青梅酒发酵工艺的研究（发酵罐）
摘 要：广东省普宁市是中国青梅之乡，拥有丰富青梅资源。本研究采用普宁市高浦青梅为原料，以 laffort ac 酵母为发酵菌种，通过单因素试验和响应面法优化试验，对青梅酒发酵工艺进行了研究，结果表明：当青梅汁起始糖度为 22%，发酵温度为 20℃，ph 为 5.0，酵母接种量为 0.8g/l 时，发酵 12d 后，将原酒置于 13℃后发酵 90d，可以获得一种酒液呈浅金黄色，具有浓郁青梅果香，酒体丰满，口感纯正的青梅酒。青梅（prunus mume sieb.et zucc.）又名“酸梅”、“干枝梅”，是一种蔷薇科樱桃属植物梅。青梅营养丰富含有多种氨基酸及人体所需的多种微量元素如锰、铁等。青梅富含柠檬酸等有机酸具有增进食欲、恢复体力、消除疲劳等功效。同时能改善便秘，安神，解烦。有药食两用的特点。
我省普宁市是的“中国青梅之乡”，总产量、出口量均居全国县（市）级。由于青梅加工技术相对滞后，制约了当地经济的进一步发展。市场上大多数青梅酒为甜酒，采用酒精浸泡加糖工艺制备。甜酒的含糖量很高，香味不足，而发酵型青梅酒品种还较少，亟待开发。本实验以普宁青梅为原料，对发酵型青梅酒工艺进行研究， 以满足青梅酒发酵技术的市场需求， 为我国青梅产业健康发展提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试剂材料
青竹梅；laf-fort ac；柠檬酸钾、焦亚硫酸钾、khco3为食品级；3，5-二硝基水杨酸、 氢氧化钠、丙三醇、葡萄糖、浓盐酸均为分析纯。
1.2 仪器与设备
alc-210.4 分析天平；722g 可见分光光度计；hpx-250bs-ii 恒温恒湿箱。
1.3 试验方法
1.3.1 操作要点和主要工艺参数
挑选、清洗：挑选 8-9 成熟、无病虫害、无腐烂青梅、 果实饱满， 一般以果皮色泽呈绿色微黄为,果面域毛脱落呈现光泽,肉质脆,稍苦湿,具有青梅果的芳香味为原料，用清水把果皮上的泥土、杂质清洗干净。原料的优劣直接影响最终青梅酒的质量，尤其对青梅酒的色泽和酒体影响较大。
调整成分： 向青梅汁中添加冰糖和质量比 1∶1的柠檬酸钾、 碳酸氢钾， 使可溶性固形物含量达到18-26%，ph=3.5-5.5。将青梅汁迅速加热到 100℃左右，保持 1min 进行高温瞬时杀菌，杀菌后尽量避免与空气直接接触。
陈酿：主发酵结束后进入后酵阶段，通过倒酒，将底部大量的沉淀与汁液分离。
1.3.2 试验的分析方法
可溶性固形物含量：gb/t 12143-2008 的折光计法ph 值测定：gb/t 10468-1989 的电位差法还原糖、总糖测定：dns 法，由葡萄糖浓度与吸光度的实验数据绘制的标准曲线。酒精度测定：gb/t 15038-2006 的酒精计法。
1.3.3 工艺流程
1.4 发酵工艺研究
发酵初始 ph 值的确定：调整青梅汁分别至 ph3.5，ph 4.0，ph 4.5，ph 5.0，ph 5.5， 初始糖度22%，接种量为 0.8g/l 活性，温度为 24℃。定时测定发酵液的还原糖含量，发酵 12d 后进行青梅酒理化分析与感官评定， 根据实验结果确定较适宜的ph 值。
初始糖度的确定： 起始糖度分别调整为 18%，20%，22%，24%，26%， 选择由上述试验确定的较适宜 ph，接种量为 0.8g/l 活性，温度为 24℃条件下发酵。定时测定发酵液的还原糖含量，12d 后进行理化分析与感官评定，根据实验结果确定较适宜的起始糖度。
接种量的确定：按照上述试验确定的果汁起始浓度和起始 ph， 分别按接种量为 0.2g/l，0.5g/l，0.8g/l，1.1g/l，1.4g/l 添加活性， 其他发酵条件同前。定时测定发酵液的还原糖含量，12d 后进行理化分析与感官评定，根据实验数据确定适宜的接种量。
发酵温度的确定：按照上述试验确定的果汁起始浓度、ph 值和接种量， 分别控制发酵温度为16℃，20℃，24℃，28℃，32℃下，定时测定发酵液的还原糖含量，12d 后进行理化分析与感官评定。根据实验数据确定较适宜的发酵温度。单因素试验完成后，再运用 design-expert 软件进行响应面分析对发酵条件优化。
后发酵： 将经过 12d 发酵的青梅酒， 分别置于7℃，13℃，20℃三个不同温度下进行后发酵，三个月后进行酒精度、总糖测定，同时进行原酒感官评定。
2 结果与分析
2.1 初始 ph 值的确定
不同 ph 值条件下发酵过程的降糖情况不同。五个初始 ph 值在发酵过程中，降糖的情况基本一致。具体表现为，还原糖含量在 0-2d 下降速度缓慢，但是第 3d 后下降速度明显加快，到了第 10d 几乎趋于平缓。在初始 ph 3.5、4.0时，发酵不够，残糖较多；初始 ph 4.5、5.0、5.5时，发酵较，残糖较少。此外结合感官评价分析，初始ph 为 4.5-5.5 时青梅酒酸度适中，其中初始 ph为4.5 时青梅酒体丰满，协调，余味悠长。综上所述，初始 ph 范围在 4.5-5.5 比较适宜。
2.2 初始糖度的确定
起始糖度为 18%，20%，22%，24%还原糖下降速度比较快，且酒度对糖度的增加而提高，主发酵时间缩短了 2d。 最终醪液的残糖含量较低。
而起始糖度为26%还原糖下降速度缓慢。此外结合感官评价，起始糖度为 18%和 26%醪液香气淡薄，果香不突出。综上所述，起始糖度在 20-24%比较适宜。
2.3 接种量的确定
随着接种量从 0.2g/l 增加至 1.4g/l，醪液开始主发酵时间逐渐减少。 在 0.2g/l 接种量时，还原糖下降速度缓慢，且发酵不，导致残糖量偏高。0.5g/l，0.8g/l，1.1g/l 接种量时，还原糖下降速度适中，发酵过程平稳，发酵。在 1.4g/l 接种量时，还原糖下降速度快，发酵程度较剧烈，醪液的酒精度偏低， 但有一股酵母味。 此外结合感官评价，0.5g/l，0.8g/l，1.1g/l 接种量时，青梅酒醇厚，香气良好，余味悠长。综上所述，接种量在 0.5-1.1g/l 比较适宜。
2.4 发酵温度的确定
随着发酵时间的进行，还原糖降低， 酒精度上升。16℃时还原糖下降速度较慢，发酵周期较长，导致最终酒精度较低，残糖较多。
20-24℃时，还原糖下降速度快 ，发酵 ，残糖较低。超过 28℃后，温度过高，酵母代谢旺盛，代谢产物生成过多，影响酒的质量，酵母易提前衰老和死亡。此外结合感官评价，16℃，20℃，24℃时醪液香气浓郁酒体丰满、醇厚，口感纯正；而 28℃、32℃时醪液香气淡薄，口感粗糙。综上所述，温度在 16-24℃比较适宜。
2.5 青梅酒发酵条件优化
运用 design expert 软件进行多元回归拟合分析，得出发酵工艺各因素变量的二次方程模型为：感官评价得分=88.40+0.42×a+1.58×b-0.083×c+1.25×d -2.00 ×a ×b -0.50 ×a ×c -1.25 ×a ×d +2.50 ×b ×c +0.25 ×b ×d +2.25 ×c ×d -3.12 ×a2-3.87 ×b2-4.12 ×c2-4.62×d2。
p 模型<0.01，模型方程极显著，说明不同处理间的差异极显著；失拟项 p=0.1637>0.05，不显著，说明本试验所得二次回归方程能很好地对响应值进行预测； 感官评价试验值与回归方程预测值的决定系数 r2为 0.9015，可知拟合情况良好。本试验的离散系数 cv=2.12%， 说明试验方法和结果可靠，可用此模型对青梅酒的感官评分进行分析和预测。
通过响应面法优化的工艺参数为接种量 0.78g/l，起始糖度 21%，发酵温度 22.2℃，起始 ph 5.1，感官评价得分理论值为 88.7。 为了检验响应面法优化结果的可靠性，采用上述条件进行青梅酒发酵，三组平行试验感官评价得分平均值为 88.3 与理论值 88.7相比误差为 0.4，相对误差为 0.45%。由此可知响应面法优化的青梅酒发酵工艺参数准确可靠，具有一定的实际应用价值。
2.6 后发酵条件的确定
陈酿温度越低，越有利于促进酒液中可溶性固形物含量的降低及酒度提高， 但是所需的后发酵时间也相应延长。后发酵期间会发生一系列物理的、化学的和生物化学的变化，适宜的温度条件有利于蛋自质、死酵母、果胶等固形物的加速沉降，并通过氧化作用加速新酒的陈酿，显著改善酒质，促进其醇厚柔和口味的形成。结合感官评价，后发酵温度 13℃，后发酵时间为 90d，发酵可获得较好的效果。
3 结论
通过研究青梅酒的发酵工艺，采用 box-behnken设计优化发酵工艺， 试验表明工艺参数为接种量 0.8g/l 青梅汁起始糖度为 22%，ph 为 5.00，在20℃发酵 12d 后，将原酒置于 13℃后发酵 90d，可获得色泽金黄，酒香纯正，柔和，口味协调，典型性突出，且符合现代健康要求的低度半干型青梅果酒。
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TOC常用检测方法简述
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1.4 发酵工艺研究
发酵初始 ph 值的确定：调整青梅汁分别至 ph3.5，ph 4.0，ph 4.5，ph 5.0，ph 5.5， 初始糖度22%，接种量为 0.8g/l 活性，温度为 24℃。定时测定发酵液的还原糖含量，发酵 12d 后进行青梅酒理化分析与感官评定， 根据实验结果确定较适宜的ph 值。
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2 结果与分析
2.1 初始 ph 值的确定
不同 ph 值条件下发酵过程的降糖情况不同。五个初始 ph 值在发酵过程中，降糖的情况基本一致。具体表现为，还原糖含量在 0-2d 下降速度缓慢，但是第 3d 后下降速度明显加快，到了第 10d 几乎趋于平缓。在初始 ph 3.5、4.0时，发酵不够，残糖较多；初始 ph 4.5、5.0、5.5时，发酵较，残糖较少。此外结合感官评价分析，初始ph 为 4.5-5.5 时青梅酒酸度适中，其中初始 ph为4.5 时青梅酒体丰满，协调，余味悠长。综上所述，初始 ph 范围在 4.5-5.5 比较适宜。
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而起始糖度为26%还原糖下降速度缓慢。此外结合感官评价，起始糖度为 18%和 26%醪液香气淡薄，果香不突出。综上所述，起始糖度在 20-24%比较适宜。
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随着接种量从 0.2g/l 增加至 1.4g/l，醪液开始主发酵时间逐渐减少。 在 0.2g/l 接种量时，还原糖下降速度缓慢，且发酵不，导致残糖量偏高。0.5g/l，0.8g/l，1.1g/l 接种量时，还原糖下降速度适中，发酵过程平稳，发酵。在 1.4g/l 接种量时，还原糖下降速度快，发酵程度较剧烈，醪液的酒精度偏低， 但有一股酵母味。 此外结合感官评价，0.5g/l，0.8g/l，1.1g/l 接种量时，青梅酒醇厚，香气良好，余味悠长。综上所述，接种量在 0.5-1.1g/l 比较适宜。
2.4 发酵温度的确定
随着发酵时间的进行，还原糖降低， 酒精度上升。16℃时还原糖下降速度较慢，发酵周期较长，导致最终酒精度较低，残糖较多。
20-24℃时，还原糖下降速度快 ，发酵 ，残糖较低。超过 28℃后，温度过高，酵母代谢旺盛，代谢产物生成过多，影响酒的质量，酵母易提前衰老和死亡。此外结合感官评价，16℃，20℃，24℃时醪液香气浓郁酒体丰满、醇厚，口感纯正；而 28℃、32℃时醪液香气淡薄，口感粗糙。综上所述，温度在 16-24℃比较适宜。
2.5 青梅酒发酵条件优化
运用 design expert 软件进行多元回归拟合分析，得出发酵工艺各因素变量的二次方程模型为：感官评价得分=88.40+0.42×a+1.58×b-0.083×c+1.25×d -2.00 ×a ×b -0.50 ×a ×c -1.25 ×a ×d +2.50 ×b ×c +0.25 ×b ×d +2.25 ×c ×d -3.12 ×a2-3.87 ×b2-4.12 ×c2-4.62×d2。
p 模型<0.01，模型方程极显著，说明不同处理间的差异极显著；失拟项 p=0.1637>0.05，不显著，说明本试验所得二次回归方程能很好地对响应值进行预测； 感官评价试验值与回归方程预测值的决定系数 r2为 0.9015，可知拟合情况良好。本试验的离散系数 cv=2.12%， 说明试验方法和结果可靠，可用此模型对青梅酒的感官评分进行分析和预测。
通过响应面法优化的工艺参数为接种量 0.78g/l，起始糖度 21%，发酵温度 22.2℃，起始 ph 5.1，感官评价得分理论值为 88.7。 为了检验响应面法优化结果的可靠性，采用上述条件进行青梅酒发酵，三组平行试验感官评价得分平均值为 88.3 与理论值 88.7相比误差为 0.4，相对误差为 0.45%。由此可知响应面法优化的青梅酒发酵工艺参数准确可靠，具有一定的实际应用价值。
2.6 后发酵条件的确定
陈酿温度越低，越有利于促进酒液中可溶性固形物含量的降低及酒度提高， 但是所需的后发酵时间也相应延长。后发酵期间会发生一系列物理的、化学的和生物化学的变化，适宜的温度条件有利于蛋自质、死酵母、果胶等固形物的加速沉降，并通过氧化作用加速新酒的陈酿，显著改善酒质，促进其醇厚柔和口味的形成。结合感官评价，后发酵温度 13℃，后发酵时间为 90d，发酵可获得较好的效果。
3 结论
通过研究青梅酒的发酵工艺，采用 box-behnken设计优化发酵工艺， 试验表明工艺参数为接种量 0.8g/l 青梅汁起始糖度为 22%，ph 为 5.00，在20℃发酵 12d 后，将原酒置于 13℃后发酵 90d，可获得色泽金黄，酒香纯正，柔和，口味协调，典型性突出，且符合现代健康要求的低度半干型青梅果酒。
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