青梅果酒酵母的篩選與發(fā)酵工藝優(yōu)化

李　艷，蕭永堅，羅格羅（廣東順德酒廠有限公司，廣東佛山528300）

?

青梅果酒酵母的篩選與發(fā)酵工藝優(yōu)化

李艷，蕭永堅，羅格羅
（廣東順德酒廠有限公司，廣東佛山528300）

摘要：選取11株耐受性較好的果酒酵母對青梅果酒進(jìn)行發(fā)酵試驗，以酒精度、總酸和感官指標(biāo)為考察參數(shù)，篩選出1株發(fā)酵能力強，所釀造果酒品質(zhì)好的為最優(yōu)菌株。通過研究果實成熟度、酵母添加量、主發(fā)酵溫度對青梅果酒品質(zhì)的影響，確定青梅果酒的最佳釀造工藝參數(shù)。優(yōu)化后的青梅果酒發(fā)酵工藝條件為：青梅果實成熟度為8～9成；酵母接種量為0.3 g/L；主發(fā)酵溫度為20℃。在此條件下進(jìn)行3.5 t發(fā)酵罐的生產(chǎn)試驗，發(fā)酵過程穩(wěn)定，所得的青梅果酒酒精度為13.9％vol±0.3％vol，殘?zhí)橇繛?.97 g/L±0.21 g/L，總酸含量為37.42 g/L±1.48 g/L，干浸出物含量為51.36 g/L±1.24 g/L。

關(guān)鍵詞：青梅酒；菌株篩選；工藝優(yōu)化；發(fā)酵

青梅文化在我國歷史悠遠(yuǎn)，我國自古就有“青梅煮酒”之說[1-2]。青梅果實含有多種營養(yǎng)成分，其中鮮果肉中維生素B2含量為其他水果的數(shù)百倍[3-5]。以青梅為原料發(fā)酵而成的青梅酒具有酸甜爽口、營養(yǎng)豐富等特點，深受日本消費者青睞，在我國南方一帶以及東南亞等地也相當(dāng)暢銷[6]。

在果酒釀造的過程中，酵母起著非常重要的作用，直接影響到所釀果酒品質(zhì)的優(yōu)劣[7]。因此篩選適于青梅果酒發(fā)酵的酵母菌株是保證果酒品質(zhì)的關(guān)鍵步驟。由于青梅具有高酸低糖的特點，果汁pH值低于2.5，市售大部分酵母因無法適應(yīng)如此高的酸度環(huán)境而不能發(fā)酵，因此青梅果酒專用酵母的研究及與之相適應(yīng)的工藝條件亟待加強[6]。本研究從收集到的11株耐受性較強的果酒酵母中篩選出適合釀造青梅果酒的優(yōu)良酵母菌株，豐富了青梅果酒專用酵母的菌種資源，并進(jìn)一步優(yōu)化了所篩選菌株的發(fā)酵工藝參數(shù)，為青梅發(fā)酵果酒的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

試驗材料：新鮮青梅，產(chǎn)自福建詔安。

酵母：活性干酵母BV818、RV171、VIC、RV100、SY由安琪酵母股份有限公司提供；活性干酵母DV10、QA23、EC1118、K1、KD由上海杰兔工貿(mào)有限公司提供；酵母QM101，為本廠從青梅果中篩選并保藏的優(yōu)良果酒酵母。

蔗糖：廣東省化州市笪橋糖業(yè)有限公司。

焦亞硫酸鈉：湖南岳陽三湘化工有限公司。

PDA培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基購于廣東環(huán)凱生物有限公司；酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、硫酸銅、葡萄糖、硫酸、鹽酸等，所用試劑均為分析純，購于天津永大化學(xué)試劑廠。

1.2儀器設(shè)備

SPX-150B-Z恒溫生化培養(yǎng)箱（上海博玉實業(yè)有限公司），SHA-2恒溫水浴振蕩器（上海浦東物理光學(xué)儀器廠），LDZX-75KBS高壓滅菌鍋（上海申恩醫(yī)療器械廠），PHS-25酸度計（上海雷磁儀器廠），SW-CJ-2D超凈工作臺（蘇凈凈化設(shè)備有限公司），722分光光度計(上海精密科學(xué)儀器有限公司)，WYT手持折光計（成都光學(xué)廠）。

1.3試驗方法

1.3.1酵母的活化與擴大培養(yǎng)

活性干酵母的活化：按照活性干酵母∶水為1∶20的比例將活性干酵母溶于無菌水中，38℃恒溫水浴活化30 min。

為使酵母添加量一致，將活性干酵母和斜面保藏酵母進(jìn)行活化和擴大培養(yǎng)，并將其制備成菌液濃度相同（1×108個/mL）的培養(yǎng)液。

1.3.2酵母菌一級篩選

酵母菌經(jīng)活化擴大培養(yǎng)后，以5％的接種量接種到裝有糖度為12°Bx青梅汁的試管中，然后放入杜氏管，置入杜氏管時確保杜氏管內(nèi)無氣泡。靜置于培養(yǎng)箱中25℃培養(yǎng)，48 h內(nèi)觀察產(chǎn)氣情況，記錄杜氏管內(nèi)的氣泡產(chǎn)生量，以氣泡產(chǎn)生較多的作為復(fù)篩菌株[8]。

1.3.3二級篩選

取相同成熟度的青梅果置于發(fā)酵玻璃罐中，初次加蔗糖10％腌漬果實，按80mg/L SO2的添加量加入焦亞硫酸鈉，pH值自然，腌漬3 d。分別以上述試驗篩選的菌株作為發(fā)酵菌株，酵母液的接種量為5％，于25℃條件下發(fā)酵。加入酵母第2天添加剩余蔗糖（蔗糖添加總量按青梅發(fā)酵果醪總糖的25％添加）。主發(fā)酵14 d，發(fā)酵過程中每天取樣1次，檢測酒精度和總酸含量。主發(fā)酵結(jié)束后倒罐密封，16～20℃下進(jìn)行后發(fā)酵，30 d后測定酒精度、總糖、總酸，并結(jié)合感官品評結(jié)果，綜合確定出適合釀造青梅果酒的菌株。

1.3.4發(fā)酵工藝優(yōu)化

1.3.4.1果實成熟度對果酒品質(zhì)的影響

挑選表皮綠色，質(zhì)地脆硬，6～7成熟青梅作為試驗樣本1；挑選表皮金黃，質(zhì)地較軟，口感無澀味，8～9成熟的青梅作為試驗樣本2。選擇由上述試驗確定的酵母進(jìn)行青梅酒發(fā)酵，接種量為0.3 g/L，溫度25℃，發(fā)酵14 d，比較2種成熟度的果實釀造青梅酒的理化指標(biāo)和感官評價，最終確定適合釀造青梅酒的最佳果實成熟度。

1.3.4.2酵母接種量的確定[9]

根據(jù)上述試驗確定的酵母和果實成熟度發(fā)酵青梅酒，活性干酵母接種量分別設(shè)定為0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L，其他發(fā)酵條件同1.3.3。每天定時測定發(fā)酵液的酒精含量，14 d后進(jìn)行感官品評，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定較適宜的接種量。

1.3.4.3主發(fā)酵溫度的確定[9]

根據(jù)上述試驗確定的酵母、果實成熟度和接種量發(fā)酵青梅酒，分別將發(fā)酵液置于16℃、20℃、24℃、28℃下進(jìn)行發(fā)酵，其他發(fā)酵條件同1.3.3所述。每天定時對發(fā)酵液的酒精含量進(jìn)行測定，14 d后進(jìn)行理化分析，結(jié)合感官品評確定較適宜的發(fā)酵溫度。

1.3.4.4擴大生產(chǎn)試驗

根據(jù)以上所確定的試驗條件，進(jìn)行擴大生產(chǎn)試驗，選用3.5 t罐，每罐加2 t青梅，按1.3.3所述青梅酒發(fā)酵生產(chǎn)工藝進(jìn)行，對產(chǎn)品的理化指標(biāo)和感官指標(biāo)進(jìn)行測定，做3個平行試驗。

1.3.5感官評分標(biāo)準(zhǔn)

請15名評酒人員對青梅發(fā)酵原酒進(jìn)行感官評定（評酒人員包括國家一級品酒師5名，國家二級品酒師7名，國家三級品酒師3名），評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[10]。

表1　青梅果酒的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6指標(biāo)測定

酒精度的測定：采用密度瓶法[11]。

總糖的測定：采用直接滴定法[11]。

總酸的測定：采用直接滴定法[12]。

干浸出物的測定：采用密度瓶法[11]。

2　結(jié)果與分析

2.1青梅酒酵母的篩選結(jié)果

2.1.1酵母菌一級篩選結(jié)果[7]

11株酵母杜氏管發(fā)酵24 h、48 h，結(jié)果見表2。由表2可知，各酵母菌的發(fā)酵力有所差異，其中BV818、QM101、KD、QA23在青梅汁中24 h內(nèi)產(chǎn)氣量超過杜氏管一半，48 h內(nèi)這4株酵母產(chǎn)氣量充滿或幾乎充滿杜氏管，表明這4株酵母耐酸性好，適應(yīng)性較強，起酵快，糖轉(zhuǎn)化率高，因此選擇這4株酵母做進(jìn)一步篩選。

表2　11株酵母杜氏發(fā)酵管發(fā)酵結(jié)果

2.1.2酵母菌二級篩選結(jié)果

發(fā)酵過程中，4株酵母的青梅發(fā)酵液中酒精含量隨發(fā)酵時間變化見圖1。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酒精含量逐漸增高，BV818和QM101啟動發(fā)酵迅速，發(fā)酵第3天平均酒精度達(dá)到8％vol，其他2株酵母起酵相對緩慢。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酒精含量逐漸增高，發(fā)酵進(jìn)行到第14天，BV818和KD酒精含量最高，均超過13％vol，而其他2株菌相對較低。結(jié)果表明，菌株BV818適應(yīng)力較強，耐酸性和耐酒精性能好，發(fā)酵能力相對較強。

圖1　菌株產(chǎn)酒精速率的比較

發(fā)酵過程中，4株酵母的青梅發(fā)酵液中總酸含量變化見圖2。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，BV818、QM101和QA23青梅果醪中總酸含量均呈下降趨勢，而KD的發(fā)酵液中總酸含量呈先上升后下降趨勢，可能是KD在發(fā)酵初始階段有酸類物質(zhì)生成。發(fā)酵到第14天，BV818和QM101發(fā)酵液中總酸含量較低，其中，BV818總酸含量最低，為47.77 g/L（以酒石酸計），表明BV818具有較強的降酸作用，更適合青梅這類高酸水果的發(fā)酵生產(chǎn)。

圖2　菌株發(fā)酵液總酸含量變化的比較

上述試驗所得的青梅酒經(jīng)后發(fā)酵30 d，理化檢測結(jié)果和感官品評結(jié)果見表3。理化指標(biāo)數(shù)據(jù)表明，不同酵母對發(fā)酵酒中主要成分含量的影響有所差異，BV818和KD所發(fā)酵的青梅酒酒精度較高，殘?zhí)橇可?，發(fā)酵徹底，而QA23和QM101酒精度相對較低，殘?zhí)橇枯^高，耐酒精性能相對較差；在降酸作用上，BV818發(fā)酵液中總酸含量最少，優(yōu)于其他3株酵母。感官品評結(jié)果表明，BV818 和QM101所發(fā)酵的青梅酒色澤金黃，果香濃郁、優(yōu)雅，爽口，口感協(xié)調(diào)，風(fēng)味獨特，而KD和QA23所產(chǎn)青梅酒果香不突出，澀味較重，口感不協(xié)調(diào)。綜合發(fā)酵能力和感官品評得分結(jié)果，BV818更適合作為青梅果酒的釀造菌株，以該菌株作為釀造青梅酒的發(fā)酵菌株，做進(jìn)一步的優(yōu)化試驗。

表3　4株酵母菌發(fā)酵青梅果酒理化和感官指標(biāo)測定結(jié)果

2.2發(fā)酵工藝優(yōu)化

2.2.1果實成熟度對青梅酒品質(zhì)的影響

表4　不同成熟度果實所釀青梅酒理化指標(biāo)和感官評價結(jié)果

用不同成熟度的青梅果發(fā)酵而成的青梅酒理化指標(biāo)檢測結(jié)果和感官評分結(jié)果見表4。從理化檢測結(jié)果上看，用8～9成熟青梅所釀制的青梅酒酒精度高，發(fā)酵徹底，總酸含量低，均優(yōu)于6～7成熟青梅；通過感官品評得出，用8～9成熟青梅釀制的青梅酒口感更加柔和圓潤，香氣舒適協(xié)調(diào)，而6～7成熟青梅所釀制的青梅酒果香較濃郁，但酸澀味較重。綜合理化指標(biāo)和感官評分結(jié)果得出，選擇8～9成熟的青梅作為釀酒原料較適宜。

2.2.2酵母接種量的確定

在釀酒過程中，酵母接種量會影響發(fā)酵進(jìn)程及酒的口感。由圖3可知，隨著酵母接種量的增大，酒精度先稍有上升而后迅速下降，當(dāng)酵母接種量為0.3 g/L時，酒精度最高，為13.6％vol，此時殘?zhí)且沧畹?。酵母接種量在0.3 g/L時所得青梅酒口感舒適協(xié)調(diào)，過高的酵母接種量會影響酒的口感，給果酒帶來異雜味[13]。綜合考慮確定酵母接種量為0.3 g/L。

圖3　不同接種量下發(fā)酵過程中酒精度和殘?zhí)呛康淖兓?/p>

2.2.3發(fā)酵溫度的確定

圖4表明，隨著溫度的升高，青梅發(fā)酵酒的酒精度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，殘?zhí)窍冉档秃笊撸瑴囟仍?0～24℃時，酒精含量最高，殘?zhí)橇孔畹停?0℃時青梅發(fā)酵液果香最為濃郁，果香味突出，口感最為協(xié)調(diào)，因此確定發(fā)酵溫度為20℃。

圖4　不同溫度下發(fā)酵過程中酒精度和殘?zhí)呛康淖兓?/p>

2.3擴大生產(chǎn)試驗結(jié)果

用3.5 t發(fā)酵罐進(jìn)行青梅酒的擴大生產(chǎn)試驗，青梅酒的理化指標(biāo)檢測結(jié)果和感官品評結(jié)果見表5。從表5可以看出，利用所篩選的酵母BV818對青梅進(jìn)行整果發(fā)酵，發(fā)酵過程均較穩(wěn)定，得到的青梅果酒理化指標(biāo)和感官指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。

3　結(jié)論與討論

本研究選取11株耐受性較好的果酒酵母，經(jīng)過杜氏管初篩試驗篩選出4株耐酸性好、適應(yīng)性較強、起酵快的酵母。以酒精度、總酸和感官指標(biāo)為考量參數(shù)，進(jìn)一步篩選出1株發(fā)酵能力強，所得青梅發(fā)酵酒果香和酒香協(xié)調(diào)，酸味柔和，酒體豐滿的最優(yōu)菌株BV818。本研究在篩選青梅酵母時未對青梅發(fā)酵液進(jìn)行人工降酸處理，這與張超等[14]和葉倩文[9]的篩選方法有所不同，由于本研究中發(fā)酵初始階段酸度較高，因此所篩得的青梅果酒酵母可能具有更強的耐酸性和降酸能力。

表5　青梅果酒理化指標(biāo)和感官評價結(jié)果

通過研究果實成熟度、酵母添加量和主發(fā)酵溫度對青梅果酒品質(zhì)的影響，確定了青梅果酒的最佳工藝條件為：青梅果實成熟度為8～9成熟；酵母接種量為0.3 g/L；主發(fā)酵溫度為20℃。與相關(guān)報道比較，本研究優(yōu)化后的主發(fā)酵溫度和接種量與葉倩文等[9]、黃星源等[15]和李婀娜等[16]的研究結(jié)果有所不同，首先可能是因為所用酵母菌株不同，其次在優(yōu)化發(fā)酵工藝條件時，本研究采用青梅整果先腌漬、再發(fā)酵的方式進(jìn)行，而葉倩文等[14]、黃星源等[15]和李婀娜等[16]采用先破碎榨汁、再發(fā)酵的方式進(jìn)行，果實前處理方式不同，也可能會造成優(yōu)化結(jié)果的差異。

應(yīng)用菌株BV818在優(yōu)化的條件下進(jìn)行3.5 t發(fā)酵罐的生產(chǎn)試驗，發(fā)酵過程穩(wěn)定，所得的青梅果酒酒精度為13.9％vol±0.3％vol，殘?zhí)橇繛?.97 g/L±0.21 g/L，總酸含量為37.42 g/L±1.48 g/L，干浸出物含量為51.36 g/L±1.24 g/L，且酒體豐滿，果香濃郁，香氣協(xié)調(diào)，梅香突出。

本研究對應(yīng)用活性干酵母BV818發(fā)酵青梅果酒的工藝條件進(jìn)行了初步優(yōu)化，在后續(xù)試驗中將會對其工藝條件做進(jìn)一步研究，以期提高青梅酒質(zhì)量。由我廠分離保藏的酵母菌株QM101為野生酵母，在發(fā)酵試驗中發(fā)酵能力略低于BV818，所得青梅酒品質(zhì)較優(yōu)良。具有較好的青梅果酒釀造潛力，將來可以以此菌株為出發(fā)菌株進(jìn)行誘變育種，以期獲得更適合青梅果酒釀造的優(yōu)質(zhì)酵母。參考文獻(xiàn)：

[1]林雁.論“青梅煮酒”[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,29 (增1)：110-115.

[2]胥洪泉.“青梅煮酒”考釋[J].西南師范大學(xué)學(xué)報：人文社會科學(xué)版,2001,27(2)：118.

[3]康毅,曾凡駿,鄒華雄.果梅的研究I.果梅營養(yǎng)成分的測定和研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),1994,6(4)：62-66.

[4]肖更生,陳衛(wèi)東,李升鋒,等.青梅的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2005,26(9)：185-187.

[5]李升鋒,劉學(xué)銘,吳繼軍,等.青梅資源開發(fā)利用[J].廣州食品工業(yè)科技,2004,20(3)：149-152.

[6]高敏.青梅酒離子交換法降酸研究[D].廣州：華南理工大學(xué),2010.

[7]羅佳麗,王雪瑩,王孝榮,等.甜橙果酒酵母篩選及發(fā)酵性能研究[J].食品科學(xué),2013,34(11)：222-227.

[8]任春光,王瑩,王芳,等.藍(lán)莓果酒酵母篩選及發(fā)酵性能研究[J].釀酒科技,2015(9)：29-32.

[9]葉倩雯.青梅酒發(fā)酵工藝研究及品質(zhì)分析[D].廣州：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,2014.

[10]趙文紅,錢敏,白衛(wèi)東,等.發(fā)酵青梅酒的研制[J].中國釀造,2009(1)：164-166.

[11]全國食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會釀酒分技術(shù)委員會.GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[12]全國食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T 12456—2008食品中總酸的測定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[13]劉志友.番茄釀酒酵母的篩選及發(fā)酵工藝的優(yōu)化[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué),2010.

[14]張超,譚平,王玉霞,等.青梅果酒釀造酵母菌篩選研究[J].釀酒科技,2015(4)：23-27.

[15]黃星源,郭正忠.不同發(fā)酵條件對青梅果酒品質(zhì)的影響[J].釀酒,2015,42 (2)：76-79.

[16]李阿娜,張偉偉,王明,等.青梅果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].釀酒科技,2010(2)：91-96.

Screening of Yeast Strains for Plum Wine and Optimization of Its Fermentation Process

LI Yan,XIAO Yongjian and LUO Geluo
(Guangdong Shunde Distillery Co.Ltd.,Foshan,Guangdong 528300,China)

Abstract:In this study,11 yeast strains with good tolerance were used for the fermentation test of plum wine.Alcohol content,total acids content and sensory indexes were used as the evaluating indexes to screen out the best yeast strain for plum wine production.Besides,the effects of fruit ripen degree,yeast adding level,and chief fermenting temperature on the quality of plum wine were investigated,and the optimum technical parameters were optimized as follows:the ripen degree of plum was 80％～90％,yeast adding level was 0.3 g/L,and chief fermenting temperature was at 20℃.Then production test was carried out in 3.5 t fermenting tank under above conditions,the whole fermentation process was stable,and alcohol content,residual sugar content,total acids content,and dry extract content of the produced plum wine were 13.9％vol± 0.3％vol,0.97 g/L±0.21g/L,37.42 g/L±1.48 g/L and 51.36 g/L±1.24 g/L,respectively.

Key words:plum wine;yeast strain screening;process optimization;fermentation

通訊作者：羅格羅(1965-)，男，食品工程師，國家一級釀酒師，E-mail：logelo@sina.com。

作者簡介：李艷(1987-)，女，碩士，從事酒類微生物及果酒發(fā)酵研究工作，E-mail：L501202335@126.com。

收稿日期：2015-11-13

中圖分類號：TS262.7；TS261.1；TS261.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）02-0065-04

DOI：10.13746/j.njkj.2015433

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2015-12-22；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151222.0941.002.html。