歐季酒提質增效生產工藝優化研究

中圖分類號：TS262.7 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006—6500.2025.07.010

Abstract：Tooptimizetheproduction processofCerasus humilis wine，thecultivarNongda No.4 wereusedasthematerial inthis studyandtheineyield，inearityndigmentsabilityereassed.oughsfthogoalexperiments，eilously determinedthedealconcentratiosofpectinaseandcelulaseforenzymatichydrolysis，aswellastheoptimallevelofo-igentto be incorporated during the fermentation phase.Additionally，we refined the clarification process using β -glucanase.Complementary sensory evaluations were also conducted to pinpoint the most fitting production parameters for C .humiliswine.Theresultsof this studyrevealed that acombinationof 800mg?L^-1 三 G-3 pectinase and 800mg?L^-1 cellulase maximized both the juice extraction rate and the clarity of the resulting wine.Notably， introducing 150 mg‘ L^-1 syringic acid at the outset of fermentation proved more effective thanaddingitlateditupassdtepforaneofothfeiciddueetininsfitangolortesiyich remained largely unchanged even after six months of aging.Furthermore，treating the base wine with β- glucanase for a week， succeeded by a 14- daybentonite treatment during the clarification stage，elevated the wine yield toan impressive 90 % . This treatment alsoconferedexcellnthatstabilitytothewineandaeredaighsensoryratingof90.Insummary，thesyergistcapplicationof two enzymes and two clarifying agents significantly boost the wine yield and clarity of C . humilis.Moreover，the inclusion of syringic acid early in the fermentation process markedly enhances the color stability of the finished wine.

Key Words： Cerasus humilis wine;process optimization;pectinase;cellulase; β- glucanase; copigmen

歐李[Cerasushumilis（Bge.）Sok]為櫻桃屬小灌木果樹。由于其生長于鈣質豐富的土壤中，鈣含量較高，又稱為“鈣果”。果實中富含蛋白質、礦物質元素、維生素和氨基酸等，其鈣和鐵的含量居水果之首，營養價值極高。歐李為核果，鮮果不耐儲運，而加工成果汁、果醬、罐頭、果酒、果醋等產品，不僅可以提升歐李的利用價值，還能解決果實易腐爛的難題。

歐李酒呈紅色，香氣濃郁，單寧豐富，市場潛力大。李鳳英等、王菁等、李姝琪等4對歐李酒工藝進行了研究，改進了歐李酒發酵相關的酵母菌、果膠酶和澄清劑等工藝參數。常虹等杜靈敏等對歐李色素性質及功能進行了研究，證實色素具有不穩定性。但目前對歐李酒的研究大多處于試驗階段，市場化生產很少。近年來，市農業科學院果酒研究室中試車間轉化生產了近百噸歐李酒，但歐李酒出酒率較低、原酒澄清困難、生產成本較高、色素易氧化沉淀，這些問題影響了產業的良好發展。

以農大4號歐李品種為原料發酵的果酒，顏色呈玫瑰紅色，香氣怡人，單寧豐富，結構感強。本研究旨在利用果膠酶與纖維素酶協同酶解技術-提高原料出汁率，研究輔色素護色技術[12-17]，參照β-葡聚糖酶作用原酒后再澄清[18-20]技術，優化歐李酒生產工藝，為生產出符合市場標準、品質穩定的歐李酒奠定理論基礎和技術支持。

1材料與方法

1.1材料與試劑

農大4號歐李鮮果，2022年8月采收于山西農業大學園藝學院歐李資源圃，采收的果實要求成熟度好，新鮮無爛果，香氣濃郁，含糖量超過 80g?L^-1 酸度范圍為 8.0～12.0g?L^-1 0

安琪酵母BV818，購自安琪酵母股份有限公司；G-3果膠酶（酶活 1500U?mg^-1 ）纖維素酶（酶活 1800U?mg^-1 ），購自諾奧酶生產力促進有限公司；白砂糖，購自廣西合浦西場糖業有限公司；焦亞硫酸鉀、PVPP，購自意大利艾塞克公司；此外，試驗材料還包括皂土、 .β -葡聚糖酶（酶活 4000U?mg^-1 ）、丁香酸、咖啡酸、槲皮素（法國拉弗德公司）。

1.2儀器與設備

PTX-FA110型1/10000分析天平，購自常州市亨托電子衡器有限公司；SP-2102UV型紫外可見分光光度計，購自上海光譜儀器有限公司；HI83749型濁度計，購自HANNA儀器公司；水平圓盤硅藻土過濾機，購自新鄉市森科機械有限公司。

1.3方法

1.3.1歐李釀酒工藝流程原料 - 清洗打漿 - 酶解 - 榨汗 - 發酵 - 除酒腳 - 澄清 - 過濾 - 陳釀 - 調配 - 除菌過濾 - 灌裝 - 成品。

1.3.2果膠酶與纖維素酶的酶解試驗本研究采用G-3果膠酶組合纖維素酶進行酶解試驗。將 10L 歐李果漿放入 20L 不銹鋼酒罐中，每個酒罐加入1個組合酶制劑混勻，作為1個處理，常溫酶解 12h ，測出汁率、濁度，比較不同處理對果漿出汁率、澄清度的影響。本研究以廠家推薦使用量為參考，G-3果膠酶為al（ （600mg?L^-1）?a2 （ 800mg?L^-1） 、a3 （1000mg?L^-1. ，纖維素酶為 、b3（1000mg?L^-1） 。進行二因素三水平正交試驗設計

9個組合，對照1為無酶制劑添加，對照2為添加b2，每個組合重復3次。

1.3.3輔色素添加試驗對歐李果汁進行成分調整，添加安琪酵母BV818，取 10L 發酵液放入 20L 不銹鋼酒罐中，作為1個處理，重復3次。試驗設計僅在發酵前期（殘糖為 180g?L^-1， 或發酵后期（殘糖為 80g?L^-1 添加輔色素，添加的3種輔色素包括丁香酸 （100，150，200mg?L^-1） 、咖啡酸（100、150、200mg?L^-1 ）、槲皮素 （100，150，200mg?L^-1） ，共18個處理；將發酵全過程未添加輔色素作為對照。對發酵結束除酒腳后的原酒和陳釀6個月后的原酒進行色度測定，分析輔色效果，結合感官評價，確定輔色素的添加工藝參數。

1.3.4皂土對原酒的澄清處理取 10L 除酒腳后的原酒放入 10L 酒罐中，1個酒罐為1個皂土濃度，重復3次，靜置40d，測定濁度和上清液體積，結合口感和香氣的感官評價，確定最佳皂土濃度。皂土的3個濃度分別為 600?800?1000mg?L^-1 ，將未加皂土的處理作為對照。

1.3.5β-葡聚糖酶與皂土的澄清試驗取 500L 除酒腳后原酒放入 500L 酒罐中，1個酒罐為1個酶濃度處理，重復3次，酶的4個濃度分別為0、100、300，500mg?L^-1 ，處理7d后，用優選的皂土濃度對每個重復處理 14d ，以出酒率和感官評價來確定酶的添加工藝參數。

1.3.6檢測方法 （1）出汁率：將酶解后的 10L 果漿壓濾 20min ，壓力 0.15MPa ，濾布100目，公式如下：

出汁率

（2）濁度：濁度儀直接測定讀取，單位NTU。濁度值越低，澄清度越高。

（3）色度：用分光光度計在 420，510，620nm 處分別測歐季酒吸光度，以蒸餾水為空白，公式如下：色度 =A420nm+A510nm+A620nm （2）

（4）上清液體積：澄清劑處理的原酒，分層明顯，上部較澄清酒液體積為上清液體積。

（5）出酒率：用硅藻土過濾機過濾上清液，助濾劑涂層約 0.5cm 厚，流速 1000L?h^-1 ，起始壓力為0.05MPa ，上升至 0.10MPa 時結束過濾，公式如下：

出酒率

（5）理化指標及感官評價：根據GB/T15038《葡萄酒、果酒通用分析方法》方法進行。

（6）澄清度穩定試驗（ 80^qC 加熱 30min 的沉淀產出情況），測定加熱前后濁度變化，無明顯沉淀產生判定為穩定，否則判為不穩定。

（7）色素冷穩定性試驗：將陳釀期的原酒通過0.2μm 膜過濾， -3.5^°C 下保持 7d 若無明顯沉淀產生，判定為穩定；若有明顯沉淀，判定為不穩定。

（8）數據處理：出汁率、濁度、色度、上清液體積、出酒率由3個重復處理的測定值的平均值表示數據；感官評分以5位評定人員評分的平均值表示數據。本研究使用SPSS17.0軟件進行數據處理及統計分析。

2 結果與分析

2.1G-3果膠酶與纖維素酶的協同作用

果膠酶是果酒生產中用來提高出汁率的常用輔料，纖維素能夠降低果漿粘性，利于果汁分離。生物酶的酶解具有專一性，反應底物充足時，酶解效果與酶濃度正相關。通過比較酶解效果，可以篩選出最佳的酶制劑添加量。

由表1可知，果膠酶濃度相同，纖維素酶濃度增加，出汁率和澄清度均提高，說明纖維素酶對歐李果漿的酶解效果明顯。b2與b3處理的酶解效果接近，差異不顯著。在果膠酶濃度較高時，b2和b3處理的出汁率明顯高于b1處理，差異顯著（ Plt;0.05 ，說明b2和b3處理的酶濃度為最佳酶解纖維素濃度。纖維素酶相同，果膠酶濃度增加，出汁率和澄清度均提高。a2與a3處理的酶解效果接近，明顯高于a1處理，差異顯著 Plt;0.05） ，果膠酶對歐李果漿的酶解效果類同與纖維素酶。a2b2處理的酶解效果比a2b1與a1b2處理好些，差異顯著（ （Plt;0.05） ，說明兩種生物酶的協同作用效果明顯。a2b2處理的酶解效果低于a3b3處理，但出汁率差異不顯著，說明a2b2處理已將果漿酶解完全，繼續增加濃度反而會增加酶殘留的風險。

表1果膠酶與纖維素酶的作用效果

Tab.1 Effect of pectinase andcellulase

2.2輔色素護色效果

農大4號歐李果富含的天然紅色素為黃酮類花色苷，呈玫瑰紅色，色澤誘人。在果酒發酵、陳釀過程中，天然色素易受到 pH 值、溫度、氧、光照等因素的影響，導致歐李酒釀造過程中色素含量下降，酒體色澤發生褐變，輔色作用是依靠花色昔與輔色素相互作用形成復合物來增強果酒顏色的穩定性，而不同的輔色素與花色昔之間的護色作用不同。

圖1為各處理在去除酒腳后的原酒色度對比，其中果汁的色度值最高，發酵后酒體的色度降低，說明果汁經歷發酵后，色素有損失。發酵前期分別添加3種輔色素，添加量為 100mg?L^-1 時，與對照相比，輔色素起到護色作用，但不明顯；添加量增加后，3種輔色素的護色效果均有所提升，其中咖啡酸的護色效果最為顯著，丁香酸次之。發酵后期分別添加3種輔色素，在各種添加量條件下，3種輔色素的護色作用均不明顯。添加量小時，色度值低于對照。結果顯示，發酵后期添加輔色素的護色效果不理想。原因可能是部分不穩定的色素成分在添加輔色素之前已經發生損耗，并且少量色素同輔色素產生沉淀造成損失，故輔色素應于發酵前期添加。

圖1除酒腳后的原酒色度

Fig.1Chromaticityof rawwineafterremovingthewinelees

圖2為各處理在陳釀半年后的原酒色度對比，發酵前期分別添加3種輔色素，隨著添加量的增加，護色作用增大，色度均高于對照，起到護色作用，但槲皮素效果不明顯。發酵后期添加3種輔色素，添加量較少時，3種輔色素未起到護色作用；添加量較大時，僅丁香酸和咖啡酸有護色作用；除酒腳后和陳釀半年后進行原酒色度對比，輔色素添加時間的不同，效果不同，前期添加優于后期。

圖2陳釀半年后的原酒色度

Fig.2Chromaticity of rawwineaged for half ayear

從圖2中選擇幾個護色效果較優的處理，對其色度值進行顯著性差異分析，具體情況見表2。對比結果顯示，3種輔色素的護色效果排序為咖啡酸 gt; 丁香酸 gt; 槲皮素， 200mg?L^-1 咖啡酸高于 200mg?L^-1 槲皮素，差異顯著（ Plt;0.05 ）。隨著添加量的增加，同種輔色素的護色效果呈增強趨勢，但增加量達到一定程度時，添加量的增加并沒有使護色效果顯著增強，如150mg?L^-1 丁香酸同 200mg?L^-1 丁香酸無顯著性差異。原因是 150mg^-L^-1 丁香酸已能夠與歐李酒中全部花青素進行護色反應，過量的丁香酸未起更大的作用。

表2輔色素對原酒色度的影響Tab.2Effect of pigments on chromaticity of raw wine

陳釀半年后，對發酵前期分別添加 150mg?L^-1 丁香酸、 .150mg?L^-1 咖啡酸、 .150mg^-L^-1 槲皮素的處理組進行原酒感官評價（表3）。

由表2、表3可知，咖啡酸的輔色效果最好，但咖啡酸增強了歐李酒的苦澀感，故不能作為歐李酒的輔色素，結合圖1、圖2，最佳輔色素處理為150mg?L^-1 丁香酸在發酵前期添加，對色素保護效果顯著且感官較佳。

表3輔色素對原酒感官的影響

Tab.3Efect of pigments on sensory properties of raw wine

2.3澄清劑與 β- 葡聚糖酶對澄清度的影響

2.3.1皂土的澄清效果由表4可知，使用800mg?L^-1 皂土處理時，酒的澄清效果明顯好于600mg?L^-1 皂土處理，二者差異顯著（ Plt;0.05 ），但出酒率提高不顯著，將皂土用量繼續提高到 1 000mg?L^-1 時，歐李酒的澄清度改善不明顯，典型性一般，果香損失較多。因此， 800mg?L^-1 皂土對原酒的處理效果最佳。

表4皂土澄清對原酒的影響

Tab.4Effectof bentonite on raw wine

注：數值為平均值±標準差；同列數值后不同小寫字母表示差異顯著（ （Plt;0.05） 。

2.3.2 β- 葡聚糖酶對澄清度的影響由表5可知，β- 葡聚糖酶通過降解原酒中的葡聚糖來提高濾過性和出酒率，增強了原酒的穩定性，但作用濃度增加，果香損失加重，酒體更單薄。其中，β-葡聚糖酶 300mg?L^-1 處理7d后，加入 800mg?L^-1 皂土滅活酶制劑并吸附不穩定大分子，可有效提高濾過性和穩定性。

表5β-葡聚糖酶對原酒的影響

Tab.5Effects of β-glucanase on raw wine

3討論與結論

3.1 討論

3.1.1酶解工藝的優化細胞壁的酶解程度影響水果的出汁率，但細胞壁不只有果膠一種成分，還包括纖維素、半纖維素等。李鳳英等2使用單一的果膠酶進行酶解工藝優化，酶解效果相對較差。劉乾坤等研究發現，果膠酶先于纖維素酶并共同作用于藍莓細胞壁能提高藍莓出汁率。程紅等8研究發現，提取藍莓果汁最優工藝條件為果膠酶：纖維素酶 3：1 。本研究選擇纖維素酶與果膠酶同時作用于歐李果漿，相對單獨使用果膠酶，同樣提高了出汁率。3.1.2輔色素護色工藝的優化由璐等研究發現，隨著發酵的進行，歐李酒色度、色調均呈下降趨勢。李姝琪等郭曉夢等2研究證實，歐李發酵時，單寧、多酚等均呈下降趨勢。因此，在發酵期進行色素保護是必要的。常虹等5杜靈敏等研究表明，歐李的色素與葡萄、藍莓等水果色素成分和含量差異較大。因此，本研究對歐李不同發酵階段發酵進行了護色試驗，歐李的口感澀度在赤霞珠等釀酒葡萄和藍莓之間，在協調考慮護色效果和口感時， 150mg?L^-1 丁香酸對歐李酒的護色效果最佳，該結論不同于葡萄[5和藍莓的護色工藝。

3.1.3澄清工藝的優化魏夏森等[8劉富兵等[19]詳細介紹了β-葡聚糖酶的結構、功能和在啤酒、葡萄酒中的應用，其能降低啤酒、葡萄酒的粘度，有利于過濾。徐云菲2利用β-葡聚糖酶酶解蘋果果渣，提高了出汁率。李來成從歐李酒渣中提取了較多的果膠，說明歐季酒在酶解和發酵后仍有果膠和其他多糖存在，未酶解的果膠和多糖影響了歐李酒的澄清度和過濾難度。本研究采用β-葡聚糖酶和皂土的組合澄清工藝，提高了歐李酒的澄清度，縮短了澄清時間，提高了濾過性。

由于歐李果實中的有機酸含量較高（ 12g?L^-1 左右），pH值在2.8左右，這會影響酶制劑活性，造成發酵不完全，使殘糖、酒精度、發酵時間等方面的數據重復性差，對研究酶解效果和色素穩定性易產生較大干擾，今后需篩選合適酵母菌株，以便使歐李發酵更徹底，或者選擇適宜的降酸工藝進行降酸處理。

3.2 結論

本研究發現，利用G-3果膠酶 800mg?L^-1+ 纖維素酶 800mg^?L^-1 組合在常溫下酶解 12h ，歐李出汁率從 50% 提高至 64% ；歐李酒發酵前期添加輔色素優于發酵后期，3種輔色素中，丁香酸的護色效果較佳，對歐李酒的感官影響最小，并且原酒感官評價優于咖啡酸和榭皮素；原酒利用 β- 葡聚糖酶處理7d后，再用皂土處理 14d ，澄清階段出酒率提高至90% 。通過高效酶解和快速澄清工藝的優化有效提高了歐李出酒率，丁香酸的色素保護工藝的優化增強了歐李酒色澤的穩定性。

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