句容产区鲜食葡萄外源加糖发酵的酿酒特性及其工艺优化

于立志1,2,黎欣瑶1,盛玉萍3,苏悦1,曾妮妮1,马永昆2*

(1.武夷学院茶与食品学院,福建 武夷山 354300;2.江苏大学食品与生物工程学院,江苏 镇江 212013;3.上海悦派食品有限公司,上海 201404)

摘 要:为探索外源加糖发酵对鲜食葡萄酿酒特性的影响,以句容产区两种主栽鲜食葡萄巨峰和夏黑为原料,采用3 种商业酿酒酵母进行加糖发酵试验。首先筛选最适酿酒的鲜食葡萄品种和商业酿酒酵母,然后在酵母接种量、发酵温度、糖度等单因素试验基础上,采用Box-Behnken 中心组合设计原理,利用响应面法优化发酵的工艺参数。结果表明:巨峰葡萄和DV10 商业酿酒酵母分别为最适的鲜食葡萄品种和酿酒酵母;响应面回归方程与试验结果拟合性好,模型可靠;优化得到的最佳发酵参数为酵母接种量0.10%、发酵温度21.5 ℃、糖度22.9%,该条件下所得酒液酒精度为11.67% vol。

关键词:句容产区;鲜食葡萄;糖度调整;发酵;工艺优化

葡萄为葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis L.)植物的果实,其营养丰富、香气浓郁,富含糖、有机酸、维生素C、多酚等[1]。根据葡萄自身品性和主要用途的不同,分为鲜食和酿酒两类,目前全世界75%以上的葡萄用于酿造葡萄酒,其他主要用于鲜食、制汁、制干、制酱等[2]。与酿酒葡萄品种相比,鲜食葡萄具有含糖低、香气前体物质含量少等特点,但其分布广泛,产量高,在全国各鲜食葡萄产区,均有利用鲜食葡萄进行自酿葡萄酒的传统,并作为特产或旅游产品进行销售[3-4]

本课题组前期研究和相关文献表明,以鲜食葡萄为原料,按照传统葡萄酒酿造工艺所得的葡萄酒产品往往存在酒精度低、香气不协调、口感寡淡等缺陷[5-7],并不符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》的要求,因此亟须探索改善鲜食葡萄酿酒品质的工艺技术。全国酿酒标准化技术委员会葡萄酒分技术委员会关于征求葡萄酒国家标准修订意见的通知中,要求各单位特别注意“发酵工艺中是否允许加糖?添加量?理由?”这一问题[8]。近年来关于加糖发酵提高发酵酒液酒精度,改善品质的研究增多,谢克林等[9]研究鲜食葡萄‘藤稔’添加外源可发酵糖对葡萄酒挥发性化合物的影响,结果表明添加不同可发酵糖发酵的葡萄酒的关键香气物质有显著差别。徐培培[10]研究加糖发酵对鲜食葡萄酒液品质的影响,发现酒液品尝得分与加糖量、酒精度、酒液糖含量呈正相关,酒液品质与果实含糖量呈正相关。谢琦等[11]以葡萄品种‘媚丽’为研究对象,探究不同外源糖添加量对葡萄酒品质的影响,优选利于葡萄酒品质的外源糖添加比例。因此鲜食葡萄外源加糖发酵成为改善酒液品质的重要工艺手段之一。

目前以鲜食葡萄为原料加工葡萄酒仅处于简单的家庭自酿阶段,提升发酵酒液品质的相关研究还不够充分。句容市是江苏省最大的鲜食葡萄产区,已具有完善的鲜食葡萄标准化种植技术并建立起全国鲜食葡萄标准化示范园[12-13],并于2017 年被批准成为鲜食葡萄地理标志保护产品[14]。本研究以该产区主栽的两种鲜食葡萄品种巨峰和夏黑为原料,探索加糖发酵对其发酵酒液品质的影响,筛选最佳的葡萄品种和商业酿酒酵母,并优化发酵工艺,以期为鲜食葡萄酿酒的品质改善提供理论依据,促进产业良性发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜食葡萄为巨峰和夏黑品种,采自江苏省句容市某标准化葡萄种植园,采用避雨架棚和套袋种植技术,充分成熟,无病害腐烂,糖酸比分别为38.78 和37.12。

蔗糖(食品级):北京古松经贸有限公司二分公司;果胶酶(食品级,酶活≥150 U/g):天津利华酶制剂技术有限公司;活性干酵母LALVIN-71B、LALVIN-DV10:上海杰兔工贸有限公司;活性干酵母ACTIFLORE-F5:天津盛丰商贸有限公司;焦亚硫酸钾(食品级):上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-1600 紫外可见分光光度计:北京瑞利分析仪器有限公司;PHS-3TC 型数显酸度计:上海天达仪器有限公司;BK-506 手持糖量计:成都泰华光学仪器有限公司;SPX-250B-G 数显生化培养箱:上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.3 方法

1.3.1 鲜食葡萄酒酿造工艺流程

参照文献[15]并稍作修改,采用低温发酵技术确定本研究的工艺流程为鲜食葡萄→破碎→酶解→成分调整→主发酵→分离酒液→后发酵→下胶澄清→灭菌→灌装。

1.3.2 葡萄品种和酿酒酵母筛选

取等量的巨峰和夏黑葡萄原料,在卫生条件良好的实验室中破碎,加入0.35% 果胶酶,于40 ℃水浴中酶解40 min,待自然冷却后,调整糖分含量至22%,按体积比分别添加0.10%已活化好的3 种商业活性酿酒干酵母71B、DV10 和F5,活化温度与待发酵醪液的温差小于10 ℃,活化时间控制在30 min 内,于21 ℃下发酵,发酵期间适度搅拌,发酵7 d 后分离酒液,然后置于18 ℃后发酵15 d,测定6 种葡萄酒样品的酒精度、残糖和可滴定酸含量,同时结合感官评定,确定最终结果。

1.3.3 理化指标测定

残糖、可滴定酸含量按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》测定;酒精度按照GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中密度瓶法测定。

1.3.4 感官评定方法

选取12 名(6 男、6 女)经过培训的具有果酒品评经验的感官评定员,采用观察、闻香和品尝的方法,进行感官评定,综合打分并取平均分作为最终感官评分。感官评价标准见表1。

表1 鲜食葡萄发酵酒液感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria of wine fermented with table grapes

指标色泽(5 分)澄清度(5 分)评价标准具有鲜食葡萄的自然色泽,呈玫瑰红、橙红具有鲜食葡萄的自然色泽,呈浅红色色泽暗淡暗淡无光泽澄清透明,无沉淀澄清透亮,无明显沉淀较透明,有少许沉淀透明性差,沉淀较多评分5 3<5 2~<3 0~<2 5 3<5 2~<3 0~<2

续表1 鲜食葡萄发酵酒液感官评价标准
Continue table 1 Sensory evaluation criteria of wine fermented with table grapes

指标香气(30 分)滋味(40 分)典型性(20 分)评价标准浓郁的鲜食葡萄自然果香,酒香突出具有鲜食葡萄的果香,酒香纯正鲜食葡萄果香较淡,酒香不突出刺激性气味,无鲜食葡萄果香酒体柔和丰满,口感醇厚协调酒体较丰满,口感较柔和酒体较轻,口感略显粗糙口感粗糙典型性完美、风格和谐典型性突出、风格较和谐典型性不突出无典型性评分25~30 20~<25 10~<20 0~<10 30~40 20~<30 10~<20 0~<10 15~20 10~<15 5~<10 0~<5

1.3.5 鲜酿葡萄酒发酵工艺条件的单因素试验

在预试验的基础上,确定影响鲜食葡萄发酵工艺的因素及水平。

1.3.5.1 酵母接种量

取等量巨峰葡萄样品,在卫生条件良好的实验室中常温下破碎,按体积比添加0.35% 的果胶酶,于40 ℃水浴中酶解40 min,待自然冷却后,将发酵醪液调糖度至22%,按体积比添加0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的DV10 活性干酵母到发酵醪液中,分别于21 ℃发酵,发酵期间适度搅拌,发酵7 d 后分离酒液,测定酒精度,并结合感官评定探讨酵母接种量对鲜食葡萄发酵酒液的影响。

1.3.5.2 发酵温度

按体积比添加0.10%的DV10 活性干酵母到5 份葡萄发酵醪液中,分别于12、15、18、21、24、27 ℃发酵,其他条件同1.3.5.1。

1.3.5.3 糖度

将葡萄发酵醪液的糖度分别调整至14%、16%、18%、20%、22%、24%,按体积比添加0.10%的DV10 活性干酵母到5 份葡萄发酵醪液中,其他条件同1.3.5.1。

1.3.6 主发酵工艺条件的响应面优化试验

在发酵工艺参数单因素试验的基础上,根据Box-Behnken 中心设计原理,以酵母接种量(A)、发酵温度(B)、糖度(C)为影响因子,以发酵酒液酒精度(Y)为响应值,采用响应面法优化发酵参数。

1.4 数据分析处理方法

试验重复3 次,采用OriginPro 2021 软件进行数据制图,利用Design-Expert 8.0.6 软件进行响应面设计和结果分析。

2 结果与分析

2.1 葡萄品种和商业酿酒活性干酵母的确定

巨峰和夏黑同属鲜食葡萄,且生理上存在亲缘关系,但两个葡萄品种在外形、糖分、色泽和风味等方面有较大差异,为酿造出优质葡萄酒,对鲜食葡萄原料的筛选很有必要。表2 为两种鲜食葡萄经过3 种商业酿酒活性干酵母发酵后葡萄酒液的理化指标及感官评分。

表2 3 种酿酒酵母发酵的6 种鲜酿葡萄酒的理化指标和感官评分
Table 2 Physico-chemical properties and sensory scores of six kinds of table grape wine brewed by three Saccharomyces cerevisiae strains

注:同列不同小写字母表示不同酒样间差异显著(p<0.05)。

品种巨峰夏黑酵母71B DV10 F5 71B DV10 F5残糖含量/(g/L)6.91±1.23bc 6.49±0.34c 8.13±1.82a 7.33±0.98b 8.50±0.76a 7.72±1.02ab可滴定酸含量/(g/L)9.88±1.84b 9.14±0.99c 9.70±1.63b 10.09±1.64ab 11.22±2.16a 10.99±1.63a酒精度/%vol 11.05±1.57a 11.53±2.02a 10.53±1.63b 10.81±0.84ab 10.23±1.74c 10.47±2.01bc感官评分89.23±4.67b 93.25±6.37a 81.57±4.38d 84.72±6.83c 87.38±7.77bc 85.68±8.84c

由表2 可知,6 种发酵葡萄酒样品,在发酵结束后,巨峰葡萄经DV10 酵母发酵后酒精度最高,残糖最低,但与巨峰经71B 发酵后酒液无显著差异(p>0.05);可滴定酸最低,感官评分最高,且与其他样品差异显著(p<0.05)。综合考虑选择巨峰作为鲜食葡萄酿酒的葡萄品种,DV10 作为最佳酿造酵母,其转化糖的能力最高,且可能还有一定的降酸能力。

2.2 鲜食葡萄酒主发酵工艺条件的单因素试验结果

2.2.1 酵母接种量对鲜食葡萄酒发酵效果的影响

酵母接种量对鲜食葡萄酒发酵效果的影响见图1。

图1 酵母接种量对鲜食葡萄酒发酵效果的影响
Fig.1 Effect of different yeast inoculum sizes on fermentation results of table grape wine

由图1 可知,当发酵液中营养成分一定时,酵母接种量过少,糖分不能被完全发酵,造成发酵液酒精含量低,残糖偏高;接种量过多,酵母菌繁殖过旺,本身需要消耗大量的糖分和营养物质,酒精含量降低,且发酵液有明显酵母味,感官评分较低,故接种量选0.08%~0.12%进行后续试验。

2.2.2 发酵温度对鲜酿葡萄酒发酵效果的影响

发酵温度对鲜酿葡萄酒发酵效果的影响见图2。

图2 发酵温度对鲜酿葡萄酒发酵效果的影响
Fig.2 Effect of different fermentation temperature on fermentation results of table grape wine

发酵温度影响微生物的生长和代谢过程,从而影响发酵酒液的酒精含量和品质。由图2 可知,酒精度随着发酵温度的升高而增加,这是因为温度低时糖分不能被酵母充分利用,致使酒精含量较低,此时酵母代谢活动弱,发酵速度慢,降糖速率低;当发酵温度高于21 ℃时,酒精产量降低且口感粗糙,这是由于温度升高时,酵母快速繁殖,产生大量呼吸热,品温急剧升高,酵母会提前老化导致酒精产量降低,还可能引起发酵液污染其他微生物致使口感变差[16]。此外低温使得发酵过程缓慢,芳香物质挥发较弱,有助于保持果酒的香气和发酵过程中风味物质的保留,同时可减少酵母在温度过高时副产物的产生。故发酵温度选18~24 ℃进行后续试验。

2.2.3 糖度对鲜食葡萄发酵效果的影响

糖度对鲜食葡萄发酵效果的影响见图3。

图3 糖度对鲜食葡萄发酵效果的影响
Fig.3 Effect of sugar content on fermentation results of table grape wine

由图3 可知,随着糖度增加至22% 时,产酒精速度增大,当糖度增大至24%时,产酒精速度反而下降。这是由于在一定范围内,糖度增加时,酿酒酵母可利用的碳源增加,有助于提高酒精度,但高糖度导致发酵液渗透压增加,影响酵母菌的生长代谢。因此,为保证发酵酒液酒精体积分数及感官品质,同时避免过高糖度对酵母菌繁殖的抑制作用,选糖度20%~24% 进行后续试验。

2.3 Box-Behnken 中心设计试验及响应面法优化

2.3.1 响应面试验设计方案及结果

在单因素试验基础上,根据Box-Behnken 的中心设计原理,设计三因素三水平的试验见表3,试验设计方案及结果见表4。共17 个试验点,其中12 个为析因点,5 个为零点,析因点为自变量取值在ABC 所构成的三维顶点,零点为区域的中心点。

表3 Box-Behnken 试验因素和水平
Table 3 Factors and levels in Box-Behnken design

水平-1 0 1因素A 酵母接种量/%0.08 0.10 0.12 B 发酵温度/℃18 21 24 C 糖度/%20 22 24

表4 Box-Behnken 设计方案及结果
Table 4 Results of Box-Behnken design

序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A0 0 1 1 0 0-1 0 0 0-1 0 0-1 1-1 1 B-1 0 0-1 0 0-1 1 0-1 1 0 1 0 1 0 0 C-1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0-1-1 0 1-1 Y/%vol 10.7 11.6 11.5 11.3 11.6 11.7 11.1 11.6 11.8 11.2 11.2 11.7 10.8 10.5 11.2 11.4 11.0

2.3.2 模型的建立及显著性检验

采用Design-Expert 8.0.6 软件对表4 中鲜食葡萄发酵酒液的酒精度与各因素进二次多项式回归拟合,得到Y=11.68+0.10A+0.062B+0.34C-0.050AB-0.10AC+0.075BC-0.23A2-0.25B2-0.35C2。方差分析见表5。

表5 回归模型方差分析
Table 5 Analysis of variance on regression model

注:**为影响极显著(p<0.01);*为影响显著(p<0.05)。

方差来源模型A B C AB AC BC A2 B2 C2残差失拟纯误差总和自由度9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 3 4 16平方和2.22 0.08 0.031 0.91 0.01 0.040 0.022 0.22 0.27 0.52 0.081 0.053 0.028 2.30均方0.25 0.08 0.031 0.91 0.01 0.04 0.022 0.22 0.27 0.52 0.012 0.018 0.007 F 值21.42 6.96 2.72 79.24 0.87 3.48 1.96 18.95 23.34 45.49 2.5 p 值0.003 0.033 5 0.143 2<0.000 1 0.382 1 0.104 4 0.204 6 0.003 3 0.001 9 0.000 3 0.198 5显著性***********

由表5 可知,模型极显著(R2=0.965 0),模型的调整确定系数R2Adj=0.91,说明该模型能解释91% 的响应值变化,拟合程度好;失拟项不显著(p>0.05),说明试验所得二次回归方程能很好地对鲜食葡萄酒发酵后的酒精度进行拟合和预测。此外,模型的一次项A 影响显著,C 影响极显著,B 影响不显著。二次项A2B2C2 影响极显著,表明各因素对鲜食葡萄发酵酒液的酒精度影响不是简单的线性关系。

2.3.3 响应面分析与参数优化

响应面图是响应值对各试验因素所构成的三维空间曲线图,可以直接反映各因子对响应值影响的大小,曲面越陡峭,则表明该因素对试验结果影响越大,反之越小。等高线图则可以反映出各因素效应强弱的大小,椭圆形表示两因素交互作用显著,而圆形则与之相反[17]。根据2.3.2 中回归方程得出各因素与响应值间的响应面和等高线见图4。

图4 各因素交互作用对发酵酒液品质的影响
Fig.4 Influence of interaction between influence factors on quality of fermented wine

由图4 可知,各因素对响应值影响主次顺序为糖度(C)>酵母接种量(A)>发酵温度(B)。糖度对酒精度的影响最大,表现为曲线较陡,沿糖度轴向响应值变化幅度大;发酵温度对酒精度影响最小,表现为曲线较平滑,沿发酵温度轴向响应值变化幅度小。随着接种量的增加和发酵温度的升高,酒精度升高,而当两因素在高水平时酒精度趋于下降,当糖度增加时,酒精度增加程度较平缓,糖度过高酒精度略有下降,说明糖度、接种量、发酵温度对酒精度的影响不同,这也与单因素试验的结果相吻合。

为了确定最佳响应值的因素水平组合,对该回归方程进行一阶求导,得到在试验的因素水平范围内最佳的发酵条件为糖度22.9%、酵母接种量0.1%、发酵温度为21.37 ℃,鲜酿葡萄酒的酒精度预测值为11.78% vol。由于试验的可行性,考虑到实际操作,将发酵工艺参数适当调整为发酵温度21.5 ℃、酵母接种量0.10%、糖度22.9%。

2.3.4 最佳发酵工艺参数的验证

为了检验该模型的可靠性,按上述优化条件的修正参数进行鲜酿葡萄酒发酵试验(n=3),以检验响应面法所得结果的可靠性。得到鲜酿葡萄酒的酒精度为11.67% vol,与预测值相差0.93%。因此,通过响应面优化得到的鲜酿葡萄酒发酵工艺参数准确可靠,所得数学模型准确可靠,具有一定实用价值。

3 讨论

原料葡萄的优劣决定葡萄酒品质的好坏[18],与酿酒葡萄相比,鲜食葡萄糖度和酸度均较低,且其品质和风味因不同产区的气候条件和栽培措施而异[19]。以常规鲜食葡萄品种为原料加工酿造葡萄酒,尚有一定的争议。但现阶段随着旅游观光农业的发展,各葡萄产区均利用鲜食葡萄发酵酿酒并作为旅游观光产品进行销售,因此开展鲜食葡萄发酵酒的研究具有一定的现实意义。

加糖发酵作为改善葡萄酒品质的手段之一,不同糖种类对发酵葡萄酒的品质有不同影响。葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖这4 种外源可发酵糖对鲜食葡萄发酵酒液的关键香气物质有不同的影响,添加葡萄糖改善了葡萄酒的植物香和果香,风味强度最大,添加果糖和蔗糖改善了葡萄酒的青草香、花香、甜香和果香,添加麦芽糖改善了葡萄酒的花香、酯香、果香和甜香[9]。但由于蔗糖价格低廉且易得,在鲜食葡萄自酿实践中也多采用蔗糖作为外源糖源[20]。刘帅等[21]、唐婉莹等[7]和徐培培[10]也均采用蔗糖作为糖度调整的糖种类,这与本研究的方向一致。

葡萄酒的品质还受到酿酒微生物的影响。刘晓柱等[22]以阳光玫瑰葡萄为原料进行自然发酵,筛选出1 株适合该品种发酵特性的酿酒酵母,并进行后续加糖发酵,所得酒液优于商业酵母发酵的酒液。本研究只采用商业活性干酵母进行发酵,因此还需后续试验,筛选适合句容产区巨峰葡萄品种发酵的专用酵母。

4 结论

本试验选用句容葡萄产区主栽的巨峰和夏黑两种鲜食葡萄品种,利用相同的工艺参数,通过3 种商业酵母进行发酵,筛选确定巨峰葡萄和Lalvin DV10 商业酿酒活性干酵母分别为酿造葡萄酒较优的品种和酿酒酵母。

在单因素试验基础上,采用响应面法优化了巨峰葡萄发酵的工艺参数,以发酵酒液酒精度为响应值建立了发酵工艺参数的二次多项式回归模型,回归模型的决定系数达极显著水平,与实际情况较吻合,反映了各发酵因素对发酵酒液品质的影响。优化得到的最佳发酵参数为酵母接种量0.10%、发酵温度21.5 ℃、糖度22.9%,该条件下所得发酵酒液酒精度为11.67% vol。

参考文献:

[1] 袁宇尧.鲜食葡萄采后二氧化硫(SO2)积累及其对花色苷降解和风味物质的影响[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2022.YUAN Yuyao. Sulfur dioxide (SO2) accumulation in postharvest table grapes and its effects on anthocyanin degradation and flavor[D].Urumqi:Xinjiang Agricultural University,2022.

[2] 都晗,梁艳英,王鑫,等.酿酒和鲜食葡萄酿造起泡葡萄酒品质差异研究[J].中国酿造,2018,37(12):22-27.DU Han, LIANG Yanying, WANG Xin, et al. Quality difference in sparkling wines fermented by wine grape and table grape[J]. China Brewing,2018,37(12):22-27.

[3] 邱智军,陈艳楠,原江锋,等.自酿葡萄酒香气成分的多萃取方法分析[J].河南科技大学学报(自然科学版),2022,43(5):77-83,9.QIU Zhijun, CHEN Yannan, YUAN Jiangfeng, et al. Analysis of multiple extraction methods for aroma of home-brewed wine[J].Journal of Henan University of Science and Technology (Natural Science),2022,43(5):77-83,9.

[4] 刘海纯,杨冬梅,李俊年,等.加糖对自酿葡萄酒理化性质的影响[J].吉首大学学报(自然科学版),2017,38(5):83-87.LIU Haichun, YANG Dongmei, LI Junnian, et al. Effects of sugaring on the physicochemical properties of home-brewed wine[J].Journal of Jishou University(Natural Sciences Edition),2017,38(5):83-87.

[5] 于立志. 鲜酿葡萄酒加工工艺及其酿造过程中香气变化的研究[D].镇江:江苏大学,2015.YU Lizhi. Study on the processing technology of table grape wine and changes of aroma components during its brewing[D].Zhenjiang:Jiangsu University,2015.

[6] 黄静.鲜食葡萄酿酒特性及葡萄酒品质的研究[D].石河子:石河子大学,2014.HUANG Jing. Research of winemaking characters and wine quality of table grapes[D].Shihezi:Shihezi University,2014.

[7] 唐婉莹,陈环,赵敏,等.9 种鲜食葡萄酿制葡萄酒的品质研究[J].中国酿造,2020,39(3):43-46.TANG Wanying,CHEN Huan,ZHAO Min,et al.Wine quality with nine cultivars of table grape[J].China Brewing,2020,39(3):43-46.

[8] 全国酿酒标准化技术委员会葡萄酒分技术委员会.关于征求葡萄酒国家标准修订意见的通知[EB/OL].(2015-09-17)[2023-11-18].http://down.foodmate.net/info/sort/1/6563.html.Wine Sub-Technical Committee of National Oenological Standardization Technical Committee. Notice on soliciting opinions on the revision of national standards for wine[EB/OL].(2015-09-17)[2023-11-18].http://down.foodmate.net/info/sort/1/6563.html.

[9] 谢克林,冯涛,庄海宁,等.外源可发酵糖对葡萄酒挥发性化合物的影响[J].食品科学,2016,37(18):113-119.XIE Kelin,FENG Tao,ZHUANG Haining,et al.Influence of different exogenous fermentable sugars on volatile compounds of wine[J].Food Science,2016,37(18):113-119.

[10] 徐培培.加糖发酵对鲜食葡萄品种酒液品质的影响研究[D].重庆:西南大学,2013.XU Peipei. Studies on the influence of chapitalization in the fermentation of table grape cultivars[D].Chongqing:Southwest University,2013.

[11] 谢琦,何媛,王婉妮,等. 外源糖对‘媚丽’葡萄酒发酵品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒,2023(5):94-102.XIE Qi, HE Yuan, WANG Wanni, et al. Effects of exogenous sugar on flavor quality of ′Meili′ Wine[J]. Sino-Overseas Grapevine &Wine,2023(5):94-102.

[12] 于立志,马永昆,张龙,等.GC-O-MS 法检测句容产区巨峰葡萄香气成分分析[J].食品科学,2015,36(8):196-200.YU Lizhi, MA Yongkun, ZHANG Long, et al. Analysis of aroma composition of Kyoto grape from Jurong by GC-O-MS[J]. Food Science,2015,36(8):196-200.

[13] 镇江市市场监督管理局. 地理标志产品丁庄葡萄:DB3211/T 1001—2019[S].北京:中国标准出版社,2020.Zhenjiang City Market Supervision Administration. Product of geographical indication Dingzhuang Grapes:DB3211/T 1001—2019[S].Beijing:China Standard Press,2020.

[14] 孔维府,窦心悦,曲绎霖,等.葡萄与葡萄酒地理标志在中国的发展状况分析[J].中外葡萄与葡萄酒,2023(5):117-126.KONG Weifu, DOU Xinyue, QU Yilin, et al. Analysis on development of geographical indications on grape and wine in China[J].Sino-Overseas Grapevine&Wine,2023(5):117-126.

[15] MASSERA A, ASSOF M, SARI S, et al. Effect of low temperature fermentation on the yeast-derived volatile aroma composition and sensory profile in Merlot wines[J].LWT-Food Science and Technology,2021,142:111069

[16] JOHNSON N A N, EKUMAH J N, MA Y K, et al. Optimization of fermentation parameters for the production of a novel selenium enriched mulberry (Morus nigra) wine[J]. LWT-Food Science and Technology,2023,178:114608.

[17] AKPABLI-TSIGBE N D K, OSABUTEY J, MINTAH B K, et al.Cleavage of macromolecule (protein/polysaccharide)-phenolic bond in soybean cell wall through Lactobacillus casei and Lactobacillus helviticus mixed culture solid-state fermentation for chlorogenic acid extraction[J].Food Bioscience,2023,55:102903.

[18] 李彦彪,马维峰,贾进,等.河西走廊不同产地‘赤霞珠’酿酒葡萄果实品质评价[J].西北植物学报,2021,41(5):817-827.LI Yantian, MA Weifeng, JIA Jin, et al. Evaluation on fruit quality of Cabernet Sauvignon wine grapes from different producing areas in Hexi Corridor[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2021,41(5):817-827.

[19] 李娜.户太8 号桃红葡萄酒关键香气物质及其呈香机制研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2022.LI Na.Study on key aroma compounds and aroma formation mechanism of hutai-8 rose wine[D].Yangling: Northwest A & F University,2022.

[20] 高胜.自酿葡萄酒部分品质性状及工艺研究[D].扬州:扬州大学,2017.GAO Sheng. Research on partial quality character and craft of brewed wine[D].Yangzhou:Yangzhou University,2017.

[21] 刘帅,王志磊,周世斌,等.适合鲜食葡萄酿酒的酵母筛选及其发酵特性研究[J].食品与发酵工业,2023,49(22):110-118.LIU Shuai, WANG Zhilei, ZHOU Shibin, et al. Screening and study of yeast for table grape winemaking[J]. Food and Fermentation Industries,2023,49(22):110-118.

[22] 刘晓柱,李银凤,张远林,等.鲜食葡萄来源酵母菌的鉴定及其酿造学特性分析[J].中国酿造,2021,40(3):48-53.LIU Xiaozhu, LI Yinfeng, ZHANG Yuanlin, et al. Identification and enology characteristics of yeast strain from table grape[J].China Brewing,2021,40(3):48-53.

Winemaking Characteristics and Process Optimization of Sugar-Added Fermentation of Table Grapes from Jurong District

YU Lizhi1,2,LI Xinyao1,SHENG Yuping3,SU Yue1,ZENG Nini1,MA Yongkun2*
(1.College of Tea and Food Science,Wuyi University,Wuyishan 354300,Fujian,China;2.School of Food and Biological Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu,China;3.Shanghai Yuepai Food Co.,Ltd.,Shanghai 201404,China)

Abstract:To explore the influence of sugar-added fermentation on the winemaking characteristics of table grapes,two table grape main cultivars,Kyoho and Summer Black,from the Jurong District,were used as raw materials,and three kinds of commercial Saccharomyces cerevisiae strains were employed to carry out sugaradded fermentation experiments. The table grape cultivar and commercial winemaking yeast most suitable for winemaking were screened at first. Then,based on single-factor experiments of the yeast inoculum size,fermentation temperature,and sugar content,the fermentation process parameters were optimized by response surface methods based on the principles of the Box-Behnken central combinatorial design. The results showed that Kyoho grape and DV10 commercial Saccharomyces cerevisiae were the best winemaking grape cultivar and yeast,respectively. The response surface regression equations fitted well with the experiment results,and the model was reliable. Optimal fermentation parameters were yeast inoculum size of 0.10%,fermentation temperature at 21.5 ℃,and sugar content of 22.9%,and the resulting alcoholicity of the wine under these conditions was 11.67% vol.

Key words:Jurong District;table grape;sugar content adjustment;fermentation;process optimization

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2024.19.015

基金项目:福建省大学生创新创业训练计划项目(S202310397073);福建省自然科学基金项目(2022J011199)

作者简介:于立志(1986—),男(汉),讲师,博士研究生,研究方向:食品风味化学。

*通信作者:马永昆(1963—),男(汉),教授,博士,研究方向:小浆果精深加工、食品风味化学及感官评价。

引文格式:

于立志,黎欣瑶,盛玉萍,等.句容产区鲜食葡萄外源加糖发酵的酿酒特性及其工艺优化[J].食品研究与开发,2024,45(19):106-112.

YU Lizhi,LI Xinyao,SHENG Yuping,et al. Winemaking Characteristics and Process Optimization of Sugar-Added Fermentation of Table Grapes from Jurong District[J].Food Research and Development,2024,45(19):106-112.

加工编辑:王雪

收稿日期:2023-12-22