黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝

王燕榮，李正英，潘雪，劉向龍

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程技術(shù)系（包頭 014109）

黑枸杞也稱黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr），在中國主要分布于寧夏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古和西藏等高山沙林地區(qū)[1-2]。黑枸杞富含蛋白質(zhì)、枸杞多糖、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分[3-4]，此外，與中華枸杞不同的是黑枸杞中含有豐富的花色苷，其花色苷含量超過越橘、黑加侖、桑葚、藍莓、黑莓等常見紅色或黑色漿果[5-6]。因此，具有抗氧化、抗癌變、保護人體神經(jīng)細胞、預(yù)防心血管疾病等功效[7-8]，從而成為保健食品研究領(lǐng)域熱點之一。

葡萄酒作為一種多功能健康飲品被人們所熟悉，作為發(fā)酵酒，如何將葡萄酒的風(fēng)味和黑枸杞的果香及保健功能有效融合，是黑枸杞干紅葡萄酒研究的關(guān)鍵。試驗以內(nèi)蒙古的優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄、黑枸杞為原料，探討黑枸杞干紅葡萄酒的發(fā)酵工藝，為黑枸杞深加工，以及開發(fā)葡萄酒新產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

葡萄（梅鹿輒，產(chǎn)自內(nèi)蒙古土默特右旗）；黑枸杞（產(chǎn)自內(nèi)蒙古阿拉善）；酵母（法國諾盟集團Excellence XR）。

1.2 試劑

亞鐵氰化鉀、葡萄糖、氯化鉀、醋酸、乙酸鈉、甲醇、無水乙醇、硫酸銅、酒石酸鉀鈉等。

1.3 儀器與設(shè)備

小型發(fā)酵罐（濟南中德有限公司）；分光光度計（722型，上?？茖W(xué)儀器廠）；雙光束紫外可見分光光度計（TU 1901，北京普析儀器廠）。

1.4 方法

1.4.1 工藝流程

1.4.2 操作要點

1) 原料分選。選擇成熟度好的梅鹿輒葡萄，去除紅果、青果，以及腐爛、發(fā)霉的顆粒。

2) 除梗破碎。將葡萄除去果梗，擠壓破碎，在發(fā)酵時汁液流出，增加與酵母的接觸，同時有利于紅色素的浸出。將帶果皮的葡萄醪液與挑選好的黑枸杞按比例放入小型發(fā)酵罐，黑枸杞添加量不同，對發(fā)酵過程及成品酒的品質(zhì)有重要影響，試驗選取黑枸杞添加量為影響發(fā)酵工藝因素之一進行研究。

3) 添加輔料。原料入罐后進行SO2處理，取少量葡萄汁將偏重亞硫酸鉀溶解，加入醪液中。在葡萄酒釀造中添加SO2有殺菌、抗氧化、使色素和風(fēng)味物質(zhì)溶出、澄清等作用[9]。此外還要添加適量果膠酶，起到增加出汁率及使有效物質(zhì)溶出等作用。

4) 成分調(diào)整。主要是調(diào)整糖度，理論上每生成1%vol酒精需要1.7 g葡萄糖或1.6 g蔗糖[10]。因此，如果成品酒的目標酒度11%～13%vol時，要求初始還原糖含量200 g/L以上。如果原料糖度不夠需要補加蔗糖。試驗選用的梅鹿輒葡萄還原糖含量220.11 g/L，并且黑枸杞含糖分在發(fā)酵過程中也會溶出，因此，不需要補加蔗糖。

5) 添加酵母。選用活性干酵母進行發(fā)酵，活性干酵母經(jīng)過活化后與發(fā)酵醪液充分混合。酵母添加量不同對酒精的生成有一定影響，以酵母添加量為影響發(fā)酵工藝因素之一進行研究。

6) 發(fā)酵。發(fā)酵前期要保證充足的溶氧，供酵母繁殖。后期隔絕氧氣，進行酒精發(fā)酵。發(fā)酵過程中控制溫度不超過28 ℃，發(fā)酵終點依據(jù)發(fā)酵液中殘?zhí)呛浚執(zhí)呛啃∮? g/L）和酒精度（目標酒精度11%～13%vol）確定，而不同發(fā)酵條件，發(fā)酵快慢不一，因此，以發(fā)酵時間為影響發(fā)酵工藝因素之一進行研究。

7) 皮渣分離。發(fā)酵結(jié)束，將自流酒轉(zhuǎn)入后發(fā)酵罐，皮渣進行壓榨，壓榨酒另外發(fā)酵。

8) 后熟。酒液在后發(fā)酵罐密封靜置發(fā)酵2～3個月，期間倒罐1～2次，以排除沉淀物。

1.4.3 單因素試驗

分別設(shè)置黑枸杞添加量為0，1%，2%，3%，4%和5%，酵母添加量0.2 g/kg（即每千克原料質(zhì)量），發(fā)酵15 d，對酒液進行感官評價及花色苷含量測定，選擇合適的黑枸杞添加量進行正交試驗。

分別設(shè)置酵母添加量0.10，0.15，0.20和0.25 g/kg，黑枸杞添加量3%，發(fā)酵時間15 d，對酒液進行感官評價和酒精度測定，選擇合適的酵母添加量進行正交試驗。

分別設(shè)置發(fā)酵時間10，15，20，25和30 d，黑枸杞添加量3%，酵母添加量0.2 g/kg，對酒液進行感官評價及酒精度測定，選擇合適發(fā)酵時間進行正交試驗。

1.4.4 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗

按照試驗結(jié)果，以黑枸杞添加量（A）、酵母添加量（B）、發(fā)酵時間（C）為因素進行L9(33)的正交試驗，正交試驗因素水平設(shè)計見表1，以感官評價為主要評價指標，以還原糖、酒精度、總花色苷含量為輔助評價指標，確定黑枸杞干紅葡萄酒的最佳發(fā)酵工藝。

表1 L9(33)的正交試驗因素水平表

1.4.5 指標檢測

1.4.5.1 理化指標檢測方法

還原糖，按菲林試劑測定法測定，g/L（以葡萄糖計）；酒精度，按酒精計法測定，%vol；總花色苷，按紫外分光光度法測定，mg/L。

1.4.5.2 感官評價方法

按照國家標準方法GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法進行感官評價，邀請9名葡萄酒品評員，對葡萄酒的色澤、香氣、滋味及典型性等感官特性進行分析評定。評分細則見表2。

表2 黑枸杞干紅葡萄酒感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果分析

2.1.1 黑枸杞添加量對酒品質(zhì)的影響

以黑枸杞添加量為因素，在酵母添加量和發(fā)酵時間相同的條件下，分別進行發(fā)酵，對酒液進行感官評價及花色苷含量測定，試驗結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，添加黑枸杞可以使酒中總花色苷含量增加，且隨著黑枸杞添加量增加，總花色苷含量逐漸增加。沒有添加黑枸杞的酒中總花色苷含量為299.47 mg/L；黑枸杞添加量5%時，酒中總花色苷含量達431.61 mg/L。在感官評價中添加黑枸杞后的酒比未添加黑枸杞的酒評分高，其中黑枸杞添加量為2%，3%，4%和5%時，感官評分較高；黑枸杞添加量2%和5%時感官評分相同，5%時香氣分值較低，可能是由于黑枸杞果香較濃，與酒香不夠協(xié)調(diào)造成的。因此，考慮到添加黑枸杞成本問題，選擇黑枸杞添加量2%，3%和4%進行正交試驗。

2.1.2 酵母添加量對酒品質(zhì)的影響

以酵母添加量為因素，在黑枸杞添加量和發(fā)酵時間相同的條件下，分別進行發(fā)酵，對酒液進行感官評價及酒精度測定，試驗結(jié)果見表4。

在發(fā)酵15 d后，酵母添加量0.1 g/kg的處理組酒精度只有10.8%vol，酒精發(fā)酵不完全；其余幾組酒精度均在12%vol左右，達到發(fā)酵要求。從感官評價可以看出，酒精度的高低，對酒的外觀、香氣、滋味有一定影響，酒精度提高，酒的感官評分明顯提高。

因此，選擇酵母添加量為0.15，0.20和0.25 g/kg進行正交試驗。

表3 黑枸杞添加量對酒品質(zhì)的影響

表4 酵母添加量對酒品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵時間對酒品質(zhì)的影響

以發(fā)酵時間為因素，在黑枸杞添加量和酵母添加量相同的條件下，分別進行發(fā)酵，對酒液進行感官評價及酒精度測定，試驗結(jié)果見表5。

結(jié)果表明，發(fā)酵時間12～21 d，酒精度逐漸增加，發(fā)酵24 d的酒精度與21 d相同，表明在此條件下21 d酒精發(fā)酵已經(jīng)結(jié)束。從感官評價可以看出，發(fā)酵12 d酒樣的感官評分不高，可能是由于發(fā)酵時間短對色素和風(fēng)味物質(zhì)等浸提不充分所致；發(fā)酵24 d酒樣的感官評分同樣較低，可能由于發(fā)酵時間長使皮渣中一些不良成分溶出，影響了酒品質(zhì)。因此，選擇15，18和21 d發(fā)酵時間進行正交試驗。

表5 發(fā)酵時間對酒品質(zhì)的影響

2.2 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗結(jié)果分析

根據(jù)試驗結(jié)果，進行黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝正交試驗，試驗結(jié)果見表6。正交試驗不同處理組黑枸杞干紅葡萄酒理化指標見表7。

由表6可知，3個因素對黑枸杞干紅葡萄酒感官評價的影響從大到小的順序為黑枸杞添加量、發(fā)酵時間、酵母添加量；最佳組合為A3B2C3，即黑枸杞添加量4%、酵母添加量2 g/kg、發(fā)酵時間21 d，感官評價分值為87分；其次是組合A3B1C2，黑枸杞添加量4%、酵母添加量0.15 g/kg、發(fā)酵時間18 d，感官評分分值為85分。

由表7可知，試驗組1和試驗組5的還原糖殘留量分別為9.63和6.23 g/L，沒有達到干紅葡萄酒還原糖含量小于4 g/L的要求，說明酒精發(fā)酵不完全。試驗組1和試驗組5酒精度最低為11.8%vol和11.9%vol。在試驗組7、8、9組中測得總花色苷含量較高，表明黑枸杞添加量增加，有利于酒中總花色苷含量的提高；試驗組9中測得總花色苷含量最高為421.07 mg/L，其次是試驗組7，總花色苷含量為416.56 mg/L。

結(jié)合表6和表7試驗結(jié)果，組合為A3B2C3的處理組雖然感官評分為最高分87分，但其總花色苷含量為405.67 mg/L，低于總花色苷含量為416.56 mg/L的處理組A3B1C2，綜合考慮，選擇處理組A3B1C2為黑枸杞干紅葡萄酒最佳發(fā)酵工藝。

表6 黑枸杞干紅葡萄酒發(fā)酵工藝優(yōu)化試驗結(jié)果

表7 不同處理黑枸杞干紅葡萄酒理化指標

3 結(jié)論

在葡萄酒發(fā)酵中添加黑枸杞可以有效增加酒中總花色苷含量，且總花色苷含量隨黑枸杞添加量增加而增加。并通過正交試驗確定黑枸杞干紅葡萄酒最佳發(fā)酵工藝為A3B1C2，即黑枸杞添加量4%、酵母添加量0.15 g/kg、發(fā)酵時間18 d，在此工藝條件下發(fā)酵得到的黑枸杞干紅葡萄酒的還原糖含量為3.89 g/L，酒精度為12.4%vol，總花色苷含量為416.56 mg/L。