全 文 ：— 24 —
收稿日期：2013-10-28
*通讯作者
2014年
第 2期
2014
№2
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science ＆ Technology
黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）属于蔷薇
科灌木，原产于北美[1]。果实为浆果，直径1.5 cm左
右，质量 1～2 g。果实的花青素、类黄酮等多酚类
物质具有较强的抗氧化性，能够有效地清除人体内
的自由基，对于防治心脑血管疾病，抗癌、抗衰老等
具有特殊功效[2]。20世纪 90年代辽宁省干旱地区
造林研究所引种传入我国。目前，在辽宁、吉林、山
东、江苏等地已经大面积进行种植。栽培面积
666.67 hm2以上。黑果腺肋花楸果汁色泽红润，总
糖含量较高，最高可达 22%以上，适合于酿造果
酒。同时，果酒中的涩味恰好与干红的口感一致，
符合红酒文化对风味的要求，对于满足人们的消费
需要，快速开辟销售市场具有重要作用。本研究根
据黑果腺肋花楸栽培推广及产业发展的需要，对黑
果腺肋花楸果汁酿造果酒的发酵条件进行优化，总
结最佳发酵条件。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料及试剂
黑果腺肋花楸果实由辽宁省干旱地区造林研
究所提供；酿酒活性干酵母：广东丹宝利酵母有限
公司；蔗糖：分析纯，沈阳化学试剂厂；偏重亚硫酸
钠：分析纯，天津博迪化工有限公司；碳酸钠：分析
纯，沈阳瑞丰精细化学品有限公司；酒石酸钠：分析
纯，天津市标准科技有限公司。
1.1.2 仪器与设备
多功能榨汁机，发酵罐，恒温培养箱，高压灭菌
锅，超净工作台，电子天平，pH计。
1.2 试验方法
1.2.1 试验流程
果实→挑选→清洗→沥干→榨汁→SO2处理→
24 h后接种酵母菌→不同条件下发酵→当含糖量降
到4 g/L以下时，测定酒精浓度，记录发酵终止时间。
1.2.2 单因素试验
①发酵温度。将发酵温度分别调为 16 ℃、
18℃、20℃、22℃、24℃，在含糖量22%、pH值为
4的条件下发酵。当含糖量小于4 g/L时，测定样品
的酒精浓度，记录发酵终止时间。
②果汁含糖量。用蔗糖将果汁的含糖量分别
调整为16.0%、19.4%、22.8%、26.2%、29.6%，在温度
为 20℃、pH 值为 4 条件下发酵。当含糖量小于
4 g/L时，测定样品的酒精浓度，记录发酵终止时间。
③果汁 pH 值。将果汁的 pH 值分别调为 3.0、
3.5、4.0、4.5、5.0，在温度为20℃、含糖量为22%的条
件下发酵。当含糖量小于 4 g/L时，测定每个样品
的酒精浓度，记录发酵终止时间。
1.2.3 正交试验
为获得黑果腺肋花楸果酒的最佳发酵条件，以
发酵温度、起始含糖量、pH值为因素，以酒精浓度和
发酵速度为指标，进行正交试验（表1）。
黑果腺肋花楸果酒发酵条件优化研究
王 鹏，马兴华，韩文忠，姜镇荣，赵明优，马艳丽*
（辽宁省干旱地区造林研究所，辽宁 朝阳 122000）
摘 要：该文应用单因素和正交试验对黑果腺肋花楸果酒的发酵条件进行研究，评估发酵温度、含
糖量、pH值对酒精浓度及发酵速度的影响，并确定3因素的最佳组合。对酒精浓度的影响，含糖量
＞温度＞pH 值，最佳条件：温度 20℃，含糖量 26.2%，pH 值 4.0，酒精浓度最高＞12.2%；对发酵时
间的影响，含糖量＞温度＞pH值，最佳条件：温度22℃；含糖量19.4%，初始pH值4.0。发酵时间约
10 d，发酵速度最快，酒精浓度约9.0%。
关键词：黑果腺肋花楸；发酵；温度；含糖量；pH值
中图分类号：S793.908 文献标识码：A 文章编号：1001-1714（2014）02-0024-04
— 25 —
王 鹏等：黑果腺肋花楸果酒发酵条件优化研究第2期 2014年
表1 黒果腺肋花楸果酒发酵正交试验
2 结果与分析
2.1 发酵温度对酒精浓度及发酵速度的影响
随着温度升高，发酵时间逐渐缩短，酒精浓度
逐渐降低（图 1）。当温度为 16 ℃时，发酵时间最
长，约20d；当温度为18～22℃时，发酵时间变短，
当温度为24℃时，发酵时间最短6d。可见发酵速
度与温度并非线性关系。16℃和18～22℃的最
终酒精浓度均在10%以上，24℃的最终酒精浓度约
8%。这可能是因为高温能够缩短酵母菌的生长周
期，从而增加了传代的频率，而酵母菌在整个生长
周期内并不是把所有的糖源都转化成酒精。在对
数生长期，酵母菌的代谢产物以 CO2和 H2O 为主。
且酒精在高温下易挥发。
图1 温度对最终酒精浓度及发酵速度的影响
2.2 含糖量对酒精浓度及发酵速度的影响
由图 2 可知，当含糖量≥22.6%时，发酵液的最
终酒精浓度基本保持不变，但发酵终止时间的斜率
增加显著。这是因为过高的酒精浓度能够抑制甚
至中断酵母菌的代谢，即使发酵体系中存在可以利
用的糖源，酒精浓度也不再增加。这样，糖源的消
耗速率也明显降低，因此发酵终止时间变长。从图
2亦可知，含糖量为 19%～26%时，酒精浓度在 10%
以上，且发酵时间变化比较平缓。因此，含糖量
19%～26%比较适合于黑果腺肋花楸果酒发酵。
2.3 pH值对果酒发酵的影响
pH值是影响果酒发酵的重要影响因素之一，过
高与过低的 pH值都不利于酵母菌的生长。从图 3
可以看出，果汁的pH值为3.5～4.5，酵母菌的OD值
较高，比较适合于黑果腺肋花楸果酒发酵。
图2 糖度对最终酒精浓度及发酵速度的影响
图3 pH值对果酒发酵的影响
2.4 发酵工艺优化
从表 1 可以看出，3 因素对酒精浓度的影响效
果依次为 B>A>C，即含糖量>温度>初始 pH 值，最
佳组合：温度 20 ℃，含糖量 26.2%，初始 pH 值 4.0。
此条件下，黑果腺肋花楸发酵所产生的酒精浓度
最大。
表1 影响酒精浓度的正交试验结果
水 平
1
2
3
A
温度（℃）
22
20
18
B
含糖量（%）
19.4
22.6
26.2
C
pH值
3.5
4.0
4.5
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R1
A
温度（℃）
22
22
22
20
20
20
18
18
18
11.27
11.53
10.10
1.43
B
含糖量（%）
19.4
22.6
26.2
19.4
22.6
26.2
19.4
22.6
26.2
9.50
11.47
11.73
2.03
C
pH值
3.5
4.0
4.5
4.0
4.5
3.5
4.5
3.5
4.0
10.93
11.03
10.93
0.10
酒精浓度
（%）
8.9
10.5
10.9
10.4
12.1
12.1
9.8
11.8
12.2
（下转第48页）
— 48 —
辽 宁 林 业 科 技第2期 2014年
色茎秆大叶芹生长十分迅速，120～150 d时，2种大
叶芹长势趋于平稳（图3）。
图3 两种生态型大叶芹植株高生长速度比较
2.2 2种大叶芹的叶绿素含量
从表1可以看出，2种大叶芹叶绿素 a、叶绿素b
叶绿素 a/b 无明显差异，总叶绿素存在明显差异。
其中，绿色茎秆大叶芹的叶绿素含量均低于紫色茎
秆大叶芹。
表1 两种生态型大叶芹叶绿素含量的比较 mg/L
注：表中同列相同字母代表差异不显著，不同字母代表
差异显著（P＜0.05），下表同。
2.3 2种大叶芹营养品质
由表2可见，绿色茎秆大叶芹的可溶性糖、可溶
性蛋白、维生素C略高于紫色茎秆大叶芹，维生素C
差异不显著，而可溶性糖和可溶性蛋白差异显著。
表2 两种生态型大叶芹营养品质的比较
3 结 论
在相同的温室环境下，开始时绿色茎秆大叶芹
长势快，70 d后紫色茎秆生长迅速，120～150 d时2
种大叶芹长势趋于平稳。绿色茎秆大叶芹的可溶
性糖和可溶性蛋白含量显著高于紫色茎秆大叶芹，
维生素C差异不显著。2种野生大叶芹叶绿素 a、叶
绿素b的含量还是叶绿素a/b无显著差异，总的叶绿
素含量有显著差异。
参考文献：
[1] 李书心.辽宁植物志：上册[M].沈阳：辽宁科学技术出版
社，1988.
[2] 陈健初，董绍华，叶兴乾，等.芹菜黄酮及其主要制汁过程
中的变化[J].浙江农业大学学报，1998，24（3）：279-282.
[3] 董钰明，张军，刘晖，等.芹菜汁中总黄酮的含量测定[J].
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[4] 刘鸣远.根类药材植物生物学[M].北京：中国农业科技出
版社，1995.
[5] 刘樱，刘玫，刘鸣远.中国的伞形科资源植物[J].国土与自
然资源研究，2002（4）：76-78.
（责任编辑：张素清）
生态型
绿 色
紫 色
VC（mg/g）
0.699 a
0.564 a
可溶性糖（μg/g）
45 b
24 a
可溶性蛋白（mg/g）
1.302 b
0.768 a
生态型
绿色
紫色
叶绿素a
1.1056 a
1.5991 a
叶绿素b
0.3353 a
0.4632 a
总叶绿素
1.4409 a
2.0623 b
叶绿素a/b
3.2973 a
3.4523 a
􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖􀤖
（上接第25页）
表2 影响发酵时间因素的正交试验结果
由表 2 可知，3 因素对发酵时间的影响效果依
次为 B>A>C，即含糖量＞温度＞pH 值，最佳组合
为：温度 22℃，含糖量 19.4%，初始 pH值 4.0。此条
件下，黑果腺肋花楸果酒发酵速度最快。
3 结 论
在黑果腺肋花楸发酵过程中，对酒精浓度影响
依次为含糖量＞温度＞pH值，即温度20℃；含糖量
26.2%，初始 pH 值 4.0，此条件下酒精浓度大于
12.2%，适于加工高度黑果腺肋花楸干红；对发酵时
间影响，含糖量＞温度＞pH值，即温度 22℃；含糖
量19.4%，初始pH值4.0。此条件下发酵最快，酒精
浓度约9.0%，适于加工低度黑果腺肋花楸干红。
参考文献：
[1] Iwona Wawer. The Power of Nature Aronia Melanocarpa
[M]. UK:Natures Print Ltd，2006.
[2] Jan Oszmianski，Aneta Wojdylo.Aronia melanocarpa
phenolics and their antioxidant activity[J].Eur Food Res，
2005（221）：809-813.
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R2
A
温度（℃）
22
22
22
20
20
20
18
18
18
14.33
16.00
16.33
2.00
B
含糖量（%）
19.4
22.6
26.2
19.4
22.6
26.2
19.4
22.6
26.2
12.00
14.33
20.33
8.33
C
pH值
3.5
4.0
4.5
4.0
4.5
3.5
4.5
3.5
4.0
15.67
15.33
15.67
0.34
酒精浓度
（%）
8.9
10.5
10.9
10.4
12.1
12.1
9.8
11.8
12.2
发酵时间
（d）
11
13
19
12
15
21
13
15
21
（下转第50页）
— 50 —
辽 宁 林 业 科 技第2期 2014年
在沟渠岸边采用1.0 m×1.5 m株行距造林的萌条数
明显高于其它类型林地，其他几种立地类型的各密
度的萌蘖条数差异不大（表1）。
表1 不同立地类型、不同造林密度对紫穗槐生物量的影响
3.2 紫穗槐能源林在不同地块造林的采收费用
紫穗槐能源林的枝条采收主要采用人工收
割、打捆、利用牛马车或农用车运输。由于收割条
件和运输条件各不相同，采收费用也有较大差异
（表 2）。
表2 紫穗槐在不同地块造林的采收费用 元/hm2
在荒山荒地营造的紫穗槐能源林的采收成本
为最低，在林下林缘造林的采收成本较高，主要原
因是在林下造林产量低、采收时需要绕开林木的阻
挡、运输时车辆无法近前装车需较大距离搬运。
4 小 结
在丹东地区利用荒山荒地、沟渠岸边和林下林
缘营造紫穗槐能源林是可行的。荒山荒地营造紫
穗槐能源林，采用 1 m×1 m的造林密度，既能提高
生产量又能降低采收成本；沟渠岸边造林的适宜造
林密度为1 m×1.5 m，3年后可以明显增加生物量。
参考文献：
[1] 杜克勤，李跃武.紫穗槐不同造林密度及不同造林方法的
研究[J].江苏林业科技，1988（4）：8-10.
[2] 刘敏学.珍贵树种紫穗槐栽培技术[J].中国林副特产，
2006，2（1）：80.
[3] 杨晓茹.紫穗槐造林技术[J].河北林业，2006（6）：39.
（责任编辑：韩素梅）
立地类型
荒山荒地
林下林缘
沟渠岸边
收割费用
300
375
495
运输费用
585
720
525
合 计
885
1095
1020
立地类型
荒山荒地
林下林缘
沟渠岸边
株行距（m）
0.5×1.0
1.0×1.0
1.0×1.5
0.5×1.0
1.0×1.0
1.0×1.5
0.5×1.0
1.0×1.0
1.0×1.5
干质量（kg/hm2）
第1年
3630
2025
1500
2565
1425
1335
3285
1860
1440
第2年
5085
4140
2715
3540
2895
2655
4320
3975
3225
第3年
5520
5475
4650
4170
4335
4005
5085
5310
5475
第4年
6750
7170
6135
5265
5775
5040
6015
6630
7095
平均萌蘖条数（根/株）
第1年
2.4
2.6
2.5
2.3
2.4
2.3
2.4
2.5
2.5
第2年
10.2
10.7
11.2
9.9
10.5
11.0
10.7
11.9
12.4
第3年
13.2
14.3
15.7
12.9
13.4
14.6
13.1
14.5
16.5
第4年
18.3
20.7
21.2
18.2
19.5
20.8
17.8
20.1
23.6
􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒􀤒
（上接第48页）
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（责任编辑：张素清）