沙棘果酒生產技術研究進展

□ 王曉波 袁江蘭 湖北工業大學

1 沙棘概況

沙棘又稱沙棗、醋柳、酸棘，為多年生落葉灌木或小喬木，屬漿果類，味酸而甜[1]。我國是世界上沙棘分布最廣、種類最多的國家，主產地位于華北、東北、西北及西南等地區。沙棘屬藥食同源植物，集多種營養素于一體，被譽為神奇水果、植物之首、水果之冠，兼具很高的營養價值和藥用價值，富含維生素、多糖、氨基酸、有機酸、微量元素和多種生物活性物質[2]。目前，沙棘已被廣泛應用，如在食品領域已開發出沙棘汽水、果汁、香檳、糖漿、餅干、果脯、果醬及保健茶等產品[3]。沙棘果酒是以沙棘果為原料，經破碎壓榨、脫脂分離、果汁澄清處理、糖度調整、酵母發酵、降酸處理及果酒澄清等而生產的一種低酒精度飲料[4]，含有沙棘本身的營養成分和經發酵產生的營養物質，具有調節人體代謝、殺菌抗癌、促進消化和美容養顏等功效，是沙棘資源開發利用的重要方向之一。在人們越來越追求健康生活的形勢下，開發研究沙棘果酒是沙棘深加工的重要方向，具有廣闊的市場前景。

2 沙棘果酒研究情況

目前，沙棘酒研究已取得成效，對發酵工藝和釀酒酵母篩選作了研究，優化了工藝參數等，實現了果酒的工業化生產[5]。同時，沙棘果酒研究也存在一些問題，如沙棘資源開發研究主要集中在醫藥保健和食品等方面，沙棘果酒研究積累不夠，工藝技術、生產自動化程度、產品附加值有待提升；釀造果酒的專用水果品種以葡萄為主，缺少適宜加工的專用沙棘品種，對沙棘果酒的風味產生了影響；發酵中添加的酵母大多來自于葡萄酒釀酒酵母，適宜沙棘發酵的專用酵母少，缺乏對沙棘野生酵母的研究；沙棘果含酸量高、含糖量低，釀制的果酒口味不夠協調，沙棘果酒的降酸和澄清等需要進一步研究[6]。

3 沙棘果酒生產技術研究進展

3.1 酵母菌株分離篩選

果酒發酵是一個復雜的生物化學變化過程，沙棘果酒是沙棘果實在酵母菌作用下經發酵釀制而成，酵母菌株的發酵性能對沙棘果酒酒體、色澤、香氣及風味等的形成具有重要作用。目前果酒發酵多采用葡萄酒酵母，不利于各類果酒獨特品質的形成。釀酒活性酵母應具有如下基本發酵特性：發酵能力強，酒精產率高，分解糖分完全；SO2耐受力強，能在低溫或適宜溫度下發酵；澄清作用明顯；有一定的降酸能力[7]。酵母菌菌株可在沙棘果皮、果梗和果園土壤中采樣，通過分離篩選、純化、培養試驗，可從分離出的菌種中進行發酵力和耐受力試驗，選出最優菌株、最適宜菌株，在此基礎上研究發酵條件。魏立杰[8]通過分析了由實驗室分離純化并鑒定過的11株野生沙棘酵母菌株，挑選出兩株在極端環境下耐受性強、發酵力強、適宜沙棘果酒釀造的酵母菌株WKZ1-2和C2-2。徐嘉俐[9]通過分離酵母生長曲線、生物學特性、發酵特性等試驗，得到最優酵母YM1-1。趙宏軍[10]通過發酵力、凝聚值、耐酒精度及耐SO2等試驗，篩選出最佳酵母菌株C2-2。

3.2 果汁澄清處理

沙棘果經過破碎、壓榨得到的果汁，通常含有果膠、沙棘油、蛋白質膠粒、纖維素及單寧等不穩定物質。這些物質會阻礙酵母發酵，使果酒口味粗糙；果膠含量過多會增加果漿粘度、降低出汁率，影響果酒的非生物穩定性[11-12]，需要通過處理方法給予去除。常用的澄清劑有果膠酶、殼聚糖、明膠、硅藻土、皂土、蛋清及PVPP等。其中，果膠酶能分解果膠，降低汁液粘稠度，其澄清效果主要取決于溫度、時間、酶用量等；殼聚糖可使蛋白質、果膠等發生絮凝而沉降，硅藻土可吸附果膠、酵母等懸浮物，皂土可去除蛋白質，蛋清可去除單寧，PVPP可去除非生物性沉淀。陳江萍[13]用果膠酶研究的影響沙棘果汁澄清的單因素試驗，結果表明，用果膠酶處理沙棘果漿,可明顯提高沙棘的出汁率及汁的透光率,膠酶的使用參數：濃度4 g/L左右，pH為3～4，溫度45～50 ℃，時間4 h。尹娜[14]通過酶解正交試驗，得出最佳參數：澄清劑添加量為0.1%、酶解溫度為40 ℃、酶解時間3 h。邢潔等[15]通過正交試驗，確定用果膠酶澄清沙棘果汁的最佳工藝條件是：果膠酶用量為0.035 g/kg，溫度為45 ℃，pH值為3.0，時間為90 min。

3.3 發酵工藝優化

沙棘果酒可采用浸泡法和發酵法生產。浸泡法是將沙棘果浸泡在白酒中，酒體和風味不佳。發酵法是利用酵母菌將沙棘汁中的營養物質轉化為酒精完成發酵，可分為主發酵和后發酵，前者主要生成酒精和發酵產物，后者進一步發生一系列物理、化學、生化變化，以提高酒精度、改善果酒品質、感官性狀。在發酵工藝優化中，多以酵母接種量、發酵溫度、發酵時間、果膠酶加入量及SO2添加量等因素來設計正交試驗或響應曲面優化試驗來確定工藝條件。經發酵釀制的沙棘果的酒精度應為10～18度，揮發酸含量應不高于1.0 g/L，糖分含量小于50 g/L，干浸出物大于或等于14 g/L，對總SO2含量、游離SO2含量、鐵含量及銅含量也有相應要求[16]。王大為等[17]采用向沙棘果汁中加入糯米的方法，以淀粉酶添加量、糖化溫度、糖化時間及米飯含水量等因素設計正交試驗，得出添加量0.5%、溫度40 ℃、時間25 h、含水量2.5倍的最優工藝條件。馬榮山[18]等的結果表明初始糖度、流加糖量以及流加糖時間分別取11.8%、35 mL、3 d+4 d+5 d時，所得果酒酒精體積分數比同等條件下未用流加發酵工藝的高0.78%。

3.4 降酸處理

沙棘果經發酵得到的果酒含有較高的有機酸，往往造成酒味酸澀、酒體粗糙，出現渾濁，因此需要通過降低酸度來保證果酒品質[11]。果酒降酸的方法有：化學降酸法、物理降酸法、生物降酸法等，物理降酸法對降低沙棘酒中的酒石酸的效果好，但降酸程度不高。化學降酸法效果明顯、使用方便，但容易給果酒外觀和風味帶來影響。生物降酸法是未來降酸技術的發展方向，對提高果酒品質有促進作用。在化學降酸法中，CaCO3降酸反應快、成本低、使用方便；KHCO3降酸反應快；用酒石酸鉀降酸不產生氣體，適于處理半成品和成品酒；也可使用CaCO3與一定比例的KHCO3同步降酸[19，20]。牛廣財[21]通過研究得出，在發酵溫度21 ℃、接種量11%、發酵時間35 d條件下，沙棘果酒的總酸由15.4 g/L降為8.9 g/L。劉洪林[22]通過試驗確定了酒石酸鉀與碳酸鈉、酒石酸鉀與碳酸鉀均按7：3配比、降酸后總酸為7 g/L的降酸方案。郭成宇等[23]采用不同的方法對干紅沙棘果酒進行降酸，試驗結果表明，使用酒石酸鉀與碳酸鉀聯合降酸可有效降低干紅沙棘果酒的酸度。

3.5 酒液的澄清處理

沙棘果汁經發酵制得的酒液中易出現渾濁和沉淀，嚴重影響果酒的感官品質，必須經過澄清處理。導致果酒產生渾濁的主要因素包括生物性因素（如酒液中的酵母菌、蛋白質、單寧的影響），物理性因素（如光照引起酶氧化物沉淀），化學性因素（如銅離子還原和鐵離子氧化形成難溶性沉淀）及生化因素（如蛋白質和單寧形成難容絡合物）等[24]。因此進行澄清處理是改善沙棘果酒品質、提高穩定性、延長壽命的必然要求。常用的澄清劑有明膠、皂土、硅藻土、殼聚糖、PVPP、蛋清液、果膠酶、卡拉膠及干酪素等。明膠一般對去除沙棘酒中的單寧物質效果較好，蛋清具去除單寧和色素的性能，干酪素可用于去除鐵引起的渾濁[25]。相比單一澄清劑，復合澄清劑的澄清效果更佳。同時，膜超濾澄清技術得到了使用，劉曉娜[26]通過超濾澄清試驗研究得出，溫度50℃、時間30 min、膜面壓差0.14 MPa時，可獲得較高的膜通量。趙文娟等[27]采用殼聚糖和皂土對沙棘發酵果酒進行澄清處理，并對添加方法和用量進行了分析，改善了果酒外觀與貯存穩定性。張軍[28]每100 L酒液采用50 g殼聚糖與100 g硅藻土組合，經2～3 h的澄清，得到的澄清效果最佳。