果酒生產技術研究進展

葛軍，劉婷，劉建龍

（山東師范大學生命科學學院，山東濟南 250000）

果酒生產技術研究進展

葛軍，劉婷，劉建龍*

（山東師范大學生命科學學院，山東濟南 250000）

本文從果酒生產過程中酵母選育、褐變機理及其控制、降酸技術以及果酒穩定性四個方面進行了綜述，較為系統地總結了國內外果酒生產過程的研究進展。并針對目前我國果酒加工生產過程中存在的問題，提出了一些意見和建議，以期為果酒行業的發展提供有益參考。

果酒；酵母；褐變；降酸；穩定性

果酒是以水果為原料經過發酵而成的低酒精度飲料酒，富含糖、有機酸、醋類及多種維生素，特別是葡萄酒、刺梨酒，維生素C含量較高，并含有豐富的具有增強免疫功能的超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）[1]。果酒以低度、健康、營養豐富等特點倍受廣大消費者青睞，而且，經常飲用果酒能夠有效預防動脈硬化、腦血管等疾病，能夠有效治療貧血。我國地域遼闊，水果資源豐富，但是水果資源浪費現象普遍存在，加強果品深加工技術研發，發展具有本國特色的果酒工業，不僅有利于促進種植業的健康發展，也符合釀酒行業的發展方向。中國釀酒工業協會果酒專業委員會在其行業規劃中已明確指出：重點發展水果發酵酒和水果蒸餾酒，利用水果蒸餾酒逐步取代一部分糧食白酒；加強水果蒸餾酒生產技術與裝備的建設，提高產品質量；逐步實現水果蒸餾酒的工業化生產和工業化管理。本文從果酒生產過程中酵母選育、褐變機理及其控制、降酸技術和果酒穩定性四個方面系統地總結了國內外果酒生產過程的研究進展，并針對目前我國果酒加工生產過程中存在的問題，提出了一些意見和建議，以期為果酒行業的發展提供有益參考。

1 酵母選育

針對不同品類果酒生產工藝特點篩選出專一高效型發酵菌種，對于優化果酒品質、提高生產效率至關重要。近年來，在果酒酵母分離篩選方面已經取得了一系列的進展。

1.1 酵母的類型

果酒酵母可分為兩種不同的類型：純釀酒酵母和非釀酒酵母。研究表明，釀酒酵母是果汁發酵以及酒精生產過程中的主要菌種。目前有4種釀酒酵母與工業生產關系最為密切，即S.bayanus、S.cerevisiae、S.paradoxus和S.pastorianus。非釀酒酵母包括一些產香酵母、產脂酵母，如孢漢遜酵母屬、克勒克酵母屬，念珠菌以及畢赤酵母屬等。研究表明，酵母對葡萄酒的整體風味會產生積極的影響。在果酒生產過程中，通過酵母發酵，可以產生大量的芳香物質，這些物質會使果酒的風味特征得到顯著提高。近年來，由于研究技術的不斷提高，關于不同酵母的研究越來越細化，李劍芳等[2]在獼猴桃汁中發現了一株產香酵母E-36，實驗證明該酵母能夠明顯改善果汁的風味。但是，由于果酒中存在的香氣成分太過復雜，很多的香氣特征和香氣閾值沒有研究透徹，難以確定針對某一果酒的最適酵母類型，這也使得專一酵母的研究成為新的研究熱點。汪立平等[3]通過研究酵母的類型對蘋果酒香的影響，得出，不同的酵母類型對蘋果酒香有不同的影響。

1.2 菌種的分離篩選

傳統的果酒酵母是從酵母菌生存的環境中直接進行分離篩選，比如從成熟的水果果皮中以及果園附近的土壤中進行酵母采集。但是，這些方法都很難得到理想的釀酒酵母。隨著生物技術的不斷發展，很多新的技術手段，比如誘變育種、雜交育種、原生質體融合和基因工程等技術逐漸應用到酵母菌種的選育中來，酵母的選育技術在不斷的豐富和提高。此外，離子束注入技術、激光誘變育種技術以及高壓靜電效應等物理技術的應用大大地推動了菌種選育的發展進程。宋安東等[4]對野生型蘋果酒酵母進行了誘變處理,得到了突變的酵母菌株，該菌株性狀優良，使得產酒量明顯提高。張智維[5]通過激光誘變技術獲得了一株雙乙酰值低的酵母，用該菌株釀造的果味啤酒的雙乙酰值為0.1253mg/L，極大的改善了產品的風味。

2 褐變機理及其控制

褐變現象是果酒生產過程中常見的化學反應，褐變的結果是生成深色物質，使得果酒外觀顏色變暗發褐甚至出現氧化味，影響果酒原有的果香味，而且存放時間越長，受到的破壞越大[6]。

2.1 褐變機理

從褐變的機制來劃分，褐變可以分為兩大類：酶促褐變和非酶促褐變。酶促褐變是酚類物質在多酚氧化酶的作用下引起的黑色素沉積聚合的過程，通常發生于發酵前的果汁，隨著果酒的連續發酵，酶促褐變會逐漸停止，主要轉變為以非酶促褐變為主的褐變過程[7]。由于果酒成分的復雜性，各類物質之間極易發生化學反應，酚類物質之間的氧化聚合反應，酚類物質與乙醛和乙醛酸的反應以及美拉德反應和焦糖化反應等都可以引起非酶促褐變，所以，非酶促褐變會始終貫穿于果酒釀造的整個過程。

2.2 褐變控制

在傳統的果酒發酵中，主要通過添加SO2的方法進行褐變控制。SO2既是抗氧化劑和微生物抑制劑，也是乙醛誘捕劑，特別是抗氧化和抑菌方面，在果酒生產中發揮著十分重要的作用[8]。但是，隨著科學研究的不斷深入，因攝入SO2引起的健康問題，日益引起人們的關注，其在食品中的最高添加量也在不斷受到限制[9]。因此，尋找無害化、天然抗氧化劑及抗菌劑已成為果酒領域研究者的重點關注問題。目前研究較多的抗氧化劑種類包括乙二胺四乙酸（EDTA）、維生素C、殼聚糖等。大量研究表明，EDTA具有穩定酒色、殺菌抑菌、防止褐變等多種功效。同時，維生素C作為一種良好的還原劑和金屬離子螯合劑，在酶促褐變控制方面能夠發揮很好的作用。Rojas-Grau等[10]研究發現，用維生素C與天然的抗氧化劑混合處理蘋果汁，可以明顯抑制過氧化物酶的活性，有效控制褐變反應。此外，大量研究表明，殼聚糖在提高果酒透明度和透光率方面具有很好的功效。Gomez-Rivas等[11]研究證明，殼聚糖可以有效抑制葡萄酒中野生酵母的生長，從而提高果酒澄清度。王岸娜等[12]研究了殼聚糖在澄清獼猴桃果汁中的作用，研究發現，經殼聚糖處理后果汁的顏色和透光率都顯著提高。最近幾年，有關天然抑制劑的報道越來越多，天然抑制劑的研究應用為褐變的控制提供了新的途徑，有報道稱，可以將有降解乙醛能力的乳酸菌和高產二氧化硫的酵母進行混合，這項技術的應用也為不添加二氧化硫進行果酒的生產提供可能[13]。

3 降酸技術

果酒發酵過程會產生有機酸，果酒中的有機酸主要有三種：檸檬酸、蘋果酸以及酒石酸，其中酒石酸的酸感最強，而檸檬酸和蘋果酸則較為溫和。在果酒發酵過程中，這三種酸的含量也表現出不同的變化，檸檬酸在發酵過程中的含量最為穩定，一般不會發生太大的變化；酒石酸在發酵過程中含量變化也不大，但是由于會生成酒石酸沉淀，使含量略微減少；而蘋果酸則會在發酵過程中被不斷降解。

3.1 有機酸對果酒品質的影響

適量的有機酸能夠平衡果酒中的苦味，同時能夠抑制細菌生長，而過量的有機酸則會使得果酒口感下降，酒體渾濁。因此，提高降酸技術，有效控制果酒中有機酸含量，對于提高果酒品質至關重要。

3.2 降酸方法

在果酒降酸方法的研究中，由于物理降酸法和化學降酸法對酒質影響較大，實際生產中應用很少。所以，現代降酸研究和發展方向主要是微生物降酸法[14]。利用微生物分解果酒中的蘋果酸能夠有效提高果酒風味，微生物降解途徑主要有兩條：蘋果酸—乳酸發酵（MLF）和蘋果酸—乙醇發酵法（MAF）。然而，這兩種途徑在實際操作過程中面臨一些困難，仍需進一步加強科學管理措施。此外，遺傳工程和原生質體融合技術也被應用于降酸的領域。通過基因工程手段將不同種屬乳酸菌的蘋果酸乳酸酶基因和蘋果酸通透酶基因進行克隆重組，構建同時表達兩種基因的轉化因子，以達到提高其降解蘋果酸的能力[15]。這種方法在國內外研究較多。國內應用比較廣泛的是原生質體融合技術，該技術是通過改變微生物細胞的遺傳性進行育種[16]。高玉容[17]采用單親滅活原生質體的方法篩選出一株融合子，該融合子發酵性能好、降酸率可以達到30.4%。兩種技術在提高降酸方面的研究都是提高降解蘋果酸的水平，相關其他兩種酸的水平還未見相關報道。

4 果酒穩定性

果酒的穩定性高低是評價果酒品質的重要因素。一旦果酒的穩定性發生破壞，酒體就會出現渾濁，沉淀還會有氣味的變化。果酒的穩定性與澄清度不同，穩定性指的是果酒長期儲存的問題，而澄清只是短期的問題。

4.1 影響穩定性的因素

影響果酒穩定性的因素很多，其中，最主要的包括生物性因素和非生物性因素。生物性因素主要指破壞酒體成分的微生物，酒體中的微生物會引起酒體不同程度的沉淀。非生物性因素包括溫度、光照等物理因素以及酒體中含有的重金屬等化學因素，這些因素的存在也會影響酒體的穩定性。

4.2 提高穩定性的措施

針對引起果酒沉淀的因素，目前主要有兩類提高果酒穩定性的方法，即生物性方法和非生物性方法。生物性控制措施主要通過抑制微生物的繁殖生長提高酒體穩定性，比較常見的方法有熱酒裝瓶和無菌裝瓶等。采用這種方法，會大大的減少酒體中微生物的含量，但是這個操作要求比較高，該方法要求裝瓶前的酒具有較好的穩定性。非生物控制措施是加入凈化劑和澄清劑，或通過機械澄清的方法對酒體進行凈化處理。在果酒中加入澄清劑，使它在酒液中與膠體物質和蛋白質、果膠質、色素，單寧等發生絮凝反應，并將本來浮在果酒中的大部分懸浮物，包括有害微生物，一起固定在膠體沉淀上，下沉至容器底部，然后過濾掉。常用的澄清劑有:明膠、酪蛋白、魚膠、白蛋白等蛋白類物質，皂土、高嶺土等泥土性物質，瓊脂、阿拉伯樹膠等多糖類物質，聚乙烯聚吡咯烷酮（PVPP）、尼龍等合成聚合物以及碳、硅膠、果膠酶等物質。機械澄清則主要通過過濾、離心分離、超慮法、錯流微濾法以及冷凍處理法等方式對酒體進行處理。這兩種方法在提高果酒穩定性中發揮著重要作用。

5 問題及建議

5.1 水果品種缺乏

產品與原料有密切的聯系，果酒的質量在很大程度上取決于水果的質量。水果品種眾多，但是并非所有品種都適合釀酒使用。由于對釀酒型水果的研究與培育較少，在實際生產中，用于釀酒的水果都是比較常見的普通品種。而且，生產廠家并沒有對原料果進行嚴格的篩選，這在很大程度上影響了果酒的產量和質量。因此有效開展釀酒型水果的研究和培育對于提高果酒質量，優化果酒品質至關重要。

5.2 專用發酵菌種缺乏

果酒作為發酵產品，品質與釀酒酵母有很大的關系。理論上，應該針對不同水果特點研發出專一釀造酵母。然而，在實際生產中，許多生產廠家直接選用葡萄酒酵母，葡萄酒酵母是根據葡萄酒的制作工藝研究開發的，應用到其他果酒生產中效果并不樂觀。因此，為了優化果酒生產工藝，提高果酒品質，應當加大力度研究出針對不同水果特點的專用酵母。

5.3 專有工藝、設備缺乏

目前，我國果酒行業處于起步階段，有相當一部分企業直接使用釀造啤酒或白酒的設備，由于果酒工藝與啤酒和白酒釀造差別很大，這無疑會降低生產效率，影響果酒品質。或者部分企業剛剛引進一些專門釀造果酒的先進技術設備，但使用經驗不足，導致果酒品質低下。因此，果酒廠家需要不斷加強技術交流，借鑒國外先進設備、技術、經驗，促進果酒釀造專用設備的發展。

6 展望

隨著經濟的發展，人們健康意識逐漸增強，飲酒觀念在發生著轉變。越來越多的追求營養健康的消費者正在逐漸把目光轉移到低度化、營養化的果酒上來。果酒的銷量更是以15%～20%的速度逐年遞增。據預測，未來幾年，果酒將會迎來大發展，有望成為酒類市場的第三股力量。果酒生產的發展，不僅可以充分利用我國豐富的水果資源，調整糧食結構，也可以迎合消費者的需求，對國民體質健康有積極的促進作用。因此,不斷提升果酒工藝，研制出風味獨特、營養健康的果酒是一項利國利民的重點課題。

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Progress in the Research of Production Technology on Fruit Wine

GE Jun,LIU Ting,LIU Jian-long*
(College of Life Science,Shandong Normal University,Jinan 250000,China)

The research progress of fruit wine production process both at home and abroad are systematically summarized in the paper form four different aspects:mechanism of yeast selection,browning mechanism and control acid descent technology and stability of wine.In addition,according to the problems which are in the process of fruit wine processing in China,some opinions and suggestions are put forward,which will provide helpful guidance for further research and development.

Fruit wine;yeast;browning;deacidification;stability

TS225.46

A

1008-1038(2017)01-0004-04

2016-09-19

山東師范大學2015年度國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201510445225）

葛軍（1996—），女，本科，專業方向為生物科學

*通訊作者：劉建龍（1961—），男，博士，研究員，研究方向為食品與發酵技術