葡萄酒醋的发酵工艺及风味的研究现状

缪成鹏 张晓红 张晓敏 王群力 何潇涵

摘 要：山西戎子酒庄有400 hm2酿酒葡萄种植基地，当地的葡萄、葡萄酒产业发展相对成熟，葡萄酒醋是葡萄产业的延伸产业，葡萄酒醋的生产不仅可以实现葡萄原料的充分利用，还有助于本地葡萄產业更好的发展。本文总结了葡萄酒醋的保健功效、发展现状、发酵工艺及其风味研究现状，并讨论了关于葡萄酒醋酿造工艺及其风味物质的研究方向，旨在为增加山西戎子酒庄产业多样性、研发生产高端葡萄酒醋提供理论基础。

关键词：葡萄酒醋;保健功效;发酵工艺;风味物质

Abstract：The vineyard of ChateauRongzi covers 400 hectares. The development of local grape and wine industries are relatively mature. Wine vinegar is an extension of grape industry. The production of wine vinegar can not only make full use of grape raw materials， but also help the local grape industry develop better.In this paper， summarized the health efficacy， development situation， the fermentation technology and present research status， and discusses about wine vinegar brewing technology and its research direction of flavor substances， to improve the diversity of shanxi chateau RongZi industry， at the same time for the research and development production of high-end wine vinegar and provide theoretical basis for further research.

Key words：Wine vinegar; Health efficacy; Fermentation technology; Flavor substance

中图分类号：TS262.6

近年来，我国科技工作者加大了对不同种类果醋的研究力度，得到了葡萄果醋、苹果醋、山楂果醋、沙棘果醋等色泽和风味独特的果醋，同时这些果醋具有保健功效，受到广大消费者的喜爱[1-2]。

在我国，近几年果醋的产量和销量处于上升趋势，但市场上的果醋形态以果醋饮料为主，纯酿造的果醋，尤其是葡萄酒醋并不多见。随着人们生活水平的提高，健康意识也越来越强，对保健功效显著的葡萄酒醋需求量将越来越大，因此，我国纯酿造葡萄酒醋行业有巨大的发展前景[3]。

1 葡萄酒醋的保健作用

葡萄酒醋中保留了葡萄中的白藜芦醇、原花青素等多酚类物质，研究表明，白藜芦醇可以影响癌细胞的迁移能力，阻止癌症的发展，原花青素可以消除体内自由基。这些酚类物质都是抗氧化剂，具有抑制黑色素合成、延缓衰老、美容养颜、改善记忆能力、降血压、降血糖、降低胆固醇、维持血管通透性等功效;丰富的单宁酸可以预防蛀牙及防辐射;葡萄中的黄酮类物质具有抗氧化活性，有抗衰老、保护心脏的作用;葡萄酒醋中含有丰富的氨基酸，这些氨基酸包括人体不能合成的8种氨基酸;还含有多种有机酸、维生素以及微量元素等，可以起到加快人体新陈代谢、缓解疲劳的作用;果醋中的醋酸可以有效维持人体酸碱平衡、抗炎灭菌，具有助消化、防感冒、增强机体免疫力的作用[4]。

2 葡萄酒醋的发酵工艺

2.1 发酵菌种

果醋在酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段，分别需要添加酵母菌和醋酸菌进行发酵。王亚东等根据加入酵母的种类的不同，将酵母菌分为单一酵母菌种、野生酵母菌、混合酿酒酵母[5];对于专门酿造果醋的酵母菌，目前还没有明确的研究，国内大多选用单一的葡萄酒酵母，但单一菌种对果醋的风味可能造成不良的影响;史碧波等研究发现，使用混合酿酒酵母不仅可以提高原料的利用率，果醋的品质和得率也会有很大的提高[6]。

目前，国内使用较多的醋酸菌为食醋菌种AS1.14和沪酿1.01，但是用于酿造果醋时其产酸能力、耐酒精能力都不太强，因此，分离、筛选果醋发酵的专用菌种尤为重要。李盈等也从葡萄酿酒皮渣中分离筛选出了产酸性能最佳的菌株，发酵7 d的产酸量达

4.2 g/100 mL[7];姜蕾等从赤霞珠酿酒葡萄表皮中分离筛选出产酸能力最高的优势菌株K-4（属于葡萄酒醋酸杆菌），产酸量达到4.2 g/100 mL[8]。山西戎子酒庄研发团队在超市购买的柿醋中分离得到了可以酿造葡萄酒醋的醋酸菌，将其命名为RZAC-1，使用该菌株进行醋酸发酵得到的葡萄酒醋酸度达到3.6 g/100 mL。据此推断，混合菌种的产酸能力和酒精耐受能力更强，更有利于葡萄酒醋的发酵。但这些菌种目前仍处于实验室研究阶段，因此，继续筛选专门用于葡萄酒醋的优势醋酸菌株并将所得优势菌株运用到实际生产中是今后的研究方向。

2.2 发酵方法与条件

果醋发酵方法按照发酵状态分为全固态发酵法、全液态发酵法和前液后固发酵法[1]。全固态发酵是传统的制醋方法，制得的果醋香气浓郁、口感好、色泽好，但是生产周期长，出醋率低;全液态发酵法周期短、出醋率高，但是其中微生物种类少，风味、色泽都有待提升;前液后固发酵法可以提高果醋的风味，但是工艺复杂，还有待改进[9]。全液态发酵又分为液态表面发酵、液态深层发酵、液态回流浇淋发酵3种。液态表面发酵法所需时间较长，但口感较好;液态深层发酵法机械化程度高、发酵周期短、质量稳定易控、填充料少，成本低，正是由于发酵周期短，果醋的风味比较淡薄，人们常通过添加产酯产香物质或者通过调配来提高果醋的风味，是目前果醋酿造最常用的方法[10]。

对于葡萄酒醋的发酵条件，前人也做了很多的研究。黄静等以马奶子葡萄为原料，采用液态发酵法，研究了葡萄醋发酵的发酵工艺，得到发酵最佳组合：初始酒精浓度为9%、接种量为10%、温度为30 ℃[11];操庆国等以巨峰葡萄为原料，采用液态深层发酵的方法，酿造出了色泽与口感俱佳的葡萄果醋，得到巨峰葡萄生产葡萄果醋的最优发酵工艺为：接种量12%，发酵温度30 ℃，摇床转速200 r·min-1，培养时间为4 d[12];郑海宏以赤霞珠葡萄酒为原料，采用液态深层发酵法酿造葡萄酒醋，并采用响应面法对葡萄酒醋发酵条件进行了优化，得到最佳发酵条件组合为：初始酒精度为7%，接种量为8%，转速100 r·min-1，发酵温度为30 ℃，发酵时间为12.5 d，此条件下葡萄醋酸度达5.83 g/100 mL[13];李善菊等以中条山野生葡萄酒为原料，采用液态发酵法，制成中条山野生葡萄酒醋，得到最适宜发酵条件为：接种量12%、发酵温度30 ℃左右、发酵时间5 d[14]。

综上所述，大多数葡萄酒醋的酿造都采用了液态深层发酵的方法，发酵过程受初始酒精浓度、醋酸菌接种量、发酵温度、转速、发酵时间等方面的影响，且初始酒精度一般在6%～10%，醋酸菌接种量一般在10%左右，发酵温度为30～32 ℃，而转速和发酵时间差异较大，还需做进一步研究。

3 葡萄酒醋风味的研究

葡萄酒醋中的风味物质主要包括有机酸和挥发性成分，果醋中的有机酸决定果醋的酸味质量，主要包括乙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸和葡萄糖酸等[15]，其中乙酸带来的酸味太过刺激，而柠檬酸、苹果酸、酒石酸可以缓解这种刺激性酸味，使葡萄酒醋口味变得平衡[16];葡萄酒醋中的挥发性成分也是形成果醋风味的重要物质，主要包括醇类、酯类、酚类、醛类和酸类等物质，这些挥发性物质少部分来源于葡萄本身，大部分是在酒精发酵和醋酸发酵过程中产生的，它们的种类、含量、阈值共同决定了果醋的风味特征[17]。

对有机酸的检测方法有分光光度计法、高效液相色谱法（HPLC）、气质联用色谱法（GC-MS）、气相色谱法（GC）、酶法等，其中HPLC操作简单、灵敏度高、检测准确，而液相色谱-质谱（LC-MS）联用的方法与HPLC方法相比可以提高检测灵敏度和分析能力[18]。目前，大多研究仍使用HPLC测定有机酸含量。赵方园等研究了不同的浸渍温度和发酵温度酿造的葡萄酒醋中有机酸含量的变化，使用HPLC对葡萄酒醋中有机酸的种类和含量进行了检测分析，结果表明不同酿造工艺所得葡萄酒醋中不同有机酸的含量大不相同[19];李岩等使用HPLC检测到葡萄酒醋样品中的有机酸主要有醋酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸等成分，其中醋酸含量最多[20]。

葡萄酒醋挥发性成分中的酸类、酯类、醇类是能使人愉悦的主要嗅味物质，检测这些香气物质最常用的方法是GC-MS联用的方法。洪文艳使用GC-MS的方法对葡萄果汁和葡萄酒醋进行挥发性成分的检测，其中在葡萄果汁中检测到12种挥发性成分，在葡萄酒醋中检测到27种挥发性成分，葡萄酒醋相比葡萄汁中增加了酸类、酯类、醇类、酮类、醛类、醚类等物质，这些物质产生于葡萄酒醋的发酵过程中，增加了葡萄酒醋风味的丰富性、独特性、平衡性[21]。

果醋风味物质的形成主要受发酵原料、发酵菌种、发酵方法、陈酿等方面的影响[22]。从上述研究中可得，目前，大多研究中使用HPLC进行有机酸测定，葡萄酒醋中的有机酸主要包括乙酸、苹果酸、柠檬酸等，同时，酿造工艺的不同，所得的葡萄酒醋中的有机酸种类和含量也不相同。相比于葡萄汁或葡萄酒，葡萄酒醋中的挥发性成分种类均有所增加，目前，对于葡萄酒醋中挥发性成分的研究主要集中在发酵过程中香气成分的变化，对挥发性成分的影响因素研究相对较少，如发酵方法、陈酿时间等。在今后，可以以这方面为突破点进行研究。

4 结语

综上所述，葡萄酒醋中富含多种人体所需的氨基酸、维生素以及微量元素等，有降压、降血脂、抗疲劳、提高免疫力、抗癌、美容养颜等保健功效。果醋发酵方法按照发酵方式分为固态发酵法和液态发酵法，其中液态发酵法是目前酿造葡萄酒醋最常用的方法。醋酸菌在葡萄酒醋酿造过程中至关重要，一些研究者分离筛选出了一些用于葡萄酒醋酿造的优势菌株，但这些菌种目前仍处于实验室研究阶段，因此，研究专门用于葡萄酒醋酿造的醋酸菌并将其运用到实际生产中仍是研究的重点。风味物质是评价葡萄酒醋感官质量的重要指标，我国现阶段对于葡萄酒醋的风味及其影响因素的研究还较少，这也可以作为下一步的研究方向。

参考文献：

[1]邢志利.果醋的保健功效及加工工艺研究进展[J].中国调味品，2005（4）：42-44.

[2]林祥群，颜雪琴，刘文玉，等.红枣果醋的研究进展探讨[J].食品界，2017（4）：92-93.

[3]于清琴，蒋锡龙，王咏梅，等.葡萄果醋的现状及发展趋势[J].酿酒，2019，46（3）：16-18.

[4]于清琴，汤小宁，潘春云.浅议葡萄果醋[J].中国果菜，2010（9）：60.

[5]王亚东，陈树俊，姜慧，等.果醋的最新研究进展[J].农产品加工（创新版），2012（7）：67-71.

[6]史碧波，张忠，罗晓妙.混合菌种发酵苹果醋的酿造工艺研究[J].西昌学院学报（自然科学版），2011，25（4）：54-58.

[7]李盈，周瑩，谭玉洁，等.葡萄酿酒皮渣中醋酸菌的分离鉴定及发酵特征[J].泰山医学院学报，2019，40（11）：806-809.

[8]姜蕾，王斌，肖婧，等.新疆酿酒葡萄表皮醋酸菌的分离鉴定及产酸条件优化[J].中国调味品，2019，44（4）：75-79.

[9]侯爱香.果醋酿造用优良菌种的选育及果醋饮料的研制[D].长沙：湖南农业大学，2007.

[10]吴国卿，王文平，陈燕.果醋开发意义、工艺研究及果醋类型[J].饮料工业，2010，13（4）：14-17.

[11]黄静，武运，雷用东.葡萄果醋液态法生产工艺的研究[J].安徽农学通报（上半月刊），2011，17（21）：147-148，182.

[12]操庆国，曹正，许伟祥，等.发酵型巨峰葡萄果醋饮料生产工艺研究[J].食品科技，2014，39（11）：84-90.

[13]郑海宏，罗华，侯红萍.葡萄醋发酵工艺研究及其有机酸组分分析[J].中国酿造，2019，38（2）：139-143.

[14]李善菊，朱海洋，师守国.中条山野生葡萄醋的加工工艺研究[J].保鲜与加工，2019，19（5）：130-135.

[15]张颖，张健.利用HPLC和GC全面分析葡萄醋中有机酸[J].中国调味品，2006（2）：49-53.

[16]赵松，王颉，刘亚琼.不同发酵方法对枣醋主要有机酸含量的影响[J].中国食品学报，2014，14（3）：135-139.

[17]张强，辛秀兰，杨富民，等.主成分分析法评价红树莓果醋的相对气味活度值[J].现代食品科技，2015，31（11）：332-338.

[18]王勇，魏金旺.应用离子色谱法检测牛栏山二锅头原酒中有机酸类物质[J].中国酿造，2018，37（11）：176-179.

[19]赵方圆，李静媛.新型葡萄醋酿造工艺[J].食品与发酵工业，2019，45（2）：124-128.

[20]李岩，宋佳，夏梦雷，等.永春老醋耐酸微生物分离纯化及葡萄醋发酵应用[J].中国酿造，2017，36（10）：120-124.

[21]洪文艳.发酵型葡萄果醋的产品试制及风味成分研究[D].杭州：浙江工商大学，2015.

[22]张霁红，张永茂，康三江，等.果醋中主要风味物质的研究进展[J].农产品加工（创新版），2012（11）：47-51.