梨酒酿造工艺研究进展

闫子茹，关军锋，赵国群，刘金龙*

（1.河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050081；2.河北省农林科学院遗传生理研究所，河北石家庄 050051）

梨因皮薄肉脆，汁多味甜而受到大众喜爱。梨具有清热润肺、生津润燥的保健功效，对于热咳有一定预防和治疗作用。大多数梨品种具有耐寒、耐旱、耐涝、耐盐碱等特点，因此梨在各种环境中均有较强适应能力。梨的总体产量比较高，但是常因市场上供过于求导致果农面临着增产不增收的尴尬局面。为解决这一问题，近些年市场上出现了各种梨加工制品，如梨浆、梨膏（糖）等，但较高的含糖量限制了部分消费群体。梨酒酿造是梨深加工的一个重要方向，随着人们消费理念从高度酒向低度酒、粮食酒向果酒的转变[1]，梨酒酿造的研究报道越来越多。本文简述了近些年关于梨酒酿造工艺和香气成分的研究现状，以期为梨的深加工和梨酒的研究开发提供理论参考。

1 梨品种的选择

不同品种的梨适合的用途不同。目前中国的梨常用于鲜食、制汁或制罐头等，很少用于酿造梨酒。有研究比较了不同品种的梨果酿造酒的品质差异，王景涛等[2]研究表明，五九香梨和雪花梨酿制的梨酒，色泽饱满澄清透亮而且梨酒果香浓郁；鸭梨酒的多酚含量略低；黄金梨酒虽然单宁含量较高但是其果香味较淡；香水梨和大黄花梨的酒液较浑浊，故获得的评分较低，但在后期可以通过澄清处理而改良梨酒品质；皇冠梨酒单宁和多酚含量较低，口感微酸，因其涩感不强，所以接受度较高。ARRIZON J等[3]选择Esmeralda（翡翠）和Amarilla Montesa（山黄）两个刺梨品种酿造梨酒，因为二者果实中的糖含量均比较高，分别达到118 g/L、119 g/L。研究还发现，山黄品种比翡翠品种发酵的梨酒中乙醛含量更高。由此可见，梨酒酿制只有因“果”制宜，才能充分发挥品种优势。

2 原料预处理

梨中存在多酚类物质，梨榨汁后，在多酚氧化酶和过氧化物酶的作用下，快速发生氧化褐变；另外，氨基酸和羰基化合物发生羰氨反应会造成非酶促褐变[4]。陈坚生等[5]采取加入JA澄清剂的方式来降低果酒中单宁等多酚类物质的含量，达到控制褐变的效果。此外，榨汁后进行过滤可以降低梨汁中单宁的含量，但单宁含量降低可能给梨酒的感官质量带来负面影响。盐水浸泡后再进行榨汁也可减少梨汁褐变[6-10]，高浓度食盐可以抑制酶活，防止酶促褐变，但该处理会使梨浆带有咸苦味，影响梨酒的风味。

在梨酒酿制过程中还可以通过添加偏重亚硫酸钾、二氧化硫、柠檬酸等抗氧化物质来抑制梨汁褐变。这些物质添加量过低则难起作用，过高则会对梨酒的感官品质带来不良影响，采取分批加入的方式，可以更加准确的控制添加量。向敏等[11]采用“三步加硫”的方法，在初始阶段添加至150 mg/L，发酵结束后添加至90 mg/L，陈酿过程等其降至约20 mg/L后，添加至40 mg/L。除此之外，要避免梨汁与铜铁器具接触，因为一些金属离子也会促进褐变[7]。梨汁中的氨基酸与铜离子会形成稳定的深色络合物，单宁与铁离子会形成单宁酸盐产生蓝黑色沉淀[12]。在加工过程中还应尽量减少材料在空气中暴露的可能性，可采取真空脱氧或果酒满罐贮存等方法。

3 梨酒发酵菌株

与白酒发酵需要的复杂的微生物环境不同，目前梨酒发酵常采用直投式酿酒酵母、葡萄酒专用酵母或是果酒通用酵母。赵国群等[13]比较了8株酿酒酵母的发酵性能，最终确定酿酒酵母R2为酿制冰梨酒的适宜菌种；该酵母生长繁殖快、降糖和产酒精能力强、发酵性能优良，酿出的冰梨酒酒香和谐，甜美醇厚、柔和爽口，具有冰梨酒特有的风味。梨酒酿造关于专用酵母的研究报道较少，为了选育梨酒专用酵母菌株，人们常从果园土壤和果实表皮上进行筛选。金磊[14]以梨园土壤及果皮表面为分离源，通过严格的三级筛选，得到菌株YDJ05和YS03两株产酒率高及产香能力强的酵母，分别鉴定为酿酒酵母和东方伊莎酵母。

混合菌种发酵果酒的各项指标常优于单菌发酵[15-18]。在梨酒酿造中，曾智娟等[19]将2株酿酒酵母和3株产香酵母进行复配，比较了单一菌株与混菌发酵对生姜梨酒品质的影响。RODRÍGUEZ-LERMA G K等[20]研究表明，利用菌株X2（Pichia fermentans）和X14（Saccharomyces cerevisiae）进行混菌发酵，获得酒精度8.46%vol的刺梨酒。研究还发现，混菌培养时，它们之间不存在相互抑制；在酒精发酵初期，发酵液中多为发酵能力低的菌株，而在后期，发酵液中多为具有酒精耐受性的菌株。赵一凡[21]将酵母菌与乳酸菌组合，通过两步法来获得低醇梨酒，这与王嘉伟[22]研制的低醇苹果酒的工艺非常类似，这类果酒不仅酒精度低，风味也独具特色。NAVARRETE-BOLANOS J L等[23]首先利用发酵毕赤酵母（Pichia fermentans）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）进行酒精发酵，然后添加酒酒球菌（Oenococcus oeni）进行苹果酸乳酸发酵，最终获得酒精度9.93%vol的刺梨酒。

4 发酵条件

梨酒酿造工艺的研究主要集中在初始糖含量、发酵温度、SO2等发酵条件的优化方面[6，7，10-11，24-26]。初始糖含量不仅决定了梨酒的酒精度和发酵速率，也影响梨酒的口感。以梨汁自身的糖含量发酵获得的梨酒往往酒精度较低，通过添加葡萄糖或蔗糖来提高发酵梨汁的糖度[6，24-25]，理论上认为17个单位的糖可以转化为1个单位的酒精。田学梅等[26]调整初始糖含量为21%，酿造出酒精度为10.81%vol的生姜梨酒。当初始糖含量过高时，环境渗透压提高，酵母菌生长和代谢受到显著抑制，梨酒的酒精度也显著下降。向敏等[11]调整初始糖含量超过25%时，发酵启动有明显延滞。

发酵温度是梨酒酿造的另一关键因素，在一定范围内，随着温度的升高，酒精度也会增加。吴姗等[27]研究发现，在22 ℃发酵梨酒的酒精度为3.5%vol，在28 ℃发酵后酒精度为7.7%vol。但是过高温度会引起酵母菌过早衰亡，使得糖利用率低，果酒的酒精度偏低。同时，酵母自溶也会给梨酒引入不良风味。TORIJA M J等[28]研究发现：发酵温度为35 ℃时，发酵液中残糖含量较高、酒精度低，可能是因为菌株过早衰亡，使得酒精发酵提前结束。温度低发酵速度慢、周期长，会使梨酒的风味不足。武运等[6]在14 ℃发酵梨酒时发现发酵速度明显减慢，酒精度低。上述梨酒发酵最佳温度不同的原因可能与发酵菌株和原料有关。

SO2发挥着抗氧化和抑制杂菌的作用，但SO2对人具有毒性，所以需要严格控制SO2的添加量。添加量一般在60～90 mg/L之间。赵国群等[13]在冰梨酒酿造时添加SO2含量至60 mg/L。严红光等[29-30]在酿造金秋梨干酒时添加SO2含量至80 mg/L。杜鹃等[9]在发酵液中添加SO2含量至100 mg/L。有报道采用分批添加的方式来避免SO2的负面影响[11]。目前有针对二氧化硫替代物的研究报道，张大为[30]研究了“酸枣仁＋丁香”替代SO2用于梨酒酿制，并确定3%的“酸枣仁＋丁香”替代约70%SO2用量为最佳替代方案。

除此以外，接种量、发酵时间和pH对梨酒品质也有显著影响。严红光等[29]研究发现，当接种量为5%（V∶V）时，发酵7 d的金秋梨干酒品质最好。刘传凤等[24]研究发现，接种量为0.2%（V∶V）时，发酵9 d的梨酒品质最好。上述结果出现的差异的原因可能与原料和发酵菌株有关。主发酵结束后，有研究继续对梨酒进行了后发酵和陈酿处理。史振霞等[10]在10 d主发酵结束后，继续将鸭梨酒放置在14 ℃进行10 d的后发酵处理。牛黎莉等[25]在梨酒9 d主发酵结束后，将其放置在5～10 ℃进行20 d的陈酿处理。梨汁在发酵过程中，通常需要控制梨汁的pH在4.0左右[6，7，9-10，25，29]。田学梅等[26]研究发现，当pH＜4.0时，抑制酵母菌体内酶活性，使酵母菌细胞代谢受阻，进而影响酒精产量；并且发酵获得的梨酒口感粗糙、酸涩。而pH较高会给梨汁带来褐变这一负面影响。

5 原酒澄清处理

澄清处理是果酒后处理的关键步骤，是增强酒体稳定性、解决后浑浊的重要方法。果酒澄清通常通过添加澄清剂来实现，使用的材料也多为壳聚糖、皂土、明胶等廉价无毒害的物质。吴惠芳等[32]使用AJ澄清剂处理刺梨酒，结果表明，AJ澄清剂添加量为1.5%～2.0%时，澄清效果最好，透光率在95%以上，并且易使果酒产生二次浑浊和褐变的果胶、单宁类物质分别减少10%和40%以上。丁筑红等[33]研究表明，2%壳聚糖添加量为0.07%时刺梨酒透光率达96.8%。薛桂新等[34]研究表明，壳聚糖添加量为0.06%时刺梨酒透光率达96.8%。严红光等[35]比较了硅藻土、壳聚糖和明胶对金秋梨酒的澄清效果，结果表明，当明胶用量为0.015%时澄清效果最好，金秋梨酒的透光率达到92.2%。

原酒的复合澄清比单一澄清的效果好，并且澄清剂的搭配方式和比例对于梨酒澄清效果影响显著。李莉峰等[36]比较了5种澄清剂对南果梨酒的澄清效果，结果表明，复合澄清剂处理效果最好，即1%壳聚糖0.04 mL/mL，5%皂土0.04 mL/mL，5%凹凸棒土0.06 mL/mL，1%交联聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）0.02 mL/mL，处理后梨酒的理化指标变化小，并且感官评价最好。而叶春苗[37]使用同样的五种澄清剂处理原酒后发现，1%壳聚糖与1%PVPP的复配比例为2.5∶1（V∶V）时，南果梨酒的澄清效果最好。谭勇等[38]研究表明，2%壳聚糖添加量为1.7 g/L时，腰果梨酒透光率达94%，而经0.5 g/L壳聚糖和1 g/L皂土复配澄清后透光率可以达到95%。

添加澄清剂时需考虑pH和温度，通常情况下pH设定为3～5，温度为10～25 ℃。澄清剂可能会引起梨酒的酒精度、总糖和总酸的降低[36-37]，给梨酒带来负面影响。除此以外，因为梨酒是一种直接入口饮用的产品，加入澄清剂可能会带来安全隐患，所以也常采用机械澄清的处理方法。机械澄清不仅能缩短澄清时间，提高生产效率，并且能最大程度保留酒的风味和口感。微滤、超滤、反渗透等膜分离技术在果酒澄清中应用最为普遍，但是使用过程中如何延长膜的使用寿命和减少膜污染是需要进一步解决的问题[39]。

6 梨酒香气成分

梨酒风味体系中既有发酵过程中产生的独特的挥发性香气成分，又混有原料鲜梨的天然香气。因此原料的选择和处理方式及酿造工艺都会对梨酒香气成分的种类、含量及比例产生一定程度的影响。李丽梅等[40]研究了不同品种梨酒的挥发性成分，结果发现，3-甲基1-丁醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸乙酯在8个品种梨酒中均有检出；3-甲基1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯是除圆黄梨酒和黄金梨酒外其他6个品种梨酒的主要挥发性成分；并且3-甲基1-丁醇是除圆黄梨酒外的其他7个品种梨酒中含量最高的挥发性成分；梨酒中还含有微量的其他挥发性成分，如乙酸异戊酯、苯乙醇、琥珀酸二乙酯、正己醇、辛酸等；在鸭梨和黄冠梨酒中还检出6，10，14-三甲基-2-十五烷酮，这种物质有清肺止咳作用，推测是梨的功效成分之一。

周雪艳等[41]研究了清汁发酵、浊汁发酵、加酶带渣发酵、带渣发酵四种不同发酵方式对鸭梨酒香气的影响。结果表明清汁发酵鸭梨酒中总酯含量最高，达到3 833.25 μg/L，这可能是因为果胶酶的添加，在促进果肉中酯类化合物的释放的同时也抑制酯类化合物的降解；带渣发酵的鸭梨酒中苯乙醇含量最高，四种酒中苯乙醇的浓度均高于其嗅觉阈值4.43～5.27倍，说明苯乙醇是影响鸭梨酒香气的最主要醇类化合物；带渣发酵和加酶带渣发酵鸭梨酒中总酸含量明显高于清汁发酵和浊汁发酵，辛酸是唯一共有的物质；清汁发酵的总醛含量最高，达到205.07 μg/L，而带渣发酵的总醛含量最低，为128.82 μg/L，醛类化合物含量几乎都远超其嗅觉阈值，因而对鸭梨酒的风味有较大影响。韩艳秋等[7]研究发现，清汁发酵的南果梨酒的品质优于带渣发酵的南果梨酒。该研究结果与向敏等[11]在干型金秋梨酒酿造中的研究发现一致。宋柬等[42]研究发现，带渣发酵会显著增加京白梨酒的香气。高海生等[43]研究表明，采取带皮发酵4 d后除去皮渣再继续发酵安梨酒的香气成分协调、品质较高。上述结果出现的差异可能是由于原料和酿造工艺不同造成的。

马梦真等[44]研究了发酵方式和陈酿工艺对半干型酥梨酒香气的影响，结果发现同期测得清汁发酵比带渣发酵的香气种类多，并且酚类、酸、酸酐的含量有明显增加；陈酿6个月后，主要特征香气正癸酸乙酯降低而异戊醇增加。李莉峰等[45]研究了南果梨酒的香气成分，结果发现香气主要成分为醇类与酯类，并且发酵结束后醇类物质含量最高为73.06%，陈酿后降低到59.54%；与之相反，酯类物质随着梨汁发酵增加到18.27%，并在陈酿阶段小幅提高至19.41%。此外，该研究还发现梨酒发酵及陈酿中新形成的香气成分有正丙醇、辛醇、己酸乙酯、乙酸己酯、苯乙醇乙酸酯等，但是陈酿结束后正丙醇和2-己烯酸乙酯完全损失。贾娟等[46]研究发现，在发酵6 d后梨酒的香气减弱。因此，在减少香气成分、增加香气持久度等方面应继续深入研究[47]。

7 梨酒功能性探究

目前关于梨酒功能的研究报道常集中在其多酚类物质的抗氧化能力方面。李丽梅等[48]研究了不同部位雪花梨酿造的梨酒中的酚类物质和抗氧化能力，结果表明全果、皮肉和果肉三个部位的发酵梨酒中主要酚类物质均为熊果苷、儿茶素和3,4-二羟基苯丙氨酸；绿原酸在发酵后减少了83.5%～98.3%，下降幅度最大，但3,4-二羟基苯丙氨酸和儿茶素均有增加，分别是梨汁2.6倍（全果）、5.28倍（皮肉）、7.16倍（果肉）。该研究还发现DPPH自由基清除率与酚类物质含量的变化一致，并且DPPH自由基清除率是各种酚类物质协同作用的结果。李丽梅等[49]同时研究了不同酵母菌株酿造的梨酒中的酚类物质和抗氧化能力，结果表明菌株R-HST发酵梨酒的多酚总含量最高，菌株RC212最低；菌株2323发酵的梨酒中熊果苷含量最高，达到36～70 μg/mL。该研究还发现熊果苷、没食子酸变异系数最小，不足18%，说明该物质受酵母菌株影响小，而原儿茶素、绿原酸、咖啡酸和表儿茶素相反，变异系数达55%～70%；菌株RC212、F33和F-5发酵获得的梨酒对DPPH自由基清除率高，梨酒中的3,4-二羟基苯丙氨酸、熊果苷、儿茶素、咖啡酸和表儿茶素等单体酚对此有主要贡献。ZENEBE T等[50]研究发现，发酵温度和接种量对刺梨酒的抗氧化能力有显著影响，当发酵条件为26 ℃、接种量12%、pH 4.2时，梨酒中抗氧化剂质量浓度稳定在211 mg/L（以抗坏血酸计）。

研究人员在探究梨酒的抗氧化能力的同时，也对梨酒的其他潜在功能进行了探索。梨汁中存在一种新型的功能性因子——γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA），其具有降血压、改善肝功能、调节激素分泌、改善睡眠等重要生理功能等多种重要的生理功能。有研究报道利用高产GABA的酵母菌酿造梨酒，以期酿制一种富含GABA的新型保健梨酒。王维[51]使用高产GABA的酵母菌KS-45发酵梨汁，在接种量为8%（V∶V），初始糖含量为20%，SO2添加量为60 mg/L，温度为30 ℃的条件下酿造梨酒，最终梨酒中GABA的含量达到1.765 mg/mL。石洋华[52]研究发现，在发酵早期添加适宜的谷氨酸盐，采用带醪发酵的方式，在接种量10%（V∶V），初始糖含量20%，SO2添加量60 mg/L，发酵温度30 ℃，初始pH为5的条件下酿造梨酒，最终梨酒中GABA的含量达到101.42 mg/L。

除此以外，高海生等[43]研究了梨汁与梨酒发酵前后的营养变化，结果表明维生素与矿物质含量在发酵后下降，这可能是由维生素氧化、矿物质与有机酸生成不溶性盐类引起的。

8 梨酒发展的不足与展望

近些年对于梨酒的研究报道仍集中在酿造菌株的选育，发酵工艺优化和香气成分的检测分析等方面，而原料预处理技术，二氧化硫替代工艺，梨酒保健功能的研究等方面报道比较少。葡萄酒和其他少数果酒的生产已经具有规范的生产和分析标准[53-55]，但梨酒的相关标准仍未明确，梨酒的酿造方法和评价指标也多以葡萄酒生产标准为参考，这不利于梨酒产品特性的形成，也不利于梨酒多样化发展。因此，明确梨酒酿造原料的品种特性、专用菌株、酿造工艺和质量评价指标等一系列工作具有重要的现实意义。

研发新型复合梨酒是梨酒发展的一个重要趋势。我国地域辽阔，梨果资源丰富，原料品种的选择多种多样。酿造新型复合梨酒不仅要选取与梨感官、功效相匹配的果实原料，还要因材制宜的选定各自适合的酿造工艺。

梨酒酿造是提高梨经济价值的一个有效途径，不仅能帮助农户解决果实难销售、难储存等问题，还响应了国家大力发展果酒产业的新政策。相信随着人们消费观念和饮酒习惯的改变，未来酒类市场将会涌现越来越多具有鲜明特征的功能性梨酒产品。