蜜橘果酒发酵工艺

陈清婵，简清梅*，王劲松，孙爱红

（荆楚理工学院 生物工程学院，湖北 荆门 448000）

蜜橘含有丰富的糖类、矿物质、纤维素、有机酸和多种维生素，对人体功能有极好的调节作用。另外，还能预防动脉硬化、癌症等疾病。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，品种优良，有4 000多年的栽培历史[1]。目前，由于柑橘种植面积的大量提高，蜜橘资源过于丰富，势必造成蜜橘过剩的局面，不仅导致大量蜜橘溃烂损失，还将挫伤果农的积极性。加强蜜橘加工产业的发展是改善这一局面的良好途径。在2 000年前，我国就开始进行葡萄酒和其他果酒的酿制，近几年不少水果主要产区开发了一些特色果酒，如广东福建的荔枝酒、枇杷酒等，西北的苹果酒，华北的梨酒，江浙的桑椹酒等[2]。而全国适宜柑桔生产的地区也开始对柑桔酒进行了研究，如以衢州柑桔[3]、广东郁南砂糖桔[4]、四川柑桔[5]、南丰蜜桔[6]、雪峰蜜橘[7]等为原料，研究其酿造工艺。研究表明，桔子果酒含有7种人体必需氨基酸，果酒香气成分多达40种[8]。以柑橘为原料酿造果酒，酒精度低，酒质温和爽口，果香味浓，基本保持了柑橘中的天然营养成分[9]。湖北是柑橘生产适宜区之一，柑橘业已成为湖北省农业生产的支柱产业[10]。因此充分利用湖北省的柑橘资源，酿造具有本地柑橘特色的果酒，为柑橘产业的发展铺开了一条新的道路。本实验选用荆门地区的漳河蜜橘作为研究对象，对漳河蜜橘榨汁发酵生产果酒的关键工艺参数做了相关试验，确定了最佳前发酵工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

漳河蜜橘：充分成熟，市售；白砂糖（食品级）：南宁糖蜜商贸有限公司；高活性葡萄酒干酵母：湖北安琪酵母股份公司；亚硫酸：济南龙胜化工有限公司。

1.2 仪器与设备

JYZ-E91榨汁机：深圳市美盾科技有限公司；PH20恒温培养箱：天津市泰斯特仪器有限公司；PHS-25pH测定仪：上海精密科学仪器有限公司；LB10T手持式折光仪：广州市铭睿电子科技有限公司；3255酒精度测量仪：天津市吉星仪表厂。

1.3 方法

1.3.1 蜜橘果酒加工工艺流程

蜜橘原料选择→清洗→去皮→榨汁→调整成分→接种发酵→发酵→过滤→澄清→成品酒

1.3.2 检测方法

可溶性固形物测定：手持折光仪；pH测定：pH测定仪；酒精度测定：蒸馏比重法[3]；酸度：酸碱滴定法[11]；糖度测量：斐林试剂法[11]。

风味、色泽采用感官评价法。每次6位成员（3男3女）分别进行品评记分，按照设计的橘子果酒评分标准（见表1）进行打分（满分100分），最终将6位成员评分取平均值为最终得分。

表1 蜜橘果酒感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of tangerine fruit wine

1.3.3 橘子酒发酵工艺优化试验

（1）加水量对发酵的影响

向橘汁中添加水使橘汁与水的体积比分别为10∶3、10∶5、10∶7、10∶9、1∶1，其余发酵条件为：接种0.7 g/L活化的安琪葡萄酒干酵母，可溶性固形物含量20°Bx，SO2添加量60 mg/L，发酵温度20 ℃，发酵时间7 d。发酵结束后，发酵结束后测定糖度和酒精度并进行感官评定。

（2）可溶性固形物对发酵的影响

添加白砂糖，使可溶性固形物分别调整为18 °Bx、19°Bx、20°Bx、21°Bx、22°Bx，其余发酵条件为：接种0.7 g/L活化的安琪葡萄酒干酵母，SO2添加量60 mg/L，发酵温度20 ℃，发酵时间7 d。发酵结束后测定糖度和酒精度并进行感官评定。

（3）SO2添加量对发酵的影响

向橘汁中添加H2SO3使得SO2质量浓度分别为40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L，其余发酵条件为：接种0.7 g/L活化的安琪葡萄酒干酵母，可溶性固形物含量20 °Bx，SO2添加量60 mg/L，发酵温度20 ℃，发酵时间7 d。发酵结束后测定糖度和酒精度并进行感官评定。

（4）pH 值对发酵的影响

添加柠檬酸或碳酸钙，调至pH值分别为3.2、3.5、3.8、4.1、4.4，其余发酵条件为：接种0.7 g/L活化的安琪葡萄酒干酵母，可溶性固形物含量20°Bx，SO2添加量60 mg/L，发酵温度20 ℃，发酵时间7 d。发酵结束后测定糖度和酒精度并进行感官评定。

（5）接种量对发酵的影响

分别按接种量0.4 g/L、0.7 g/L、1.0 g/L、1.3 g/L、1.6 g/L将安琪葡萄酒酵母接种到橘汁中，其余发酵条件为：可溶性固形物含量20°Bx，SO2添加量60 mg/L，发酵温度20 ℃，发酵时间7 d。发酵结束后测定糖度和酒精度并进行感官评定。

1.3.4 发酵工艺优化正交试验设计

为确定最佳发酵条件，在单因素试验的基础上，以可溶性固形物的含量、接种量、pH值、加水量为因素进行4因素3水平正交试验，因素与水平见表2。

表2 发酵工艺条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment for fermentation conditions optimization

2 结果与分析

2.1 原材料处理方式对果酒感官影响

选择成熟的、无腐烂、无虫害的柑橘果实，剥去表皮，将去皮的柑橘用榨汁机压榨，将其组织破碎，得到果浆，用4层纱布进行过滤，得到橘汁。分别将果浆和橘汁进行发酵制得果酒，比较果渣对果酒品质的影响。经感官评价，两者无明显差异，带果渣发酵的果酒果香较浓，考虑简化加工环节，提高生产效率，试验采用果浆不过滤直接用于发酵的方式生产橘子酒。

2.2 橘子酒发酵条件研究

2.2.1 加水量对发酵的影响

图1 不同加水量对发酵的影响Fig.1 Effect of water addition on tangerine wine fermentation

全果汁发酵，橘子酒酸涩味较重，影响品质。本试验通过加水缓和其酸味，使之口感更柔和。试验结果见图1。由图1可知，当加水量过高和过低，果酒的酒精度豆较低，可溶性固形物含量较高。由此可见，加水对酒精发酵程度有影响。橘汁和水的比例为10∶7时，果酒微甜、酒香浓厚、不酸、没有呛喉感。

2.2.2 可溶性固形物对橘汁发酵的影响

糖是酒精发酵的重要基质原料，酵母菌利用糖分进行生长繁殖，并产出酒精酯类等物质，当干浸出物合适时酵母繁殖和代谢速度都比较快[3]，本试验所用柑橘果汁的可溶性固形物在10°Bx左右。试验结果见图2。由图2可知，不加糖橘汁发酵后，糖度和酒精度都最低。可溶性固形物含量为20°Bx、21°Bx的橘汁发酵后糖度最高。可溶性固形物含量为22°Bx时，酒精度最高。但根据感官评价发现，可溶性固形物含量为22°Bx时，橘子酒苦味较重，且很呛喉，这可能是过高的糖分影响酵母菌繁殖和代谢，使酒有辛辣味、苦味较重，果香味较淡[3]。不加糖橘汁发酵橘酒，味不甜，酒味淡，且酸涩味重，这与前面检测结果相对应。综合检测结果与感官评价，可溶性固形物含量为19°Bx时，酒精度含量较高，糖度适中，且甜酸适度、不呛喉，故较合适橘子酒发酵。

图2 可溶性固形物含量对发酵的影响Fig.2 Effect of soluble solids content on tangerine wine fermentation

2.2.3 SO2添加量对发酵的影响

图3 不同SO2添加量对发酵的影响Fig.3 Effect of SO2addition on tangerine wine fermentation

由图3可知，随着SO2添加量的增大，果酒中的酒精度和可溶性固形物均处于较平稳的状态，变化不大，且经过感官评价，不同SO2添加量条件下的果酒口感差别也不大。SO2在果酒的酿造中作为抑菌剂，能够抑制不良微生物的生长，而酵母菌对其有一定的抗性。在抑制有害微生物的同时，SO2可最大程度地保留原料原有的成分，如氨基酸、VC等[12]。但考虑到实际生产中发酵液容易受杂菌感染[13]，也有研究表明SO2添加过多会使酵母菌生长状况减弱[14]。本试验SO2添加量选用80 mg/L。

2.2.4 pH值对发酵的影响

图4 不同pH对发酵的影响Fig.4 Effect of pH value on tangerine wine fermentation

由图4可知，随着pH值的增加，果酒中的酒精度逐渐增加，可溶性固形物的含量逐渐减少。果酒的质量一方面取决于酒精含量，另一方面取决于酸的种类和含量[3]。经感官评价发现，pH值的改变对果酒的品质影响很大，当发酵液pH值为3.2时，果酒酸味很重、甜味重、酒味淡。当发酵液pH值＞4.1时，果酒有较强的呛喉感、苦味重，酒体较差，这与袁辉等[3]的报道接近，他们发现发酵醪液pH值＞4.0时，橘酒品质较差，有强烈的辛辣味和刺喉感，口味异常，pH值降为＜3.0时，发酵速度较慢、残糖高、酸味重，表明pH值过低抑制了酵母菌的繁殖，不利于发酵的正常进行。本试验中当pH值为3.8时，酒香浓郁、无酸涩感、微甜。因此发酵液的pH值应控制在3.8左右较合适。

2.2.5 酵母接种量对发酵的影响

图5 不同接种量对发酵的影响Fig.5 Effect of inoculum on tangerine wine fermentation

酵母接种量是影响乙醇发酵的重要因素之一，在不同的接种量条件下，酵母利用各种发酵性物质转化为酒精的量是不同[5]的。由图5可知，在一定范围内，随着酵母菌接种量的增大，果酒中酒精度含量逐渐增加、可溶性固形物逐渐减少。当接种量达到4 g/L后，酒精度不再增加反而减少，糖度变化依然减少。这可能是由于当接种量过多时，酵母菌繁殖旺盛，需消耗大量的糖分，利用糖分产生的酒精含量就相应减少。另外，经过感官评定，当接种量在4 g/L时，果酒较酸且有苦味。当接种量为2 g/L时，酒香浓郁、不酸不苦，酒体品质较好。酵母菌接种量少，发酵的速率较慢，周期较长，并且容易染杂菌[12]。因此，发酵液接种量应控制在2 g/L左右较合适。

2.3 发酵工艺优化正交试验

为确定最佳发酵条件，在单因素的基础上，以加水量、可溶性固形物的含量、pH值、接种量为因素设计L9（34）正交试验，以感官综合评定为评价标准，正交试验结果见表3。方差分析结果见表4。

表3 发酵工艺条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for fermentation conditions optimization

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment results

试验以综合感官指标评定分数最高为最佳，由表3极差分析结果可知，发酵工艺的最优组合和最优水平为A3B3C2D3，即可溶性固形物20 °Bx，接种量3 g/L，pH值为3.8，橘汁∶水为10∶9。经过验证试验测定，在此条件下发酵得到的橘子酒酒精度为9.4%vol，感官评分为80分。由表4可以看出，影响感官评分的主次因素依次为B＞A＞D＞C，最主要因素是B，即接种量，其次是初始发酵醪可溶性固形物含量，四个因素对感官评定的结果均无显著影响。

按照该工艺得到的主发酵结束的产品其他部分重要理化指标：滴定酸6.0 g/L；挥发酸0.4 g/L；总糖83 g/L；干浸出物20.9 g/L；总SO246 mg/L；铅0.014 mg/L；无机砷未检出。

微生物指标：菌落总数40 CFU/mL；大肠菌群＜3 MPN/100 mL；黄曲霉毒素未检出；沙门氏菌未检出；金黄色葡萄球菌未检出。指标均符合国家标准[15]。

经过滤澄清后的橘子酒，酒香浓郁、香甜柔和、无异味杂味、有橘子的风味、颜色橙黄，感官满足消费要求，达到预期结果。

3 结论

由单因素及正交试验确定了橘酒最佳的主发酵条件，即橘汁∶水为10∶9，可溶性固形物20 °Bx，SO2含量为80 mg/L，接种量3 g/L，pH值为3.8，产品感官、理化及微生物指标均符合国家相关标准。

[1]颜雪辉，吕 梅，史路路，等.柑橘酒酿造工艺研究[J].中国酿造，2013，32（11）：98-101.

[2]邵 燕，卢中明，侯冰峰，等.米糠柑桔酒生产工艺研究[J].中国酿造，2011，30（6）：202-205.

[3]袁 辉.衢州柑橘果酒生产工艺的研究[J].中国酿造，2010，29（1）：158-161.

[4]苏东林，单 杨，何建新，等.柑桔利口酒的研制[J].中国酿造，2006，25（12）：59-63.

[5]万 萍，李 翔，李 曦，等.柑橘酒发酵条件研究[J].食品与发酵科技，2013，49（1）：67-70.

[6]廖 林，王珊珊.混合果酒酿造工艺研究[J].中国酿造，2014，33（7）：157-160.

[7]余有贵，曹智华，曾传广，等.液态发酵橘味醋的工艺研究[J].食品科学，2010，31（4）：286-389.

[8]钟世荣，夏兵兵，刘达玉.桔子果酒的酿造及成分分析[J].食品工业科技，2010（7）：249-253.

[9]顾国贤.酿造酒工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

[10]鲍江峰，夏仁学，彭抒昂，等.湖北省柑桔产业的现状与发展对策[J].中国农学通报，2005，21（1）：208-212.

[11]马佩选.葡萄酒质量与检测[M].北京：中国计量出版社，2002.

[12]缪晓平，谭梅唇，邓开野.沙田柚果酒酿造工艺研究[J].安徽农业科学，2010，38（9）：4813-4815.

[13]王 岚，夏兵兵，张学峰，等.桔子果酒酿造工艺研究[J].中国酿造，2008，27（21）：96-99.

[14]齐 颖.蜂蜜柑橘酒发酵技术的研究[D].重庆：西南大学硕士论文,2007.

[15]全国食品工业标准化技术委员会酿酒分技术委员会.GB 15037—2006 葡萄酒[S].北京：中国标准出版社，2006.