蘋果酒釀造工藝的研究

宋淑紅

摘 要：蘋果酒是一類市場發展前景良好的低酒精度飲品，由于其風味與口感極佳且富含多種營養成分，因此受到國內外消費者的喜愛。但是，國內蘋果酒的生產工藝尚待成熟，因此對蘋果酒的釀造工藝做進一步研發十分必要。本文以山東省日照市所產蘋果汁為原料，研究蘋果酒釀造的工藝條件，并對其進行優化，選擇最佳參數;研究內容包括確定酵母的添加量、蘋果汁初始糖度和pH值對發酵的影響，確定了蘋果汁發酵前的糖度和pH值應分別調整為Brix值15和pH值3.3～3.7;通過單因素實驗對蘋果酒發酵工藝中發酵溫度、酵母添加量、營養鹽的用量、初始蘋果汁pH值進行考察;采用正交實驗進行發酵條件的優化。結果表明，在發酵溫度25℃、酵母添加量0.20‰、營養鹽添加量0.20‰、初始pH值3.7時，蘋果酒的感官評定結果最佳，最終理化指標為pH值3.629、總酸0.47%、二氧化碳含量1.72V/V、Brix7.21%、酒精度6.95%。

關鍵詞：蘋果酒 ?濃縮蘋果汁 ?釀造 ?釀酒酵母 ?低酒精度飲料

蘋果酒，即以全部或部分蘋果汁為原料發酵而成的酒精飲料，其名稱起源于中世紀英語“?ē?ār”一詞，意思為濃酒。傳統英國蘋果酒的酒精含量（ABV）為1.2%～8.5%，歐式蘋果酒的酒精含量為3.5%～12%。當前，不同國家的法律中均明確規定了蘋果酒中蘋果汁的最低含量，但各國的法律不盡相同，例如，英國規定最小果汁含量為35%、美國為50%，而高端產品通常使用100%的蘋果汁才能給蘋果酒帶來更多果味和蘋果香氣。

通常而言，蘋果酒可以根據其甜度分為三類，即干型蘋果酒、半干型蘋果酒和甜蘋果酒。同時，根據蘋果酒的碳酸化程度可將其分為不含氣的蘋果酒和含二氧化碳的蘋果酒等。此外，蘋果酒也可分為自然發酵的蘋果酒和經過處理的蘋果酒。市場上流通的大部分蘋果酒可以歸類為經過處理的蘋果酒，因為此類產品均經過了防止細菌污染的處理。目前，巴氏滅菌法與紫外線照射法是生產蘋果酒時較為常用的滅菌處理方法。巴氏滅菌法是一種將蘋果酒部分煮熟的方法，其會改變蘋果酒的風味和香氣，紫外線照射法則可有效避免這一問題。現代冰箱發明后，蘋果酒和其他果汁可以長時間冷藏，從而抑制發酵過程。

有研究表明，蘋果酒具有較高的營養價值，每月飲用1～2次蘋果酒有助于降低患糖尿病的風險，以及提高HDL-C膽固醇水平。發酵的蘋果汁中含有抗氧化化合物——類黃酮，其不僅能夠幫助細胞對抗自由基損傷，還有助于預防慢性疾病，如癌癥和心臟病。

目前，中國是世界上最大的蘋果生產國，根據美國農業部（USDA）2017年12月的數據顯示，中國的蘋果產量約為4450萬噸。相比之下，歐盟27個成員國和美國的蘋果產量加在一起才堪堪達到1400萬噸的水平，還不到中國產量的一半。然而，在中國收獲的蘋果中只有約25%被進一步加工，而發達國家的這一比例約為50%。我國蘋果資源如此豐富，國內生產企業可以借此機遇生產高質量食品，如濃縮蘋果汁、蘋果醋、蘋果酒等來促進經濟增長。在諸多蘋果衍生產品中，蘋果酒的生產工藝尚未成熟，因此研究蘋果酒的釀造工藝有助于為生產廠家提供科學的指導。

1 材料、設備和實驗方法

1.1材料

濃縮蘋果汁，德樂食品配料（日照）有限公司;檸檬酸，日照金河博源有限公司;無水DL-蘋果酸，安徽雪浪生物技術有限公司;精制砂糖，韓國三養;鉀焦亞硫酸鹽，德樂（Darmstadt）股份有限公司;水，上海三井水務（集團）有限公司;酵母，Labothe-Abiot Fruit Wine;營養鹽，Lamothe-Abiet Vitaferment。

1.2 儀器和設備

電子秤，梅特勒-托利多（XS6002S）;冷卻系統，西門子（AG）;干燥箱，IKA（oven 125）;攪拌器，IKA（Eurostar 100）;飲料二氧化碳計算器，上海科智杰（BCC-200）;滴定儀，瑞士萬通;pH計，梅特勒-托利多（Seven Excellence）;發酵罐，網購;液體比重計，上海MC（比重1.0～1.1）;手持糖度計，ATAGO（RX-5000）。

1.3 實驗方法

原料混合調配殺菌（80～95℃，10min）→發酵器具的高溫滅菌（90℃，30min）→將調配的混合物注入發酵罐中冷卻至20℃→酵母激活（30～40℃，溫水溶解，10%濃度，保持15min）→接種（激活酵母加入調配好的果汁溶液中）→發酵（室溫20～25℃，避光5～7天，檢測Brix6.5～7.5）→停止發酵（發酵罐放置冰箱，10℃以下，24h）→過濾（硅藻土過濾）→包裝。

1.4 分析方法

1.4.1理化分析

檢測Brix、滴定酸度、pH值、二氧化碳含量、比重、酒精濃度。

1.4.2感官評鑒分析方法

本實驗中通過對不同試驗條件下樣品的色澤、澄清度、二氧化碳含量、香氣、風味平衡、回味及總體印象感官指標進行綜合評估分析，評分標準見表1。

2 結果與討論

2.1 酵母添加量的確定

發酵終點根據蘋果酒Brix值來確定，因為酵母會消耗蘋果汁中的糖分，并將其轉化為酒精，因此Brix值可以用來表示酵母消耗的糖量。發酵過程中Brix值逐步下降，直至到達發酵終點。酵母添加量實驗發酵前的蘋果汁理化指標為：Brix值15.35%、滴定酸度0.36%、pH值3.679、比重1.063（g/cm3）。酵母添加量實驗發酵后蘋果酒的理化指標及感官評分見表2。

從表2數據可以看出，酵母添加量越多，則發酵速度越快，酸性越低。但在感官評價中，酸味的不同并不易被察覺。與此同時，酵母添加量越多，辣味越明顯，這可能是酵母副產物所致，在酵母添加量大于0.25‰時辛辣味明顯。目前，對酵母產生辛辣味的原因推斷為酵母在發酵過程中缺氮——當加入更多的酵母時，酵母會爭奪可利用的氮使蘋果汁中的氮量不足以供給酵母。因此，可根據酵母的用量適當補充營養來解決該問題。綜合良好的口味平衡和發酵速度，選擇0.20‰為酵母添加量。

2.2營養鹽添加量的確定

營養鹽添加量實驗發酵前的蘋果汁理化指標為：Brix值15.28%、滴定酸度0.37%、pH值3.670、比重1.06（g/cm3）。不同營養鹽添加量發酵后的蘋果酒理化指標及感官評分見表3。

從表3數據不難看出，營養物質會影響蘋果酒的發酵速度——隨著營養物質的增加，酸度隨之增加。這可能是因為添加更多的營養物質使酵母的酸代謝增加，進而釋放的酸量增多，導致pH值下降。經感官評價的5個樣品在味道上無顯著差異，且蘋果酒的甜味使其味道更加復雜。由此得出，通過添加營養物質可提高發酵速度，故綜合感官評分確定營養鹽添加量為0.10‰。

2.3 初始蘋果汁pH值的范圍（表4、5）

通過對比表4、表5可以看出，初調pH值較低的蘋果酒比pH值較高的蘋果酒更快到達發酵終點。從感官評價整體味道而言，評審員一致認為蘋果酒的理想pH值為3.3～3.7。一方面，pH值3.9的蘋果酒給人一種平淡無味的感覺，不會產生蘋果酒應有的新鮮味道;另一方面，pH值3.1的蘋果酒酸性太大。因此，得出最適合蘋果酒發酵的pH值范圍是3.3～3.7。

2.4 發酵溫度的確定

發酵溫度實驗發酵前蘋果汁的理化指標：Brix值15.36%、滴定酸度0.39%、pH值3.632、比重1.063（g/cm3）。發酵溫度實驗發酵后蘋果酒的理化指標及感官評分見表6。

實驗發現，發酵溫度對發酵速度有較大影響——當發酵溫度為30℃時，只需4天就可以完成發酵過程;當溫度降低到15℃時，發酵速度會受到很大影響，需要13天才能完成。此外，蘋果酒的感官質量也會受到發酵速度的影響，即30℃發酵的蘋果酒比低溫發酵的蘋果酒更薄，溫度越高，蘋果酒的酸度越少。發酵溫度對發酵的結果和過程有重要影響，因此綜合感官評價得出適宜發酵溫度范圍為20～25℃。

2.5蘋果酒釀造工藝優化

本實驗通過對影響蘋果酒發酵工藝的因素分別進行分析得出，在初調蘋果汁pH值3.3～3.7、酵母菌添加量0.20‰、營養鹽添加量0.10‰、發酵溫度20～25℃條件下，得到的蘋果酒感官質量較好。考慮各因素間的相互影響作用，在單因素實驗基礎上，通過正交實驗設計方法研究初始蘋果汁pH值、酵母添加量、發酵溫度、營養鹽添加量對蘋果酒質量的影響，試驗因素及水平見表7，試驗結果見表8、9。

從表8、9的實驗結果可以看出，初調pH值對蘋果酒感官評價的影響最為顯著，其次為酵母添加量、營養鹽用量，發酵溫度的影響較小。通過正交實驗結果優化得到最優組合為A3B2C1D3，即蘋果酒的最佳釀造工藝為初調蘋果汁pH值3.7、酵母添加量0.20‰、營養鹽添加量0.20‰、發酵溫度25℃。

3 結論

本試驗以蘋果汁為主要原料研究了蘋果酒釀造工藝的影響因素。結果表明，蘋果酒的最佳釀造工藝為初調蘋果汁pH值3.7、酵母添加量0.20‰、營養鹽添加量0.20‰、發酵溫度25℃。另外，從正交實驗感官評價得分上看，樣品6（A2B3C1D2）和樣品1（A1B1C1D1）得分較高，但蘋果汁與酵母品種等的不同也會影響蘋果酒的品質。目前，蘋果酒釀造技術在我國還處于發展階段，希望本文能夠為蘋果酒釀造工藝提供技術參考。

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