葡萄小麥復合酒原料混合比例的優化

吳佳珍，趙 玲，馬玉蓉，李英蕊，劉麗媛，王艷君,3，木 佳，南立軍,3*，寧 娜*

（1.楚雄師范學院資源環境與化學學院，云南楚雄 675000；2.吐魯番林果業技術推廣服務中心，新疆吐魯番 838000；3.云南省高校葡萄與葡萄酒工程技術研究中心，云南楚雄 675000）

云南省賓川縣是著名的紅提葡萄種植基地，由于陽光充足，水源豐富，成為國內紅提葡萄最早上市的基地，目前葡萄的種植面積達6 000 hm2。紅提葡萄平均單粒質量10 g，特大單粒可達13 g 以上，色澤為紅色或紫紅色，果皮中厚，易剝離，肉質堅實而脆，細嫩多汁，酸甜可口，具有耐擠壓的特點，有利于果實的儲藏和運輸[1]。紅提葡萄釀制的干紅葡萄酒，呈淡寶石紅色，澄清透明，滋味醇厚，回味好。此外，它還帶有濃郁的果香和淡雅的青草香氣。小麥是我國產量較大的農作物，相對于其他酒類的生產原料來說，價格便宜且穩定，小麥的可溶性高分子蛋白含量高，其中含有較多的可溶性氮，發酵較快，且小麥具有一定的酶系，物質分解較容易[2]。在釀酒過程中，小麥蛋白質在一定溫度、酸度條件下，通過微生物和酶被降解為小分子可溶性物質，參與美拉德反應，可生成酒體中的呈香呈味物質，使酒達到香氣濃郁幽雅、豐滿細膩、醇和綿甜。

葡萄具有很高的營養成分，不僅含有豐富的維生素和人體所需的氨基酸，而且賦予酒體一定的糖度和酸度，帶來一定的結構感[3]，但是紅提葡萄酚類物質較豐富，單獨釀酒酸澀感較重。麥芽中的可發酵性糖分的種類及含量直接影響酵母的生長繁殖、合成代謝及發酵作用，最終影響成品酒的風味和口感[4]，同時由于麥芽中的抗氧化成分的主要來源是自由基和總糖，對酒的氧化穩定具有積極作用[5]。而小麥含糖低、色澤淺，蒸餾釀制出的酒辛辣味重、酒度高。因此，將葡萄和小麥混合釀酒，可以取長補短，釀造出一款顏色美麗、口感豐富獨特的復合酒。釀制復合酒的過程中，葡萄和小麥的比例尤為重要，本試驗通過設計不同的復合比例，控制相關發酵條件，并且通過檢測對比干浸出物、花色苷含量等各項理化指標，探討四種不同原料的復合比例對葡萄小麥復合酒質量、口感等的影響，確定最佳的原料配比。復合酒的原料配比研究促進了水果由農業向工業的轉化，解決了復合酒品種少、口味單一的市場局面，豐富了復合酒市場，順應了市場要求。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

小麥，品種為‘云麥48’，產自云南省元謀縣；白殼、長芒、白粒、個體均勻飽滿，易落粒，籽粒蛋白含量為14.01%，品質良好。

新鮮紅提葡萄，產自云南省大理賓川縣。

1.1.2 輔料

酒曲，四川華西酒曲；釀酒酵母，安琪活性干酵母；果膠酶（酶活50 200 U/g），湖北武漢萬榮科技發展有限公司；6%亞硫酸，山東凱龍化工科技發展有限公司；糖化酶（酶活100 000 U/g），博立生物制品有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平（0.000 1 g），Sop OUINITIX224-1CN，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；電熱鼓風干燥箱，DHG-9070A，上海一恒科學儀器有限公司；紫外可見分光光度計，UV-5500，上海元析儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋，HWS26，上海一恒科學儀器有限公司；分析天平，TG328A，上海精科儀器廠；帝伯仕比重計，煙臺帝伯仕自釀機有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

葡萄小麥復合酒釀造工藝見圖1（見下頁）。

圖1 葡萄小麥復合酒的制作工藝Fig.1 Producing technology of grape－wheat compound wine

1.3.2 糖化小麥的制備

（1）浸泡

稱取12 kg 小麥，裝在干凈的桶中，加40～50 ℃溫水沒過小麥，浸泡6 h，去掉泡糧水，干發1～2 h，再用清水沖去酸水。

（2）初蒸

將泡好瀝干的小麥放入蒸鍋內，圓汽后刮平加蓋，從圓汽起再蒸15～17 min。

（3）悶水

在蒸鍋中加入熱水，使水位高于糧面，水溫控制在67～70 ℃，保溫25～30 min。敞蓋檢查，小麥裂口率應在85%左右，熟透心率約90%。之后放出悶糧水，敞蓋冷卻至次日凌晨進行復蒸。

（4）復蒸

將前1 d 悶糧后的小麥再次放入蒸鍋，蓋好鍋蓋，大火復蒸60～80 min，敞蒸10 min，蒸去多余的水。

（5）下曲

將蒸好的小麥轉至通風處攤涼后，開始下釀酒曲。用曲總量為原料的0.4%～0.6%，分3 次下曲，3 次下曲的溫度分別是50～60 ℃、40～50 ℃、35～40 ℃，每次下曲量占總曲量的30%，留10%的曲置于發酵箱底部。

（6）糖化

用糖化酶在28 ℃下使小麥中的淀粉進一步分解成葡萄糖，此過程需要48 h，糖化酶用量為物料1.5%。

1.3.3 葡萄醪的前制備

（1）葡萄分選

稱取50 kg 紅提葡萄，除去葡萄原料中的枝、葉、僵果、生青果、霉爛果和其它的雜物，挑選出顆粒飽滿、顏色及成熟度高的葡萄為原料。

（2）除梗破碎

將葡萄進行人工除梗、破碎后，加35 mg/L 果膠酶，即1 L 葡萄汁中加入0.035 g 的果膠酶，加大色素和芳香物質的浸提，促使更多的葡萄汁流出。

（3）添加SO2

SO2在葡萄酒釀造中有著非常重要的作用，包括選擇、抗氧化、澄清、增酸、溶解等。采用紅提葡萄釀酒時，SO2在除梗后破碎前加入，添加形式為6%的亞硫酸溶液。在具體操作中根據紅提葡萄原料的實際質量按照比例來計算液體亞硫酸的用量，本實驗中紅提葡萄原料較好，亞硫酸溶液的添加量為40 mg/L。

（4）浸漬

紅提葡萄破碎后，立即裝入發酵罐，放入恒溫水浴鍋中，溫度控制在25 ℃，2 h 后加入果膠酶，用量為20～30 mg/L，繼續控溫浸漬3 d，使紅提葡萄的果香、顏色、酚類物質等進入葡萄汁中。

1.3.4 復合酒的釀造

將葡萄醪和糖化的小麥分別按照1∶2、1∶1、2∶1、3∶1 的比例混合，在發酵前測定葡萄原料的總糖、滴定酸、干浸出物、單寧、可溶性固形物、花色苷和色度。每份拌入0.2 g/L 的酵母，20 ℃下發酵7 d，按照上述比例分別釀出四種不同比例的復合酒。在發酵結束后測定總糖、滴定酸、干浸出物、酒精度、單寧、花色苷、可溶性固形物含量，選取適宜的原料配比。

1.4 指標測定

1.4.1 總糖的測定

參照劉燁等[6]的方法，略作修改。

準確吸取25 mL的樣品于250 mL容量瓶中，依次加15mL水、5mL鹽酸，搖勻。置于68℃的水浴鍋中15min，取出，冷卻，加入2 滴酚酞指示劑，用NaOH 溶液（200g/L）中和至酚酞指示劑變為紅色，將試劑定容至刻度線，搖勻。吸取斐林試劑A、B液各5mL于三角瓶中，加50 mL蒸餾水，2～3 顆玻璃珠，搖勻，在電爐上加熱至沸騰，在沸騰狀態下用制備好的復合酒溶液滴定，當溶液的藍色即將消失呈紅色的時候，加兩滴次甲基藍，繼續滴定至藍色消失，記錄下消耗復合酒溶液的體積，總糖含量的測定見式（1）。

式中，X為樣品中總糖的含量，g/L；F 為斐林試劑A、B 液各5 mL 相當于葡萄糖的克數，g；V1為吸取樣品的體積，mL；V2為樣品水解定容的體積，mL；V3為消耗試樣的體積，mL。

1.4.2 滴定酸（酒石酸）含量測定

參照吳婧婧等[7]的方法，略作修改。

取20 ℃樣品2 mL，置于250 mL 三角瓶中，加入中性蒸餾水50 mL，同時加入2 滴酚酞，立即用NaOH 標準滴定液滴定至終點（淡粉色），并保持30 s 不褪色，記下消耗NaOH 滴定液的體積，滴定酸含量測定見公式（2）。

式中，X為樣品中滴定酸的含量（以酒石酸計），g/L；cNaOH為氫氧化鈉標準滴定液的物質的量濃度，mol/L；V0為空白試樣消耗氫氧化鈉標準滴定液的體積，mL；V1為樣品滴定時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，mL；V2為吸取樣品的體積，mL；75 為與1.00 mL 氫氧化鈉標準溶液相當的以克表示的酒石酸的質量數值，g/mol。

1.4.3 干浸出物含量測定

參照陳維敏[8]的方法，略作修改。

用100 mL 容量瓶稱取20 ℃樣品，倒入200 mL 蒸發器中，蒸發至約原體積1/3 取下，冷卻，將殘液小心用漏斗移入100 mL 容量瓶，用水多次蕩洗蒸發皿，洗液并入容量瓶中，20 ℃定容至100 mL。根據式（3）計算干浸出物的含量。

式中，X為樣品中干浸出物的含量，g/L；m為密度瓶的質量，g；m1為20 ℃時密度瓶與充滿密度瓶蒸餾水的總質量，g；m2為20 ℃時密度瓶與充滿密度瓶試液的總質量，g；1.001 8 為20 ℃時密度瓶體積的修正系數；998.2為20 ℃時蒸餾水與干燥空氣密度值之差，g/L。

1.4.4 酒精度的測定

參照王俊等[9]的方法，略作修改。

取一個100 mL 的潔凈容量瓶，準確量取100 mL 酒樣（20 ℃），置于500 mL 蒸餾瓶中，用50 mL 水沖洗三次容量瓶，洗液全部并入蒸餾瓶中，再加入幾顆玻璃珠，連接冷凝器，以取樣用的容量瓶作接收器（外加水浴），開啟冷水，緩慢加熱蒸餾。收集餾出液近刻度，取下容量瓶，蓋塞。于20 ℃補水至刻度線，混勻，酒精度的測定公式見式（4）。

式中，ρ20為試樣餾出液在20 ℃時的密度，g/L；m為密度瓶的質量，g；m1為20 ℃時密度瓶與充滿密度瓶蒸餾水的總質量，g；m2為20 ℃時密度瓶與充滿密度瓶試液的總質量，g。得出數值，查附表，得出試樣的酒精度。

1.4.5 單寧含量的測定

參照李泯錕等[10]的方法，略作修改。

繪制標準工作曲線：分別吸取0、1.0、2.0、5.0、7.5 mL單寧酸標準溶液于100 mL 容量瓶中，加入70 mL 水、5 mL福林-丹尼斯試劑及10 mL 碳酸鈉飽和溶液，加水至刻度線（單寧酸含量分別為0、0.050、0.10、0.25、0.375 mg），充分混勻，30 min 后以空白做參比在波長760 nm 處測定吸光度，根據吸光度及相應的單寧酸含量繪制標準曲線。

測試樣品：吸取0.1 mL 復合酒于盛有70 mL 水的100mL容量瓶中，加入5.00mL福林-丹尼斯試劑及10 mL碳酸鈉飽和溶液，加水至刻度線，充分混勻，30 min 以后以空白作參比，在波長760 nm 處測定吸光度。按照式（5）計算單寧的含量。

式中，X為樣品單寧的含量，mg/L；C為測定試樣中單寧的含量，mg；V1為吸取樣品的體積，mL。

1.4.6 花色苷含量的測定

參照葉林林等[11]的方法，采用pH 示差法，略作修改。

用pH 1.0、pH 4.5 的緩沖液將1 mL樣液稀釋至10 mL，放在暗處，平衡15 min。用光路直徑為1 cm 的比色皿在可見分光光度計的510 nm 和700 nm 處分別測定吸光度，以蒸餾水做空白對照。按照式（6）（7）計算花色苷含量。

式中，A為樣液的吸光度；(A510-A700)pH1.0為加pH 1.0 緩沖液的樣液在510 nm 和700 nm 波長下的吸光值之差；(A510-A700)pH4.5為加pH 4.5 緩沖液的樣液在510nm 和700 nm波長下的吸光值之差；c為花色苷濃度，mg/L；MW為矢車菊-3-葡萄糖苷的分子量，449.2 mg/mol；DF 為樣液稀釋的倍數；ε為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數，26 900 L/(mol·cm)；l為比色皿的光路直徑，為1 cm。

1.4.7 可溶性固形物含量的測定

參照馬瑋等[12]的方法，采用折光儀法，略作修改。重復3 次，取平均值。

1.4.8 比重的測定

采用比重計法進行測定。

1.5 感官評價

選取10 名經過專業培訓和訓練并具有相應品酒證書的葡萄酒工程專業的學生組成品嘗小組。感官評價主要分為外觀、香氣、口感和整體，總分100 分，評分標準見表1。為提高評定的可信度，感官評定人員在評定前12 h不喝酒，不吸煙，不吃辛辣等刺激性食物，評定一個樣品后，以清水漱口并間隔10 min 再評定下一個樣品[13]。

表1 復合酒的感官評分標準Table 1 Sensory rating criteria of compound wine

2 結果與分析

2.1 紅提葡萄發酵前后相關指標的變化情況

2.1.1 發酵前葡萄原料的成分含量

由表2 可知，葡萄原料中總糖為96.7 g/L，含糖量不是很高，滴定酸為4.4 g/L，其成熟度系數為21.9，大于20，說明原料成熟度適中。總干浸出物和可溶性固形物含量豐富，單寧、花色苷等酚類物質含量較低。

表2 葡萄原料的相關指標Table 2 The related indicators of grape raw materials

2.1.2 混合酒發酵期間葡萄原料的溫度、比重變化

由表3 可知，在整個發酵過程中，溫度控制在20 ℃左右，從開始發酵到發酵結束用時10 d，發酵前期復合酒的比重變化較大，尤其是3～6 d，之后比重變化趨于平緩，接近發酵結束時的比重；成品葡萄酒的比重通常小于1，由于前10 天的比重都大于1，說明葡萄酒正在進行發酵，第10 天之后比重小于1 表示發酵已經結束。隨著發酵的進行，酒精度越高，干浸出物含量越少，葡萄酒的比重越低。

表3 發酵期間葡萄原料溫度及比重變化Table 3 Changes in temperature and proportion of grape raw materials during fermentation

2.2 小麥的相關指標分析

品評小組從原料的外觀、氣味、口味等方面對兩種小麥進行評定，結果見表4。

表4 白皮小麥、紅皮小麥的感官特點Table 4 Sensory characteristics of white skin wheat and red skin wheat

由表4 可知，白皮小麥的感官品質優于紅皮小麥，白皮小麥比紅皮小麥出粉率高，品質好且皮更薄，胚乳含量多，營養豐富，這與趙秀榮[14]、鄧良均[15]的研究結果相似。所以，本實驗選用白皮小麥。

由表5 可知，選取的白皮小麥水分含量12.02%±0.14%，淀粉5.70%±0.22%，還原糖20.21%±0.12%，可溶性固形物22%±0。谷物的正常含水量在11%～14%，低于這個范圍小麥顆粒干癟，所含的淀粉、可溶性固形物、還原糖等含量偏低，營養價值偏低；高于這個范圍則說明儲存的環境濕度過高，有感染微生物的風險，會給谷物帶來不良的影響。白皮小麥的淀粉含量為5.70%。在釀造小麥酒的過程中，淀粉在酶的作用下轉化為葡萄糖，葡萄糖發酵為酒精，也就是說，淀粉含量高的小麥釀出來的酒精度高。白皮小麥的皮較薄，且胚乳較多，淀粉含量較高，因此適合用作釀造白酒的原料；白皮小麥的還原糖含量為20.21%。小麥中的總糖主要是指葡萄糖、麥芽糖等具有還原性的糖，小麥中的還原糖含量約占總糖含量的三分之一；白皮小麥的可溶性固形物為22%，白皮小麥的可溶性固形物可以給酒帶來更多的風味物質。因此，本試驗選擇的白皮小麥品質較好，適合釀酒。

表5 白皮小麥相關指標Table 5 Related indexes of white skin wheat

2.3 單寧酸的標準曲線

單寧酸的標準曲線見圖2，其線性回歸方程為y=0.815 5x+0.112 4，R2=0.988 4。

圖2 單寧酸標準曲線Fig.2 Tannic acid standard curve

2.4 復合酒的相關指標

2.4.1 總糖分析

由表6 可知，葡萄醪與糖化小麥的比例為1∶1 時，復合酒的總糖含量最低；比例為3∶1 和1∶2 時，總糖含量相差不大。隨著發酵的進行，紅提葡萄中的糖被消耗，轉化為酒精，四組復合比例發酵完后的總糖都小于4 g/L，說明發酵較為完全，紅提葡萄與糖化后的小麥混合發酵，小麥中由淀粉轉化來的葡萄糖與紅提葡萄中的葡萄糖一起被轉化為酒精，使酒精度提高[16]。

2.4.2 滴定酸分析

由表6 可知，當葡萄醪與糖化小麥的比例為1∶2時，復合酒的滴定酸含量最高，達到8.09 g/L，滴定酸與小麥的比例成正比，發酵中滴定酸逐漸增加。這是由于小麥的加入使發酵過程中產生了乙酸、丙酸等酸性物質[17]，從而提高了酒的酸度。然而酸度過高會影響酒的口感，帶來不愉悅的感覺。

2.4.3 酒精度分析

由表6 可知，葡萄醪與糖化小麥的比例為2∶1，復合酒的酒精度最高，其次為1∶2，兩者酒精度相差不大，最低的為1∶1。在復合比例為1∶1 和2∶1 時，隨著紅提葡萄比例的增加，酒精度也隨之增加；但在復合比例為3∶1 時，酒精度反而比前兩個比例降低了，這是因為紅提葡萄比例的增加會帶來過高濃度的糖分，從而引起發酵體系的滲透壓偏高，不利于酵母菌生長，導致發酵體系乙醇轉化率偏低[18]。在一定范圍內，小麥占比越高，發酵體系的酒精度越高，體系內小麥占比過高還會導致谷物酒味較重，掩蓋了紅提葡萄所帶來的果香味，影響復合酒的感觀效果。

2.4.4 干浸出物分析

酒的干浸出物是指在一定的物理條件下酒中的非揮發性物質的綜合，主要有固定酸以及它們的金屬鹽、糖、甘油、單寧、色素和礦物質等，在酒中，干浸出物的含量是考核酒的一項重要指標[19]。由表6 的數據可知，葡萄醪與糖化小麥的比例為2∶1 和1∶2 時干浸出物相同，并且在四組比例中含量最低，為36.7 g/L；復合比例為1∶1 時，干浸出物含量最高，為58.2 g/L，由表6 可以看出，酒精度含量越高，干浸出物含量越少[20]。若干浸出物過低，會導致酒體較薄、色澤較淺、風味較淡；若干浸出物過高，雖然酒體飽滿，但酒中有效成分溶出較慢，由于物料較濃，皮渣易結塊，使發酵過程中熱量散發困難而導致酒酸敗（揮發酸高），因此復合比例為3∶1 的干浸出物為最佳[21]。

表6 發酵完畢復合酒相關指標Table 6 Related indexes of compound wine after fermentation

2.4.5 單寧分析

單寧是一種天然的多酚類化合物，本身無色無味，但可與唾液中的蛋白質發生反應，從而給口腔帶來收斂與干澀之感。影響葡萄酒中單寧含量高低的一大因素是釀酒過程中浸皮時間的長短，葡萄汁或酒液與葡萄皮接觸的時間越長，接觸面積越大，葡萄酒的單寧含量越高，同時小麥中含有大量的黃酮類物質，增加了酒中的單寧含量[22]。由表6 可知，滴定酸含量最高的復合比例是1∶2，單寧與小麥、葡萄的比例成正比，復合比例2∶1 與3∶1 的滴定酸相差不大，四個復合酒單寧含量的排序與滴定酸含量的排序相同。

2.4.6 花色苷分析

花色苷賦予酒的色澤，其含量對于提高酒的色澤強度和穩定性具有重要的現實意義[23]。由表6 可知，葡萄醪與糖化小麥的比例為3∶1 時，復合酒中的花色苷含量最高，為7.51 mg/L，其次是復合比例為2∶1，為4.84 mg/L，最低的復合比例為1∶1。從中可得知，花色苷隨著體系中紅提葡萄比例的增加而增加，發酵體系中紅提葡萄占比越多，花色苷含量越高，葡萄可賦予復合酒花色苷[24]，其中復合比例為3∶1 時花色苷的含量明顯升高，復合比例為1∶1 和1∶2 時，兩組花色苷相差不大。由于復合酒用的是白皮小麥，其花色苷含量不如其他有色小麥豐富，因此其賦予酒體花色苷含量不多。

2.4.7 可溶性固形物分析

由表6、7 可知，葡萄醪與糖化小麥的比例為3∶1時，復合酒的可溶性固形物最低為1∶1，隨著復合比例中葡萄含量的增加，葡萄小麥復合酒的感官評分和可溶性固形物含量呈上升趨勢[25]，且都在比例為3∶1 處取得最大值，說明此時的復合比例適宜，可溶性固形物含量的最大值為11%。所以綜合考慮選擇復合比例為3∶1。

2.5 葡萄小麥酒感官評定

經過10 名同學的多次品嘗，討論分析結果見表7，由表7 得出,香氣最佳的比例是3∶1，最終評分為82 分，酒體呈粉色，具有濃郁的果香和小麥酒的清香，果香和酒香完美融合，但酒體較薄，酒度和酸度平衡，后味較長；整體酒體最佳的比例為1∶2，酒體較厚重，結構感較強，酒度和酸度平衡，后味較長。

表7 四種復合酒感官評價Table 7 Sensory evaluation of four compound wines

實驗得出，比例為1∶1 的復合酒，發酵較完全，酸度正常，干浸出物含量豐富，但酒度、單寧含量不高，但酒體過于黏稠，感官評分72 分。比例為2∶1 的復合酒，發酵較完全，酸度、酒精度在正常范圍內，干浸出物含量豐富，但酒體過于黏稠，感官評分75 分。比例為3∶1 的復合酒，發酵較完全，酸度、酒精度在正常范圍內且酸度與酒精度相符，干浸出物含量較豐富，此比例下釀造的葡萄小麥復合酒酒色澤呈淡粉色，酒香和葡萄香味濃郁，口感細膩，回味悠長，為四種復合比例中的最佳選擇，感官評分82 分。比例為1∶2 的復合酒，發酵較完全，酸度偏高，酒精度在正常范圍內，干浸出物含量較豐富，感官評分79 分。

3 結論

采用產自云南省大理賓川縣的紅提葡萄和云南楚雄元謀縣白皮小麥為原料，通過設計四種葡萄小麥復合比例分別是1∶2、1∶1、2∶1、3∶1，控制相關發酵條件，發酵完成后通過檢測總糖、滴定酸、干浸出物、酒精度、單寧、花色苷、可溶性固形物，對比分析，探討四種不同復合比例的原料對葡萄小麥復合酒質量、口感等的影響，并確定出最佳的復合比例。

四款復合酒中，葡萄小麥復合最佳比例為3∶1，感官評分為82 分，酒體呈現粉色，具有濃郁的果香和小麥酒的清香，果香和酒香完美融合，酒度和酸度平衡，后味較長，唯一的缺點是酒體較薄；其次為比例1∶2 的處理，最終評分為79 分，酒體較厚重，結構感較強，酒度和酸度平衡，后味較長，但酒體顏色和香氣不如復合比例為3∶1的處理；再次為復合比例2∶1 的處理，酒體結構感強，具有較強的酸感，余味較長，但酒體略微氧化，因此最終評分為75 分；最后為復合比例1∶1 的處理，果香與小麥香氣不突出，酒體較薄，酸感突出，余味較短，因此最終評分為72 分。