蘋果酒釀造工藝的研究

□ 宋淑紅 德樂食品飲品配料（上海）有限公司

蘋果酒，即以全部或部分蘋果汁為原料發(fā)酵而成的酒精飲料，其名稱起源于中世紀(jì)英語“?ē?ār”一詞，意思為濃酒。傳統(tǒng)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(dāng)前，不同國家的法律中均明確規(guī)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(guī)定最小果汁含量為35%、美國為50%，而高端產(chǎn)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(jù)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(shí)，根據(jù)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(fā)酵的蘋果酒和經(jīng)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(jīng)過處理的蘋果酒，因?yàn)榇祟惍a(chǎn)品均經(jīng)過了防止細(xì)菌污染的處理。目前，巴氏滅菌法與紫外線照射法是生產(chǎn)蘋果酒時(shí)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(huì)改變蘋果酒的風(fēng)味和香氣，紫外線照射法則可有效避免這一問題?，F(xiàn)代冰箱發(fā)明后，蘋果酒和其他果汁可以長時(shí)間冷藏，從而抑制發(fā)酵過程。

有研究表明，蘋果酒具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，每月飲用1～2次蘋果酒有助于降低患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，以及提高HDL-C膽固醇水平。發(fā)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(xì)胞對(duì)抗自由基損傷，還有助于預(yù)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(chǎn)國，根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部（USDA）2017年12月的數(shù)據(jù)顯示，中國的蘋果產(chǎn)量約為4450萬噸。相比之下，歐盟27個(gè)成員國和美國的蘋果產(chǎn)量加在一起才堪堪達(dá)到1400萬噸的水平，還不到中國產(chǎn)量的一半。然而，在中國收獲的蘋果中只有約25%被進(jìn)一步加工，而發(fā)達(dá)國家的這一比例約為50%。我國蘋果資源如此豐富，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)可以借此機(jī)遇生產(chǎn)高質(zhì)量食品，如濃縮蘋果汁、蘋果醋、蘋果酒等來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。在諸多蘋果衍生產(chǎn)品中，蘋果酒的生產(chǎn)工藝尚未成熟，因此研究蘋果酒的釀造工藝有助于為生產(chǎn)廠家提供科學(xué)的指導(dǎo)。

表1 蘋果酒感官評(píng)鑒標(biāo)準(zhǔn)

1 材料、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)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(shù)有限公司；精制砂糖，韓國三養(yǎng)；鉀焦亞硫酸鹽，德樂（Darmstadt）股份有限公司；水，上海三井水務(wù)（集團(tuán)）有限公司；酵母，Labothe-Abiot Fruit Wine；營養(yǎng)鹽，Lamothe-Abiet Vitaferment。

1.2 儀器和設(shè)備

電子秤，梅特勒-托利多（XS6002S）；冷卻系統(tǒng)，西門子（AG）；干燥箱，IKA（oven 125）；攪拌器，IKA（Eurostar 100）；飲料二氧化碳計(jì)算器，上?？浦墙埽˙CC-200）；滴定儀，瑞士萬通；pH計(jì)，梅特勒-托利多（Seven Excellence）；發(fā)酵罐，網(wǎng)購；液體比重計(jì)，上海MC（比重1.0～1.1）；手持糖度計(jì)，ATAGO（RX-5000）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

原料混合調(diào)配殺菌（80～95℃，10min）→發(fā)酵器具的高溫滅菌（90℃，30min）→將調(diào)配的混合物注入發(fā)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(diào)配好的果汁溶液中）→發(fā)酵（室溫20～25℃，避光5～7天，檢測Bri x 6.5～7.5）→停止發(fā)酵（發(fā)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(píng)鑒分析方法

表2 酵母添加量實(shí)驗(yàn)發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分

本實(shí)驗(yàn)中通過對(duì)不同試驗(yàn)條件下樣品的色澤、澄清度、二氧化碳含量、香氣、風(fēng)味平衡、回味及總體印象感官指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估分析，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表3 不同營養(yǎng)鹽添加量發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分

表4 調(diào)節(jié)初始pH值蘋果汁發(fā)酵前的理化指標(biāo)

2 結(jié)果與討論

2.1 酵母添加量的確定

發(fā)酵終點(diǎn)根據(jù)蘋果酒Brix值來確定，因?yàn)榻湍笗?huì)消耗蘋果汁中的糖分，并將其轉(zhuǎn)化為酒精，因此Brix值可以用來表示酵母消耗的糖量。發(fā)酵過程中Brix值逐步下降，直至到達(dá)發(fā)酵終點(diǎn)。酵母添加量實(shí)驗(yàn)發(fā)酵前的蘋果汁理化指標(biāo)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(shí)驗(yàn)發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分見表2。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，酵母添加量越多，則發(fā)酵速度越快，酸性越低。但在感官評(píng)價(jià)中，酸味的不同并不易被察覺。與此同時(shí)，酵母添加量越多，辣味越明顯，這可能是酵母副產(chǎn)物所致，在酵母添加量大于0.25‰時(shí)辛辣味明顯。目前，對(duì)酵母產(chǎn)生辛辣味的原因推斷為酵母在發(fā)酵過程中缺氮—當(dāng)加入更多的酵母時(shí)，酵母會(huì)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(jù)酵母的用量適當(dāng)補(bǔ)充營養(yǎng)來解決該問題。綜合良好的口味平衡和發(fā)酵速度，選擇0.20‰為酵母添加量。

2.2營養(yǎng)鹽添加量的確定

營養(yǎng)鹽添加量實(shí)驗(yàn)發(fā)酵前的蘋果汁理化指標(biāo)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(yǎng)鹽添加量發(fā)酵后的蘋果酒理化指標(biāo)及感官評(píng)分見表3。

從表3數(shù)據(jù)不難看出，營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)影響蘋果酒的發(fā)酵速度—隨著營養(yǎng)物質(zhì)的增加，酸度隨之增加。這可能是因?yàn)樘砑痈嗟臓I養(yǎng)物質(zhì)使酵母的酸代謝增加，進(jìn)而釋放的酸量增多，導(dǎo)致pH值下降。經(jīng)感官評(píng)價(jià)的5個(gè)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(fù)雜。由此得出，通過添加營養(yǎng)物質(zhì)可提高發(fā)酵速度，故綜合感官評(píng)分確定營養(yǎng)鹽添加量為0.10‰。

表5 調(diào)節(jié)初始pH值蘋果汁發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分

2.3 初始蘋果汁pH值的范圍（表4、5）

通過對(duì)比表4、表5可以看出，初調(diào)pH值較低的蘋果酒比pH值較高的蘋果酒更快到達(dá)發(fā)酵終點(diǎn)。從感官評(píng)價(jià)整體味道而言，評(píng)審員一致認(rèn)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(huì)產(chǎn)生蘋果酒應(yīng)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(fā)酵的pH值范圍是3.3～3.7。

2.4 發(fā)酵溫度的確定

發(fā)酵溫度實(shí)驗(yàn)發(fā)酵前蘋果汁的理化指標(biāo)：Brix值15.36%、滴定酸度0.39%、pH值3.632、比重1.063（g/cm3）。發(fā)酵溫度實(shí)驗(yàn)發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分見表6。

表6 發(fā)酵溫度實(shí)驗(yàn)發(fā)酵后蘋果酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)分

表7 L9（34）正交試驗(yàn)因素水平表

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵速度有較大影響—當(dāng)發(fā)酵溫度為30℃時(shí)，只需4天就可以完成發(fā)酵過程；當(dāng)溫度降低到15℃時(shí)，發(fā)酵速度會(huì)受到很大影響，需要13天才能完成。此外，蘋果酒的感官質(zhì)量也會(huì)受到發(fā)酵速度的影響，即30℃發(fā)酵的蘋果酒比低溫發(fā)酵的蘋果酒更薄，溫度越高，蘋果酒的酸度越少。發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵的結(jié)果和過程有重要影響，因此綜合感官評(píng)價(jià)得出適宜發(fā)酵溫度范圍為2 0～2 5℃。

2.5蘋果酒釀造工藝優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)影響蘋果酒發(fā)酵工藝的因素分別進(jìn)行分析得出，在初調(diào)蘋果汁pH值3.3～3.7、酵母菌添加量0.20‰、營養(yǎng)鹽添加量0.10‰、發(fā)酵溫度20～25℃條件下，得到的蘋果酒感官質(zhì)量較好?？紤]各因素間的相互影響作用，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究初始蘋果汁pH值、酵母添加量、發(fā)酵溫度、營養(yǎng)鹽添加量對(duì)蘋果酒質(zhì)量的影響，試驗(yàn)因素及水平見表7，試驗(yàn)結(jié)果見表8、9。

表8 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果

從表8、9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，初調(diào)pH值對(duì)蘋果酒感官評(píng)價(jià)的影響最為顯著，其次為酵母添加量、營養(yǎng)鹽用量，發(fā)酵溫度的影響較小。通過正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化得到最優(yōu)組合為A3B2C1D3，即蘋果酒的最佳釀造工藝為初調(diào)蘋果汁pH值3.7、酵母添加量0.20‰、營養(yǎng)鹽添加量0.20‰、發(fā)酵溫度25℃。

表9 方差分析表

3 結(jié)論

本試驗(yàn)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(jié)果表明，蘋果酒的最佳釀造工藝為初調(diào)蘋果汁pH值3.7、酵母添加量0.20‰、營養(yǎng)鹽添加量0.20‰、發(fā)酵溫度25℃。另外，從正交實(shí)驗(yàn)感官評(píng)價(jià)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(huì)影響蘋果酒的品質(zhì)。目前，蘋果酒釀造技術(shù)在我國還處于發(fā)展階段，希望本文能夠?yàn)樘O果酒釀造工藝提供技術(shù)參考。