黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝

王燕榮，李正英，潘雪，劉向龍

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程技術(shù)系（包頭 014109）

黑枸杞也稱黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr），在中國主要分布于寧夏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古和西藏等高山沙林地區(qū)[1-2]。黑枸杞富含蛋白質(zhì)、枸杞多糖、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分[3-4]，此外，與中華枸杞不同的是黑枸杞中含有豐富的花色苷，其花色苷含量超過越橘、黑加侖、桑葚、藍(lán)莓、黑莓等常見紅色或黑色漿果[5-6]。因此，具有抗氧化、抗癌變、保護(hù)人體神經(jīng)細(xì)胞、預(yù)防心血管疾病等功效[7-8]，從而成為保健食品研究領(lǐng)域熱點(diǎn)之一。

葡萄酒作為一種多功能健康飲品被人們所熟悉，作為發(fā)酵酒，如何將葡萄酒的風(fēng)味和黑枸杞的果香及保健功能有效融合，是黑枸杞干紅葡萄酒研究的關(guān)鍵。試驗(yàn)以內(nèi)蒙古的優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄、黑枸杞為原料，探討黑枸杞干紅葡萄酒的發(fā)酵工藝，為黑枸杞深加工，以及開發(fā)葡萄酒新產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

葡萄（梅鹿輒，產(chǎn)自內(nèi)蒙古土默特右旗）；黑枸杞（產(chǎn)自內(nèi)蒙古阿拉善）；酵母（法國諾盟集團(tuán)Excellence XR）。

1.2 試劑

亞鐵氰化鉀、葡萄糖、氯化鉀、醋酸、乙酸鈉、甲醇、無水乙醇、硫酸銅、酒石酸鉀鈉等。

1.3 儀器與設(shè)備

小型發(fā)酵罐（濟(jì)南中德有限公司）；分光光度計(jì)（722型，上?？茖W(xué)儀器廠）；雙光束紫外可見分光光度計(jì)（TU 1901，北京普析儀器廠）。

1.4 方法

1.4.1 工藝流程

1.4.2 操作要點(diǎn)

1) 原料分選。選擇成熟度好的梅鹿輒葡萄，去除紅果、青果，以及腐爛、發(fā)霉的顆粒。

2) 除梗破碎。將葡萄除去果梗，擠壓破碎，在發(fā)酵時(shí)汁液流出，增加與酵母的接觸，同時(shí)有利于紅色素的浸出。將帶果皮的葡萄醪液與挑選好的黑枸杞按比例放入小型發(fā)酵罐，黑枸杞添加量不同，對(duì)發(fā)酵過程及成品酒的品質(zhì)有重要影響，試驗(yàn)選取黑枸杞添加量為影響發(fā)酵工藝因素之一進(jìn)行研究。

3) 添加輔料。原料入罐后進(jìn)行SO2處理，取少量葡萄汁將偏重亞硫酸鉀溶解，加入醪液中。在葡萄酒釀造中添加SO2有殺菌、抗氧化、使色素和風(fēng)味物質(zhì)溶出、澄清等作用[9]。此外還要添加適量果膠酶，起到增加出汁率及使有效物質(zhì)溶出等作用。

4) 成分調(diào)整。主要是調(diào)整糖度，理論上每生成1%vol酒精需要1.7 g葡萄糖或1.6 g蔗糖[10]。因此，如果成品酒的目標(biāo)酒度11%～13%vol時(shí)，要求初始還原糖含量200 g/L以上。如果原料糖度不夠需要補(bǔ)加蔗糖。試驗(yàn)選用的梅鹿輒葡萄還原糖含量220.11 g/L，并且黑枸杞含糖分在發(fā)酵過程中也會(huì)溶出，因此，不需要補(bǔ)加蔗糖。

5) 添加酵母。選用活性干酵母進(jìn)行發(fā)酵，活性干酵母經(jīng)過活化后與發(fā)酵醪液充分混合。酵母添加量不同對(duì)酒精的生成有一定影響，以酵母添加量為影響發(fā)酵工藝因素之一進(jìn)行研究。

6) 發(fā)酵。發(fā)酵前期要保證充足的溶氧，供酵母繁殖。后期隔絕氧氣，進(jìn)行酒精發(fā)酵。發(fā)酵過程中控制溫度不超過28 ℃，發(fā)酵終點(diǎn)依據(jù)發(fā)酵液中殘?zhí)呛浚執(zhí)呛啃∮? g/L）和酒精度（目標(biāo)酒精度11%～13%vol）確定，而不同發(fā)酵條件，發(fā)酵快慢不一，因此，以發(fā)酵時(shí)間為影響發(fā)酵工藝因素之一進(jìn)行研究。

7) 皮渣分離。發(fā)酵結(jié)束，將自流酒轉(zhuǎn)入后發(fā)酵罐，皮渣進(jìn)行壓榨，壓榨酒另外發(fā)酵。

8) 后熟。酒液在后發(fā)酵罐密封靜置發(fā)酵2～3個(gè)月，期間倒罐1～2次，以排除沉淀物。

1.4.3 單因素試驗(yàn)

分別設(shè)置黑枸杞添加量為0，1%，2%，3%，4%和5%，酵母添加量0.2 g/kg（即每千克原料質(zhì)量），發(fā)酵15 d，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及花色苷含量測定，選擇合適的黑枸杞添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)。

分別設(shè)置酵母添加量0.10，0.15，0.20和0.25 g/kg，黑枸杞添加量3%，發(fā)酵時(shí)間15 d，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和酒精度測定，選擇合適的酵母添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)。

分別設(shè)置發(fā)酵時(shí)間10，15，20，25和30 d，黑枸杞添加量3%，酵母添加量0.2 g/kg，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及酒精度測定，選擇合適發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行正交試驗(yàn)。

1.4.4 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗(yàn)

按照試驗(yàn)結(jié)果，以黑枸杞添加量（A）、酵母添加量（B）、發(fā)酵時(shí)間（C）為因素進(jìn)行L9(33)的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1，以感官評(píng)價(jià)為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，以還原糖、酒精度、總花色苷含量為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定黑枸杞干紅葡萄酒的最佳發(fā)酵工藝。

表1 L9(33)的正交試驗(yàn)因素水平表

1.4.5 指標(biāo)檢測

1.4.5.1 理化指標(biāo)檢測方法

還原糖，按菲林試劑測定法測定，g/L（以葡萄糖計(jì)）；酒精度，按酒精計(jì)法測定，%vol；總花色苷，按紫外分光光度法測定，mg/L。

1.4.5.2 感官評(píng)價(jià)方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，邀請(qǐng)9名葡萄酒品評(píng)員，對(duì)葡萄酒的色澤、香氣、滋味及典型性等感官特性進(jìn)行分析評(píng)定。評(píng)分細(xì)則見表2。

表2 黑枸杞干紅葡萄酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 黑枸杞添加量對(duì)酒品質(zhì)的影響

以黑枸杞添加量為因素，在酵母添加量和發(fā)酵時(shí)間相同的條件下，分別進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及花色苷含量測定，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，添加黑枸杞可以使酒中總花色苷含量增加，且隨著黑枸杞添加量增加，總花色苷含量逐漸增加。沒有添加黑枸杞的酒中總花色苷含量為299.47 mg/L；黑枸杞添加量5%時(shí)，酒中總花色苷含量達(dá)431.61 mg/L。在感官評(píng)價(jià)中添加黑枸杞后的酒比未添加黑枸杞的酒評(píng)分高，其中黑枸杞添加量為2%，3%，4%和5%時(shí)，感官評(píng)分較高；黑枸杞添加量2%和5%時(shí)感官評(píng)分相同，5%時(shí)香氣分值較低，可能是由于黑枸杞果香較濃，與酒香不夠協(xié)調(diào)造成的。因此，考慮到添加黑枸杞成本問題，選擇黑枸杞添加量2%，3%和4%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.2 酵母添加量對(duì)酒品質(zhì)的影響

以酵母添加量為因素，在黑枸杞添加量和發(fā)酵時(shí)間相同的條件下，分別進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及酒精度測定，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

在發(fā)酵15 d后，酵母添加量0.1 g/kg的處理組酒精度只有10.8%vol，酒精發(fā)酵不完全；其余幾組酒精度均在12%vol左右，達(dá)到發(fā)酵要求。從感官評(píng)價(jià)可以看出，酒精度的高低，對(duì)酒的外觀、香氣、滋味有一定影響，酒精度提高，酒的感官評(píng)分明顯提高。

因此，選擇酵母添加量為0.15，0.20和0.25 g/kg進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表3 黑枸杞添加量對(duì)酒品質(zhì)的影響

表4 酵母添加量對(duì)酒品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒品質(zhì)的影響

以發(fā)酵時(shí)間為因素，在黑枸杞添加量和酵母添加量相同的條件下，分別進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)酒液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及酒精度測定，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

結(jié)果表明，發(fā)酵時(shí)間12～21 d，酒精度逐漸增加，發(fā)酵24 d的酒精度與21 d相同，表明在此條件下21 d酒精發(fā)酵已經(jīng)結(jié)束。從感官評(píng)價(jià)可以看出，發(fā)酵12 d酒樣的感官評(píng)分不高，可能是由于發(fā)酵時(shí)間短對(duì)色素和風(fēng)味物質(zhì)等浸提不充分所致；發(fā)酵24 d酒樣的感官評(píng)分同樣較低，可能由于發(fā)酵時(shí)間長使皮渣中一些不良成分溶出，影響了酒品質(zhì)。因此，選擇15，18和21 d發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒品質(zhì)的影響

2.2 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。正交試驗(yàn)不同處理組黑枸杞干紅葡萄酒理化指標(biāo)見表7。

由表6可知，3個(gè)因素對(duì)黑枸杞干紅葡萄酒感官評(píng)價(jià)的影響從大到小的順序?yàn)楹阼坭教砑恿俊l(fā)酵時(shí)間、酵母添加量；最佳組合為A3B2C3，即黑枸杞添加量4%、酵母添加量2 g/kg、發(fā)酵時(shí)間21 d，感官評(píng)價(jià)分值為87分；其次是組合A3B1C2，黑枸杞添加量4%、酵母添加量0.15 g/kg、發(fā)酵時(shí)間18 d，感官評(píng)分分值為85分。

由表7可知，試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組5的還原糖殘留量分別為9.63和6.23 g/L，沒有達(dá)到干紅葡萄酒還原糖含量小于4 g/L的要求，說明酒精發(fā)酵不完全。試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組5酒精度最低為11.8%vol和11.9%vol。在試驗(yàn)組7、8、9組中測得總花色苷含量較高，表明黑枸杞添加量增加，有利于酒中總花色苷含量的提高；試驗(yàn)組9中測得總花色苷含量最高為421.07 mg/L，其次是試驗(yàn)組7，總花色苷含量為416.56 mg/L。

結(jié)合表6和表7試驗(yàn)結(jié)果，組合為A3B2C3的處理組雖然感官評(píng)分為最高分87分，但其總花色苷含量為405.67 mg/L，低于總花色苷含量為416.56 mg/L的處理組A3B1C2，綜合考慮，選擇處理組A3B1C2為黑枸杞干紅葡萄酒最佳發(fā)酵工藝。

表6 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

表7 不同處理黑枸杞干紅葡萄酒理化指標(biāo)

3 結(jié)論

在葡萄酒發(fā)酵中添加黑枸杞可以有效增加酒中總花色苷含量，且總花色苷含量隨黑枸杞添加量增加而增加。并通過正交試驗(yàn)確定黑枸杞干紅葡萄酒最佳發(fā)酵工藝為A3B1C2，即黑枸杞添加量4%、酵母添加量0.15 g/kg、發(fā)酵時(shí)間18 d，在此工藝條件下發(fā)酵得到的黑枸杞干紅葡萄酒的還原糖含量為3.89 g/L，酒精度為12.4%vol，總花色苷含量為416.56 mg/L。