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【摘要】比较几种在柠檬酒发酵生产中常见的降酸方法对发酵菌种生长代谢和糖酒转换率的影响，探讨柠檬酒发酵原料的更为优化的果汁预处理方案。
【关键词】柠檬酒；发酵；酸度；影响
文章编号:ISSN1006—656X(2013)06 -000107-01
一、引言
柠檬酒是利用药用价值很高的柠檬果汁为原料，通过微生物发酵的方法生产的一种优质果酒，其富含柠檬果汁中的Vc、Vp、VE等多种维生素，Ca、P、Fe、Zn等微量元素以及丰富的有机酸、黄酮、丹宁等物质，高量钾元素和低量钠元素等，对人体十分有益。干型柠檬酒以柠檬汁做为原料，经特殊工艺进行果汁改良后，一次性发酵成酒精度10~12度，含糖量低于4g/l的果酒，其香味协调、酒体丰满、余香悠长，可谓独具特色。其风味已逐渐被人们所接受。
二、干型柠檬酒生产中，果汁降酸的意义
干型柠檬酒通常柠檬酒发酵生产的主要工艺工艺基本类似于一般干型果酒发酵生产。
但其果汁的自身特点——酸度高，糖度低（重庆万州地区普遍种植的尤力克柠檬品种，含柠檬酸、苹果酸等多种有机酸，主要以柠檬酸为主，其果汁显强酸性，通常PH可达2以下，滴定酸可达42g/l以上，糖度约28.9g/l，与其他常用果酒原料的酸度（以可滴定酸计）比较：葡萄汁约13g/l，山楂汁约18g/l，苹果汁约3g/l，浓缩桃汁约38g/l，柠檬其酸度均大大高于主要果酒发酵原料）。柠檬酒发酵菌种采用果酒酵母和葡萄酒酵母，此类酵母菌对果汁酸度虽有一定耐受力，在pH值4.0-4.4时能正常发酵，pH3.0以上基本对发酵不产生较大影响，但原料PH值在3以下会大大降低酵母活性，出现起酵缓慢，出芽率低，pH值一旦低于2时，菌种生长会受到明显抑制，造成发酵缓慢甚至生长停滞现象，难以将果汁中的糖分完全转化为酒精，无法实现干型果酒含糖量<4g/l的要求。因而采用合适的方法改良柠檬果汁品质，特别是调节果汁酸度，是发酵生产干型柠檬酒的关键所在。
三、常见降酸方案比较
方法一，直接加水稀释法：加入发酵用水，将原果汁中的有机酸稀释，使滴定酸从40g/l调整为约20g/l，果汁与加入水比例为1：1，加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至131.7g/l。考虑到添加水分会降低原汁浓度，稀释太多会严重影响成品酒风味，因而，方法一未再加大稀释比例，必须保持果汁浓度在50%以上。
方法二，碳酸钙沉淀法：加入轻质碳酸钙，将原果汁中有机酸沉淀，使滴定酸从40g/l调整为约20g/l，加入量为约13.2g/l（果汁），加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至130g/l。
方法三，不采用降酸处理，仅加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至129.1g/l。
发酵中各指标比较：
1、降酸后果汁pH值情况
未采用降酸时，pH值远低于酵母菌最低生长条件pH3；在使用稀释法降酸后，果汁pH值虽有所下降，但仍停留在较低水平，低于酵母菌最佳发酵条件；而适当添加碳酸钙后在同样滴定酸酸度下，pH值已基本达到果酒酵母正常生长和代谢的要求。
2、发酵温度变化情况
三种方法酵母菌经活化后同时开始接种，室温保持在20~23℃，其中法一、法二中发酵液在3天内温度呈明显升高状态，第3天之后保持平稳直至发酵末，其菌种适应期较短，稳定生长期持续时间较长；而不采用降酸时，发酵液温度始终与室温变化保持一致，证明其生长和代谢都非常缓慢。
发酵品温变化情况
3、酵母菌生长情况
采用血球计数板法观察发酵液中酵母菌数量，从第三天开始，酵母菌总数变化不大，进一步证明菌种在接种后短时间内适应并长期处于平稳生长期。方法二发酵液中，酵母菌数量是方法一的两倍以上，且酵母菌单个菌体形状饱满，呈圆形和椭圆形；方法一中单个菌体呈椭圆型和柠檬型则较多；而未采取降酸处理时，酵母数量最低，菌种生长也不正常，形状呈梭型，外观也不饱满，干瘪。
酵母菌数量（107个/ml）
4、发酵效果比较
在接种后第11天，方法二发酵液品温降至室温，标志主发酵结束，而方法一和三仍在继续发酵，第11天酒精度和剩余糖度情况可见下表：
可见方法二可以达到柠檬干型酒标准；方法一剩余糖分可在余下几天内缓慢转化为酒精，但最终酒精度不足以超过10°；方法三剩余糖分较多，而后发酵也不足以将剩余糖分完全消耗，酒精度更难以达到要求。
转换率，即每生产1度酒消耗的糖分：(原果汁总糖浓度(g/l)-剩余糖度(g/l))÷酒精度
各法发酵转换率为：
可见方法一微生物对糖分的利用率和转换率都最高，而方法二、三的菌种均未能正常生长，糖分可能通过酵母菌不正常代谢消耗，不能最大程度转换为乙醇，且不正常代谢可产生杂醇、脂类等物质，对成品质量也会带来影响。
结论:创造出微生物生长的最佳条件，是保证发酵生产正常进行的最重要工作。以现有的果酒专用酵母和葡萄酒酵母为发酵菌种生产干型柠檬酒，必须经过果汁降酸处理环节，方能正常生产。在稀释法和碳酸钙沉淀法两者的比较中，后者在发酵速率、糖分利用率、乙醇转换率等多个方面都优于前者，也实现了全果汁发酵，在风味口感上明显优于前者。
因而，在干型柠檬酒发酵生产中，要充分做好果汁预处理工作，应根据果汁原料滴定酸浓度，按每0.66克碳酸钙消耗1克滴定酸的比例添加，使其滴定酸浓度降低至18~20g/l的水平，再根据原料中含糖量，添加蔗糖或葡萄糖使其糖分值浓度为130~150g/l，以保证酒精度达到11度，并保持发酵室室温20~23℃，在品温超过28℃时采取降温措施以保证发酵平稳进行。
通过以上方法的处理和发酵，再经过一段时间陈酿，可最大程度保证产品香气的形成和平衡，保证酒体的完整和稳定性。为生产高质量的干型柠檬酒酒提供可靠的技术保证。
参考文献：
[1]彭德华：《葡萄酒酿造技术文集》
[2]吕会娟 逢森贵 闫玉亮：《山葡萄酒降酸新工艺研究》
[3]赵晓莉 周广麒 梁颖 倪静洁 刘潇婷 张妍：《快速酿造葡萄酒酵母的筛选》
[4]王春霞 杜连祥 王敏 路福平 王建玲 赵玉平 王超：《山楂干酒的降酸研究》
[5]杨幼慧 张莉萍 郑素霞：《影响果酒发酵质量的因素及其控制方法》
【关键词】柠檬酒；发酵；酸度；影响
文章编号:ISSN1006—656X(2013)06 -000107-01
一、引言
柠檬酒是利用药用价值很高的柠檬果汁为原料，通过微生物发酵的方法生产的一种优质果酒，其富含柠檬果汁中的Vc、Vp、VE等多种维生素，Ca、P、Fe、Zn等微量元素以及丰富的有机酸、黄酮、丹宁等物质，高量钾元素和低量钠元素等，对人体十分有益。干型柠檬酒以柠檬汁做为原料，经特殊工艺进行果汁改良后，一次性发酵成酒精度10~12度，含糖量低于4g/l的果酒，其香味协调、酒体丰满、余香悠长，可谓独具特色。其风味已逐渐被人们所接受。
二、干型柠檬酒生产中，果汁降酸的意义
干型柠檬酒通常柠檬酒发酵生产的主要工艺工艺基本类似于一般干型果酒发酵生产。
但其果汁的自身特点——酸度高，糖度低（重庆万州地区普遍种植的尤力克柠檬品种，含柠檬酸、苹果酸等多种有机酸，主要以柠檬酸为主，其果汁显强酸性，通常PH可达2以下，滴定酸可达42g/l以上，糖度约28.9g/l，与其他常用果酒原料的酸度（以可滴定酸计）比较：葡萄汁约13g/l，山楂汁约18g/l，苹果汁约3g/l，浓缩桃汁约38g/l，柠檬其酸度均大大高于主要果酒发酵原料）。柠檬酒发酵菌种采用果酒酵母和葡萄酒酵母，此类酵母菌对果汁酸度虽有一定耐受力，在pH值4.0-4.4时能正常发酵，pH3.0以上基本对发酵不产生较大影响，但原料PH值在3以下会大大降低酵母活性，出现起酵缓慢，出芽率低，pH值一旦低于2时，菌种生长会受到明显抑制，造成发酵缓慢甚至生长停滞现象，难以将果汁中的糖分完全转化为酒精，无法实现干型果酒含糖量<4g/l的要求。因而采用合适的方法改良柠檬果汁品质，特别是调节果汁酸度，是发酵生产干型柠檬酒的关键所在。
三、常见降酸方案比较
方法一，直接加水稀释法：加入发酵用水，将原果汁中的有机酸稀释，使滴定酸从40g/l调整为约20g/l，果汁与加入水比例为1：1，加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至131.7g/l。考虑到添加水分会降低原汁浓度，稀释太多会严重影响成品酒风味，因而，方法一未再加大稀释比例，必须保持果汁浓度在50%以上。
方法二，碳酸钙沉淀法：加入轻质碳酸钙，将原果汁中有机酸沉淀，使滴定酸从40g/l调整为约20g/l，加入量为约13.2g/l（果汁），加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至130g/l。
方法三，不采用降酸处理，仅加入蔗糖或葡萄糖调节糖浓度至129.1g/l。
发酵中各指标比较：
1、降酸后果汁pH值情况
未采用降酸时，pH值远低于酵母菌最低生长条件pH3；在使用稀释法降酸后，果汁pH值虽有所下降，但仍停留在较低水平，低于酵母菌最佳发酵条件；而适当添加碳酸钙后在同样滴定酸酸度下，pH值已基本达到果酒酵母正常生长和代谢的要求。
2、发酵温度变化情况
三种方法酵母菌经活化后同时开始接种，室温保持在20~23℃，其中法一、法二中发酵液在3天内温度呈明显升高状态，第3天之后保持平稳直至发酵末，其菌种适应期较短，稳定生长期持续时间较长；而不采用降酸时，发酵液温度始终与室温变化保持一致，证明其生长和代谢都非常缓慢。
发酵品温变化情况
3、酵母菌生长情况
采用血球计数板法观察发酵液中酵母菌数量，从第三天开始，酵母菌总数变化不大，进一步证明菌种在接种后短时间内适应并长期处于平稳生长期。方法二发酵液中，酵母菌数量是方法一的两倍以上，且酵母菌单个菌体形状饱满，呈圆形和椭圆形；方法一中单个菌体呈椭圆型和柠檬型则较多；而未采取降酸处理时，酵母数量最低，菌种生长也不正常，形状呈梭型，外观也不饱满，干瘪。
酵母菌数量（107个/ml）
4、发酵效果比较
在接种后第11天，方法二发酵液品温降至室温，标志主发酵结束，而方法一和三仍在继续发酵，第11天酒精度和剩余糖度情况可见下表：
可见方法二可以达到柠檬干型酒标准；方法一剩余糖分可在余下几天内缓慢转化为酒精，但最终酒精度不足以超过10°；方法三剩余糖分较多，而后发酵也不足以将剩余糖分完全消耗，酒精度更难以达到要求。
转换率，即每生产1度酒消耗的糖分：(原果汁总糖浓度(g/l)-剩余糖度(g/l))÷酒精度
各法发酵转换率为：
可见方法一微生物对糖分的利用率和转换率都最高，而方法二、三的菌种均未能正常生长，糖分可能通过酵母菌不正常代谢消耗，不能最大程度转换为乙醇，且不正常代谢可产生杂醇、脂类等物质，对成品质量也会带来影响。
结论:创造出微生物生长的最佳条件，是保证发酵生产正常进行的最重要工作。以现有的果酒专用酵母和葡萄酒酵母为发酵菌种生产干型柠檬酒，必须经过果汁降酸处理环节，方能正常生产。在稀释法和碳酸钙沉淀法两者的比较中，后者在发酵速率、糖分利用率、乙醇转换率等多个方面都优于前者，也实现了全果汁发酵，在风味口感上明显优于前者。
因而，在干型柠檬酒发酵生产中，要充分做好果汁预处理工作，应根据果汁原料滴定酸浓度，按每0.66克碳酸钙消耗1克滴定酸的比例添加，使其滴定酸浓度降低至18~20g/l的水平，再根据原料中含糖量，添加蔗糖或葡萄糖使其糖分值浓度为130~150g/l，以保证酒精度达到11度，并保持发酵室室温20~23℃，在品温超过28℃时采取降温措施以保证发酵平稳进行。
通过以上方法的处理和发酵，再经过一段时间陈酿，可最大程度保证产品香气的形成和平衡，保证酒体的完整和稳定性。为生产高质量的干型柠檬酒酒提供可靠的技术保证。
参考文献：
[1]彭德华：《葡萄酒酿造技术文集》
[2]吕会娟 逢森贵 闫玉亮：《山葡萄酒降酸新工艺研究》
[3]赵晓莉 周广麒 梁颖 倪静洁 刘潇婷 张妍：《快速酿造葡萄酒酵母的筛选》
[4]王春霞 杜连祥 王敏 路福平 王建玲 赵玉平 王超：《山楂干酒的降酸研究》
[5]杨幼慧 张莉萍 郑素霞：《影响果酒发酵质量的因素及其控制方法》