胡亞康,何永艷,王發明
(廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所,廣西桂林541006)
獼猴桃因其特有的營養價值而享有“水果之王”的美譽[1],獼猴桃是Vc含量最高的水果,且富含糖、氨基酸及鈣、鉀、硒、鋅、鍺等各種微量礦質元素,風味獨特,除鮮食外,利用獼猴桃鮮果釀造果酒也具有獨特的優勢。但因為獼猴桃儲存期較短,種植品種較單一,造成鮮果集中上市,給果農造成較大的銷售壓力,特別是近幾年來,在獼猴桃生產面積和產量逐年擴大的情況下,鮮果市場逐漸飽和,生產效益降低。而針對獼猴桃果酒等下游產業的產品進行開發,不僅可以緩解鮮果銷售的市場壓力,而且可以顯著提高產品附加值,增加農民收入,促進獼猴桃產業健康良性發展。
影響獼猴桃釀酒品質的主要因素包括原料、酵母菌種、發酵過程控制和工藝條件等[2]。目前獼猴桃酒釀酒原料主要為美味系的綠肉獼猴桃,其他類型的釀酒原料利用相對較少,石瑞麗[3]和王文娟等[4]分別以紅肉和黃肉獼猴桃為原料,研究了不同的發酵方式、SO2添加量、酵母接種量以及初始糖度對果酒品質的影響,通過工藝條件的優化,獲得了具有獨特色澤和風味的優良獼猴桃果酒,為紅肉和黃肉類獼猴桃果酒的開發鑒定了基礎。在釀酒酵母的研究上,張方艷[5]從多個角度系統地比較了不同酵母對獼猴桃酒釀酒品質的影響,發現EC1118酵母在獼猴桃果酒釀造中具有優良的特性;陳亮等[6]通過對獼猴桃果酒的香氣成分差異研究,表明1399釀酒酵母發酵制得的果酒主要呈香成分為辛酸乙酯,而安琪酵母發酵果酒的主要呈香成分為苯乙醇,其分別為兩種果酒賦予獨特的風味和風格。而在釀造工藝研究上,王聲淼等[7]最早從酵母的選育和用量、發酵溫度和分離時間以及獼猴桃果后熟度等方面進行研究,總結出了一套獼猴桃發酵酒特有的加工工藝;李加興等[8]通過對影響獼猴桃酒穩定性的相關工藝條件進行研究,表明合理的澄清劑及熱處理方法的選擇是提高獼猴桃果酒非生物穩定性的關鍵技術;涂正順等[9]通過在發酵過程中使用清汁和濁汁分離發酵的方式和通過一系列降酸、穩定和Vc保持等的工藝優化,獲得了達到國家優質品要求的獼猴桃果酒;彭幫柱等[10]研究了發酵溫度、初始pH值、接種量對獼猴桃酒釀造品質的影響,得出了獼猴桃酒釀造的最佳工藝參數為發酵溫度20℃,pH值3.6,接種量10.3%;陳紅梅等[11]研究了不同工藝處理對野生獼猴桃酒品質的影響,證明相對于混汁發酵和清汁發酵,帶皮發酵工藝可一定程度提高野生獼猴桃酒的品質。在果酒澄清方法研究上,孫洪浩等[12]研究了6種常見澄清劑對獼猴桃干酒澄清效果的影響,得出單一澄清劑中硅藻土、明膠和雞蛋清對獼猴桃干酒澄清效果較好,而復合澄清劑中,明膠和雞蛋清的復合澄清效果最佳;而董瑞麗等[13]則證明了獼猴桃果酒最佳澄清劑為殼聚糖,殼聚糖添加量對獼猴桃果酒澄清的影響極為顯著;徐洲等[14]研究了果膠酶的添加量和4種常用澄清劑對其澄清度和穩定性的影響,結果表明,添加80 mg/L的果膠酶有助于酒體的澄清,最佳澄清劑配方為皂土0.45 g/L,明膠0.65 g/L,殼聚糖0.55 g/L。
雖然近年來科研人員在獼猴桃果酒生產工藝上取得了一定的研究成果,但在整個獼猴桃果酒釀造體系上仍不夠成熟和完善,在較多工藝方法上仍沒有形成統一的觀點。最終釀酒品質的形成受釀酒過程中各種綜合因素的影響,如果從單因子或少數幾個參數進行比較,可能無法達成一致的結論,這就需要更多有益的探討和研究,以推動最終獼猴桃釀酒理論的統一和完善工藝體系的形成。本研究從釀酒原料的對比、酵母的選擇、發酵方式、發酵程度、SO2添加量及原料的破碎程度等不同角度,綜合對比,從影響感官評價的幾個方面,探討其對釀酒品質的影響,對前人研究結果進行進一步驗證并提出新的觀點。本研究在前人研究基礎上,通過在釀酒酵母選擇、原材料種類和處理方式、發酵工藝、發酵后的澄清處理方法等方面進行比較和選擇,主要針對影響獼猴桃果酒感官評價的幾個關鍵因素,如色澤、澄清度和穩定性、口感風味等進行比較,通過最直觀具體的感官評價,研究不同工藝條件對獼猴桃果酒釀造品質的影響,特別是針對前人觀點,探討分歧,求同存異,以為獼猴桃果酒釀造體系的完善和深加工提供理論依據和實踐指導。
1.1.1 材料
紅陽獼猴桃(紅肉)、桂海四號獼猴桃(黃肉)和野生獼猴桃(小種,綠肉)等樣品采自廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所獼猴桃種質資源圃。待完全成熟后采摘、自來水清洗晾干,陰涼處放置5~7 d,后熟軟化后(8分熟,按壓有手感),用于發酵。
1.1.2 試劑
商業釀酒酵母使用法國LALLEMAND進口葡萄釀酒酵母EC1118和FX10;果膠酶使用原裝法國LALLEMAND果膠酶EX-V;SO2使用LALLEMANDA食品級偏重亞硫酸鉀(理論上每克可以釋放SO20.56 g);白砂糖使用廣西農墾糖業集團柳興制糖有限公司生產的優質散裝蔗糖;殼聚糖使用河南億航化工產品有限公司生產的食品級水溶性殼聚糖。
1.1.3 儀器與設備
恒溫水浴鍋,上海森信試驗儀器有限公司;紫外分光光度計,上海精科UV759;人工氣候培養箱,浙江托譜儀器有限公司RTOP-500B;阿貝折射儀,上海精密科學儀器有限公司。
1.2.1 制備工藝與操作
工藝流程:原料處理→破碎→酶解(40 mg/L果膠酶)→殺菌(110 mg/L偏重亞硫酸鉀)→接種酵母(200 mg/L)→發酵(18℃±1℃)→分離→自然澄清(-2 ℃,10 d)→殼聚糖(0.6 g/L)沉淀→0.22 μm微濾膜過濾→無菌灌裝→果酒成品。
基本操作步驟:基本步驟和參數參照陳紅梅等[11],略有改進:選擇成熟度較為一致,健康無病斑的獼猴桃,使用混汁發酵和帶皮發酵兩種方式(帶皮發酵切掉果蒂和果臍),分別加入40 mg/L的果膠酶以提高果實出汁率,室溫酶解12 h;添加110 mg/L偏重亞硫酸鉀殺菌和防止氧化;接種酵母200 mg/L(酵母粉∶5%蔗糖溶液=1∶10,于三角瓶中置于37℃恒溫水浴鍋水浴活化20 min),啟動發酵,溫度控制在18℃±1℃;根據目標酒精度添加所需白砂糖,發酵結束后,放置于-2℃冰庫中進行自然冷卻澄清10 d,去除沉淀后,使用0.6 g/L殼聚糖進一步澄清果汁和使用0.22 μm濾膜過濾除菌,最后將游離SO2調節至30 mg/L左右,裝瓶儲存和用于感官評價。并在此基礎上進行參數調整和對比實驗。
1.2.2 果酒理化指標和感官評價的測定方法
糖度用手持折射儀測定;總酸測定:酸堿滴定法[15];透光率的測定[16]:分光光度法,以蒸餾水作空白,在680 nm波長處用1 cm比色杯測定透光率T(%)來反映酒的澄清度。獼猴桃酒感官分析參照葡萄酒感官評價方法[17]及文獻[18-19]。
通過前期的酵母篩選實驗和結合前人研究結果[5,20],選定兩種對獼猴桃釀酒品質表現較好的酵母EC1118和FX10,并使用紅陽獼猴桃為材料對其進行進一步比較。由表1可知,兩種酵母在發酵的色澤、自然澄清度上沒有大的差別,其差異主要體現在口感風味上,EC1118酵母產生的果香味更濃郁、有層次感,但口感略酸,而FX10則顯得酒體更平順和柔和,酸度較低,兩者各有優劣。雖然FX10常被用在高檔葡萄酒的發酵,但獼猴桃自身丹寧含量較低,且果香味應該作為獼猴桃果酒的主要質量標準之一,所以認為EC1118應該作為獼猴桃果酒的優選,且其具備較高的酒精耐受度(18%vol),在酒品風格上有更多的可操作空間。

表1 兩種釀酒酵母對獼猴桃果酒品質影響的感官評價

表2 不同原材料和不同發酵方式對釀酒品質影響的感官評價
陳紅梅等[5]的研究表明,在野生獼猴桃酒的釀造過程中,帶皮發酵和混汁發酵相對于清汁發酵具備更大的優勢。表2進一步對比了帶皮發酵和混汁發酵在3種不同類型獼猴桃果酒釀造中的表現,這3種獼猴桃分別代表了紅肉、黃肉和綠肉3種類型。由表2可看出,使用不同的發酵方式,3種獼猴桃在酒品色澤、自然澄清度和口感風味上均有一定的差異。紅陽和野生綠肉的顏色對比比較明顯,可能因為隨著發酵的進行,酒精度提高的同時也將果皮中的色素成分提取出來,混合果肉的顏色而成,而桂海四號因其果肉顏色和果皮顏色差別不明顯而變化不大。在自然澄清度上,混汁發酵方法明顯優于帶皮發酵,可能是果皮內一些果膠類物質的釋出使酒體的渾濁度增大。在口感風味上,紅陽獼猴桃使用兩種方式各有優劣,混汁發酵在風味上更勝一籌,而帶皮發酵層次感更強;桂海四號使用帶皮發酵會產生酸澀味等混雜氣味,應該是因果皮釋放的苦味物質導致;野生綠肉在口感風味上沒有明顯差異,因為本次使用的野生獼猴桃為不同于中華、美味類的幾種小果類綠肉野生獼猴桃,導致其產生不同于常規獼猴桃品種的特殊風味,可見原料的選擇對果酒風味的影響也至關重要。
研究表明,在果酒釀造過程中,添加適量的SO2可以抑制雜菌的污染,并且具有抗氧化的作用,有助于減少Vc、氨基酸等營養成分的損失[4]。表3比較了添加不同濃度SO2對紅陽獼猴桃帶皮發酵釀酒品質的影響。可以看出,SO2添加量對發酵啟動時間有較大影響,SO2添加量為60 mg/L時,2 d后才開始啟動發酵,當SO2添加量達到120 mg/L時,發酵啟動時間為3 d,當添加量達到180 mg/L時,5 d時才開始啟動發酵。SO2添加量對獼猴桃酒的色澤、澄清度及口感風味在儲存初期沒有顯著差別,但是在15℃下儲存60 d后,較高SO2添加量(180 mg/L)的獼猴桃酒反而出現了渾濁,初步鑒定為感染雜菌。分析其原因,可能是因為較高濃度的SO2添加量抑制了酵母的生長,使得發酵啟動時間及發酵過程過于漫長,而這期間可能增加了某些耐受性強的雜菌的感染機率,特別是這些雜菌可能因為體積較小(酵母菌直徑為一般細菌的10倍左右),更容易殘留到微濾膜過濾后的酒液中,并逐漸占據生長優勢,最終導致酒體污染。因此在能保證SO2抑菌效果的前提下,選擇最小添加量即可,也符合高質量果酒釀造的基本要求。

表3 SO2添加量對釀酒品質影響的感官評價

表4 發酵程度對釀酒品質影響的感官評價
表4表明,采用帶皮發酵方法在不同發酵時間下3種獼猴桃酒的感官表現,在啟動發酵的第2天,就有自然的果香味從發酵罐溢出,若此時終止發酵,酒體自然澄清度較高,生成甜型果酒,但產量較低。在發酵的4~6 d時,紅陽和野生獼猴桃的果香味更為明顯,是混雜果香和酒香較濃郁的味道,更有層次感,酸甜也較為適度,但繼續延長發酵時間,隨著酒精度的提高會使果香味變淡,帶有微苦澀的復雜口感;而桂海四號獼猴桃在發酵時間為6 d時,開始產生較明顯的苦澀味,嚴重降低果酒品質。從總體看來,隨著發酵時間的延長,各種獼猴桃酒體的自然澄清度明顯降低,而果香味也會逐漸變淡,在不考慮酒精度的情況下,發酵4~6 d是比較合適的發酵時間,但綜合考慮到不同獼猴桃品種的特殊性,在大規模生產中應提前做好工藝優化試驗。
本試驗選擇了對果酒風味影響較小的殼聚糖澄清法和0.22 μm濾膜過濾澄清法,并對比其效果。由表5可看出,使用殼聚糖法其效果明顯弱于膜過濾法,直接使用膜過濾法雖然可以較明顯地提高澄清度,但放置一段時間后,酒體仍存在肉眼可見的輕度渾濁,且過濾時容易堵塞濾芯;而組合使用兩種澄清方法,則取得了非常理想的澄清度,酒體光澤透亮,而色澤和風味上沒有改變。通過低溫和常溫儲藏試驗,穩定性較高,只有極少量沉淀形成。

表5 不同澄清方法的酒體澄清度 (%)

表6 獼猴桃果不同破碎程度下的獼猴桃酒風味評價
有研究表明,在葡萄酒的釀造過程中,保留一定比例的完整果粒有利于葡萄酒整體風味的提升,但在獼猴桃酒的釀造過程中還很少有人嘗試。本試驗在野生獼猴桃酒的釀造過程中對獼猴桃果進行不完全破碎,且保留一定比例的完整果進行比較,發現保留約1/10整果時,果酒的風味確實有一定程度的提升,果香味更濃郁,層次感更強。分析其原因可能是因為獼猴桃果破碎程度的不同會導致其發酵程度不同。而根據前面研究結果也表明了不同發酵程度對獼猴桃酒的風味和口感有較大影響,因發酵程度不同而產生混合香氣和味道,使得口感更多變和復雜,層次感豐富,有利于果酒風味的整體提升。
感官評價是判斷一款果酒品質好壞的最直接最根本的方法[18-19],主要體現在果酒的色澤、澄清度和口感風味上。本試驗證明釀酒酵母EC1118相對來說可以更好地保持獼猴桃酒的果香味,這與張方艷等[5]的研究相符合。在獼猴桃發酵方式上,仍存在一定的爭議,本試驗證明帶皮發酵可以一定程度上提高紅陽獼猴桃果酒風味的層次感,但是在桂海四號獼猴桃酒的釀造過程中出現發苦發澀的現象,可能是因為桂海四號獼猴桃果皮中含有苦味物質或者因為其果皮比較粗糙,因殘留的部分雜菌導致,所以在發酵方式的選擇上應該因品種而異。本試驗證明了不同材料對獼猴桃酒風味的影響是非常大的,而目前還沒有針對不同品種或不同品種獼猴桃的釀酒品質進行大規模的篩選試驗研究,筆者認為,這是獼猴桃果酒發展的一個必不可少的環節。在釀酒過程中前期添加SO2可以起到抑菌、抗氧化和一定的澄清和提高酒的色度的作用,但是過高的SO2添加量會降低酒的品質,本研究也證明了過高的SO2添加量反而更容易造成雜菌的污染。在試驗中發現,隨著發酵的進行,酒精度不斷提高,但果香味會變淡,所以必須確定最佳的發酵時間,既能保證一定的酒精度又能保留果酒特有的香味。為突出果酒的特色,建議發酵時間不應太長。隨著發酵的進行,果酒的澄清度會降低,一般的方法都需要較長的澄清時間,且容易影響果酒品質。本試驗采用殼聚糖法過夜沉淀后,結合微濾膜過濾,在較短的時間內獲得了非常高的澄清度,經長期低溫和常溫靜置后,只有極少量沉淀出現,說明澄清效果和穩定性較好,對果酒風味也未造成影響。實驗還比較了獼猴桃果破碎方式對果酒風味的影響,認為不完全破碎可以提高果酒口感的層次感,有利于果酒風味的提升。
感官評價是對果酒品質最直接的檢驗,影響獼猴桃酒的釀造品質的因素中,原材料應是第一位的,不同種類甚至不同品種的獼猴桃,決定了獼猴桃酒的基本風味或風格,很多野生獼猴桃在食用性上可能并不是很強,但在釀酒過程中卻能產生較為獨特的風味,這種風味因獼猴桃品種的不同可能千差萬別,通過對大規模野生獼猴桃釀酒原料的篩選試驗,很可能會篩選到一種具有極高釀酒品質的獨特原料,具有很高的應用潛力。其次,釀酒工藝是另一個至關重要的因素,不同的原材料處理方式、發酵時間、輔料的添加等都會直接影響果酒的風格和香型,因此在大規模果酒釀造之前一定要根據所需的果酒類型選擇最優的釀造工藝。即原材料和釀酒工藝影響果酒的整體風格或類型,合適的釀酒酵母選擇是對果酒品質的進一步鍛造和提升,是對果酒口感最細微之處的把控,也是同種類型果酒的檔次、等級劃分的基本依據。本試驗通過對影響獼猴桃果酒感官評價的幾個因素的探討,旨在為獼猴桃果酒生產提供有意義的借鑒。