沙棘果酒生产技术研究进展

□ 王晓波 袁江兰 湖北工业大学

1 沙棘概况

沙棘又称沙枣、醋柳、酸棘，为多年生落叶灌木或小乔木，属浆果类，味酸而甜[1]。我国是世界上沙棘分布最广、种类最多的国家，主产地位于华北、东北、西北及西南等地区。沙棘属药食同源植物，集多种营养素于一体，被誉为神奇水果、植物之首、水果之冠，兼具很高的营养价值和药用价值，富含维生素、多糖、氨基酸、有机酸、微量元素和多种生物活性物质[2]。目前，沙棘已被广泛应用，如在食品领域已开发出沙棘汽水、果汁、香槟、糖浆、饼干、果脯、果酱及保健茶等产品[3]。沙棘果酒是以沙棘果为原料，经破碎压榨、脱脂分离、果汁澄清处理、糖度调整、酵母发酵、降酸处理及果酒澄清等而生产的一种低酒精度饮料[4]，含有沙棘本身的营养成分和经发酵产生的营养物质，具有调节人体代谢、杀菌抗癌、促进消化和美容养颜等功效，是沙棘资源开发利用的重要方向之一。在人们越来越追求健康生活的形势下，开发研究沙棘果酒是沙棘深加工的重要方向，具有广阔的市场前景。

2 沙棘果酒研究情况

目前，沙棘酒研究已取得成效，对发酵工艺和酿酒酵母筛选作了研究，优化了工艺参数等，实现了果酒的工业化生产[5]。同时，沙棘果酒研究也存在一些问题，如沙棘资源开发研究主要集中在医药保健和食品等方面，沙棘果酒研究积累不够，工艺技术、生产自动化程度、产品附加值有待提升；酿造果酒的专用水果品种以葡萄为主，缺少适宜加工的专用沙棘品种，对沙棘果酒的风味产生了影响；发酵中添加的酵母大多来自于葡萄酒酿酒酵母，适宜沙棘发酵的专用酵母少，缺乏对沙棘野生酵母的研究；沙棘果含酸量高、含糖量低，酿制的果酒口味不够协调，沙棘果酒的降酸和澄清等需要进一步研究[6]。

3 沙棘果酒生产技术研究进展

3.1 酵母菌株分离筛选

果酒发酵是一个复杂的生物化学变化过程，沙棘果酒是沙棘果实在酵母菌作用下经发酵酿制而成，酵母菌株的发酵性能对沙棘果酒酒体、色泽、香气及风味等的形成具有重要作用。目前果酒发酵多采用葡萄酒酵母，不利于各类果酒独特品质的形成。酿酒活性酵母应具有如下基本发酵特性：发酵能力强，酒精产率高，分解糖分完全；SO2耐受力强，能在低温或适宜温度下发酵；澄清作用明显；有一定的降酸能力[7]。酵母菌菌株可在沙棘果皮、果梗和果园土壤中采样，通过分离筛选、纯化、培养试验，可从分离出的菌种中进行发酵力和耐受力试验，选出最优菌株、最适宜菌株，在此基础上研究发酵条件。魏立杰[8]通过分析了由实验室分离纯化并鉴定过的11株野生沙棘酵母菌株，挑选出两株在极端环境下耐受性强、发酵力强、适宜沙棘果酒酿造的酵母菌株WKZ1-2和C2-2。徐嘉俐[9]通过分离酵母生长曲线、生物学特性、发酵特性等试验，得到最优酵母YM1-1。赵宏军[10]通过发酵力、凝聚值、耐酒精度及耐SO2等试验，筛选出最佳酵母菌株C2-2。

3.2 果汁澄清处理

沙棘果经过破碎、压榨得到的果汁，通常含有果胶、沙棘油、蛋白质胶粒、纤维素及单宁等不稳定物质。这些物质会阻碍酵母发酵，使果酒口味粗糙；果胶含量过多会增加果浆粘度、降低出汁率，影响果酒的非生物稳定性[11-12]，需要通过处理方法给予去除。常用的澄清剂有果胶酶、壳聚糖、明胶、硅藻土、皂土、蛋清及PVPP等。其中，果胶酶能分解果胶，降低汁液粘稠度，其澄清效果主要取决于温度、时间、酶用量等；壳聚糖可使蛋白质、果胶等发生絮凝而沉降，硅藻土可吸附果胶、酵母等悬浮物，皂土可去除蛋白质，蛋清可去除单宁，PVPP可去除非生物性沉淀。陈江萍[13]用果胶酶研究的影响沙棘果汁澄清的单因素试验，结果表明，用果胶酶处理沙棘果浆,可明显提高沙棘的出汁率及汁的透光率,胶酶的使用参数：浓度4 g/L左右，pH为3～4，温度45～50 ℃，时间4 h。尹娜[14]通过酶解正交试验，得出最佳参数：澄清剂添加量为0.1%、酶解温度为40 ℃、酶解时间3 h。邢洁等[15]通过正交试验，确定用果胶酶澄清沙棘果汁的最佳工艺条件是：果胶酶用量为0.035 g/kg，温度为45 ℃，pH值为3.0，时间为90 min。

3.3 发酵工艺优化

沙棘果酒可采用浸泡法和发酵法生产。浸泡法是将沙棘果浸泡在白酒中，酒体和风味不佳。发酵法是利用酵母菌将沙棘汁中的营养物质转化为酒精完成发酵，可分为主发酵和后发酵，前者主要生成酒精和发酵产物，后者进一步发生一系列物理、化学、生化变化，以提高酒精度、改善果酒品质、感官性状。在发酵工艺优化中，多以酵母接种量、发酵温度、发酵时间、果胶酶加入量及SO2添加量等因素来设计正交试验或响应曲面优化试验来确定工艺条件。经发酵酿制的沙棘果的酒精度应为10～18度，挥发酸含量应不高于1.0 g/L，糖分含量小于50 g/L，干浸出物大于或等于14 g/L，对总SO2含量、游离SO2含量、铁含量及铜含量也有相应要求[16]。王大为等[17]采用向沙棘果汁中加入糯米的方法，以淀粉酶添加量、糖化温度、糖化时间及米饭含水量等因素设计正交试验，得出添加量0.5%、温度40 ℃、时间25 h、含水量2.5倍的最优工艺条件。马荣山[18]等的结果表明初始糖度、流加糖量以及流加糖时间分别取11.8%、35 mL、3 d+4 d+5 d时，所得果酒酒精体积分数比同等条件下未用流加发酵工艺的高0.78%。

3.4 降酸处理

沙棘果经发酵得到的果酒含有较高的有机酸，往往造成酒味酸涩、酒体粗糙，出现浑浊，因此需要通过降低酸度来保证果酒品质[11]。果酒降酸的方法有：化学降酸法、物理降酸法、生物降酸法等，物理降酸法对降低沙棘酒中的酒石酸的效果好，但降酸程度不高。化学降酸法效果明显、使用方便，但容易给果酒外观和风味带来影响。生物降酸法是未来降酸技术的发展方向，对提高果酒品质有促进作用。在化学降酸法中，CaCO3降酸反应快、成本低、使用方便；KHCO3降酸反应快；用酒石酸钾降酸不产生气体，适于处理半成品和成品酒；也可使用CaCO3与一定比例的KHCO3同步降酸[19，20]。牛广财[21]通过研究得出，在发酵温度21 ℃、接种量11%、发酵时间35 d条件下，沙棘果酒的总酸由15.4 g/L降为8.9 g/L。刘洪林[22]通过试验确定了酒石酸钾与碳酸钠、酒石酸钾与碳酸钾均按7：3配比、降酸后总酸为7 g/L的降酸方案。郭成宇等[23]采用不同的方法对干红沙棘果酒进行降酸，试验结果表明，使用酒石酸钾与碳酸钾联合降酸可有效降低干红沙棘果酒的酸度。

3.5 酒液的澄清处理

沙棘果汁经发酵制得的酒液中易出现浑浊和沉淀，严重影响果酒的感官品质，必须经过澄清处理。导致果酒产生浑浊的主要因素包括生物性因素（如酒液中的酵母菌、蛋白质、单宁的影响），物理性因素（如光照引起酶氧化物沉淀），化学性因素（如铜离子还原和铁离子氧化形成难溶性沉淀）及生化因素（如蛋白质和单宁形成难容络合物）等[24]。因此进行澄清处理是改善沙棘果酒品质、提高稳定性、延长寿命的必然要求。常用的澄清剂有明胶、皂土、硅藻土、壳聚糖、PVPP、蛋清液、果胶酶、卡拉胶及干酪素等。明胶一般对去除沙棘酒中的单宁物质效果较好，蛋清具去除单宁和色素的性能，干酪素可用于去除铁引起的浑浊[25]。相比单一澄清剂，复合澄清剂的澄清效果更佳。同时，膜超滤澄清技术得到了使用，刘晓娜[26]通过超滤澄清试验研究得出，温度50℃、时间30 min、膜面压差0.14 MPa时，可获得较高的膜通量。赵文娟等[27]采用壳聚糖和皂土对沙棘发酵果酒进行澄清处理，并对添加方法和用量进行了分析，改善了果酒外观与贮存稳定性。张军[28]每100 L酒液采用50 g壳聚糖与100 g硅藻土组合，经2～3 h的澄清，得到的澄清效果最佳。