桑葚果酒主發(fā)酵溫度控制對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

孫中理 ，王超凱 ，彭 奎 ，張 磊 ，熊 艷 ，李 琳

(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院，四川成都611130； 2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室，四川成都611130；3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000； 4.四川外交家酒業(yè)有限公司，四川資陽641500)

桑葚果酒主發(fā)酵溫度控制對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

孫中理1，2，3，王超凱1，2，3，彭 奎1，2，3，張 磊1，2，3，熊 艷4，李 琳4

(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院，四川成都611130； 2.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室，四川成都611130；3.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000； 4.四川外交家酒業(yè)有限公司，四川資陽641500)

桑葚鮮果的貨架期較短，但其理化指標非常適合釀造發(fā)酵型果酒。本實驗嘗試在桑葚酒的主發(fā)酵過程中溫度控制發(fā)酵速率的方法提高桑葚發(fā)酵酒質(zhì)量，并以感官評分系統(tǒng)來評價其質(zhì)量。研究結(jié)果表明，在發(fā)酵后期，一定范圍提高溫度，有助于主發(fā)酵徹底完成，一定程度上避免了主發(fā)酵結(jié)束時殘?zhí)呛窟^高的現(xiàn)象；在整個發(fā)酵過程中利用溫度控制發(fā)酵速率的方法可有效提高產(chǎn)品整體質(zhì)量。

桑葚酒； 果酒； 發(fā)酵控制； 感官評價

桑葚，或桑椹，為桑科落葉喬木植物桑Morus albaL.的果穗。桑葚果肉多汁，滋味甘美，色澤鮮艷，同時具有較高的營養(yǎng)價值及保健功效[1]。桑葚是我國衛(wèi)生部公布的“既是食品又是藥品”的原料之一，我國中醫(yī)學(xué)認為其有補肝益腎、滋陰養(yǎng)血、祛斑延年等功效[2]；現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對桑葚的研究結(jié)果也表明，其具有多種人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)，有提高動物體內(nèi)酶的活性、增強免疫力、促進造血細胞生長、促進新陳代謝等作用，具有一定的藥理學(xué)價值[3-5]。

因桑葚鮮果在儲存過程中極易失水變質(zhì)，且桑葚的營養(yǎng)價值豐富、理化指標合適，所以桑葚鮮果可加工為發(fā)酵類果酒或果醋飲料等，既保存了桑葚的營養(yǎng)價值，增加了其附加值，又延長了貨架期[6]。

本研究通過對桑葚果酒發(fā)酵過程中以溫度控制發(fā)酵速度為單因素變量進行實驗，并以國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）百分制嘗評體系分別對成品進行評分，分析溫度控制對發(fā)酵質(zhì)量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

原料：四川省涼山彝族自治州德昌縣桑葚種植園所產(chǎn)德果1號桑葚。酵母：LALLEMAND品牌Enoferm ICV D47TM。輔料：焦亞硫酸鉀、白砂糖、磷酸氫二銨、皂土、酵母活化與保護劑Go-Ferm?、果膠酶EX-V。

儀器器材：連續(xù)式壓榨機、50 L發(fā)酵罐、雙向控溫培養(yǎng)箱、三級膜過濾機、比重糖度計、電子天平及果酒相關(guān)檢測儀器。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

原料驗收→壓榨（添加焦亞硫酸鉀）→靜置澄清（加果膠酶）→倒罐→果汁調(diào)節(jié)（理化檢驗）→主發(fā)酵（單因素變量控制點實驗）→添加皂土終止發(fā)酵→倒罐澄清→陳釀→過濾→品評

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料驗收

原料要求選擇成熟度高，生青率不超過5%，腐敗率不超過5%，無病蟲害的新鮮桑葚果實。壓榨前手工挑揀出生青果、腐敗果以及桑葉、枝條等雜物。

1.2.2.2 壓榨

在壓榨的同時添加焦亞硫酸鉀，添加量使果汁內(nèi)總二氧化硫含量到達50～75 mg/L，所壓榨的果汁應(yīng)迅速轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐，以防果汁氧化。

1.2.2.3 靜置澄清

將果汁溫度降至15℃，添加果膠酶EX-V，添加劑量為20 mg/L，酶解溫度為15℃，酶解48 h。

1.2.2.4 倒罐

將酶解靜置后的果汁進行倒罐處理，去除底部沉淀。

1.2.2.5 果汁調(diào)節(jié)

以GB 15038—2006中的方法，分別檢測總糖、總酸、pH值、游離二氧化硫、總二氧化硫。并補充白砂糖，使可發(fā)酵糖達到216 g/L（預(yù)期酒度12%vol）。

1.2.2.6 主發(fā)酵過程控制

將果汁轉(zhuǎn)移至6個50 L發(fā)酵罐，接種經(jīng)活化的酵母后，將發(fā)酵罐分別放置在雙向控溫培養(yǎng)箱中，以不同溫度控制形式分別進行發(fā)酵實驗。控制方法見表1。在發(fā)酵過程中每日2次測量比重糖度及樣品溫度，并作記錄。每日2次攪拌發(fā)酵罐以均衡溫度且增加溶氧量。

表1 不同發(fā)酵過程控制實驗方法

1.2.2.7 終止發(fā)酵

待比重糖度達到5°Bx以下，檢測總糖，如總糖達到10 g/L以下，添加皂土，皂土添加量為0.6 g/L（以10%皂土泥漿形式進行添加）。靜置48 h后進行倒罐操作去除酒泥。

1.2.2.8 陳釀

倒罐后，對陳釀罐進行水封，并放置在室溫條件下。每15 d進行二氧化硫檢測，并補充焦亞硫酸鉀，確保游離二氧化硫含量在20～25 mg/L范圍內(nèi)。陳釀時間為6個月。3個月時進行1次倒罐操作。

1.2.2.9 過濾澄清

經(jīng)過陳釀的酒液用三級膜過濾機進行過濾。

1.2.2.10 品評

10名品評小組成員對各樣品分別進行隨機編號品評操作，并完成品評表。品評表參照國際葡萄與葡萄酒品嘗評分表，見表2[7]。經(jīng)10名品評員品評后，各項取平均分記錄。

表2 成品酒品評打分表

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)酵前果汁分析

經(jīng)1.2.2步驟中的果汁分析檢驗結(jié)果見表3。

表3 桑葚汁主要理化指標

根據(jù)果汁檢測結(jié)果，酸度符合發(fā)酵要求，糖度偏低。根據(jù)計算，補充白砂糖124 g/L，使預(yù)期酒度到達12%vol。二氧化硫含量在正常水平，不需添加。在添加完白砂糖之后果汁比重糖度為23°Bx。

2.2 發(fā)酵過程

發(fā)酵過程中的發(fā)酵過程記錄見圖1—圖6。

圖1 1#發(fā)酵過程記錄

其中，1#樣品在18℃恒溫環(huán)境下發(fā)酵，其發(fā)酵啟動較遲緩，接種69 h后，酵母開始進入指數(shù)增長期。從發(fā)酵啟動到發(fā)酵停止總共經(jīng)過144 h，且發(fā)酵停止后比重糖度仍然比較高（5°Bx）。

圖2 2#發(fā)酵過程記錄

在20℃恒溫環(huán)境溫度下發(fā)酵的2#樣品發(fā)酵啟動停滯期時間較1#短（54 h）,從發(fā)酵啟動到停止，時間為111 h。

圖3 3#發(fā)酵過程記錄

3#發(fā)酵啟動最早，接種30 h后酵母即進入指數(shù)增長期，后經(jīng)120 h發(fā)酵終止。

圖4 4#發(fā)酵過程記錄

4#樣品發(fā)酵前停滯期為45 h，后經(jīng)81 h樣品比重糖度達到14°Bx。此過程中通過調(diào)節(jié)恒溫箱溫度，以溫度控制發(fā)酵速率使酵母指數(shù)增長期過程延長。在接種后126 h時，使用20℃恒溫環(huán)境。發(fā)酵停止時比重糖度為4°Bx。

5#樣品在發(fā)酵啟動后48 h比重糖度達到14°Bx，之后進行降溫減緩發(fā)酵速率。在比重糖度9°Bx時緩慢提高溫度，縮短酵母衰退期。發(fā)酵終止時，比重糖度為0.5°Bx。

圖5 5#發(fā)酵過程記錄

圖6 6#發(fā)酵過程記錄

6#樣品經(jīng)過全程有效控溫，經(jīng)過數(shù)次溫度轉(zhuǎn)換，整個發(fā)酵曲線相對平滑。在30 h酵母進入指數(shù)增長期后經(jīng)216 h發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵結(jié)束比重糖度為0.5°Bx。

在果酒的低溫發(fā)酵過程中，接種后的酵母停滯時間較高溫發(fā)酵過程更長，過長的停滯期可能會導(dǎo)致在此過程中所接種的酵母優(yōu)勢菌群發(fā)生改變或有害菌群生長[8]。根據(jù)李華等[9]的研究表明，液態(tài)酵母的活動最適溫度為20～30℃，當(dāng)溫度到20℃時，酵母的繁殖速度加快，在30℃時達到最大值。所以，理論上講，在接種后一定程度的提高溫度，可有效地減少開始發(fā)酵的停滯時間。此6個樣品的發(fā)酵實驗也證實了此方法。從1#、2#、3#樣品的發(fā)酵試驗中，隨著溫度的升高，發(fā)酵前的停滯期有明顯的縮短趨勢，5#和6#樣品在控制下的實驗中停滯時間最短。

在酵母的指數(shù)增長期的過程中，酵母數(shù)量急劇增長，且酵母代謝中可產(chǎn)生大量熱量。在實際生產(chǎn)過程中，無制冷設(shè)施的發(fā)酵罐很難將產(chǎn)生的熱量散發(fā)，導(dǎo)致酒液環(huán)境溫度升高，在一定溫度范圍內(nèi)溫度越高，發(fā)酵速率越快。若溫度過高則極易導(dǎo)致酵母發(fā)酵停滯、破壞香氣香型、產(chǎn)生苦味或使酒液醋酸化[10]。因此，在酵母的指數(shù)增長期過程中，一定范圍的有效降溫，可以穩(wěn)定發(fā)酵，預(yù)防酵母抑制作用。

在發(fā)酵后期，由于酒液環(huán)境中酒精度的升高以及營養(yǎng)物質(zhì)的下降，再加上酵母數(shù)量的增加，導(dǎo)致酵母繁殖進入衰退期，且酵母數(shù)量急劇減少[10]。在果酒的低溫發(fā)酵過程中，由于酒液環(huán)境溫度低，極易在酵母衰退期出現(xiàn)發(fā)酵停止現(xiàn)象。發(fā)酵停止會導(dǎo)致主發(fā)酵結(jié)束時酒液殘?zhí)呛窟^高，即發(fā)酵不完全。根據(jù)本實驗主發(fā)酵結(jié)束時的酒液總糖（見表4），在發(fā)酵后期的溫度控制可以直接影響到發(fā)酵終止的殘?zhí)呛俊?/p>

表4 發(fā)酵結(jié)束時各樣品部分理化指標表

2.3 品評結(jié)果

為避免糖度影響品評結(jié)果，發(fā)酵結(jié)束后殘?zhí)俏催_到10 g/L以下的酒樣進行后發(fā)酵過程，使其殘?zhí)墙抵?0 g/L以下，之后所有發(fā)酵完成的樣品經(jīng)過后續(xù)陳釀、澄清、過濾等工序制成成品酒。成品酒經(jīng)各品評員品評后統(tǒng)計計算品評結(jié)果見表5。

表5 各樣品品評評分結(jié)果表

該品評結(jié)果表明，1#、4#、6#在香氣項目上的評價表現(xiàn)突出，其中濃郁程度及優(yōu)雅度較其他樣品有明顯的優(yōu)勢。這3個樣品的共同點為發(fā)酵的整體平均溫度較低，同時在酵母的指數(shù)增長期都有不同程度的溫度控制。相對低溫的發(fā)酵過程較相對高溫的發(fā)酵過程對果酒的香氣保留程度較高，因為低溫環(huán)境更有助于保留酒中的香氣成分[12]。同時在發(fā)酵的指數(shù)增長期，酒精發(fā)酵過程產(chǎn)生大量的二氧化碳會帶出部分香氣成分，所以相對低溫且抑制條件下的發(fā)酵將更多地保留香氣成分[13]。

在口感方面，各樣品間差異性不大，但6#酒樣在酒體結(jié)構(gòu)上和純正度上有較突出的表現(xiàn)。在整體發(fā)酵速率控制的條件下，尤其是主發(fā)酵終止時1#、2#、4#酒樣的殘?zhí)呛窟^高，導(dǎo)致在后發(fā)酵長期儲存的條件下才能完全發(fā)酵。這可能是導(dǎo)致1#、2#、4#酒樣在純正度上表現(xiàn)不佳的主要原因，具體原因仍有待進一步研究。

在總體表現(xiàn)力及整體評分上，1#、4#、6#樣品較其他評分略高，可說明相對低溫發(fā)酵及在溫度控制下的主發(fā)酵更有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

3 結(jié)論

本實驗通過研究不同恒溫條件及溫度控制條件下的桑葚發(fā)酵酒的主發(fā)酵過程對桑葚酒感官評價的影響發(fā)現(xiàn)：在整個發(fā)酵過程中的平均溫度在一定范圍內(nèi)，相對較低的發(fā)酵平均溫度更有利于成品酒的產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是對于產(chǎn)品香氣的感官評價上；在發(fā)酵后期，一定范圍的提高溫度，有助于主發(fā)酵徹底完成，一定程度地避免了主發(fā)酵結(jié)束時殘?zhí)呛窟^高的現(xiàn)象；在整個發(fā)酵過程中使用溫度控制發(fā)酵速率的方法可有效提高產(chǎn)品整體質(zhì)量。

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貴州省醬香型白酒發(fā)展戰(zhàn)略研討會成功召開

本刊訊：2017年9月10日，第二屆貴州省醬香型白酒發(fā)展戰(zhàn)略研討會在貴陽召開。著名白酒專家付若娟、方長仲，貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院院長邱樹毅，《釀酒科技》總編黃平，國家評委、原洋河酒廠釀酒廠長王友利等專家出席了研討會。

會上，貴州省醬香型白酒研究中心發(fā)布了歷經(jīng)八年研發(fā)的柔雅醬香產(chǎn)品。研究中心主任李小兵教授從柔雅醬香的定義、研究設(shè)計路線、三大標準體系等方面，向與會領(lǐng)導(dǎo)、專家、企業(yè)家做了說明。

專家組從工藝、標準、品質(zhì)等方面對柔雅醬香產(chǎn)品進行了鑒定，給予上味柔雅醬香很高的評價，認為這是中國醬酒發(fā)展的新方向，代表著中國醬酒發(fā)展的新未來。

隨后，貴州省醬香型白酒研究中心宣布成立上味柔雅醬香全國運營中心，鄭華勝先生代表上味柔雅醬香全國運營中心向會議做了發(fā)言。

中國白酒未來的發(fā)展，將會圍繞消費價值和消費體驗，圍繞消費健康和消費共生，做更多的創(chuàng)造，引領(lǐng)新的發(fā)展。（黃筱鸝）

Effects of Temperature-Controlled Chief Fermentation on the Quality of Mulberry Wine

SUN Zhongli1,2,3,WANG Chaokai1,2,3,PENG Kui1,2,3,ZHANG Lei1,2,3,XIONG Yan4and LI Lin4
(1.Sichuan Food Fermentation Industry Research and Design Institute,Chengdu,Sichuan 611130;2.Sichuan Liquor Making Bio-technology&Application Key Laboratory,Chengdu,Sichuan 611130;3.National Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing,Luzhou,Sichuan 646000;4.Sichuan Diplomat Distillery Co.Ltd,Ziyang,Sichuan 641500,China)

The shelf period of fresh mulberry is very short,but its physiochemical indexes are quite suitable for the production of fermented wine.In this study,we tried to improve the quality of mulberry wine(wine quality assessed by sensory scoring system)by regulating the temperature in chief fermentation process.The research results suggested that,proper temperature rise in late fermentation stage was beneficial to thorough completion of chief fermentation and could effectively avoid excessive residual sugar content at the end of chief fermentation.Appropriate control of the temperature in the fermentation process could effectively improve the overall quality of mulberry wine.

mulberry wine;fruit wine;fermentation control;sensory evaluation

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0052-05

10.13746/j.njkj.2017239

四川省科技廳重點研發(fā)項目（2017FZ0023）。

2017-09-11

孫中理，男，酒類研究學(xué)碩士，工程師，長期從事果酒、葡萄酒工藝研究工作。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-09-21；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170921.1508.002.html。