驗分別編號為LD（帶酒腳蒸餾）、QD（澄清汁蒸餾）、CD（帶酒腳加銅粉蒸餾）；實驗發酵工藝流程同1.2.2，發酵溫度為最佳溫度，銅粉添加量5.0 g/L，蒸餾摘酒條件同1.2.2。

1.2.4藍莓原白蘭地理化指標分析

酒精度的測定：酒精計法，GB/T 11856—2008。總酸的測定：酸堿指示劑法，參考GB/T10345—2007。總酯的測定：使用酚酞作指示劑，參考GB/T 11856—2008。

總醛的測定：測定總酯后的樣品加入4 mL 0.1 M的硫酸標準溶液，再準確加入10.00 mL0.05 M的NaHSO3溶液于暗處反應30 min，期間不時搖動以利于充分反應；之后加入15.00 mL 0.05 M的I2標準溶液，混勻后立即用0.05 M Na2S2O3標準溶液滴定至淺黃色，加入1.0 mL 5 g/L的淀粉指示劑，繼續滴定至藍色消失，記錄消耗Na2S2O3標準溶液的體積。空白試驗以蒸餾水代替樣品進行滴定［6-7］。

1.2.5原白蘭地酒微量成分分析

原白蘭地的微量成分分析采用氣相色譜法，通過白酒混標的出峰時間定性，內標法定量［7］。乙酸正丁酯內標溶液用60%（v/v）色譜純乙醇溶液配制，濃度為40.088 mg/100 mL。樣品測定時先取內標溶液0.200 mL，再用酒樣定容至10 mL，直接進樣分析。

色譜柱：AT.LZP-930白酒專用柱，規格25m×0.32mm× 0.25 μm。

色譜條件：升溫程序，35℃（5 min）→7℃/min→100℃（2 min）→10℃/min→150℃（4 min）；分流比，35∶1；H2流速，40 mL/min，空氣流速，400 mL/min，尾吹，30 mL/min；載氣N2流速，1.0 mL/min；進樣口溫度，210℃；檢測口溫度，230℃；進樣量，0.5 μL。

其中：f—各組分的相對校正因子；A2—混標中內標峰峰面積；A1—混標中組分峰峰面積；m1—混標中組分濃度，g/L；m2—混標中內標物濃度，g/L；x—樣品中組分濃度，g/L；A3—樣品中組分峰峰面積；A4—樣品中內標峰峰面積；c—樣品中內標物濃度，g/L。

30組分白酒混標的色譜圖見圖2，各組分的保留時間及相對校正因子見表2。

圖2　白酒標準品色譜圖

表2　白酒標準品相對校正因子

2　結果與討論

2.1藍莓白蘭地優良酵母的選擇

2.1.1不同酵母對藍莓白蘭地原酒理化指標的影響

發酵前原料未作調整，理化指標見表3。

發酵過程中，接種活性干酵母的實驗組發酵迅速，在第8天時就已發酵完全（V1116組在第7天）；而自然發酵組N發酵較緩慢，直到第11天才發酵結束。蒸餾前原酒的聞香表明，N組具有較好的酒香和果香，酒液澄清且酒腳較少；V1116組香味較淡略有酸味，酒液澄清酒腳少；EC1118組酒香、果香較淡，酒液澄清但酒腳較多；D254組香味較淡，略有花香，酒液澄清，酒腳較多。4個實驗組發酵后的原酒理化指標見圖3。

表3　白蘭地原料理化指標

由圖3可知，殘糖在2.12～4.25 g/L之間，接種活性干酵母的各組殘糖都較低（低于4 g/L），自然發酵后的殘糖最高，達4.25 g/L。對酒精的影響顯示，EC1118組酵母發酵后的酒精度最高，自然發酵組最低為5.06%vol。

2.1.2酵母對藍莓原白蘭地理化指標的影響

圖3　白蘭地酵母實驗原酒理化指標

圖4　酵母實驗原白蘭地理化指標

圖4為酵母選擇實驗原白蘭地的理化指標。由圖4可知，自然發酵后獲得的原白蘭地總酯含量是接種組的3.9～7.5倍，總酸為接種組的1倍以上；接種組間總酸、總酯最高的為EC1118組。不同酵母組對酒精度的影響差別不大，EC1118組的酒精度最高，自然發酵組最低。原因為新鮮藍莓表面有一層“白霜”，富含野生酵母，在采用自然發酵時野生酵母的生長受到相互的拮抗作用，發酵較為遲緩；多菌種的作用還可以產生更多的風味物質，這也是傳統葡萄白蘭地生產所采用的方式。因此生產藍莓白蘭地的最佳發酵菌種為自然發酵的野生酵母。

但以儲存或冷凍藍莓為原料生產白蘭地時，藍莓表面的野生酵母數量有限而不能很好地起酵時，選擇人工添加活性干酵母，EC1118酵母能夠產生更多的風味物質。所以后期實驗確定EC1118酵母為藍莓白蘭地發酵菌種。

2.1.3不同酵母對藍莓原白蘭地微量成分的影響

通過氣相色譜分析，4個實驗組原白蘭地的微量成分組成及含量見表4。

由表4可知，從藍莓原白蘭地中共檢測到8種微量成分，其中醛類物質2種，高級醇3種，酯類1種，其余的為甲醇和β-苯乙醇。其中甲醇含量最高，在2881.99～3648.88 mg/L，自然發酵組N的甲醇含量最低。造成甲醇含量較高的原因為帶皮發酵，果皮中果膠被分解而轉化成甲醇，且蒸餾過程中未去酒頭、酒尾。異戊醇為主要的高級醇類，含量在516.19～1206.12 mg/L，其中自然發酵組N中的含量最少。乙酸乙酯為主要酯類物質，含量在248.53～1357.26 mg/L，自然發酵組N中含量最高，其次為EC1118組，最低的為D254組。醛類物質（乙醛+乙縮醛）含量最高的是EC1118組，為299.23 mg/L，其次為V1116組；D254組和N組的醛類物質最少，分別為154.91 mg/L、125.66 mg/L。D254組中還檢測到少量的具有玫瑰香味的β-苯乙醇，其他3組未檢測到。其中部分藍莓原白蘭地色譜圖見圖5。

表4　酵母實驗藍莓原白蘭地成分

圖5　酵母實驗藍莓原白蘭地色譜圖

2.2溫度對藍莓白蘭地的影響

2.2.1溫度對藍莓原白蘭地原酒理化指標的影響

發酵前原料理化指標見表5，發酵前對原料的糖度進行調整。

表5　溫度實驗原料理化指標

在發酵過程中，高溫組HT（25℃）起酵迅速（約12 h），且產氣速率快于低溫組；低溫組LT（18℃）起酵慢（約24 h），發酵平穩緩慢。在發酵相同時間后，HT組比LT組提前2 d到達發酵終點。在過濾后貯存于4℃時，HT組酒液澄清，酒腳細膩且較少，能看到白色酵母酒泥，果香淡；LT組酒液澄清，酒腳較粗糙、量多，無白色酵母沉淀，仍在緩慢發酵，果香味濃郁。溫度實驗組原酒理化指標見圖6。

圖6　白蘭地溫度實驗原酒理化指標

由圖6可知，溫度對藍莓白蘭地原酒的pH值無影響，對總酸有一定影響，低溫發酵組（LT）總酸含量高于高溫組（HT）。在相同發酵時間條件下，HT組的殘糖（3.2 g/L）明顯低于LT組（15.86 g/L）；對酒精度的影響為HT組高于LT組。

2.2.2溫度對藍莓原白蘭地理化指標的影響（圖7）

圖7　溫度實驗藍莓原白蘭地理化指標

由圖7可知，在較低發酵溫度條件下（LT）獲得的藍莓原白蘭地具有較高的總酸和總酯，但酒精度無HT組高。通常具有較高的總酸、總酯的白蘭地風味明顯優于較低者，因此藍莓白蘭地最佳發酵溫度為低溫發酵；為了避免原酒殘糖過高，低溫發酵時應適當延長發酵時間。后期實驗選用18℃作為最佳發酵溫度。

2.2.3溫度對藍莓原白蘭地微量成分的影響（表6）

表6　溫度對藍莓原白蘭地成分的影響　（mg/L）

由表6可知，LT組和HT組發酵獲得的藍莓原白蘭地中雜醇油主要以異戊醇為主，含量分別為899.49 mg/L± 66.67 mg/L、1191.73 mg/L±196.33 mg/L；酯類以乙酸乙酯為主，HT組（186.89 mg/L±16.17 mg/L）含量高于LT組（154.73 mg/L±6.61 mg/L）；醛類中乙縮醛含量較高。方差分析表明，溫度對藍莓原白蘭地醛類（乙醛、乙縮醛）影響極顯著，對異丁醇含量影響顯著，對其他物質含量影響不顯著。

2.3蒸餾方式對藍莓白蘭地的影響

按照優化發酵條件發酵后獲得的藍莓白蘭地原酒理化指標見表7，3個蒸餾實驗組均以該批原酒為原料。

表7　蒸餾實驗藍莓原酒理化指標

2.3.1蒸餾方式對藍莓原白蘭地理化指標的影響

對3種不同方式的蒸餾LD（帶酒腳蒸餾）、QD（澄清汁蒸餾）、CD（帶酒腳加銅粉蒸餾）進行各指標的檢測。

表8　蒸餾實驗藍莓原白蘭地理化指標

通過表8中3種蒸餾方式實驗比較分析可知，蒸餾方式對藍莓原白蘭地酒精度、總酸、總酯、總醛有一定影響。LD（帶酒腳蒸餾）蒸餾方式可以獲得更高的總酯；采用QD（澄清汁蒸餾）蒸餾方式，原白蘭地中的酒精度、總酸、總醛含量最高；CD蒸餾方式的酒精度、總醛含量最低，總酯含量較QD高。CD蒸餾方式與LD組相比，加入銅粉可以降低原白蘭地中的總酸（降幅13.52%）、總醛（降幅5.03%）含量。

2.3.2蒸餾方式對藍莓原白蘭地微量成分的影響

3種不同蒸餾方式的藍莓原白蘭地微量成分見表9。

表9　蒸餾方式對藍莓原白蘭地成分的影響　（mg/L）

通過表9分析與比較可知，3種蒸餾方式對乙縮醛含量的影響有顯著性差異，CD組與LD組乙縮醛差異不顯著，其他物質間的影響也不顯著。CD組中乙縮醛的含量最低（150.58 mg/L±14.01 mg/L），其次為LD組（170.09 mg/L±0.13 mg/L）。CD組中的乙酸乙酯含量最低，QD組中的含量最高，分別為127.78 mg/L±20.35 mg/L、144.19 mg/L±5.95 mg/L。QD組中的其他物質（乙醛、甲醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇）比LD組和QD組中的高；LD組中的乙醛、正丙醇、異丁醇、異戊醇的含量比QD組中的要低些。部分氣相色譜圖見圖8。

3　討論

3.1通過對藍莓白蘭地酵母（D254、EC1118、V11116、自然）研究表明，自然發酵后獲得的原白蘭地總酯的含量是接種組的3.9～7.5倍，總酸為接種組的1倍以上；接種組中EC1118酵母發酵后的白蘭地含有較高的總酸、總酯。藍莓白蘭地的最佳發酵菌種為自然發酵，其次為EC1118酵母。微量成分分析表明，在藍莓原白蘭地中檢測到8種微量成分；醛類物質2種，高級醇3種，酯類1種，其余的為甲醇和β-苯乙醇。

圖8　LD組藍莓原白蘭地色譜圖

3.2發酵溫度對藍莓白蘭地原酒有一定影響，較低發酵溫度獲得的原酒果香更為突出，但需更長的發酵時間才能達到發酵終點；對原白蘭地總酸、總酯的分析表明，低溫發酵比高溫發酵更有利于提高酸、酯的量。同時溫度對藍莓原白蘭地中醛類含量（乙醛、乙縮醛）影響極顯著，對異丁醇含量影響顯著。

3.33種蒸餾方式對藍莓原白蘭地酒精度、總酸、總酯、總醛有一定影響。帶酒腳蒸餾可以獲得更高的總酯；澄清汁蒸餾的原白蘭地中總酸、總醛含量較高；添加銅粉帶酒腳蒸餾可以降低原白蘭地中總酸、總醛含量。微量成分分析表明，3種蒸餾方式對乙縮醛含量的影響顯著，加銅粉帶酒腳蒸餾的原白蘭地乙縮醛含量最低（150.58 mg/L±14.01 mg/L）。

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優先數字出版時間：2016-05-26；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160526.1013.005.html。

中圖分類號：TS262.38；TS261.4

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）07-0017-06

DOI：10.13746/j.njkj.2016153

基金項目：貴州省科技廳計劃課題項目“藍莓紅酒生產關鍵技術和裝備技術的研發與應用示范（項目編號：黔科合GZ字（2014）3011）。

收稿日期：2016-05-03

作者簡介：湯慶莉（1967-），女，學士，副教授，研究方向為發酵工程。

通訊作者：吳天祥（1965-），男，博士，教授，碩士生導師，研究方向為發酵工程，E-mail：ce.txwu@gzu.edu.cn。

The Fermentation Conditions of Blueberry Brandy

TANG Qingli，LI Ranhong，LIU Xin and WU Tianxiang
（School of Liquor-making and Food Engineering，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract:Blueberry was used as raw materials to produce blueberry brandy.The physiochemical indexes of the blueberry brandy in the process of fermentation were investigated mainly including alcohol content，total sugar，total acids，total esters，trace elements etc.The results suggested that，natural fermentation of fresh blueberry could significantly increase the content of total acids and total esters in original brandy；the content of total esters and total acids in brandy group with EC1118 yeast fermentation was higher than that in brandy groups fermented by other yeast.On the basis of fermentation with yeast EC1118，total acids and total esters were used as the indicators to assess the effects of fermentation temperature and distillation methods on the quality of blueberry brandy.The experimental results showed that，low temperature fermentation at 18℃was helpful for improving brandy quality，meanwhile，temperature had significant effects on the content of acetaldehyde，acetal，isobutanol（P＜0.05）；distillation with brandy lees could improve total esters content；and the addition of copper powder could reduce total acids content and acetal content by 13.52%and 5.03%，respectively.

Key words:blueberry；brandy；fermentation strains；fermentation temperature；distillation methods