紅樹莓果酒的釀造工藝研究

王宇添

（陜西奕誠生物科技有限公司，陜西商洛 711511）

紅樹莓屬于漿果類水果，具有很高的營養價值，目前在美國、澳大利亞、英國、東歐、智利都有大規模的生產，而我國由于市場和品種的影響，一直沒有得到規?；N植[1]。據測定，紅樹莓果實中富含抗癌物質鞣化酸、水楊酸、維生素C 和礦物質元素等活性成分，具有抗癌、防治高血壓等保健功效[2]。研究表明，紅樹莓可以增強人體免疫力、抗衰老、抗腫瘤、降糖、護肝[3-4]。紅樹莓為漿果類水果，鮮果不容易保存且季節性強，進出口大多以冷凍果的儲存形式，保存時間僅為3～4 個月，且冷凍后樹莓的營養有一定的流失，市面上流通的樹莓鮮果儲存期僅2～4 d，價格較高，這也使得樹莓鮮果在市場流通上變得很困難，而將這些鮮果通過發酵轉變成發酵型飲料或果酒可以很好地解決這些問題，能保存大部分的營養物質[5]。

目前紅樹莓果酒在發酵過程中存在出汁率和出酒率低，主發酵期酵母接種量不同導致的果香味缺失、不易澄清、貨架期短等問題，這大大降低了紅樹莓果酒的市場供給和占有率。在紅樹莓果酒的制造過程中產生了酒泥和發酵過濾后的發酵液等一系列副產物，如果直接排放不加以利用，既是一種浪費，也會對環境造成污染。在生產過程中如將這些副產物收集起來，進行蒸餾提純工藝，可以得到具有紅樹莓獨特香氣的白蘭地烈酒[6]，這樣既可以減少浪費，也可以在調酒過程中提供同源的酒精來源，降低生產成本。本文通過研究紅樹莓發酵酒加工工藝，以期為大規模工業化生產紅樹莓果酒提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅樹莓，由陜西省漢中市城固縣老莊鎮雙井村樹莓產業園提供，2019 年采摘的鮮果，經冷凍處理，運輸至陜西奕誠生物科技有限公司。

釀酒活性干酵母VP5、偏重亞硫酸鉀（分析純）、EMACLAR 果膠酶、EVZYM 果膠酶、營養劑（氮源），均購于意大利威盛集團；L400 型強堿性陰離子交換樹脂，西安藍曉科技有限公司。

1.2 儀器與設備

ZTY-D 螺旋壓榨機購于新鄉市中天機械有限公司，PAL-1 糖度計，7230G/723N/723S 型可見分光掃描型光度計，上海恒平電子分析天平FA-1004，均購于聚創環保設備有限公司；1.000～1.100 精密比重計、0.900～1.000 精密比重計，均購于河間市玻璃廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

原料→破碎→酶解處理→低溫澄清→過濾→主發酵→后發酵→陳釀→澄清→調配→過濾→殺菌→灌裝→成品

1.3.2 操作要點

（1）原料處理

將紅樹莓緩慢解凍，通過震動粒選選取色澤鮮艷、形體飽滿的果實，并均勻噴灑50 mg/L 的偏重亞硫酸鉀，隨后破碎成紅樹莓果汁，調整果汁含糖量為21%。

（2）酵母的活化

稱取100 g 干酵母，加入裝有1 kg 的壓榨紅樹莓果汁中，以32～38 ℃攪拌，充分溶解，15 min 后使用。

（3）酶解

在紅樹莓果汁中加入25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶，維持果汁溫度<20 ℃，靜止12 h以后，每2 h 取樣計算出汁率及揮發酸。

（4）澄清

在酶解后的清汁中加入20 g/kL 的ZIMACLAR 果膠酶，維持液體溫度在10 ℃左右，每2 h 取紅樹莓果汁并測量濁度，使濁度在90～120 NTU 時停止澄清，之后再過濾。

（5）主發酵

將澄清過濾后的果汁裝入發酵罐內，繼續在20～25 ℃的環境下進行酒精發酵，在此過程中打開呼吸閥，發酵4 d時加入營養劑（氮源）期間適當排氣[7-8]。

（6）后發酵

將酒液與少量果渣分離，關閉呼吸閥。

（7）下膠澄清

利用制作好的澄清液按梯度試驗值加入到發酵液中，并進行內循環一次，使之與發酵液充分接觸，后靜置7 d，測量透光率。

（8）調配、過濾

在后發酵期，將酒液置于-4 ℃下靜止3～5 d，隨后進行糖度、酸度、酒精度等理化指標的測量。根據相關指標調配酒精度、酸度，由于紅樹莓果酒酸度過高會影響口感，所以需要進行降酸處理。通常降酸處理分為物理降酸和化學降酸，但是由于物理降酸容易破壞酒體、降低果香；化學降酸容易產生其他物質，所以最終決定采用樹脂降酸，將風味物質的損失降到最低，最后將酒液通過0.2 μm的過濾膜。

（9）殺菌、灌裝

將酒樣置于87 ℃水浴環境，水浴殺菌30 min[9]，待其恢復至室溫即可進行灌裝。

1.4 試驗方法及設計

1.4.1 不同果膠酶酶解對紅樹莓出汁率和揮發酸的影響

選取現有EMACLAR 果膠酶、EVZYM 果膠酶兩種果膠酶對紅樹莓果汁進行酶解試驗，共設計三個處理組，分別 為A 組：50 g/kL EMACLAR 果 膠 酶；B 組：50 g/kL EVZYM 果膠酶；C 組：25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶。以常規的酶解方式為對照，在果汁中添加2 g/100 kg 的果膠酶，并置于10～35 ℃的發酵罐中，酶解后得到的出汁率為40%。

1.4.2 酵母不同接種量對發酵的影響

原材料起始糖度為21%，總酸為13 g/L，分別將活化酵母VP5 按照5%、10%、15%三種接種量加入到澄清好的果汁中，在23 ℃的條件下進行發酵，發酵完成后分別測量酒精度、總酸和殘糖，并客觀分析發酵產物。

1.4.3 初始糖度對發酵的影響

將對酶解后的紅樹莓果汁的初始含糖量分別調整為19%、21%、23%，以VP5 酵母為發酵酵母，接種量為10%，23 ℃發酵15 d，測量紅樹莓果酒的酒精度、殘糖和總酸，并客觀分析發酵產物。

1.4.4 發酵溫度對發酵的影響

酶解后的紅樹莓汁的含糖量調整為21%,以VP5 酵母為發酵酵母，接種量為10%，發酵溫度分別為22、24、26 ℃發酵15 d，測定紅樹莓果酒的酒精度、殘糖、總酸，并客觀分析發酵產物。

1.4.5 澄清液濃度對澄清的影響

硅藻土：稱取1 g 硅藻土，加入50 mL 純凈水，攪拌均勻，在室溫下浸泡24 h，加水定容到100 mL，即為1.0%的硅藻土溶液。

明膠：稱取1 g 明膠，加入50 mL 純凈水，攪拌均勻，在室溫下浸泡24 h，加水定容至100 mL，即為1.0%的明膠溶液。

首先對硅藻土的用量進行梯度試驗，設計梯度分別為10、15、20、25、30、35、40、45 g/100 L 確定最合適的澄清液硅藻用量；隨后進行二次下膠，對明膠用量進行梯度試驗，設計梯度分別為0、5、10、15 g/100 L，確定最合適用量，試驗結果以透光率為評價指標。

1.5 測定指標與方法

可溶性固形物含量采用手持糖度計測定；理化指標（酒精度、總糖、還原糖及總酸）采用葡萄酒、果酒通用檢驗方法GB/T15038-2006 中的測定方法。

透光率的測量：以蒸餾水為空白對照，取紅樹莓酒液利用分光光度計在400～800 nm 的波長內確定最佳波長。精確量取20 mL 澄清后的紅樹莓酒上清液，以蒸餾水為空白對照，用分光光度計在最佳波長下測得上清液的透光率。

1.6 感官評價

選擇不同年齡段的專業感官評價人員10 名，參照感官評定標準對紅樹莓果酒進行感官分析，滿分為100 分。紅樹莓果酒感官評定標準參照的標準為GB/T 29605-2013，感官評定標準如表1 所示。

表1 紅樹莓果酒感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria for red raspberry wine

1.7 數據處理

試驗所得數據均為3 次測量的平均值，采用Excel 軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 紅樹莓果酒單因素試驗

2.1.1 不同果膠酶對紅樹莓出汁率和揮發酸的影響

不同果膠酶對出汁率和揮發酸的影響結果見圖1。由圖1 可知，三個處理組的出汁率和揮發酸都隨酶解時間的延長而增加，但揮發酸過高會使發酵產生異味，影響口感[10]，所以綜合考慮出汁率和揮發酸兩項指標，三組中最終選取25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM果膠酶，在控制揮發酸小于1.2 g/L 的前提下能最大限度的提高出汁率，酶解反應14 h 可以達到最佳效果。

2.1.2 酵母接種量對發酵的影響

表2 不同接種量對發酵的影響Table 2 Effects of different inoculations on fermentation

由表2 可知，隨著接種量的增加，發酵程度越發徹底，理化指標也相應變化[11-12]。隨著接種量的增加，紅樹莓果汁中的糖分轉化為酒精的進程更徹底，酒精度就越高，剩余的殘糖相應就減少。結合糖酸比和酒精度兩方面考慮，活性酵母VP5 的接種量選擇15%，在此條件下，酒精度為11%，糖酸比為0.05，酸度帶來的口感最為柔和。

2.1.3 初始糖度對發酵的影響

糖分物質是酵母的能量來源，過高的糖分會使酒液口感過甜，然而過少的糖分會使酵母因沒有充足的能量而導致發酵不徹底。

表3 初始糖度對發酵的影響Table 3 Effect of initial sugar on fermentation

初始糖度對發酵的影響如表3 所示。由表3 可以看出，在發酵過程中隨著初始糖度的增加，紅樹莓果酒的酒精度先上升后下降。當初始糖度為19%時，酒精度為9.8%vol，各項指標都偏低，口感不佳，酒體不夠飽滿；當初始糖度為21%時，酒精度達到最高，為12.5%vol，口感最佳，酒體飽滿有濃郁的樹莓香氣；當初始糖度為23%時，酒精度為12.4%vol，酒精度變化不明顯，口感有所下降。這是因為過多的糖分在提升酒精度的同時也增加了雜醇油的含量，從而影響了口感?？偹岷统跏继嵌鹊年P系不明顯。因此，初始糖度選擇21%vol。

2.1.4 發酵溫度對發酵的影響

發酵過程中，發酵溫度決定了酵母工作的活性。發酵溫度過低，會使酵母活性降低，生長繁殖的速度降低，發酵周期也更長；發酵溫度過高，會損失果酒中的揮發性芳香物質，影響感觀品質。

表4 發酵溫度對發酵的影響Table 4 Effect of fermentation temperature on fermentation

由表4 可知，發酵溫度越高，酒精度相應也會提高，提高幅度先增加后減少。發酵溫度為22 ℃，酒精度為10.6%vol，總酸12.1 g/L，殘糖1.5 g/L，此時紅樹莓酒的果香味濃郁，但缺少扎實的酒體，這是因為發酵溫度低，果汁中的糖分沒有充分轉化為酒精；當發酵溫度為24 ℃，酒精度為11.7%vol，總酸12.4 g/L，殘糖0.79 g/L，此時殘糖量較少，酒體飽滿，色澤清亮并帶有紅樹莓香氣，口感最佳；當發酵溫度為26 ℃，酒精度為12.2%vol，總酸11.3 g/L，殘糖0.71 g/L，此時果香味降低，并有少量腐爛氣味，相應感觀指標也有所下降。因此選擇發酵溫度24 ℃為最佳條件。

2.2 紅樹莓果酒發酵正交試驗

通過單因素試驗選用VP5 酵母進行發酵，以果膠酶使用種類、酵母接種量、紅樹莓果汁初始糖度、發酵溫度為試驗因素，運用L9(34)正交試驗分析，試驗設計見表5，以研究最佳的發酵工藝，試驗結果見表6。

表5 紅樹莓果酒正交試驗表Table 5 Table of orthogonal test of red raspberry wine

由表6 可知，極差R值分析結果表明，各因素對紅樹莓果酒的影響次序為D>A>B>C，即發酵溫度>果膠酶使用種類>酵母接種量>紅樹莓果汁起始糖度，其中發酵溫度是影響紅樹莓果酒品質的最關鍵因素，影響最小的是紅樹莓果汁起始糖度。以VP5 為發酵酵母，紅樹莓果酒最佳的發酵條件為A3B2C1D1，即果膠酶使用c 組方案（25 g/kL EMACLAR 果膠酶和25 g/kL EVZYM 果膠酶），酵母接種量10%，紅樹莓果汁起始糖度19%，發酵溫度22 ℃。對A3B2C1D1的組合進行驗證試驗，在此組合條件下發酵的紅樹莓果酒色澤清亮、有寶石紅色并伴有清新的樹莓果香和濃郁的酒香，酒體圓潤爽口；感官評分為94 分，高于其他試驗組，由此表明此方案為最佳的發酵條件。

表6 紅樹莓果酒的正交分析表Table 6 Orthogonal analysis table of red raspberry wine

2.3 不同澄清劑的澄清效果

為了解決高含量果膠質所帶來的澄清困難的問題，在澄清階段使用兩種澄清劑硅藻土、明膠復合澄清[13]，通過梯度試驗確定最佳用量，試驗結果以透光率為評價指標，來確定兩種澄清劑的比例和用量。

2.3.1 硅藻土用量對透光率的影響

圖2 顯示了硅藻土用量對透光率的影響。由圖2 可知，隨著硅藻土用量的增大，透光率先增大后減小，說明澄清程度先增大后降低。當硅藻土用量為30 g/100 L 時，透光率最高，為78.2%，此時澄清效果最好，之后繼續增大濃度并不能起到更好的澄清效果。

2.3.2 明膠用量對透光率的影響

在選取30 g/100 L 的硅藻土澄清7 d 后再進行二次澄清，因在澄清過程中單獨或大量使用硅藻土會使紅樹莓果酒有脫色的風險，口感也會變淡，通常硅藻土會與少量的明膠配合使用，防止酒液在后期儲存過程中出現蛋白質沉淀，所以在二次澄清時選取明膠溶液，并對明膠的用量進行梯度試驗，結果見圖3。

由圖3 可知，隨著明膠用量的增加，紅樹莓酒液的透光率先增大后減小，當明膠用量為15 g/100 L 時，透光率最大，說明此時澄清效果最好。根據圖2 和圖3 的數據，在實際操作中首先選用30 g/100 L 的硅藻土溶液澄清靜置7 d 后，再加入15 g/100 L 的明膠溶液，可以達到較好的澄清效果及酒液的穩定。

3 結論

由于原汁的總酸高達13 g/L，在品嘗過程中會給口腔帶來尖澀的感覺，同時會使貨架期變短、花色苷易沉淀。本試驗在主發酵時期通過增加10 g/kL 單寧，并利用三段式酶解的方式提升了初始花色苷的含量，通過提升花色苷在酒中的穩定程度和含量，達到穩固酒體、延長貨架期的目的。在調酒過程中為了降低高酸帶來的入口不適，試驗采用了樹脂降酸處理，并添加結晶果糖來平衡入口的酸感。

在樹莓酒發酵過程中，采用低溫酶解14 h 來提高出汁率，與傳統方式對比，出汁率提高了10%；利用VP5 為釀酒酵母，接種量為10%，紅樹莓果汁起始糖度19%，發酵溫度22 ℃，發酵后通過30 g/100 L 硅藻土和15 g/100 L明膠復合澄清的方式來解決澄清問題，在此工藝條件下發酵所得的紅樹莓果酒色澤清亮、有光澤和寶石紅色，且帶有清新的樹莓果香和濃郁的酒香。該研究成果將為紅樹莓酒的實際生產與應用提供理論依據。