李文輝，李窕妍，李俊毅，葉麗芳

（廣東省揭陽市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東揭陽522000）

楊梅酒發(fā)酵酸度變化影響因素的研究

李文輝，李窕妍，李俊毅，葉麗芳

（廣東省揭陽市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所，廣東揭陽522000）

研究了溫度、SO2、山梨酸鉀以及糖度對楊梅酒發(fā)酵過程酸度變化的影響，并尋求最佳發(fā)酵條件。實驗表明，SO2對楊梅酒發(fā)酵酸度變化的影響有兩個方面，一是影響發(fā)酵程度增酸，二是SO2在果酒中生成亞硫酸而增加果酒的有效酸度。山梨酸鉀對酸度變化的影響有兩個階段，在濃度＜0.04%時，楊梅酒中的酸度變化主要來源于酒精發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物，而濃度＞0.06%時的增酸主要來自乳酸發(fā)酵產(chǎn)酸、山梨酸及楊梅汁自身的酸度。糖度對楊梅酒發(fā)酵的影響也較明顯，隨著糖度增大，酸度顯著增大，在15%～25%條件下，發(fā)酵情況較好。溫度主要影響的是酒精發(fā)酵進(jìn)程，在一定范圍內(nèi)可延遲楊梅酒起酵時間，對酸度變化的影響不大。實驗初步得出楊梅酒發(fā)酵最佳工藝條件為接種少量活性酵母，控制初始糖度15%～25%，溫度20℃、SO2添加量為50～100 mg/kg。

酸度變化； 糖度； SO2； 山梨酸鉀； 溫度

楊梅(Red bayberry，Myrica rubra)又稱龍睛、朱紅，又有白蒂梅、圣僧梅之稱，因其形如水楊子，味似酸梅,故稱楊梅[1]，其富含蛋白質(zhì)、脂肪、果糖、葡萄糖、氨基酸、檸檬酸、多種維生素、纖維素以及鐵、鈣、磷等礦物質(zhì)。特別是氨基酸相當(dāng)豐富，種類達(dá)16種之多，其中有5種為人體所必需[2]。但是楊梅不宜存放，及時打汁發(fā)酵深加工是一條必由之路[3]。楊梅酒深受廣大消費(fèi)者喜愛，傳統(tǒng)浸制法受多方面因素的影響，質(zhì)量不穩(wěn)定，易產(chǎn)生渾濁，影響感官和口感。徐國軍和陸勝民[4]在《楊梅酒的釀制工藝》中以寧波楊梅為原料，經(jīng)榨汁、除去雜物后，采用優(yōu)良酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，釀造出楊梅果酒。成品酒精度≥18%vol、總糖≥2.5 g/mL、總酸 0.4～0.6 g/100 mL，符合果酒國家標(biāo)準(zhǔn)。陳敏等[5]研究了活性干酵母應(yīng)用于發(fā)酵型楊梅酒的特性。結(jié)果表明，當(dāng)發(fā)酵用楊梅原汁SO2質(zhì)量濃度在50～100 mg/L，活性干酵母的添加量106～107/mL條件下，楊梅汁發(fā)酵迅速，得到的酒液品質(zhì)與使用As.1450鮮酵母發(fā)酵得到的楊梅酒相近，口感較佳。張衛(wèi)國等[6]研究了乙醇濃度、SO2濃度、初始糖度、初始pH值、溫度對發(fā)酵的影響，結(jié)果表明，固定化酵母細(xì)胞主發(fā)酵結(jié)束后的酒精度為12%vol～13%vol，進(jìn)行發(fā)酵時控制SO2濃度為50 mg/L、初始糖度為20%左右、初始pH值為3.3～3.5、溫度為27℃左右比較適合楊梅果酒的生產(chǎn)。

酒中的酸類有兩種形式，一種以游離形式存在稱為總酸，可用滴定法測出。另一種以結(jié)合態(tài)的鹽類存在?？偹醽碓从诠繁旧淼木剖帷⑻O果酸、檸檬酸及由發(fā)酵過程中產(chǎn)生的琥珀酸、乳酸、醋酸等。商敬敏等[7]研究發(fā)現(xiàn)，果酒發(fā)酵過程中酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、草酸、抗壞血酸含量變化較大，乳酸含量遞增，但含量一直很低。在楊梅酒正常發(fā)酵下，酵母菌分解還原糖形成丙酮酸中間產(chǎn)物，經(jīng)過三羧酸循環(huán)的復(fù)雜化學(xué)變化，除主要產(chǎn)生酒精外，還使檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸既發(fā)生了合成又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致了各種有機(jī)酸的增加。前人對楊梅發(fā)酵酒的研究較多的是最佳的生產(chǎn)工藝參數(shù)、研發(fā)新產(chǎn)品等，也有研究楊梅酒營養(yǎng)成分、香氣成分和有機(jī)酸的變化情況，但各種因素處理下發(fā)酵的楊梅酒總酸含量具體的變化規(guī)律尚不清楚，值得我們探討。

本實驗主要探討了發(fā)酵溫度、SO2添加量、初始糖度以及防腐劑處理下楊梅酒發(fā)酵過程酸度變化的情況，并分析推斷其變化原因，為楊梅酒的加工研究和生產(chǎn)釀造提供理論參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：4℃冷藏楊梅果，荸薺種，清遠(yuǎn)金林果業(yè)有限公司提供；菌種：安琪葡萄酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司；輔料與添加劑：白砂糖、亞硫酸氫鈉，山梨酸鉀。

儀器設(shè)備：持式折光儀WYT-J，成都泰華光學(xué)有限公司；PHB-3便攜式pH計，上海三信儀表廠；酒精計，浙江余姚儀表工廠；MP402B型電子天平（0.01 g），上海精科天平；MP1.5KC計數(shù)天平（0.1 g），上海恒平科學(xué)儀器有限公司；滴定分析儀器，全玻璃蒸餾器，燒杯，紗布等。

1.2 實驗方法

1.2.1 楊梅酒生產(chǎn)工藝流程

本實驗所用工藝流程如下：

楊梅果應(yīng)選用無公害楊梅,符合DB 33/T 372.2—2008[8]規(guī)定質(zhì)量等級，通過分選,去除其中未成熟、霉變、病蟲害和有明顯機(jī)械損傷果實。

用打漿機(jī)對楊梅進(jìn)行破碎打漿，分離果渣，粗濾后馬上加熱至100℃進(jìn)行殺菌處理，趁熱用200 L復(fù)合鋁箔鐵桶包裝，噴淋冷水冷卻后移至0～10℃冷庫進(jìn)行中間貯藏。

打漿粗濾后得到楊梅原汁，糖度為7.1%，酸度為0.60%～0.97%。根據(jù)發(fā)酵時生成酒度要求，按1.7 g/l00 mL糖生成l%vol酒精來補(bǔ)加糖量[9]。

1.2.2 實驗處理

1.2.2.1 溫度對楊梅酒發(fā)酵酸度的影響

以楊梅原汁為原料，調(diào)整樣品至糖度為24%，酸度為0.5%，分2組，共4瓶，一組接種活性干酵母，另一組不接種。分別在室溫20℃、10℃和3℃下發(fā)酵，定期測定糖度及觀察發(fā)酵情況，發(fā)酵結(jié)束后測定酒精度和揮發(fā)酸含量。

1.2.2.2 二氧化硫?qū)蠲肪瓢l(fā)酵酸度的影響

以糖浸液和水配制糖度為22%，酸度為0.62%的發(fā)酵原料，分別添加NaHSO3，其有效SO258.5%，以60%計算可得實際SO2含量分別為0、50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg、200 mg/kg，并設(shè)一組SO2含量為100 mg/kg未接種的組分作為對照，于室溫（33℃）下發(fā)酵，定期測定糖度及觀察發(fā)酵情況，發(fā)酵結(jié)束后測定總酸度、揮發(fā)酸和酒精度。

1.2.2.3 防腐劑對楊梅酒發(fā)酵酸度的影響

以楊梅原汁為原料，調(diào)配成原汁含量為30%、初始糖酸度為18.9%，0.5%的楊梅汁，分別添加0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%的山梨酸鉀，室溫下（33℃）放置一段時間后測定其糖酸度，觀察發(fā)酵情況，并測定揮發(fā)酸含量，分析酸度變化情況。

1.2.2.4 糖度對楊梅酒發(fā)酵酸度的影響

以楊梅原汁為原料，配成糖度分別為10%、15%、20%、25%、30%和33%的樣品置于室溫（33℃）下正常發(fā)酵，定期測定樣品糖度觀察發(fā)酵情況，發(fā)酵結(jié)束后，測定其總酸度、揮發(fā)酸和酒精度。

1.3 理化成分分析

可溶性固形物含量或糖度：手持折光儀測定法。

酸度的測定：電位滴定法、指示劑法（GB/T 15038—2006[10]）（以檸檬酸計）。

揮發(fā)酸含量的測定：蒸發(fā)減數(shù)法。

pH值測定：PHB-3便攜式pH計。

酒精含量的測定：酒精計法（GB/T 15038—2006[10]），單位為%vol。

1.4 感官評定

感官評分標(biāo)準(zhǔn)以葡萄酒的評定標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，詳細(xì)評分細(xì)則見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對楊梅酒發(fā)酵酸度變化影響

對未接種和接種2個樣品的楊梅酒進(jìn)行不同溫度處理，結(jié)果見圖1、圖2和表2。

雖然接種與未接種的糖度變化具體數(shù)據(jù)有所不同，但是從總趨勢來看，綜合圖1和圖2，可以清楚地看出在室溫（33℃）和20℃下，糖度下降明顯，說明酵母菌生長繁殖利用糖分的效果顯著，此時楊梅酒的發(fā)酵進(jìn)行順利。在10℃和3℃下冷藏的楊梅酒，糖度雖有變化，但下降不明顯，在發(fā)酵20 d左右，2個樣品的楊梅酒糖度幾乎已不變，這說明在低溫下，由于酵母菌的生長繁殖受到了抑制，楊梅酒的酒精發(fā)酵過程也受到阻礙，沒有明顯發(fā)酵。此外，室溫下和20℃下的楊梅酒均產(chǎn)生了10%vol±0.8%vol的酒精，在室溫下產(chǎn)生的酒度平均值比在20℃下產(chǎn)生酒度平均值低0.6%vol的酒度，這可以初步判斷出在20℃條件下，酒精發(fā)酵進(jìn)行得更加徹底。果酒酒精度通常要達(dá)到10%vol或更高才有利于保藏[11]，因此可以看出20℃條件下發(fā)酵的楊梅酒的酒度更加適宜。

表1 感官評分細(xì)則[16]

圖1 不同溫度下未接種的楊梅酒發(fā)酵中糖度的變化

圖2 不同溫度下接種組分發(fā)酵中的糖度變化

表2 溫度對楊梅酒酸度和酒度的影響(接種/未接種)

表3 不同SO2添加量下的楊梅酒酸度變化

由表2可知，在室溫、20℃溫度下和10℃保藏的楊梅酒總酸度有不同程度的提高，總酸的增加量分別為0.06%、0.10%、0.11%、0.11%、0.02%和0.01%，可見20℃條件下楊梅酒發(fā)酵總酸含量增加平均最高。產(chǎn)生揮發(fā)酸的量也不同，20℃下發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)酸也比其他兩種溫度條件下的高。

酒精發(fā)酵過程除主要生成乙醇外，還生成少量的其他副產(chǎn)物，包括甘油、有機(jī)酸（主要是琥珀酸）、雜醇油（高級醇）、醛類、酯類等。溫度是酵母生長和發(fā)酵的重要條件，酵母菌只能在一定溫度范圍內(nèi)存活。溫度低于10℃，酵母菌的生長很緩慢；隨著溫度的升高，繁殖速度加快，20℃為最佳繁殖溫度，此時酵母菌生殖快、活力強(qiáng)，30℃時酵母則出現(xiàn)衰老[12]。結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，也可以看出，在20℃條件下，酵母菌生長繁殖最為旺盛，酒精發(fā)酵進(jìn)程得到促進(jìn)，因此產(chǎn)酒較多。同時，酒精發(fā)酵得到的副產(chǎn)物也較多，因此，在20℃下酸增加也較多。此外，20℃也是蘋果酸-乳酸發(fā)酵的適宜溫度，在此條件下，也可能有乳酸增酸。

綜上所述，溫度對酸度變化的影響主要表現(xiàn)在其影響微生物的生長繁殖，酒精發(fā)酵的副產(chǎn)物和蘋果酸-乳酸發(fā)酵帶來楊梅酒酸度的增加。

2.2 SO2添加量對楊梅酒酸度變化影響（圖3、表3）

圖3 不同濃度的SO2條件下的楊梅酒糖度變化

比較不同SO2添加量條件下的楊梅酒發(fā)酵的糖度變化，可以看出，隨著SO2添加量的增加，楊梅酒發(fā)酵進(jìn)程越趨平緩，0～100 mg/kg的添加量下，楊梅酒的糖度下降量分別為13.4%、14%、10.4%，產(chǎn)生的酒精度也相對較高，發(fā)酵進(jìn)程相對較積極，而超過100 mg/kg添加量的楊梅酒的發(fā)酵情況則不佳。

分析表2數(shù)據(jù)，不同SO2添加量的楊梅酒總酸度的增量有所不同，從0～200 mg/kg添加量區(qū)間中，總酸度的增量分別是0.22%、0.17%、0.19%、0.24%、0.23%。由于測定時間為發(fā)酵3個月，SO2又對乳酸菌有著重要的抑制作用，由此可以推斷，在無添加SO2的情況下，酸的增加既可能有酒精發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物影響，又很可能有乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸影響。而隨著SO2添加量的增加，對乳酸菌的抑制作用越來越明顯，通常認(rèn)為用于正常釀酒的總二氧化硫達(dá)80 mg/kg時，果酒的蘋果酸-乳酸發(fā)酵就較難順利進(jìn)行[13]，因此此時酸的增加則更可能是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物以及二氧化硫在果酒中生成亞硫酸而增加有效酸度，尤其是當(dāng)SO2濃度超過150 mg/kg時，其自身帶來的酸度影響更加明顯。

2.3 山梨酸鉀對發(fā)酵酸度變化的影響

楊梅酒發(fā)酵過程會產(chǎn)生一定量的醋酸和乳酸，雖然不是使總酸增加的主要因素，但也占了總酸含量的一部分。少量醋酸由酵母菌代謝產(chǎn)生，乳酸可能通過發(fā)酵糖或者蘋果酸產(chǎn)生。山梨酸鉀對霉菌、酵母菌和好氣性細(xì)菌抑制有效，但對厭氣性細(xì)菌與乳酸菌幾乎無效。為了探討楊梅酒發(fā)酵過程可能導(dǎo)致酸度增加的原因，進(jìn)行了防腐劑實驗，結(jié)果見圖4和表4。

圖4 山梨酸鉀對楊梅酒發(fā)酵過程中糖度的影響

從圖4可以看出，當(dāng)山梨酸鉀的濃度為0、0.02%時，正常發(fā)酵，但相比之下添加0.02%濃度山梨酸鉀的楊梅酒發(fā)酵相對緩慢。當(dāng)山梨酸鉀的濃度達(dá)到0.04%的時候，楊梅酒的糖度隨著發(fā)酵時間的延長并沒有大的變化，這說明此時發(fā)酵受到了抑制。

表4 山梨酸鉀對楊梅酒發(fā)酵酸度的影響

從總酸度來看，所有樣品酸度較初始酸度都有所增加，但在0%～0.06%這個濃度區(qū)間內(nèi)，總酸度的增加量分別是0.09%、0.07%、0.05%和0%，可見增加量呈現(xiàn)遞減趨勢，且在0%～0.04%區(qū)間，楊梅酒的酒精度為 9.4%vol、9.4%vol和 0.1%vol，說明在此濃度區(qū)間，酵母酒精發(fā)酵并未完全被抑制，酸度的增加主要原因可能是酒精發(fā)酵產(chǎn)酸以及少量的乳酸發(fā)酵產(chǎn)酸，隨著山梨酸鉀濃度的增大，抑制了酒精發(fā)酵，導(dǎo)致酸增加的減少。但隨著添加量的增大至0.08%以上時，總酸的增加量突然變大，酒精度已經(jīng)為0，此時楊梅酒中的酵母發(fā)酵已完全受到抑制，酸度則很可能來源于蘋果酸-乳酸發(fā)酵以及山梨酸鉀和楊梅汁本身的酸度。

從揮發(fā)酸來看，由于山梨酸和苯甲酸一樣,其水溶液加熱時可隨同水蒸汽一起揮發(fā)[14]，所以一般應(yīng)在加熱之后才加入山梨酸鉀。而在蒸餾的過程中，由于溫度升高，山梨酸將隨水蒸氣一同揮發(fā)，所以變化趨勢與總酸增加量的變化趨勢相似，因此0.08%和0.10%山梨酸鉀濃度的樣品的揮發(fā)酸偏大。而且楊梅汁本身也含有少量的揮發(fā)酸。

2.4 糖度對發(fā)酵酸度變化的影響

不同糖度條件下，楊梅酒發(fā)酵情況的結(jié)果見表5。

從表5數(shù)據(jù)可以看出，隨著糖度的增加，楊梅酒發(fā)酵總酸度的增量有明顯增大的趨勢，揮發(fā)酸含量也大致有增大趨勢，可見糖度對楊梅酒發(fā)酵的酸度變化影響較大，因為糖分是酵母生長繁殖和進(jìn)行酒精發(fā)酵所必需的，在糖度為15%～25%的區(qū)間，楊梅酒的酒精度較高，此時的酒精發(fā)酵進(jìn)程進(jìn)展比較順利，由此可以推斷酸增加源于酒精發(fā)酵副產(chǎn)物的幾率較大。

表5 糖度對發(fā)酵的影響

3 結(jié)論

楊梅不僅含有豐富的糖、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等,還含有豐富的色素和大量的維生素及鈣、磷、鉀等礦物質(zhì),是一種色、香、味俱佳且營養(yǎng)豐富的水果[15]。將楊梅加工成果酒，其清爽的口感，鮮艷的色澤，醇正的香味，豐富的營養(yǎng)價值，開辟了楊梅果開闊的發(fā)展前景，成為楊梅深加工的熱門技術(shù)之一。

楊梅酒的總酸度在酒精發(fā)酵旺盛期增加較多，揮發(fā)酸含量較低，發(fā)酵增酸0.10%～0.20%。實驗結(jié)果表明，二氧化硫、山梨酸鉀和糖度對楊梅酒發(fā)酵的酸度變化影響較大，而溫度則影響較小。

SO2對楊梅酒發(fā)酵的酸度變化的影響有兩個方面，其一是隨著濃度的增大對發(fā)酵進(jìn)程的影響而影響酸度變化，其二是SO2本身在果酒中生成亞硫酸而增加果酒的有效酸度。初步確定，當(dāng)SO2的添加量在50～100 mg/kg時，對發(fā)酵進(jìn)程的抑制作用較小，而又能產(chǎn)生較適宜的酸度，也可起到一定的抑菌效果。

山梨酸鉀的抑菌效果明顯，在楊梅酒發(fā)酵過程中其對酸度變化的影響有兩個階段：在低濃度（0～0.04%）時，山梨酸鉀對酵母生長繁殖的抑制較弱，楊梅酒中的酸度變化主要來源于酒精發(fā)酵，也可能有乳酸發(fā)酵；而在高濃度階段（＞0.06%）時楊梅酒的酒精發(fā)酵進(jìn)程已被完全抑制，產(chǎn)生酒度為0，此時的總酸的增加主要來源于蘋果酸-乳酸發(fā)酵產(chǎn)酸、山梨酸以及楊梅汁自身的酸度。

而發(fā)酵溫度主要影響的是酵母菌的生長繁殖，進(jìn)而影響酒精發(fā)酵進(jìn)程，而對酸度變化的直接影響并不大，其在一定范圍內(nèi)起到延遲楊梅酒起酵時間的作用，溫度過高會抑制酵母菌的活性，影響酒精發(fā)酵。實驗證明，糖度對楊梅酒發(fā)酵的影響也不大。

為了提高楊梅酒品質(zhì)，較佳的工藝條件是：接種少量活性酵母，控制糖度在15%～25%，溫度在20℃左右、SO2添加量為50～100 mg/kg。本研究完成了對不同條件處理下的總酸變化情況及原因的分析，為楊梅酒生產(chǎn)研究提供參考依據(jù)。但是總酸的含量變化的具體規(guī)律等情況均不明確，尚待進(jìn)一步實驗探討。

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Factors Influencing the Acidity in the Fermentation Process of Red Bayberry Wine

LI Wenhui,LI Tiaoyan,LI Junyi and YE Lifang
（Jieyang Quality&Metrology Supervision Testing Institution,Jieyang,Guangdong 522000,China）

In this study,the factors influencing the acidity in the fermentation process of red bayberry wine including temperature,SO2,potassium sorbate,and sugar content were investigated and the optimum fermenting conditions were determined.The results suggested that,the influence of SO2on the acidity of red bayberry wine presented in two aspects:slowing down the fermentation and further influencing the acidity change,and producing sulfurous acid in wine and further increasing wine acidity.The influence of potassium sorbate presented in two stages:as its concentration was less than 0.04%,the acids mainly came from alcoholic fermentation;as its concentration was above 0.06%,the acids came from malolactic fermentation,potassium sorbate,and red bayberry juice.Sugar content had significant influence on red bayberry wine fermentation,the acidity increased with the increase of sugar content and the fermentation was satisfactory as sugar content was in the range of 15%to 25%.Temperature mainly influenced the alcohol fermentation process and it might delay the fermentation of red bayberry wine but it had little influence on acidity change.Finally,the optimum fermentation conditions were summed up as follows:inoculation with a small amount of active yeast,initial sugar content controlled within 15%to 25%,fermenting temperature was at 20℃,and the adding level of SO2was 50～100 mg/kg.

acidity change;sugar content;SO2;potassium sorbate;temperature

TS262.7；TS261.4

：A

1001-9286（2017）08-0055-06

10.13746/j.njkj.2017092

2017-04-13

李文輝（1973-），男，工程師，研究方向：食品質(zhì)量與安全。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-06-23；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170623.1438.004.html。