青梅酒发酵关键技术研究

摘 要：本文针对青梅酒发酵过程中存在的果肉与酒液分离效率低、糖化不完全、杂菌污染和风味物质损失等关键技术问题，提出了优化果肉破碎与压榨工艺、采用高效复合糖化酶、加强无菌操作流程控制以及优选风味代谢工程菌株等一系列解决方案。通过生物技术与工程优化手段的集成创新，提升青梅酒发酵过程的转化率、纯度与风味品质，为推进青梅酒产业的健康可持续发展奠定坚实基础。

关键词：青梅酒；发酵；果肉分离

Abstract： This article proposes a series of solutions to the key technical problems in the fermentation process of green plum wine， such as low separation efficiency between pulp and liquor， incomplete saccharification， contamination of miscellaneous bacteria， and loss of flavor substances. these solutions include optimizing the pulp crushing and pressing process， adopting efficient composite saccharifying enzymes， strengthening aseptic operation process control， and selecting flavor metabolism engineering strains. Through the integration and innovation of biotechnology and engineering optimization methods， the conversion rate， purity， and flavor quality of the fermentation process of green plum wine are improved， laying a solid foundation for promoting the healthy and sustainable development of the green plum wine industry.

Keywords： green plum wine; fermentation; fruit pulp separation

青梅酒是一种风味独特的传统果酒，深受消费者喜爱。然而，目前青梅酒在工业化生产中仍存在一些亟待解决的问题，如果肉与酒液分离效率低、发酵过程中糖化不完全、杂菌污染风险高以及风味物质易流失等，这些问题严重影响了青梅酒的品质与产量[1]。因此，为进一步提升青梅酒的工业生产水平，本文对其发酵过程的关键技术进行了系统研究与优化。

1 青梅酒发酵的原理及关键因素

青梅酒的发酵过程是一个复杂而精细的生物化学反应，涉及多种酶促反应和微生物代谢过程。例如，青梅果实中的果胶在果胶酶的作用下降解为低聚果糖，为酵母菌的生长繁殖提供发酵底物；苦杏仁苷在β-葡萄糖苷酶的催化下水解生成苦杏仁酮和葡萄糖，苦杏仁酮又在α-羟基硝基还原酶的作用下还原生成苯甲醇，从而赋予青梅酒独特的杏仁风味。此外，酵母菌在无氧条件下将葡萄糖代谢为乙醇和二氧化碳，同时产生一些高级醇、酯类等风味物质。

青梅酒的发酵通常在温度为15～25 ℃、pH值为3.5～4.5的条件下进行，整个过程为15～30 d[1]。为了使发酵过程顺利进行，可以在发酵体系中添加一些关键的营养物质，如氮源（蛋白胨、酵母粉等）、无机盐（磷酸二氢钾、硫酸镁等）和生长因子（维生素B1、生物素等），以提高发酵效率和青梅酒的产量[2]。此外，在发酵过程中还需控制溶氧量，避免过量的氧气影响酵母的正常代谢。

2 青梅酒发酵关键技术中的现存问题

2.1 青梅果肉与酒液分离效率低

在青梅酒的发酵过程中，青梅果肉与酒液的充分接触是保证发酵效率的关键。然而，由于青梅果肉组织结构紧密，且果胶含量高，因此容易在发酵过程中形成凝胶状结构，阻碍果肉与酒液的混合与分离。这种凝胶状结构不仅限制了果肉中的可发酵物质向酒液迁移，也影响了酒液中的酶和微生物与果肉底物的接触，导致发酵不完全。同时，果肉凝胶还会吸附大量的酒液，造成酒液流失，从而降低青梅酒的得酒率[3]。针对这一问题，企业曾尝试采用物理破碎法，如高压均质、超声波处理等，以破坏果肉组织，提高果肉与酒液的分离率。但这些方法能耗大、成本高，且易造成果肉过度破碎，影响青梅酒的口感和风味。此外，酶解法虽然可以有效降解果肉中的果胶，提升果肉与酒液的分离率，但其价格昂贵，且酶解过程难以控制，容易导致果肉软烂而使青梅酒产生不良风味。

2.2 青梅酒发酵过程中糖化不完全

在青梅酒发酵过程中，果实中的糖类物质，尤其是果胶和纤维素，需要在糖化酶的作用下水解为可发酵性糖，为酵母发酵提供所需的底物。但是，青梅果实组织结构紧密使得果胶和纤维素与果肉其他成分紧密交联，导致糖化酶难以有效渗透并发挥作用，从而造成糖化不完全。这不仅限制了可发酵性糖的生成，还会导致大量果胶和纤维素残留，影响青梅酒的澄清度和口感。此外，青梅果实中还含有一些抑制糖化酶的物质，如单宁、花青素等多酚类化合物，它们会通过与糖化酶结合而抑制其活性，进一步加剧了糖化不完全的问题[4]。糖化不完全不仅降低了青梅酒的发酵效率和产量，还会导致残糖含量过高，影响青梅酒的感官品质和稳定性。针对这一问题，有研究尝试通过优化糖化酶种类和用量、延长糖化时间等措施来提高糖化效率，但效果不佳。同时，物理破碎虽然可以破坏果实组织，提高糖化酶的接触面积，但也可能因抑制物质的过量释放导致破碎带来的促进作用被抵消。

2.3 青梅酒发酵过程中杂菌污染

青梅酒的发酵过程对微生物的种类和数量有着严格的要求，然而青梅果实表面附着的大量杂菌，如青霉、曲霉、野生酵母等，可能会成为发酵过程中的污染源。这些杂菌不仅会与酿酒酵母争夺发酵底物，影响酒液的发酵过程，还可能通过产生代谢废物和分泌有害物质，如霉菌毒素、异味物质等，降低酒液的品质，并对消费者的健康构成潜在威胁。同时，青梅酒发酵环境温和湿润，为微生物的生长繁殖提供了理想条件。虽然青梅果实含有天然的花青素、单宁等多酚类物质能在一定程度上抑制微生物的生长，但其含量和种类受青梅品种、成熟度等因素的影响较大，抑菌效果不稳定。此外，如果在采摘、贮藏、破碎等环节中对青梅果实处理不当，还会造成杂菌的二次污染[5]。尽管可以通过对青梅果实进行清洗、杀菌等预处理来减少果实表面的杂菌污染，但这些方法往往无法完全消除杂菌。残存的杂菌在发酵过程中仍可能大量繁殖而导致污染风险增加。

2.4 青梅酒发酵过程风味物质损失

青梅酒独特的风味源自青梅果实中的各类芳香物质，如苯甲醛、苯甲醇等，但这些风味物质大多热稳定性差、挥发性强，在发酵过程中极易散失。以苯甲醛为例，它是青梅酒中的关键风味成分，赋予酒液独特的杏仁味。但由于其沸点较低，在发酵初期就容易随二氧化碳气泡逸出，从而导致青梅酒杏仁味不足。类似地，香兰素、茴香醚等赋予青梅酒特殊香气的物质也面临相同的问题[1]。此外，风味物质损失还受诸多因素影响。例如，发酵过程中酵母细胞的自溶和高级醇的生成会导致不良气味的产生，这些气味会掩盖青梅的天然风味，影响最终产品的品质；而发酵温度、pH值、罐体容积等关键参数也难以实现精准控制。同时，尽管通过低温发酵、密闭发酵等措施可以在一定程度上减少风味物质的损失，但这些措施往往会延长发酵周期，提高能耗。且由于风味物质种类繁多且理化性质各异，目前还没有一种技术手段能够对这些物质进行综合保留。

3 青梅酒发酵关键技术优化措施

3.1 优化果肉与酒液分离工艺参数

针对青梅果肉与酒液分离效率低这一问题，企业可从优化果肉破碎方式、采用高效压榨设备、引入酶解辅助提取等方面入手。传统的果肉破碎多采用物理粉碎，但粉碎不充分会导致果肉组织较大，不利于进行后续的压榨。因此，建议采用预处理与粉碎相结合的方式。例如，采用蒸汽爆破等热处理方法，使果肉组织软化后再粉碎，可大幅提升青梅的破碎率和出汁率。在压榨设备的选择上，可考虑采用螺旋挤压型压榨机替代传统液压机，其对果肉的挤压更充分，且破碎程度可控[1]。此外，还可在破碎出汁过程中引入果胶酶等辅助酶制剂，利用其水解果胶的特性，破坏果肉细胞壁结构，促进细胞内容物释放，从而提高青梅出汁率。但需注意控制酶解温度、pH值等条件，以免过度酶解影响青梅酒风味。同时，建议优化破碎出汁的顺序，如先低温破碎，再高温出汁。该方法可有效减少果胶析出堵塞滤布的情况。青梅破碎出汁后，还需采用合适的澄清手段去除果肉悬浮物。例如，传统的重力澄清虽操作简单，但澄清周期长，效果差；采用离心澄清可大幅缩短澄清时间，且去除率高，但能耗大，成本高；膜过滤澄清操作简单，无须添加澄清剂，果汁得率高。因此，采用膜过滤澄清法去除杂质更合适。

3.2 采用高效糖化酶提高糖化率

青梅酒发酵过程中糖化不完全，主要是由于青梅果胶与纤维素结构复杂，且果实中还存在酶抑制物质，导致糖化酶难以有效水解。为了突破这一瓶颈，可考虑选育高产糖化酶的微生物菌株，如筛选纤维素酶活性高、β-葡萄糖苷酶活性强的曲霉菌株，或定向进化糖化酶基因，构建高催化效率的重组酶。这些高效糖化酶可耐受低pH值环境，且具有较强的降解果胶能力，从而加速青梅多糖的酶解进程。而针对青梅中含有的酚类等糖化酶抑制物，可在糖化前采用大孔吸附树脂进行选择性去除，或在发酵前期添加谷胱甘肽等还原剂，削弱多酚类物质的抑制作用，从而有效保障糖化酶发挥正常活性。在酶制剂优化方面，可采用多元复合糖化酶制剂，即将纤维素酶、果胶酶、β-葡萄糖苷酶等按比例混合，使其发挥出降解果胶纤维的协同效应。同时，在糖化初期应适当补加一些表面活性剂，如吐温-80等，以有效消除糖化酶的非特异性吸附，维持其较高的催化活性。此外，采用物理辅助手段，如超声、微波等，利用其局部热效应和机械作用，也可破坏青梅果实组织结构，提高酶解糖化的接触率。但需注意控制辅助处理的参数，尤其是控制微波功率和超声频率，以免因温度过高导致酶失活。

3.3 优化发酵罐无菌操作流程

解决青梅酒发酵过程中的杂菌污染问题，关键在于控制果实原料的初始菌群以及发酵设备的无菌操作。针对青梅果实表面天然附着的杂菌，可采用臭氧水或次氯酸钠溶液进行浸泡处理，利用其强氧化性杀灭杂菌孢子。在果实破碎前，可采用紫外或脉冲光等非热灭菌技术进行表面杀菌，这既能有效抑制杂菌，又能最大限度地保留果实的营养和风味。对于极易造成二次污染的破碎环节，建议使用全封闭式破碎系统，并在破碎前对设备进行高温蒸汽灭菌，以确保设备表面杂菌被控制在无菌标准以内。发酵罐在启用前，也需进行严格的定位清洗（Cleaning In Place，CTP）和定位灭菌（Sterilization In Place，SIP），并同时优化其灭菌温度和时间，如采用超高温瞬时高温灭菌技术，在135～140 ℃下灭菌1～

2 s，既能彻底杀灭罐体内杂菌，又能缩短灭菌时间，降低能耗[4]。在发酵过程中，建议使用全自动发酵罐，实现罐体的密闭化操作。发酵尾气应经过除菌过滤后再排放，以避免杂菌的侵入。此外，对于发酵过程中的取样环节，应使用蒸汽保护阀或隔膜阀等，取样前对阀体进行蒸汽吹扫灭菌，防止取样过程造成的污染。

3.4 优选发酵菌株提高风味物质合成

青梅酒发酵过程中风味物质的保留与酵母菌株的代谢能力密切相关。传统的酿酒酵母，如清酒酵母，虽发酵能力较强，但在生成高级醇、酯、有机酸等关键风味物质方面存在局限。为了提升青梅酒的风味，可以考虑以下策略。①通过基因工程技术，构建具有优化风味代谢能力的工程酵母菌株。例如，可在清酒酵母中高表达巴斯德毕赤酵母的ATF1基因，该基因编码的醋酸乙酯转移酶可大量合成柠檬酸乙酯、紫罗兰酮等酯类物质，从而有效改善青梅酒的果香和花香[5]。②通过代谢工程改造酵母的埃里希通路，抑制高级醇脱氢酶的活性，减少高级醇的进一步氧化，促进更多的前体转化为香气醇，如苯乙醇、肉桂醇等。③利用定向进化策略，在高渗、低pH值等胁迫条件下驯化酵母，选育出耐受性和风味生成能力俱佳的优良菌株，这不仅可以提升青梅酒的发酵风味，还能提高发酵效率。在应用这些工程菌株时，需严格遵守食品安全相关法规，确保其安全性。④在发酵工艺优化方面，可在发酵初期采用低温发酵，维持较高的溶氧水平，促进酵母合成醇类、酯类等热敏性风味物质；在发酵后期，可适当升高温度，加速酵母自溶，释放更多风味前体物质。此外，在发酵结束时添加β-葡萄糖苷酶，使残留的糖苷水解为苯乙醇等游离态香气物质，提高风味强度。⑤针对风味物质易挥发的特点，建议在发酵罐上连接冷凝回收装置，将逸散的香气物质冷凝回收，定时补加到发酵液中，以最大限度地减少风味物质的流失。

4 结语

青梅酒发酵过程的关键技术问题制约了其工业化生产效率与产品品质的提升。本文通过深入分析发酵过程中的技术问题，提出了一系列创新性的优化策略和综合解决方案。这些策略涵盖了原料处理、酶解糖化、无菌发酵与风味调控等关键环节。这些新技术和新工艺的研发与应用，有望在降低成本、提高效率、提升品质和增强香气等方面为青梅酒的生产带来全面改进。未来，这些创新将推动传统果酒产业向高效、环保、可持续的方向发展，实现传统果酒产业的转型升级。

参考文献

[1]吴妙鸿，邱珊莲.青梅酒发酵关键技术研究进展[J].农产品加工，2022（4）：65-69.

[2]彭家伟，曹荣冰，刘幼强.青梅酒加工工艺及相关技术研究进展[J].酿酒科技，2022（6）：94-98.

[3]章慧，宋林东，张梦璐，等.8种发酵型果酒的抗氧化活性和风味物质研究[J].中国酿造，2024，43（1）：159-168.

[4]郭明遗，范俐红，熊森业，等.青梅桂花果酒发酵工艺优化及风味成分分析[J].中国酿造，2023，42（4）：203-209.

[5]刘涛涛，蔡凯，熊晓通，等.浸泡型青梅酒中氨基甲酸乙酯的变化规律研究[J].中国酿造，2023，42（10）：94-99.

作者简介：殷小燕（1987—），女，安徽安庆人，本科，工程师。研究方向：发酵工程。