起泡葡萄酒是指在20℃时，二氧化碳压力等于或大于0.05 MPa的葡萄酒[1]。“香槟酒”是指在法国香槟省法定区域内，按照特殊工艺生产的优质起泡葡萄酒[2]。酿制起泡葡萄酒所用葡萄的最佳气候条件为温度较低的地区。与温度较高的地区相比，低温地区的葡萄成熟缓慢，芳香物质含量较高，易氧化的多酚类物质含量较低，葡萄在成熟时酸含量（特别是苹果酸含量）较高[3]。同时只有在富含矿物质的土壤，适当的雨量，适宜的温度，充足的阳光，恒定的湿度及清新的水质条件下，才能生长出适合酿造起泡葡萄酒的葡萄[4]。
对优质、高档干白葡萄酒或起泡葡萄酒的酿造而言，葡萄果肉中的香味物质和有益内含物等的有效浸提、葡萄汁的澄清和抗氧化处理等相当重要[5-6]。如果在葡萄破碎后不及时有效浸提、澄清和抗氧化处理，酒精发酵后的白葡萄酒就可能香气不足，极易混浊和颜色变褐变深，难以弥补或修复[7-8]。
在葡萄酒发酵过程中，酵母发挥着重要的作用，酵母将葡萄汁中的糖分转化成二氧化碳和酒精，促进高级醇、酯、有机酸、醛、酮等代谢物质产生，这些物质决定了葡萄酒的品质[9-10]。起泡葡萄酒的发酵分两个阶段。第一阶段是葡萄原酒的酿造，即酒精发酵；第二阶段是葡萄原酒在密闭容器（不锈钢罐或酒瓶）中的发酵，以产生所需要的CO2气体，也称为二次发酵。两个发酵阶段对酵母的要求不同。二次发酵是葡萄酒由平静酒向起泡酒发展的蜕变过程，细腻的气泡就是来自于二次发酵[11]。二次发酵是决定起泡葡萄酒风味的最关键工艺，要求操作细致精准，这样才能获得口感清新爽馥，泡沫细腻如珠、启瓶砰然有声的高档起泡葡萄酒[12]。
所以本试验从原料产地的选择、果胶酶的选择、酵母的选择、氧化的控制、二次发酵酵母的选择和二次发酵温度的控制几个方面对起泡葡萄酒的酿制工艺流程进行了优化试验，通过对比其试验效果，得出一套系统、完善、更加严格的起泡葡萄酒生产工艺技术。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
霞多丽葡萄：法国香槟产区、宁夏芦花台产区和天津蓟州区产区；果胶酶L1型和L2型、酵母（M1、M2、X1、X2）、复合抗氧化剂：法国。
1.2 仪器与设备
数显恒温水浴锅（XMTD203）：江苏科析仪器有限公司；电子天平（TD5002A）：天津天马衡基仪器有限公司；生化培养箱（HPX-L250）：上海跃进医疗器械有限公司；比重计：烟台帝伯仕自酿机有限公司；pH计（PHS-25）：上海仪电科学仪器股份有限公司；电子万用炉（DL-1）：北京市永光明医疗仪器有限公司；葡萄酒自动分析仪（WineScan FT120）：丹麦FOSS公司。
1.3 方法
1.3.1 白起泡葡萄酒工艺流程
葡萄→分选、轻压榨→调整成分→发酵→原酒→澄清→二次发酵→贮存、陈酿→除菌过滤→保压灌装
1.3.2 不同产区霞多丽葡萄的对比试验
选择9月上、中旬在天津蓟州区地区、宁夏芦花台产区和法国香槟产区采收的霞多丽葡萄以及8月下旬、9月上旬在宁夏芦花台产区采收的霞多丽葡萄进行采收糖度、酸度、糖酸比、pH值等指标的对比。
1.3.3 果胶酶澄清对比试验
果胶酶澄清试验[13]选择L1型和L2型两种果胶酶对果浆在17℃～18℃下分别澄清5、10、15 h，并分离沉淀计算出汁率，观察澄清效果。
1.3.4 酒精发酵阶段酵母的对比试验
使用遗传性状稳定的适用于起泡葡萄酒的M2酵母和用于产区干白葡萄酒的M1酵母在18℃～20℃下进行酒精发酵对比[14-15]。
1.3.5 抗氧化试验
在起泡葡萄酒中不添加抗氧化剂和添加葡萄酒复合抗氧化剂分别储存半年、一年和两年，并进行感官评价[16]。
1.3.6 二次发酵阶段酵母的对比试验
培养X1和X2两种用于起泡葡萄酒二次发酵的酵母，进行二次发酵对比并测定两种酵母的酵母数和出芽率，发酵结束后进行感官评价并测定酒精度、还原糖、总酸、挥发酸和pH值[17]。
1.3.7 二次发酵阶段不同温度的对比试验
在二次发酵阶段时控制温度在19、17、15℃进行发酵试验，发酵结束后测定酒精度、残糖、总酸、挥发酸和 CO2 压力[18]。
1.4 指标检测
总糖、还原糖、总酸、挥发酸和游离硫的测定参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；糖度采用比重计法测定；pH值使用pH计测定；酒精度的测定参照GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》；苹果酸使用FOSS葡萄酒自动分析仪测定；酵母计数使用血球计数板计数；酵母出芽率通过显微镜观察计数。
1.5 感官评价
感官评价方法参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》附录F，评价标准见表1。
表1 起泡葡萄酒评价标准
Table 1 Evaluation criterion for sparkling wine
香气 滋味 典型性色泽 澄清程度 起泡程度外观近似无色，浅黄色，禾杆黄色，绿禾杆黄色，金黄色澄清透明、有光泽、无明显悬浮物（使用软木塞封的酒允许有3个以下不大于1 mm的木渣）注入杯中时，应有细微的串珠状气泡升起，并有一定的持续性，泡沫细腻、洁白具有纯正、优雅、愉悦和谐的果香与酒香口味优美、醇正、和谐悦人，有杀口力典型完美、风格独特、优雅无缺
1.6 数据处理与分析
运用Microsoft office excel 2016进行数据整理与分析。
2 结果与分析
2.1 3个不同产区霞多丽原料的理化指标分析
根据起泡葡萄酒的特点，酿造原料要有适宜的糖酸比、苹果酸含量较高、pH值应尽量低一些。3个不同产区霞多丽原料的理化指标分析见表2。
表2 3个不同产区霞多丽原料对比情况
Table 2 Comparison of Chardonnay grapes in three different regions
产区采收时间采收糖度/（g/L）糖酸比采收酸度（以酒石酸计）/（g/L）苹果酸含量占总酸含量比例/%pH值法国香槟 9月上、中旬 165～187 15～18 11.0～14.0 50～65 2.8～3.1宁夏芦花台 8月下旬、9月上旬 175～190 17～20 8.5～12.0 55～65 3.1～3.4宁夏芦花台 9月上、中旬 190～210 20～24 7.0～10.0 50～65 3.3～3.6天津蓟州区 9月上、中旬 180～200 22～25 6.0～9.0 45～55 3.4～3.7
因此从表2各项数据可以看出，在9月上、中旬采收的法国香槟产区的霞多丽糖度为165 g/L～187 g/L，酸度为11.0g/L～14.0g/L，具有糖度低、酸度高的特点；在宁夏芦花台产区的霞多丽采收糖度为190g/L～210g/L，酸度为7.0 g/L～10.0 g/L；在天津蓟州区产区的霞多丽采收糖度为180 g/L～200 g/L，酸度为6.0 g/L～9.0 g/L；在8月下旬、9月上旬采收的宁夏芦花台产区的霞多丽糖度为175 g/L～190 g/L，酸度为8.5 g/L～12.0 g/L。与其他地区的霞多丽相比，宁夏芦花台产区的霞多丽苹果酸含量较其他地区高；蓟州区产区的霞多丽苹果酸含量最低。在9月上、中旬采收的芦花台和蓟州区霞多丽糖酸含量较相近，在8月下旬至9月上旬采收的芦花台霞多丽糖酸比在性状表现上更接近于法国香槟产区霞多丽，更适于酿造起泡葡萄酒。
2.2 两种果胶酶的澄清对比试验
根据各种果胶酶的不同特点，分别使用两种果胶酶进行对比试验：L1型果胶酶对香味物质的提取有优势。因为其主要含有果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、半纤维素酶和纤维素酶，作用于葡萄皮的多糖，得到鲜艳的色泽和芬芳的香气[19]；L2型果胶酶在酶解果胶方面有显著效果，同时增强色素浸提效果及色泽的稳定。L1型和L2型果胶酶澄清效果对比见表3。
表3 两种果胶酶澄清效果对比
Table 3 Clarification effects of two pectinases
果胶酶 酒脚情况 出汁率/% 胶体 壳聚糖5 h 10 h 5 h 10 h 15 h L1型 底子较松散 90.00 微量浑浊 浑浊 微失光 微失光 微失光L2型 底子紧密结实 92.80 微量浑浊 微量浑浊 失光 微失光 微失光15 h微量浑浊微量浑浊
从表3可以看出，L1型与L2型果胶酶的用量相同，对果汁的澄清效果基本相同；L2型果胶酶的出汁率比L1型果胶酶平均高2.8%。二者的酶解效果区别不大，从出汁率的角度考虑，选用L2型果胶酶。
2.3 酒精发酵阶段酵母的选择
M1和M2酵母的发酵状况及发酵后的理化指标及感官品评对比如表4和表5所示。
表4 两种酵母发酵后感官评价对比
Table 4 Sensory evaluation of two yeasts after fermentation
酵母 启动时间/d 发酵状况 发酵时间/d 感官评价M1 3 发酵时产生较粗大的泡沫，且较少14～17 禾杆黄色，混浊，浓郁的果香，似梨、苹果、甜瓜的香味，有酸味感，酒香深沉；呼吸后诸香明显增加，外加有类似香蕉水的气味，有水蜜桃、菠萝蜜的香味，入口甜感，酒体丰满醇厚，酸平衡协调，后味略有涩感，二氧化碳的刺舌感，余味长M2 2 细腻的白色泡沫，在发酵旺盛期，发酵液面翻腾剧烈，但泡沫仍然细腻10～12 禾杆黄色，混浊，浓郁的果香，柠檬、甜瓜香味，酒香纯正，酵母发酵香味；呼吸后浓郁的甜瓜、哈密瓜、菠萝香味，协调，入口甜感，西柚、哈密瓜味，酒体丰满醇厚，平衡协调，后味略有苦感，二氧化碳的刺舌感，余味长
表5 两种酵母酒精发酵后的理化指标
Table 5 Physicochemical indexes of two yeasts after alcoholic fermentation
M2酵母发酵的酒的香气和口感明显好于M1发酵的酒，且M2酵母发酵的酒，果香浓郁开放，酒体协调。
酵母还原糖/（g/L）酒精度/（%vol）酸度/（g/L）pH值游离硫/（mg/L）挥发酸/（g/L）M1 1.9 10.7 7.7 3.63 15 0.5 M2 1.8 10.8 7.4 3.64 14 0.4
根据M1和M2酵母的对比试验可知：M2酵母发酵产生的泡沫比M1的要细腻丰富；M2酵母的发酵速度比M1快；M2酵母产生的挥发酸比M1低；两种酵母的发酵能力都较强，残糖含量在2 g/L以下；M2酵母发酵的酒果香味突出，M1的发酵香气突出。
通过分析M1和M2酵母的发酵性能，发酵结束后的理化指标差别不大，但发酵速度和生成葡萄酒的感官品评能看出明显的差别。经过品尝小组的品评，
2.4 抗氧化剂的控制
为了达到防氧化的目的，对工艺进行改进，在酒精发酵前加入复合抗氧化剂。通过两年在不锈钢罐中控温密闭储存，在不同时间品尝对比，结果见表6。
表6 起泡葡萄酒是否添加抗氧化剂的感官指标对比
Table 6 Sensory index of sparkling wine with or without antioxidants
品尝时间 未添加抗氧化剂 添加抗氧化剂发酵后原酒 浅禾杆黄色，具有典型的品种香，酒体活泼 浅禾杆黄色，具有典型的品种香，酒体活泼储存半年后 浅禾杆黄色，具有品种香，较新鲜，酒体活泼 浅禾杆黄色，果香新鲜，品种香典型，酒体平衡储存一年后 禾杆黄色，有果香，但新鲜感欠缺 浅禾杆黄色，具新鲜的果香，品种香，酒体平衡储存两年后 禾杆黄色，有果香，但酒体略微氧化感 浅禾杆黄色，具较新鲜的果香，品种香，酒体平衡
由表6可以看出，加入抗氧化剂的原酒在长期储存的过程中能够保持新鲜的果香，而未加入抗氧化剂的原酒在储存一年后果香的新鲜感开始逐渐消失，在储存两年后酒体微氧化。从而说明抗氧化剂可选择性地去除各种导致葡萄酒褐变的物质，而不会降低葡萄酒中的芳香类和花香类物质。
2.5 二次发酵阶段酵母的选择
起泡葡萄酒的基酒具有高酒精度和低pH值的特点，在这样的困难环境下发酵，酵母的选择显得十分重要[20]。本试验选用X1和X2两款用于起泡葡萄酒二次发酵的酵母进行对比试验，试验结果如表7～表9。
表7 两种酵母培养对比
Table 7 Comparison of two yeasts culture
传代次数 X1酵母X2酵母酵母数/（细胞数/mL）酵母数/（细胞数/mL）出芽率/%第二代 3.65×108 3.20×108 6.00第三代 3.20×108 2.25×108 2.22出芽率/%5.6 6.0
表8 两种酵母发酵对比
Table 8 Comparison of two yeasts fermentation
酵母 发酵时间/d 发酵后酵母泥外观观察 感官品评X1 35 紧贴瓶壁，轻轻摇动后浮起 禾杆黄色，气泡细腻，、持久，具有甜美的热带水果香，果香、酵母香细腻优雅，酒体活泼，醇厚协调，具杀口力，余味长X2 38 酵母凝结成块状，但易离瓶壁 禾杆黄色，气泡细腻，持久度不如对照样，具有菠萝、甜瓜香，酵母香优雅浓郁，酒体醇厚协调，具杀口力
表9 两种酵母发酵后理化指标对比
Table 9 Physicochemical indexes of two yeasts after fermentation
酵母酒精度/%vol还原糖/（g/L）总酸/（g/L）挥发酸/（g/L）pH值X1 11.2 2.1 8.0 0.4 3.3 X2 11.4 2.3 7.6 0.4 3.4
从表7可以看出，X1酵母第二代酵母数为3.65×108细胞数/mL，出芽率为5.6%，第三代酵母数为3.20×108细胞数/mL，出芽率为6.0%，X1酵母生长繁殖较为稳定；X2酵母第二代酵母数为3.20×108细胞数/mL，出芽率为6.00%，第三代酵母数为2.25×108，出芽率为2.22%，X2酵母经过两代后繁殖能力大幅降低，由此看出X1酵母的繁殖能力优于X2。从表8和表9可以看出两款酵母发酵后的理化指标没有明显区别，但X1的发酵时间短，且发酵产生的气泡更加持久，发酵香也更加细腻优雅。X1酵母不仅发酵时间短，而且发酵产生的起泡和香气也优于X2酵母。
2.6 二次发酵温度的控制
对于起泡葡萄酒的二次发酵温度控制尤为重要，温度选择不佳易导致发酵提前终止，发酵不彻底。因此选择二次发酵温度19、17、15℃来进行发酵对比试验。
从表10可以看出，发酵温度为19℃时发酵时间最短，比17℃发酵时间缩短8 d，比15℃缩短了19 d。发酵时间长会造成人力、物力的大量损耗，而且容易造成酒中感染微生物。从理化指标可以看出，发酵温度低，发酵不彻底，残糖略高，压力略偏低，耗时较长，挥发酸也略偏高。从感官品评来看，19℃的发酵温度，酵母香气不够细腻，气泡比低温发酵的略显粗大。而15℃的发酵温度，酒香和发酵香没有17℃的酒复杂。
表10 不同发酵温度下二次发酵的对比
Table 10 Secondary fermentation at different fermentation temperatures
发酵温度/℃发酵时间/d酒精度/（%vol）残糖/（g/L）总酸/（g/L）挥发酸/（g/L）CO2压力/MPa 感官品评19 30 12.05 1.25 7.5 0.47 0.6 禾杆黄色，具甜瓜、菠萝的香气，并伴随着酵母香，酒体醇厚爽净，具杀口力。开启瓶塞时声音响亮、清脆，气泡洁白，气珠升起，成串珠状，持久17 38 11.96 1.29 7.6 0.46 0.6 禾杆黄色，色泽鲜明，具浓郁的热带水果香气、优雅的酒香，纯正细腻，酒体醇厚，清爽适口，具杀口力。开启瓶塞时声音响亮、清脆，气泡细腻洁白，气珠升起，小而成串，持久15 49 11.50 5.20 7.3 0.55 0.56 禾杆黄色，具优雅的桃、椴树花、菠萝的香气，发酵香、酒香细腻。酒体爽净，具杀口力。开启瓶塞时声音响亮、清脆，气泡细腻洁白，气珠升起，小而成串，持久
3 结论
本试验从原料产地的选择、果胶酶的选择、酵母的选择、氧化的控制、二次发酵酵母的选择和二次发酵的温度控制几个方面对起泡葡萄酒的酿制工艺流程进行了单因素优化试验，得出在8月下旬至9月上旬采收的宁夏芦花台产区霞多丽葡萄糖酸比在性状表现上更接近于法国香槟产区霞多丽葡萄，更适于酿造起泡葡萄酒；选择L2果胶酶澄清15 h；在酒精发酵前添加抗氧化剂可保存两年；选用M2酵母进行酒精发酵；二次发酵选用X1酵母，发酵温度为17℃。在此条件下制作的起泡葡萄酒呈禾杆黄色，色泽鲜明，具有浓郁的热带水果香气和优雅的酒香，纯正细腻，酒体醇厚，清爽适口，具杀口力。
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