山葡萄酒的研制及发酵优化研究

曾霞，徐华凤，马超（广东石油化工学院 环境与生物工程学院 生物工程系，广东茂名 525000）

山葡萄酒的研制及发酵优化研究

曾霞，徐华凤，马超⋆
（广东石油化工学院 环境与生物工程学院 生物工程系，广东茂名 525000）

采用广东茂名山葡萄为原料，经分选、洗涤、去梗、破碎、发酵等工艺研制而成的山葡萄发酵酒。采用正交实验方法，通过测量糖度、酸度和酒精含量变化分析菌种在不同发酵起始糖度、接种酵母量、发酵液pH值、发酵时间、发酵温度等不同发酵条件所产生的发酵效果以及对山葡萄酒发酵品质的影响。结果表明，接种酵母8%，发酵前糖度为11%，发酵pH值为3.2，发酵时间9d，发酵温度22℃，可获得较好的发酵效果。发酵酒清亮透明，酒度17%，无杂质、酒体有光泽，色泽自然、悦目，口味浓郁醇厚，酸甜适口。

山葡萄酒；发酵工艺；优化；正交试验

山葡萄与刺葡萄、毛葡萄、华东葡萄、秋葡萄、蘡薁葡萄等都属于东亚葡萄种群的野生种。山葡萄果为圆球形浆果，呈黑紫色带兰白色果霜，含丰富的蛋白质、碳水化合物、矿物质和多种维生素，生食味酸甜可口，富含浆汁，是美味的山间野果。山葡萄是酿造葡萄酒的原料，所酿的葡萄酒酒色深红艳丽，风味品质甚佳，是一种良好的饮料，果实可用于酿酒。用山葡萄浆果酿造出的山葡萄酒颜色呈宝石红色，鲜艳透明醇厚爽口，具有独特的果香和酒香畅销国内外。

本研究利用山葡萄为原料，以安琪酵母为发酵菌，对其发酵的不同发酵起始糖度、接种酵母量、发酵液pH值、发酵时间和发酵温度这五个单因子变量进行测定，以期获得影响发酵的主要因素，随后结合正交实验的研究，以求探讨得出山葡萄最优发酵条件。

1 材料与方法

1.1 实验材料

山葡萄，采摘于广东省茂名市本地果园；安琪酵母，购于安琪酵母股份有限公司；偏重亚硫酸钾，碳酸钙和酒石酸均为国产分析纯，购于天津市大茂化学试剂厂。

表1 发酵条件的L9 （34）正交实验设计

1.2 实验仪器

实验仪器有数显鼓风干燥箱（GZX-9240MBE），电热压力蒸汽灭菌器（YXQ-LS-SⅡ）均购于上海博迅实业有限公司；手持糖度计（WYT（0-32%），酸度计和酒度计均购于成都泰华光学设备有限公司。

1.3 实验方法和步骤

1.3.1 山葡萄酒发酵工艺

山葡萄酒总发酵工艺如图1所示：

图1 山葡萄酒发酵工艺流程图

1.3.2 酵母的活化与接种

在容器中，倒入38～40℃含糖8%的温水，加入10%的活性干酵母，搅拌5min，静置，活化过程中要进行间歇搅拌，到有大量气泡冒出即可加入，用于提高酵母菌的出芽率。

1.4 酵母对发酵影响实验

1.4.1 正交实验设计

以接种酵母量、发酵液起始pH值、发酵温度和发酵时间等四个因素作为主要影响因子，采用L9（34）正交实验设计方案进行最佳发酵工艺的探讨，并辅以发酵液的品质综合评分作为考察指标。正交设计的因素水平见表1。

称取下列份定量的山葡萄，压破，分装入对应只三角瓶，加入偏重亚硫酸钾，待8h以后，无菌操作，加入相应酵母发较量，按正交实验设计方案（见表2）配置好发酵条件。观察、记录并分析实验结果。

表2 发酵条件的L9（34）正交实验设计

1.4.2 山葡萄酒综合品质评定方法

参照山葡萄发酵酒成熟度的评分标准（见表3）。对发酵液及最终产品的综合品质进行评定，评分要综合考虑产品的酒精度、总糖度、澄清度、色泽、亮度、滋气味、体态及风格等因素，给出正确评价，满分以100分计，请6位具有一定品酒经验的同学、朋友对成品品尝鉴评后给出得分，取其平均值作为最终结果如表3所示 。

表3 发酵酒精综合评定评分标准

2 结果与分析

2.1 不同的白糖添加量对发酵的影响分析

称取六份定量的山葡萄，压破，分装于6只洗净的三角瓶，按糖度为17%、19%、21%、23%、25% 和27%的白糖量加入以上三角瓶，调酸度至3.4，加入偏重亚硫酸钾，待8h后，无菌操作条件下加入5%的酵母种子液，22℃培养9d，观察、测定并记录实验结果如表4所示。

表4 不同白糖的影响

发酵液初始糖度对酒精产量影响较大，随着白糖的加入，酒度有所提高，残糖量也随着降低，到添加量为6%时且超过时，酒精产量趋于平稳，残糖量增高。分析认为，当含糖量过高时，由于渗透压太高，对酵母的起酵会出现延滞现象，酒度不再上升，也会终止发酵，发酵不彻底，残糖量增加。综合考虑，发酵前白糖添加量以23%为最合适比例。

2.2 不同pH值对发酵的影响分析

称取四份定量的山葡萄，压破，分装入6只洗净的三角瓶，适当增加酸、碱以调整pH值为2.8、3.0、3.2、3.4、3.6和3.8。调节糖度至23%，加入偏重亚硫酸钾，待8h以后，无菌操作条件下加入5%的酵母种子液，于22℃的培养箱中连续培养9d，观察、测定并记录实验结果如表5所示。

表5 不同pH值对发酵的影响

pH值对酒精产量影响较大，随着pH值的增加，酒度逐渐提高，残糖量也呈下降趋势，到pH值为3.4时有最高的酒精量和最低的残糖。分析认为，pH过高时（即超过3.4）时能保证添加的SO2以游离态存在最多，更好地起到抑制有害微生物的作用。然而pH值小于2.8时，不但会影响酵母的产酒率，还会促使乙酸乙酯的水解，生成挥发酸，影响山葡萄酒的口感风味［19］。综合考虑，最佳发酵起始pH值为3.4。

2.3 不同发酵温度对发酵的影响分析

称取五份定量的山葡萄，压破，分装入4只洗净的三角瓶，调节糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亚硫酸钾，待8h以后，无菌操作下加入5%的酵母种子液，并分别在20、22、24、26℃和28℃中连续培养9d，观察、测定并记录实验结果如表6所示。

表6 不同发酵温度对发酵的影响

发酵温度对酒精产量影响较大，随着发酵温度的增加，酒度先增高后降低，残糖量也呈增加趋势，到24℃时有最高的酒精量和最低的残糖。分析认为，发酵温度过低时，抑制酶的活性，使酵母生长速度慢导致产酒率低，而温度过高，直接导致微生物体内酶失活，导致生存时间短，未充分利用发酵液中的糖便死去［20］。综合考虑，最佳发酵温度为24℃。

2.4 不同的酵母添加量对发酵的影响分析

称取四份定量的山葡萄，压破，分装入6只三角瓶，调节糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亚硫酸钾，待8h以后，无菌操作，分别加入1%、3%、5%、7%、9%和11%的酵母种子液于三角瓶，22℃连续培养7d。观察、测定并记录实验结果表7所示。

表7 不同酵母添加量对发酵的影响

酵母接入量对发酵影响较大，随着酵母接入量的增加，酒度先增高后降低，到接入量为5%时达到最大产酒量。分析认为，过少的酵母导致发酵液内物质利用率低，而过多的酵母接入后，相对生存空间狭小，代谢产物的积累抑制了酵母的生长［21］。综合考虑，最佳酵母接入量为5%。

2.5 不同的发酵时间对发酵的影响分析

称取六份定量的山葡萄，压破，分装入6只三角瓶，调节糖度至23%，降酸度至3.4，加入偏重亚硫酸钾，待8h以后，无菌操作下加入5%的酵母种子液，22℃连续培养5、6、7、8、9d和10d。观察、测定并记录实验结果如表8所示［12］。

表8 不同发酵时间对发酵的影响

依发酵时间对发酵影响较大，随着发酵时间酵母的增加，酒度先增高后降低，到接入量为5%时达到最大产酒量。综合考虑，最佳发酵时间为9d。

2.6 正交实验的结果与分析

以接种酵母量、发酵液起始pH值、发酵温度和发酵时间四个因素正交实验设结果如表9所示。

表9 正交实验结果分析

由上表可知：对产品品质影响大小的顺序为B＞C＞A＞D，最佳配方为A2B3C2D2即酵母接种量为5%，发酵液起始pH值为3.4，发酵时间为9d，发酵温度为22℃。

山葡萄发酵产酒的最佳成熟条件为22℃、9d、酵母接种量为5%、发酵液起始 pH值为3.4。

3 结论

通过对山葡萄酒的发酵酒发酵工艺研究研究发现，发酵温度和时间严重影响实验结果酒精产量及品质，当温度超过22℃时，随着时间的增长，由于酵母数减少，由于酵母数减少，厌氧菌开始生长繁殖，尤其是醋酸菌和腐败菌的污使酒液酸败，澄清度下降，酒糟上浮，酒体品质变劣，尖酸、恶臭，不能饮用，其综合很低；而温度低于18℃时，即使延长时间酒的成程仍然很缓慢，甚至停止。这是因为过低的温度抑制了酵母的发酵成熟作用和某些生化反应的发生，如醇酸的酯化反应等，使某些风味物质不能生成且酒精度的上升作用受到抑制，致使产品酒精度达不到预期值，口感寡淡，醇厚感差，其综合评分也很低。

本研究采用山葡萄作为原料，安琪酵母作为发酵菌，进行酒精发酵，其发酵优化条件如下：最佳发酵水料比为1∶50，最佳蔗糖添加量为6%，最佳pH值为3.8，最佳发酵温度为18℃，最佳发酵时间为9d，最佳酵母添加量为5%；发酵温度，酵母接入量和发酵初始pH值是山葡萄酒发酵的主要影响因素；四个主要因素对山葡萄发酵酒的品质影响大小顺序为发酵温度＞发酵时间＞酵母接入量＞发酵液初始pH值；山葡萄发酵酒在低温发酵效果较好。

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The Brewing of Vitis Amurensis Wine and Optimization of Their Fermentation Process

ZENG Xia, XU Hua-feng,MA Chao
Department of Bioengineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China

In this study, the development of mountain grapes wine is fermented by using Vitis Amurensis grapes from Maoming as raw materials, through sorting, washing, remove the stem, crushing, fermentation and other processes developed from the fermented wine. In this paper, the initial sugar content of the bacteria at different fermentation, the inoculated yeast content, pH value of fermentation broth, fermentation time, fermentation temperature and other process conditions by measuring the sugar content, acidity and alcohol content analysis summarizes the fermentation of different fermentation conditions the effect of the mountain wine fermentation quality; before and after the fermentation, the fermentation broth of sugar content, acidity content and alcohol as the main indicators, analysis summarizes the effect of fermentation of different fermentation conditions. The results showed: 8% of the inoculated yeast fermentation before the sugar content of 11%, fermentation pH of 3.2, fermentation time of 9d, fermentation temperature 22 ° C to obtain good fermentation. Clear and transparent fermented wine, alcohol 17%, no impurities, wine gloss, natural color, the taste is rich and mellow, sweet and sour.

Vitis Amurensis Wine; Fermentation process; Optimization; orthogonal experiment

TS261

A

2096-0387（2015）01-0020-04

简介：马超（1980-），男，安徽淮北人，在读博士，讲师，广东石油化工学院生物工程系，研究方向：生物工程及其应用。

曾霞（1965-），女，广东茂名人，本科，讲师，广东石油化工学院生物工程系，研究方向：果酒发酵及应用开发。