賈文野，徐娜，滿都拉，孫子羽，陳忠軍

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（呼和浩特 010018）

山楂（Crataegus L.）為薔薇科，落葉稀半常綠灌木或小喬木[1]。中國(guó)山楂品種優(yōu)良，產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)豐富[2]。白蘭地一般由原料酒釀造、發(fā)酵、蒸餾、勾兌調(diào)配、陳釀、貯存六步釀制而成。白蘭地具有促進(jìn)血液循環(huán)，調(diào)節(jié)血糖含量，擴(kuò)張血管，提高心血管強(qiáng)度等功能[3-9]。山楂白蘭地是以山楂為原料，經(jīng)過(guò)去核、去梗、榨汁、發(fā)酵、蒸餾等程序，得到無(wú)色烈性酒，將得到的烈性酒放入橡木桶貯存、陳釀，再進(jìn)行勾兌以達(dá)到理想的顏色、香氣和酒精度，從而得到優(yōu)質(zhì)的山楂白蘭地。國(guó)內(nèi)外對(duì)山楂白蘭地釀造工藝研究較少，開(kāi)發(fā)不完善，技術(shù)不成熟。山楂白蘭地風(fēng)味獨(dú)特，工藝簡(jiǎn)單，具有廣闊的市場(chǎng)前景[10-12]。

試驗(yàn)主要對(duì)山楂白蘭地的釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化，并利用氣相色譜分析山楂原白蘭地香味物質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山楂（市售）；白砂糖（市售）；安琪酒精酵母（安琪酵母股份有限公司）；果膠酶（帝伯仕有限公司）；乙酸正丁酯（內(nèi)標(biāo)物）。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：乙醛、甲醇、乙醇、正丙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、異丁醇、乙縮醛、正丁醇、異戊醇、丁酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、正己醇、己酸乙酯。

1.2 儀器與設(shè)備

DPX-9162 B-1恒溫培養(yǎng)箱（上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；FA-1電子天平（上海菁海儀器有限公司）；A-103多功能榨汁攪拌機(jī)（增城市新塘鎮(zhèn)新升電子音響器材廠）；數(shù)顯折光儀（上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司）；PHS-3 C pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；精密酒精計(jì)（河北省武強(qiáng)縣華鷗儀器儀表廠）；GC-7900氣相分析檢測(cè)儀（北京中惠普分析技術(shù)研究所）；氣相色譜柱（LZP-930，色譜世界）；旋轉(zhuǎn)蒸餾設(shè)備（上海英峪科研儀器設(shè)備有限公司）；電磁爐（S 21-SDCB 9E88，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

工藝流程：

新鮮山楂→挑揀→清洗→破碎（加水、糖，用果膠酶處理）→山楂汁→發(fā)酵→蒸餾→原山楂白蘭地→貯存→調(diào)配→山楂白蘭地→貯存→成品

操作要點(diǎn)：

預(yù)處理。選用成熟、新鮮的山楂，進(jìn)行嚴(yán)格洗滌。人工破碎，除去果梗、果核。加入一定的水，將破碎的山楂果肉汁液進(jìn)行酶解，在35 ℃下處置4 h，以降低山楂混合汁液的黏度，浸出有效成分，提高出汁率，增加山楂酒中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[13]。山楂汁加入蔗糖至最終糖度為24%。

發(fā)酵。將發(fā)酵罐滅菌，每罐山楂汁總量不超過(guò)發(fā)酵罐容積的80%。接入酵母進(jìn)行發(fā)酵。每隔1 d檢測(cè)殘?zhí)恰⒕凭?、pH等變化，并記錄發(fā)酵情況。

蒸餾。采用壺式蒸餾器，餾出液的平均酒度為20%～30%vol，餾出液的容量為原料山楂酒的1/3左右。蒸餾時(shí)，需掐頭去尾。蒸餾結(jié)束，取酒心，即山楂原白蘭地。

貯存調(diào)配。蒸餾結(jié)束后進(jìn)行貯存和調(diào)配。將白蘭地用優(yōu)質(zhì)橡木桶貯存，貯存時(shí)桶內(nèi)的山楂原白蘭地不能裝太滿，留出一定空隙，貯存溫度在15～25 ℃。貯存結(jié)束后進(jìn)行調(diào)配，調(diào)配是將不同橡木桶貯存的山楂原白蘭地進(jìn)行勾兌。勾兌后的山楂白蘭地再經(jīng)橡木桶貯存后，即山楂白蘭地成品。

1.3.2 測(cè)定方法

糖度的測(cè)定，采用糖度計(jì)；pH測(cè)定，采用pH計(jì)；酒精度測(cè)定，采用酒精蒸餾法。

色譜條件：載氣N2；檢測(cè)器，氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）；檢測(cè)溫度230 ℃；氣化溫度220 ℃；樣品量1 mL；進(jìn)樣量1 μL。柱溫在50 ℃保持6 min，以8℃/min升溫至170 ℃。

1.3.3 山楂白蘭地的感官評(píng)價(jià)

參考葡萄酒干酒的感官要求和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)制定山楂白蘭地的感官評(píng)價(jià)表，如表1。

選取10名有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行品評(píng)打分，將品評(píng)分?jǐn)?shù)取平均值為該樣品最終的評(píng)分結(jié)果。

1.3.4 山楂汁制備工藝的確定

分別考察料液比（1∶1，1∶2，1∶3，1∶4和1∶5（g/mL）），果膠酶添加量（0.04，0.06，0.08，0.10和0.12 g/L）對(duì)于制得的山楂汁發(fā)酵山楂酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)定的影響，發(fā)酵7 d后測(cè)定所有指標(biāo)。

1.3.5 發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)

分別考察酵母添加量（0.01，0.03，0.05，0.07和0.09 g/L），初始pH（3.0，3.5，4.0，4.5和5.0），發(fā)酵溫度（20，24，26，28和30 ℃），不同發(fā)酵時(shí)間（5，7，9，11和13 d）對(duì)山楂酒的理化指標(biāo)及感官評(píng)定的影響。

1.3.6 山楂正交試驗(yàn)確定發(fā)酵最佳工藝

依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)主要影響因素（酵母添加量、初始pH、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間）進(jìn)行正交試驗(yàn)分析。采用L9(34)正交試驗(yàn)表，確定山楂酒最佳工藝條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 山楂汁制備工藝條件的確定

2.1.1 不同料液比對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表2可知，料液比為1∶1（g/mL）時(shí)，殘?zhí)禽^高，酒精度偏高，感官評(píng)分低，酸味重，口感較差，這主要是由于料液比過(guò)高時(shí)山楂果汁中固形物含量多，不利于酵母菌的生長(zhǎng)及后期的發(fā)酵[14]。料液比為1∶5（g/mL）時(shí)，殘?zhí)禽^高，酒精度偏低，感官評(píng)分低，酒香較淡。料液比為1∶3（g/mL）時(shí)，感官評(píng)分最高，發(fā)酵液酒香突出，酒香和果香協(xié)調(diào)，酒體飽滿，口感較好，因此料液比為1∶3（g/mL）時(shí)發(fā)酵液的品質(zhì)較優(yōu)。

表2 不同料液比制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.1.2 不同果膠酶添加量對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表3可知，果膠酶添加量為0.04 g/L時(shí)發(fā)酵液色澤較差，感官評(píng)分較低，黏度較高，果汁透光率較低。果膠酶添加量為0.1 g/L時(shí)，感官評(píng)分較低，生產(chǎn)成本增加。果膠酶添加量為0.1 g/L時(shí)發(fā)酵液感官評(píng)分高，顏色和風(fēng)味較優(yōu)。因此最佳果膠酶添加量為0.1 g/L。

表3 不同果膠酶添加量制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.2 山楂酒發(fā)酵工藝條件的確定

2.2.1 不同酵母添加量對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表4可知，酵母添加量為0.01 g/L時(shí)，殘?zhí)禽^高，酒精度較低，這是由于酵母添加量過(guò)低時(shí)，酵母菌不能充分利用山楂汁中的碳水化合物轉(zhuǎn)化為乙醇[15]。酵母添加量為0.09 g/L時(shí)，酒精度較低，酵母味突出，感官評(píng)分低。接種量為0.03 g/L左右時(shí)，感官評(píng)分較高，發(fā)酵液口感較好，酒香與果香協(xié)調(diào)，并且不含明顯的酵母味。因此最佳酵母添加量為0.03 g/L。

表4 不同酵母添加量制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.2.2 不同初始pH對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表5可知，初始pH為3.0時(shí)，殘?zhí)禽^高，酒精度較低，感官評(píng)分低，發(fā)酵液酸味重，酒體風(fēng)味不突出，這是由于pH會(huì)影響酵母活力；初始pH為5.0時(shí)，酒精度較高，感官評(píng)分較低，發(fā)酵液中山楂風(fēng)味不明顯，并且會(huì)增大山楂酒在釀造過(guò)程中染菌的風(fēng)險(xiǎn)[16]。綜合考慮，應(yīng)控制初始pH為4.0，感官平分高，酒體風(fēng)味明顯，風(fēng)格突出，酒香和果香協(xié)調(diào)。

表5 不同初始pH制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.2.3 不同發(fā)酵溫度對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表6可知，不同發(fā)酵溫度對(duì)山楂酒的酸度、殘?zhí)?、酒精度等指?biāo)影響較大。發(fā)酵溫度為20 ℃時(shí)，山楂酒酒精度較低，感官評(píng)分低，殘?zhí)禽^高，果香味較淡；發(fā)酵溫度為30 ℃時(shí)，酒精度偏低，殘?zhí)歉?，并且有不愉悅的發(fā)酵味。發(fā)酵溫度控制在28 ℃時(shí)，發(fā)酵液發(fā)酵溫和，酒精度高，顏色和風(fēng)味較優(yōu)，酒香與果香較協(xié)調(diào)，因此最佳發(fā)酵溫度為28 ℃。

表6 不同發(fā)酵溫度制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.2.4 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)山楂酒品質(zhì)的影響

由表7可知，發(fā)酵時(shí)間為5 d時(shí)，殘?zhí)禽^高，酒精度低，大量蔗糖沒(méi)有被酵母充分利用，沒(méi)有濃郁的酒香和果香，酒體不成熟；發(fā)酵時(shí)間為13 d時(shí)，殘?zhí)禽^低，酒精度偏高，酒香和果香不協(xié)調(diào)，口感較差。發(fā)酵時(shí)間為7 d，酒精度低，色澤良好，發(fā)酵液有特殊明顯的酒體風(fēng)格，酒香和果香突出且較協(xié)調(diào)，口感較好。因此最佳發(fā)酵時(shí)間為7 d。

表7 不同發(fā)酵時(shí)間制得的山楂發(fā)酵液的指標(biāo)

2.2.5 山楂酒正交試驗(yàn)結(jié)果

發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素和水平安排見(jiàn)表8。根據(jù)R（表9）可知，各因素對(duì)山楂酒品質(zhì)影響的程度依次為：初始pH＞發(fā)酵時(shí)間＞發(fā)酵溫度＞酵母添加量。根據(jù)正交試驗(yàn)確定的最優(yōu)組合為A2B2C3D1，即酵母添加量0.03 g/L、初始pH 4.0、發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時(shí)間6 d。按照最優(yōu)發(fā)酵條件進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，制得的山楂酒進(jìn)行感官評(píng)定，其感官評(píng)分是87.0分。

表8 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素和水平

表9 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 氣相色譜檢測(cè)結(jié)果

將發(fā)酵制得的山楂酒進(jìn)行蒸餾，分段收集酒心、酒頭、酒尾。利用氣相色譜分別分析山楂原白蘭地的酒心、酒頭和酒尾成分。結(jié)果如圖1。

從圖1和表10可以看出，山楂原白蘭地的酒心除乙醇外含有多種香味物質(zhì)。酒心中檢測(cè)出9種香氣成分，包括乙醛、甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、異丁醇、丁酸乙酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯。其中酯類物質(zhì)1.134 5 mg/mL，醇類物質(zhì)0.014 4 mg/mL，醛類物質(zhì)0.778 9 mg/mL。

圖1 山楂白蘭地酒心氣相色譜圖

從圖2和表11可以看出，山楂原白蘭地的酒頭檢測(cè)出8種香味物質(zhì)，含量為13.315 3 mg/mL。其中酯類物質(zhì)1種，醇類物質(zhì)5種，醛類物質(zhì)2種。酒頭與酒心相比，其中的醛類物質(zhì)含量較高，而酯類物質(zhì)含量低于酒心。

圖2 山楂白蘭地酒頭氣相色譜圖

表11 山楂白蘭地酒頭成分測(cè)定

從圖3和表12可以看出，山楂原白蘭地的酒尾中檢測(cè)出11種香味物質(zhì)，含量為0.221 3 mg/mL。其中酯類物質(zhì)5種，醇類物質(zhì)5種，醛類物質(zhì)1種。其中，高級(jí)醇類物質(zhì)含量較高，而醛類和酯類物質(zhì)含量均低于酒心。

圖3 山楂白蘭地酒尾氣相色譜圖

3 結(jié)論

試驗(yàn)探究山楂白蘭地的釀造方法，并利用氣相色譜測(cè)定其香氣成分，結(jié)果表明，山楂酒的最佳發(fā)酵工藝條件為：料液比1∶3（g/mL）、果膠酶添加量0.1 g/L、初始pH 4.0、酵母添加量0.03 g/L、發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時(shí)間6 d。在此條件下釀造的山楂酒，酒香和果香協(xié)調(diào)，具有獨(dú)特的酒體風(fēng)格。山楂酒經(jīng)一次蒸餾后得到的原白蘭地酒精度為21.3%vol，具有原白蘭地的酒體風(fēng)格。利用氣相色譜檢測(cè)出山楂原白蘭地（酒心）中含有乙醛、甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、異丁醇、丁酸乙酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯共9種香氣成分，含量為1.927 8 mg/mL。