桑椹酒主發酵工藝研究

葉華　陳程　李松林　白青云　陳曉明　王輝　朱兵

摘要：通過單因素試驗和正交試驗，探索桑椹（Fructus Mori）酒主發酵工藝參數。結果表明，以產品的感官品質和酒精度為衡量指標，主發酵的最佳條件為：經成分調整的桑椹發酵原液經60 mg/L的SO2處理后，接入0.05%的耐高溫安琪釀酒高活性干酵母，在20 ℃下發酵7 d，能得到品質良好的桑椹原酒。

關鍵詞：桑椹（Fructus Mori）;酵母菌種;主發酵工藝;正交試驗

中圖分類號：TS262.7? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）15-0102-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.024? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The main fermentation technology of mulberry fruit wine

YE Hua1，2，CHEN Cheng1，LI Song-lin1，BAI Qing-yun1，CHEN Xiao-ming1，WANG Hui1，ZHU Bing2

（1.Department of Food Science and Engineering，Huaiyin Institute of Technology，Huaian 223003，Jiangsu，China;

2.Huaian Xianhe Green Industry Co.，Ltd.，Huaian 223000，Jiangsu，China）

Abstract： The main fermentation technology of mulberry fruit wine was optimized by signal factor and orthogonal test. The optimized conditions of main fermentation were that the fermentation temperature was 20 ℃ for 7 days， inoculation quantity of angel thermo-resistant high temperature wine dry yeast was 0.05% after initial sugar content of mulberry fruit juice being adjusted and treated by 60 mg/L of SO2.

Key words： mulberry fruit（Fructus Mori）; yeast; main fermentation technology; orthogonal test

桑椹（Fructus Mori）俗稱椹、桑棗、文武實、桑椹子等，為桑的成熟果穗，聚花果，由多數小瘦果集合而成。成熟桑椹飽含漿液，甘甜多汁，風味獨特，且有較高營養與藥用價值[1]。研究表明，桑椹富含多種營養成分，含有18種氨基酸，總量為1.2%～1.5%，其中有6種人體必需的氨基酸[2]。此外，桑椹中還含有豐富的黃酮類化合物，如花色素類矢車菊素及矢車菊苷、二氫黃酮醇類桑色素、黃酮醇類蘆丁、槲皮素等[3]。以桑椹為原料，通過研究發酵工藝過程中酵母菌種及添加量、發酵溫度、SO2處理濃度等因素對發酵規律的影響，以期獲得最佳的桑椹酒發酵工藝，為桑椹的深加工提供理論依據。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 材料與試劑? 桑椹，購于江蘇淮安武墩高家堰桑椹種植園，-18 ℃凍藏備用;酵母，LALVIN2323活性酵母、耐高溫安琪釀酒高活性干酵母、安琪葡萄酒用高活性酵母;果膠酶（Pectinex Be XXX），諾維信（中國）生物技術有限公司;其他試劑均為分析純。

1.1.2? 儀器與設備? 超聲波清洗機，上海致豐電子科技有限公司;pH計（PHS-3TC），上海天達儀器有限公司;恒溫水浴鍋（HH-6），國華電器有限公司;顯微鏡（XS-18），南京江南光電股份有限公司;血球計數板（XB-K-25），丹陽市建陵醫療器械有限公司;電腦光照培養箱（SPX-250B-G），上海博訊實業有限公司醫療設備廠;數顯鼓風干燥箱（G2X-9240MBE），上海博訊實業有限公司醫療設備廠;紫外分光光度計（UV-1600），北京瑞利分析儀器公司;電子天平（BS-224-S），北京賽多利斯儀器系統有限公司。

1.2? 方法

1.2.1? 桑椹酒發酵過程中理化指標的測定? 氧化法快速測定酒精度[4];斐林試劑直接滴定法測定還原糖;用校正過的pH計直接測定pH;酸堿滴定測定總酸;手持糖量計測定可溶固形物[5];平板法[6]測定細菌總數;血球計數法[7]測定發酵液中的酵母總數。

1.2.2? 桑椹原酒的感官評定方法? 10名經過培訓的感官評定員對每一批發酵原酒進行觀、嗅、嘗，對原酒的感官品質進行評定。具體評定標準見表1[8]。

1.2.3? 桑椹酒釀造工藝流程? 桑椹挑選清洗→桑椹打漿→酶解（果膠酶）→離心→過濾→成分調整（濃縮蘋果汁）→SO2處理→接種主發酵。

1.2.4? 確定酵母菌種? 成分調整好的桑椹果汁，經60 mg/L 的SO2處理后，分別接入0.05%的LALVIN2323活性酵母、耐高溫安琪釀酒高活性干酵母以及安琪葡萄酒用高活性酵母，20 ℃下發酵，觀察發酵動態，比較發酵結果。

1.2.5? 桑椹酒主發酵工藝的優化

1）單因素試驗確定最適的SO2濃度、酵母接入量和發酵溫度。①確定最適SO2處理濃度試驗。桑椹發酵液分別經濃度為40、60、80 mg/L SO2處理，接入0.050%的酵母，于20 ℃下發酵，觀測發酵液中酵母生長狀況、還原糖變化情況及最終桑椹酒的品質，確定較優SO2處理濃度。②確定活性干酵母接種量試驗。桑椹發酵液經60 mg/L SO2處理后，分別接入0.025%、0.050%、0.075%的酵母，于20 ℃下發酵，觀測發酵液中酵母生長狀況、還原糖變化情況及最終桑椹酒的質量，確定活性干酵母接種量。③確定發酵溫度試驗。經濃度為60 mg/L的SO2處理后的桑椹發酵液中接入0.050%的酵母，于20、25，30 ℃下發酵，觀測發酵液中酵母生長狀況、還原糖變化情況及最終桑椹酒的質量，確定發酵溫度。

2）正交試驗優化桑椹酒主發酵工藝參數。為確定桑椹酒發酵的最佳工藝參數，在單因素試驗基礎上以生成酒精度及桑椹酒的綜合感官評定作為試驗指標，通過三因素三水平正交試驗優化SO2濃度、酵母添加量以及發酵溫度參數。其因素與水平見表2。

2? 結果與分析

2.1? 最適發酵酵母的篩選

沒有適合的菌種就釀制不出優質的果酒。同一種原料而菌種不同或同一種菌種而原料不同，酒質可能有天壤之別。釀酒實踐證明，菌種是釀酒的必要條件[9，10]。果酒生產的良好酵母應具備的特征為發酵啟動快;發酵能力強，具有穩定的發酵特性;能使糖發酵完全，具有較強的乙醇耐受能力，酒精產率高;有生香性能，不產生不良風味物質，所發酵產品具有良好總體風味等特性。

3種活性干酵母發酵試驗結果見圖1和圖2，隨著發酵的進行，桑椹發酵液中酵母數增殖，發酵液中的糖逐漸轉化為酒精，導致其糖度逐漸變低，酒精度增加。耐高溫安琪釀酒高活性干酵母菌種在24 h以內酵母總數有較大增加，說明起酵快，在24～96 h之間還原糖平穩減少，發酵過程較平緩，發酵的酒液酒精度最高，殘糖量低，果香及酒香較濃郁。LALVIN2323釀酒酵母起酵較慢，殘糖量高，發酵出的酒液的果香不足。安琪葡萄酒用高活性酵母起酵快，但酵母最高值明顯低于前兩種，殘糖量高，發酵出的酒液的果香、酒香都比較清淡。因此選用耐高溫安琪釀酒高活性干酵母菌種作為桑椹酒發酵菌種。不同活性干酵母發酵性能比較見表3。

2.2? 桑椹酒主發酵工藝參數的確定

2.2.1? SO2處理濃度對主發酵的影響? 桑椹發酵原液經SO2處理后能夠殺死部分或全部的微生物，其在酒精發酵過程中一定會表現出特殊的特性。

不同濃度的SO2處理桑椹原漿發酵過程中酵母總數變化、還原糖含量變化及主發酵結束后桑椹原酒的品質分別見圖3、圖4及表4。由試驗結果可知，SO2濃度為60 mg/L時，酵母數在24 h以內有較快的增長，說明在此條件下發酵原液中的其他微生物被有效抑制，接入的酵母能夠很快成為優勢菌;在24～72 h之間酵母數呈直線上升，說明發酵速度平穩正常，不受其他雜菌的干攏，因此到主發酵結束時，其殘糖量低，酒精產量高，總酸也低，有濃郁的果香與酒香。所以選擇SO2濃度為60 mg/L比較適合。

2.2.2? 最適酵母接入量對主發酵的影響? 桑椹發酵原液不添加純培養酵母，也可以觸發自然發酵。但自然酵母群不穩定，且受其他雜菌的影響，造成每批產品之間質量差異很大，為了保證發酵順利進行，獲得質量上乘而且穩定一致的果酒，應使用優良純培養酵母。然而，不同接種量下發酵情況和結果仍存在一定差異。在發酵過程中，低接種量的缺點是菌種在發酵液中起酵慢，使產酒精量受到限制，且易形成菌種不良的生長環境，使得酵母菌得不到足夠的繁殖;接種量大，菌體繁殖率高，發酵速率快，則產酒多，還可避免雜菌感染，但過高接種量的缺點是不經濟，并且發酵過快，致使代謝產物積累過多，對酒的醇正口味有一定的影響。

從圖5、圖6及表5的試驗結果可知，采用0.025%的接種量時，整個發酵費時較長，起酵慢，還原糖降解速度較慢而且不徹底，測得最終酒精度為9.20°。采用0.075%的接種量，整個發酵過程中，發酵速度快得難以控制，且發酵原酒中酵母味較重，發酵液的果香及酒香都較淡。而酵母添加量為0.050%時，整個發酵過程降糖速度比較平緩，發酵徹底，最終殘糖量較低，殘糖為0.836 g/100 mL，發酵液最終酒精度為10.56°。因此，酵母接種量選擇0.050%為宜。

2.2.3? 最適發酵溫度對主發酵的影響? 在20～30 ℃的溫度范圍內每升高1 ℃，發酵速度就提高1%，而發酵速度越快，停止發酵就越早，酵母菌的“疲勞”現象出現越早，產酒精率就越低，產生的副產物就越多[11]。因此，要獲得較高酒精度的果酒，就必須將發酵溫度控制在適當水平。發酵溫度的提高有利于縮短生產周期，減少雜菌污染，保證果酒風味純正。但隨著溫度的升高，雖發酵速度隨之加快，但酵母衰老加快，發酵力也隨之減弱，發酵停止早，所能達到的酒精度就比較低，殘糖量高，發酵不徹底，釀造的果酒缺乏新鮮的果香，酒質不細膩。在低溫下發酵，速度緩慢，不進入明顯的旺盛發酵階段，芳香物質揮發較弱，果酒能長久保持其香味，酵母腐敗程度較小，并且低溫阻礙醋酸菌和乳酸菌的發育，所以在低溫條件下發酵而成的酒味道純正、新鮮，并能很好地保持果實的香氣。

由圖7、圖8及表6的試驗結果可知，在20 ℃發酵時，發酵液發酵速度較平緩，主發酵時間延長，殘糖量低，主發酵結束后的桑椹果酒具有濃郁的酒香、果香。25 ℃和30 ℃發酵的速度進行得太快，過早停止發酵不利于酒香產生，主發酵結束后發酵液殘糖量有增加的趨勢，不利于酒精的產生，果酒的感官品質也有所下降。所以選擇20 ℃的發酵溫度比較合適，能獲得酒香、果香濃郁的桑椹酒。