山茱萸果酒主发酵工艺研究

宋艺君，郭 涛，王昌利*

（1.陕西中医学院 药学院，陕西 咸阳 712046；2.解放军第四五一医院，陕西 西安 710054）

山茱萸（Cornus officinatis）是山茱萸科山茱萸属植物山茱萸的干燥成熟果肉[1]，主产于我国陕西、浙江、河南等省，具有补肝肾、涩精气、固虚脱的功效。山茱萸含有24种矿物元素，16种氨基酸，其中人体所需要的8种必需氨基酸全部具备，还含有VA、VC、VE等对人体有益的成分[2]，具有降血糖、抗炎、抗癌、抗氧化、抗衰老等作用，可以治疗冠心病、糖尿病、高血压等疾病。

采用干果发酵保健果酒，发酵时间比较灵活，解决了原料的季节性问题；一般果酒都是采用新鲜的果实进行破碎、打浆或榨汁进行酿造，如杨梅果酒、猕猴桃果酒等，干果发酵避免了打浆的过程，对干果温浸后发酵即可；而且干果不容易霉变，使原料的储存更容易。但是干果发酵，潜在酒精度低，需要时间长，需添加白砂糖，才能达到预定的酒精度。

果酒是在酵母菌等微生物的作用下酿成的，据文献报道[3-4]，山萸肉中含有一些生物活性物质如熊果酸、山茱萸苷、马钱苷、鞣质等，研究表明[4-5]，这些活性物质对细菌和真菌有抑制作用。因此山茱萸果肉发酵缓慢，周期长可能是这些物质对酵母产生了抑制作用。

根据文献报道[6-8]，山茱萸的研究主要集中在化学成分和药理药效方面，近些年来，随着营养、保健食品的兴起，山茱萸开始应用于食品工业（如山茱萸酒[9-10]），本试验采用正交试验设计，以酒精度、感官评分作为评介指标，确定最佳主发酵工艺条件，以期为山茱萸果酒的产业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山茱萸干果肉：采自陕西佛坪县，鲜果置沸水中略烫后，及时除去果核，干燥；白砂糖、柠檬酸（食品级）：广州一德路批发市场；D254干酵母：加拿大Lallemand公司；蒸馏水：自制重蒸水；帝伯仕果胶酶：烟台帝伯仕商贸有限公司；硫酸铜、酒石酸钾钠、偏重亚硫酸钾、盐酸、氢氧化钠、乙醇：广州化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

1.3 试验方法

1.3.1 山茱萸果酒加工工艺流程[11-12]

山茱萸干果肉+10倍质量水→温浸→药液和药渣混合物→酵母活化→成分调整→接种发酵→倒瓶→后发酵→澄清→灌装→杀菌→陈酿→成品

1.3.2 果酒的感官评价

感官评价：果酒呈红棕色，具有和谐的酒香和果香味，清香纯正，无异味，澄清，符合国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的要求。由7名感官评分人员对混合果酒进行感官评分（满分100分），感官评分标准见表1。

表1 果酒感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of fruit wine

1.3.3 主发酵工艺单因素试验设计

酵母活化[13-14]：在干酵母中加入10倍量38～42 ℃温水，于40 ℃恒温水浴活化30 min，每隔10 min搅拌一次。

发酵温度对主发酵的影响：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃温浸3 h，干酵母0.5 g/L，SO260 mg/L，发酵糖度136 g/L，果胶酶60 mg/L，原料液pH值3.5，分别于19 ℃、21 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃、29 ℃发酵14 d，评价指标为酒精度和感官评分。

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发酵时间对主发酵的影响：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃温浸3 h，干酵母0.5 g/L，SO260 mg/L，发酵糖度136 g/L，果胶酶60 mg/L，原料液pH值3.5，于25 ℃分别发酵7 d、14 d、21 d、28 d、35 d，评价指标为酒精度和感官评分。

酵母接种量对主发酵的影响：固定料液比1∶10（g∶mL），60 ℃温浸3h，SO260 mg/L，发酵糖度136 g/L，果胶酶60 mg/L，原料液pH值3.5，酵母接种量分别为0.05 g/L、0.1 g/L、0.3 g/L、0.5 g/L、0.7 g/L，于25 ℃发酵28 d，评价指标为酒精度和感官评分。

1.3.4 主发酵工艺正交优化试验

称取山茱萸50 g，选用干酵母接种量、发酵温度、发酵时间为考察因素，在其他工艺条件都不变的情况下，进行3因素3水平的正交试验L9（33），评价指标为酒精度和感官评分，因素与水平见表2。

表2 主发酵条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment for main fermentation condition optimization

1.3.5 测定指标分析方法[15]

酒精度的测定：密度瓶法；总酸的测定：酸碱滴定法；总糖的测定：滴定法。

2 结果与分析

2.1 发酵温度对主发酵的影响

不同发酵温度对主发酵的影响结果见图1。由图1可知，随着发酵温度的升高，酒精度和感官评分均呈先增大后下降的趋势。温度是影响酵母生长、繁殖、发酵的主要因素。随着温度的升高，发酵速度逐渐加快，在25 ℃时发酵最快。随着温度的升高，酵母衰老速度加快，繁殖受阻，杂菌容易生长，影响果酒品质[16]。发酵温度为25 ℃时，酒精度和感官评分最高，因此选择发酵温度为25 ℃。

图1 发酵温度对主发酵的影响Fig.1 Effect of fermentation temperature on main fermentation

2.2 发酵时间对主发酵的影响

图2 发酵时间对主发酵的影响Fig.2 Effect of fermentation time on main fermentation

不同的发酵时间对主发酵的影响结果见图2。由图可知，随着发酵时间的延长，酒精度和感官评分均呈现先快速增加后缓慢变化的趋势，酒精度在28 d后保持稳定，可认为主发酵在28 d左右基本结束，感官评分也在28 d达到最高值。综合考虑，发酵时间为28 d。

2.3 酵母接种量对发酵的影响

不同酵母接种量对主发酵的影响结果见图3。由图可知，随着酵母接种量的增加，酒精度逐渐升高，感官评分先升高后下降。当酵母接种量为0.5 g/L和0.7 g/L时，酒精度相差较小，感官评分相差较大，同时考虑到果酒感官评分指标的重要性，故选择酵母接种量为0.5 g/L。

图3 酵母接种量对主发酵的影响Fig.3 Effect of yeast inoculum on main fermentation

2.4 发酵条件优化正交试验

正交试验结果与分析见表3，方差分析结果分别见表4和表5。

表3 发酵条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation condition optimization

表4 以酒精度为指标的方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments for alcohol content optimization

表5 以感官评分为指标的方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments for sensory evaluation score optimization

由表3可知，各因素对感官评分影响的主次顺序为C＞A＞B，即发酵时间影响最大，其次是干酵母接种量，最后是发酵温度。最佳组合为A3B2C3或A3B1C3；各因素对酒精度影响的主次顺序为B＞A＞C，即发酵温度影响最大，其次是干酵母接种量，最后是发酵时间，最佳组合为A3B2C3。综合考虑，选择A3B2C3，即干酵母接种量0.7 g/L，发酵温度25 ℃，发酵时间35 d。

方差分析结果（见表4、表5）显示，干酵母接种量和发酵时间对酒精度影响显著（P＜0.05），发酵温度对酒精度影响极显著（P＜0.01）；发酵时间对感官评分影响显著（P＜0.05），干酵母接种量和发酵温度对感官评分影响不显著（P＞0.05）。

对最优组合的样品进行3次平行验证试验，结果见表6。

表6 3次平行试验结果Table 6 Results of three paralleled experiments

从表6可以看出，在最佳发酵条件下，产品酒精度为（7.8±0.2）%vol，感官评分为（85±4.6）分。

2.5 产品质量标准

2.5.1 理化指标

酒精度8%vol；总酸（以酒石酸计）4.5 g/L；总糖（以葡萄糖计）：22.7 g/L，半甜型。

2.5.2 微生物指标

细菌菌落总数≤50个/mL，大肠菌群数≤3 MPN/100 mL，致病菌：不得检出。

3 结论

在单因素试验结果的基础上，以酒液中酒精度、感官评分为评价指标，确定山茱萸酒的最佳发酵工艺条件为干酵母接种量0.7 g/L，发酵温度25 ℃，发酵时间35 d。在该条件下得到的山茱萸果酒酒精度为（7.8±0.2）%vol，感官评分为（85±4.6）分。

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