红树莓果酒的酿造工艺研究

王宇添

（陕西奕诚生物科技有限公司，陕西商洛 711511）

红树莓属于浆果类水果，具有很高的营养价值，目前在美国、澳大利亚、英国、东欧、智利都有大规模的生产，而我国由于市场和品种的影响，一直没有得到规模化种植[1]。据测定，红树莓果实中富含抗癌物质鞣化酸、水杨酸、维生素C 和矿物质元素等活性成分，具有抗癌、防治高血压等保健功效[2]。研究表明，红树莓可以增强人体免疫力、抗衰老、抗肿瘤、降糖、护肝[3-4]。红树莓为浆果类水果，鲜果不容易保存且季节性强，进出口大多以冷冻果的储存形式，保存时间仅为3～4 个月，且冷冻后树莓的营养有一定的流失，市面上流通的树莓鲜果储存期仅2～4 d，价格较高，这也使得树莓鲜果在市场流通上变得很困难，而将这些鲜果通过发酵转变成发酵型饮料或果酒可以很好地解决这些问题，能保存大部分的营养物质[5]。

目前红树莓果酒在发酵过程中存在出汁率和出酒率低，主发酵期酵母接种量不同导致的果香味缺失、不易澄清、货架期短等问题，这大大降低了红树莓果酒的市场供给和占有率。在红树莓果酒的制造过程中产生了酒泥和发酵过滤后的发酵液等一系列副产物，如果直接排放不加以利用，既是一种浪费，也会对环境造成污染。在生产过程中如将这些副产物收集起来，进行蒸馏提纯工艺，可以得到具有红树莓独特香气的白兰地烈酒[6]，这样既可以减少浪费，也可以在调酒过程中提供同源的酒精来源，降低生产成本。本文通过研究红树莓发酵酒加工工艺，以期为大规模工业化生产红树莓果酒提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红树莓，由陕西省汉中市城固县老庄镇双井村树莓产业园提供，2019 年采摘的鲜果，经冷冻处理，运输至陕西奕诚生物科技有限公司。

酿酒活性干酵母VP5、偏重亚硫酸钾（分析纯）、EMACLAR 果胶酶、EVZYM 果胶酶、营养剂（氮源），均购于意大利威盛集团；L400 型强碱性阴离子交换树脂，西安蓝晓科技有限公司。

1.2 仪器与设备

ZTY-D 螺旋压榨机购于新乡市中天机械有限公司，PAL-1 糖度计，7230G/723N/723S 型可见分光扫描型光度计，上海恒平电子分析天平FA-1004，均购于聚创环保设备有限公司；1.000～1.100 精密比重计、0.900～1.000 精密比重计，均购于河间市玻璃厂。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

原料→破碎→酶解处理→低温澄清→过滤→主发酵→后发酵→陈酿→澄清→调配→过滤→杀菌→灌装→成品

1.3.2 操作要点

（1）原料处理

将红树莓缓慢解冻，通过震动粒选选取色泽鲜艳、形体饱满的果实，并均匀喷洒50 mg/L 的偏重亚硫酸钾，随后破碎成红树莓果汁，调整果汁含糖量为21%。

（2）酵母的活化

称取100 g 干酵母，加入装有1 kg 的压榨红树莓果汁中，以32～38 ℃搅拌，充分溶解，15 min 后使用。

（3）酶解

在红树莓果汁中加入25 g/kL EMACLAR 果胶酶和25 g/kL EVZYM 果胶酶，维持果汁温度<20 ℃，静止12 h以后，每2 h 取样计算出汁率及挥发酸。

（4）澄清

在酶解后的清汁中加入20 g/kL 的ZIMACLAR 果胶酶，维持液体温度在10 ℃左右，每2 h 取红树莓果汁并测量浊度，使浊度在90～120 NTU 时停止澄清，之后再过滤。

（5）主发酵

将澄清过滤后的果汁装入发酵罐内，继续在20～25 ℃的环境下进行酒精发酵，在此过程中打开呼吸阀，发酵4 d时加入营养剂（氮源）期间适当排气[7-8]。

（6）后发酵

将酒液与少量果渣分离，关闭呼吸阀。

（7）下胶澄清

利用制作好的澄清液按梯度试验值加入到发酵液中，并进行内循环一次，使之与发酵液充分接触，后静置7 d，测量透光率。

（8）调配、过滤

在后发酵期，将酒液置于-4 ℃下静止3～5 d，随后进行糖度、酸度、酒精度等理化指标的测量。根据相关指标调配酒精度、酸度，由于红树莓果酒酸度过高会影响口感，所以需要进行降酸处理。通常降酸处理分为物理降酸和化学降酸，但是由于物理降酸容易破坏酒体、降低果香；化学降酸容易产生其他物质，所以最终决定采用树脂降酸，将风味物质的损失降到最低，最后将酒液通过0.2 μm的过滤膜。

（9）杀菌、灌装

将酒样置于87 ℃水浴环境，水浴杀菌30 min[9]，待其恢复至室温即可进行灌装。

1.4 试验方法及设计

1.4.1 不同果胶酶酶解对红树莓出汁率和挥发酸的影响

选取现有EMACLAR 果胶酶、EVZYM 果胶酶两种果胶酶对红树莓果汁进行酶解试验，共设计三个处理组，分别 为A 组：50 g/kL EMACLAR 果 胶 酶；B 组：50 g/kL EVZYM 果胶酶；C 组：25 g/kL EMACLAR 果胶酶和25 g/kL EVZYM 果胶酶。以常规的酶解方式为对照，在果汁中添加2 g/100 kg 的果胶酶，并置于10～35 ℃的发酵罐中，酶解后得到的出汁率为40%。

1.4.2 酵母不同接种量对发酵的影响

原材料起始糖度为21%，总酸为13 g/L，分别将活化酵母VP5 按照5%、10%、15%三种接种量加入到澄清好的果汁中，在23 ℃的条件下进行发酵，发酵完成后分别测量酒精度、总酸和残糖，并客观分析发酵产物。

1.4.3 初始糖度对发酵的影响

将对酶解后的红树莓果汁的初始含糖量分别调整为19%、21%、23%，以VP5 酵母为发酵酵母，接种量为10%，23 ℃发酵15 d，测量红树莓果酒的酒精度、残糖和总酸，并客观分析发酵产物。

1.4.4 发酵温度对发酵的影响

酶解后的红树莓汁的含糖量调整为21%,以VP5 酵母为发酵酵母，接种量为10%，发酵温度分别为22、24、26 ℃发酵15 d，测定红树莓果酒的酒精度、残糖、总酸，并客观分析发酵产物。

1.4.5 澄清液浓度对澄清的影响

硅藻土：称取1 g 硅藻土，加入50 mL 纯净水，搅拌均匀，在室温下浸泡24 h，加水定容到100 mL，即为1.0%的硅藻土溶液。

明胶：称取1 g 明胶，加入50 mL 纯净水，搅拌均匀，在室温下浸泡24 h，加水定容至100 mL，即为1.0%的明胶溶液。

首先对硅藻土的用量进行梯度试验，设计梯度分别为10、15、20、25、30、35、40、45 g/100 L 确定最合适的澄清液硅藻用量；随后进行二次下胶，对明胶用量进行梯度试验，设计梯度分别为0、5、10、15 g/100 L，确定最合适用量，试验结果以透光率为评价指标。

1.5 测定指标与方法

可溶性固形物含量采用手持糖度计测定；理化指标（酒精度、总糖、还原糖及总酸）采用葡萄酒、果酒通用检验方法GB/T15038-2006 中的测定方法。

透光率的测量：以蒸馏水为空白对照，取红树莓酒液利用分光光度计在400～800 nm 的波长内确定最佳波长。精确量取20 mL 澄清后的红树莓酒上清液，以蒸馏水为空白对照，用分光光度计在最佳波长下测得上清液的透光率。

1.6 感官评价

选择不同年龄段的专业感官评价人员10 名，参照感官评定标准对红树莓果酒进行感官分析，满分为100 分。红树莓果酒感官评定标准参照的标准为GB/T 29605-2013，感官评定标准如表1 所示。

表1 红树莓果酒感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria for red raspberry wine

1.7 数据处理

试验所得数据均为3 次测量的平均值，采用Excel 软件作图。

2 结果与分析

2.1 红树莓果酒单因素试验

2.1.1 不同果胶酶对红树莓出汁率和挥发酸的影响

不同果胶酶对出汁率和挥发酸的影响结果见图1。由图1 可知，三个处理组的出汁率和挥发酸都随酶解时间的延长而增加，但挥发酸过高会使发酵产生异味，影响口感[10]，所以综合考虑出汁率和挥发酸两项指标，三组中最终选取25 g/kL EMACLAR 果胶酶和25 g/kL EVZYM果胶酶，在控制挥发酸小于1.2 g/L 的前提下能最大限度的提高出汁率，酶解反应14 h 可以达到最佳效果。

2.1.2 酵母接种量对发酵的影响

表2 不同接种量对发酵的影响Table 2 Effects of different inoculations on fermentation

由表2 可知，随着接种量的增加，发酵程度越发彻底，理化指标也相应变化[11-12]。随着接种量的增加，红树莓果汁中的糖分转化为酒精的进程更彻底，酒精度就越高，剩余的残糖相应就减少。结合糖酸比和酒精度两方面考虑，活性酵母VP5 的接种量选择15%，在此条件下，酒精度为11%，糖酸比为0.05，酸度带来的口感最为柔和。

2.1.3 初始糖度对发酵的影响

糖分物质是酵母的能量来源，过高的糖分会使酒液口感过甜，然而过少的糖分会使酵母因没有充足的能量而导致发酵不彻底。

表3 初始糖度对发酵的影响Table 3 Effect of initial sugar on fermentation

初始糖度对发酵的影响如表3 所示。由表3 可以看出，在发酵过程中随着初始糖度的增加，红树莓果酒的酒精度先上升后下降。当初始糖度为19%时，酒精度为9.8%vol，各项指标都偏低，口感不佳，酒体不够饱满；当初始糖度为21%时，酒精度达到最高，为12.5%vol，口感最佳，酒体饱满有浓郁的树莓香气；当初始糖度为23%时，酒精度为12.4%vol，酒精度变化不明显，口感有所下降。这是因为过多的糖分在提升酒精度的同时也增加了杂醇油的含量，从而影响了口感。总酸和初始糖度的关系不明显。因此，初始糖度选择21%vol。

2.1.4 发酵温度对发酵的影响

发酵过程中，发酵温度决定了酵母工作的活性。发酵温度过低，会使酵母活性降低，生长繁殖的速度降低，发酵周期也更长；发酵温度过高，会损失果酒中的挥发性芳香物质，影响感观品质。

表4 发酵温度对发酵的影响Table 4 Effect of fermentation temperature on fermentation

由表4 可知，发酵温度越高，酒精度相应也会提高，提高幅度先增加后减少。发酵温度为22 ℃，酒精度为10.6%vol，总酸12.1 g/L，残糖1.5 g/L，此时红树莓酒的果香味浓郁，但缺少扎实的酒体，这是因为发酵温度低，果汁中的糖分没有充分转化为酒精；当发酵温度为24 ℃，酒精度为11.7%vol，总酸12.4 g/L，残糖0.79 g/L，此时残糖量较少，酒体饱满，色泽清亮并带有红树莓香气，口感最佳；当发酵温度为26 ℃，酒精度为12.2%vol，总酸11.3 g/L，残糖0.71 g/L，此时果香味降低，并有少量腐烂气味，相应感观指标也有所下降。因此选择发酵温度24 ℃为最佳条件。

2.2 红树莓果酒发酵正交试验

通过单因素试验选用VP5 酵母进行发酵，以果胶酶使用种类、酵母接种量、红树莓果汁初始糖度、发酵温度为试验因素，运用L9(34)正交试验分析，试验设计见表5，以研究最佳的发酵工艺，试验结果见表6。

表5 红树莓果酒正交试验表Table 5 Table of orthogonal test of red raspberry wine

由表6 可知，极差R值分析结果表明，各因素对红树莓果酒的影响次序为D>A>B>C，即发酵温度>果胶酶使用种类>酵母接种量>红树莓果汁起始糖度，其中发酵温度是影响红树莓果酒品质的最关键因素，影响最小的是红树莓果汁起始糖度。以VP5 为发酵酵母，红树莓果酒最佳的发酵条件为A3B2C1D1，即果胶酶使用c 组方案（25 g/kL EMACLAR 果胶酶和25 g/kL EVZYM 果胶酶），酵母接种量10%，红树莓果汁起始糖度19%，发酵温度22 ℃。对A3B2C1D1的组合进行验证试验，在此组合条件下发酵的红树莓果酒色泽清亮、有宝石红色并伴有清新的树莓果香和浓郁的酒香，酒体圆润爽口；感官评分为94 分，高于其他试验组，由此表明此方案为最佳的发酵条件。

表6 红树莓果酒的正交分析表Table 6 Orthogonal analysis table of red raspberry wine

2.3 不同澄清剂的澄清效果

为了解决高含量果胶质所带来的澄清困难的问题，在澄清阶段使用两种澄清剂硅藻土、明胶复合澄清[13]，通过梯度试验确定最佳用量，试验结果以透光率为评价指标，来确定两种澄清剂的比例和用量。

2.3.1 硅藻土用量对透光率的影响

图2 显示了硅藻土用量对透光率的影响。由图2 可知，随着硅藻土用量的增大，透光率先增大后减小，说明澄清程度先增大后降低。当硅藻土用量为30 g/100 L 时，透光率最高，为78.2%，此时澄清效果最好，之后继续增大浓度并不能起到更好的澄清效果。

2.3.2 明胶用量对透光率的影响

在选取30 g/100 L 的硅藻土澄清7 d 后再进行二次澄清，因在澄清过程中单独或大量使用硅藻土会使红树莓果酒有脱色的风险，口感也会变淡，通常硅藻土会与少量的明胶配合使用，防止酒液在后期储存过程中出现蛋白质沉淀，所以在二次澄清时选取明胶溶液，并对明胶的用量进行梯度试验，结果见图3。

由图3 可知，随着明胶用量的增加，红树莓酒液的透光率先增大后减小，当明胶用量为15 g/100 L 时，透光率最大，说明此时澄清效果最好。根据图2 和图3 的数据，在实际操作中首先选用30 g/100 L 的硅藻土溶液澄清静置7 d 后，再加入15 g/100 L 的明胶溶液，可以达到较好的澄清效果及酒液的稳定。

3 结论

由于原汁的总酸高达13 g/L，在品尝过程中会给口腔带来尖涩的感觉，同时会使货架期变短、花色苷易沉淀。本试验在主发酵时期通过增加10 g/kL 单宁，并利用三段式酶解的方式提升了初始花色苷的含量，通过提升花色苷在酒中的稳定程度和含量，达到稳固酒体、延长货架期的目的。在调酒过程中为了降低高酸带来的入口不适，试验采用了树脂降酸处理，并添加结晶果糖来平衡入口的酸感。

在树莓酒发酵过程中，采用低温酶解14 h 来提高出汁率，与传统方式对比，出汁率提高了10%；利用VP5 为酿酒酵母，接种量为10%，红树莓果汁起始糖度19%，发酵温度22 ℃，发酵后通过30 g/100 L 硅藻土和15 g/100 L明胶复合澄清的方式来解决澄清问题，在此工艺条件下发酵所得的红树莓果酒色泽清亮、有光泽和宝石红色，且带有清新的树莓果香和浓郁的酒香。该研究成果将为红树莓酒的实际生产与应用提供理论依据。