全 文 ：酿酒科技 2015年第11期（总第257期）·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.11(Tol.257)
DOI：10.13746/j.njkj.2015174
基金项目：甘肃省教育厅资助项目（0928B-1），陇南师范高等专科学校重点科研项目（2014LSZK01001、2014LSZK01002）。
收稿日期：2015-04-14
作者简介：叶文斌（1982-），男，硕士，讲师，研究方向为天然产物化学、果蔬保鲜及酿造工艺，E-mail:lnszywb@163.com。
通讯作者：王都留（1964-），男，硕士，教授，研究方向为天然产物化学与酿造工艺，E-mail: wdl200851@sohu.com。
优先数字出版时间：2015-07-10；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20150710.1459.018.htm。
东方草莓果酒酿造工艺优化与影响因素研究
叶文斌，樊 亮，卓平清，王都留
（陇南师范高等专科学校农林技术学院，甘肃成县 742500）
摘 要： 以东方草莓为原料研制果酒，在单因素实验基础上，选取初始含糖量、接种量、发酵pH值为自变量，酒精
度和感官评价值为响应值。通过 Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法，研究各自变量及其交互作用对酒
精度和感官品质的影响，模拟得到二元多项式回归方程的预测模型，确定了果酒发酵最佳工艺参数为含糖量
22 %、酵母接种量0.10 %、发酵起始pH值为4.5。此时，以果酒品质为依据评价，果酒呈现独特的东方草莓果香气，
风味明显，浅黄色，酒精度为14.01 %vol。在最优工艺条件下探讨了发酵动力学曲线，东方草莓果酒发酵动力学曲
线显示糖消耗、pH值降低和酒精生成主要在前6 d完成，糖消耗与酒精积累呈正相关，符合关联型产物曲线关系，
pH值降低主要发生在72 h之前，符合酒精合成规律。
关键词： 东方草莓； 果酒； 酿造工艺； 响应面； 优化
中图分类号：TS262.7；TS261.4 文献标识码：A 文章编号：1001-9286（2015）11-0026-04
Optimization of the Production Techniques of Oriental Strawberry
Wine and Study on Its Influencing Factors
YE Wenbin, FAN Liang,ZHUO Pingqing and WANG Duliu
(School of Agriculture and Forestry, Longnan Normal College, Chengxian, Gansu 742500, China）
Abstract: In this study, oriental strawberry was used to produce fruit wine. Based on single factor test, initial sugar content, inoculating
amount, and fermenting pH value were used as independent variables, and alcohol content and sensory evaluation values were used as response
values. The effects of each independent variable and their mutual actions on alcohol content and sensory quality of the produced wine were in-
vestigated through Box-Benhnken central composite design and response surface method. And the simulated quadratic polynomial regression
equation of prediction model was set up. The optimum technical parameters for oriental strawberry wine were summed up as follows: initial
sugar content was 22 %, yeast inoculating amount was 0.10 %, and initial pH value at the beginning of the fermentation was 4.5. Under above
conditions, the produced wine had special aroma of oriental strawberry, and the wine was light yellow in color with its alcohol content as
14.01 %vol. Besides, the fermentation kinetics curves under the optimum technical conditions were studied. The curves revealed that, sugar
consumption, the decrease of pH value, and alcohol production mainly completed within 6 d, sugar consumption was positively correlated with
the accumulation of alcohol (which was in accordance with related product curve), the decrease of pH value mainly occurred within the first 72
hours (which was in accordance with the rules of alcohol synthesis).
Key words: oriental strawberry; fruit wine; wine-making technology; response surface method; optimization
东方草莓别名野草莓，为蔷薇科植物东方草莓
(Fragaria orientalis Losina Losinsk)，分布在我国东北、华
北、陕西、山西、甘肃、青海、四川以及华中各省[1]，中药以
果实入药，能祛痰止咳，除湿止痒，主治咳嗽痰多，湿疹，
肾结石[2]，全草含有多种生物活性物质[3]。马子骏[4]等研
究了草莓酿酒特性和人工加糖发酵，表明人工加糖发酵
生产工艺优于自然发酵，有利于草莓果酒保持原有的风
味，有利于酿造优质草莓果酒。草莓果实有自己独特的
香型，香气中的化合物达300多种，国内外研究工作者对
草莓和草莓汁中的香气成分研究报道较多，草莓的香气
成分以酯类、醇类、醛类和羧酸类为主[5-7]。近年来，随着
人们生活水平的不断提高，对保健食品的要求逐渐增强，
对饮用酒，尤其对具有营养价值风味果酒的需求越来越
大[8]，因此利用东方草莓发酵果酒具有广阔的应用前景，
但东方草莓酒的酿造工艺、优化以及影响因素的研究尚
未见报道。本试验以东方草莓为原料，探讨低温发酵工
26
艺对东方草莓果酒品质的影响，以期为东方草莓果酒产
业的发展提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与主要试剂
东方草莓购自成县；酿酒酵母；果酒专业酵母购自安
琪酵母股份有限公司；果胶酶（2000 U/g）购自诺维信生
物技术有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 东方草莓酒酿制工艺
将东方草莓洗净，榨汁后添加1.5 %果胶酶水解分解
胶体物质，摇床震荡后，添加明胶和皂土进行稳定性处理
制成东方草莓浓甜酒基，澄清过滤，将东方草莓澄清汁每
瓶装入 150 mL分装到 250 mL 三角瓶中，然后添加
0.10 %的活性干酵母，在25℃下，调糖 20 %，发酵，控温
发酵10 d，检测终止发酵，然后过滤、离心，即可得到澄清
的东方草莓果酒，再经过巴氏杀菌，蒸馏可得到成品酒，
每个试验重复5次。
1.2.2 酿造工艺单因素考察与响应面实验设计
酵母接种量：经酶解、澄清、过滤和分装好的果汁，添
加50 mg/L的SO2护色，并将糖分调整到20 %，分别采用
0.02 %、0.04 %、0.06 %、0.08 %、0.10 %和 0.12 %的活性
干酵母接种量在25℃下进行保温发酵，10 d后测其乙醇
度；含糖量：经处理的果汁，添加 50 mg/L的SO2护色，成
分调整时使含糖量分别为 10 %、14 %、18 %、20 %、
24 %、28 %和30 %，接种0.10 %的活性干酵母在25℃下
进行保温发酵，10 d后测其酒精度；发酵pH值：经预处理
的果汁，以 1 mol/L CH3COOH溶液和 1 mol /L NaOH溶
液调节 pH值分别为3.5、4.0、4.5、5.0、5.5和6.0的系列梯
度进行实验，10 d后测其酒精度。发酵结束后，取上述各
单因素实验所得 100 mL果酒和 100 mL水加入蒸馏装
置，蒸馏出 100 mL液体，用酒精比重计测定蒸出液的密
度，换算成酒精度[8-9]。根据测定酒精度和感官指标来确
定适合的单因素条件，在单因素试验结果基础之上，以酵
母接种量、含糖量和pH值为主要考查因素，以酒精度和
感官指标为响应值，利用Design-Expert 8.0.6设计3因素
3水平的Box-Behnken试验。
1.2.3 指标检测
参照GB/T 15038—1994《葡萄酒、果酒通用试验方
法》的方法对东方草莓果酒的各项指标进行检测。感官
指标：成品东方草莓果酒的色泽呈橘黄色或淡黄色，澄清
透明，具有新鲜纯正的草莓果香和酒香，口味柔和协调，
酒体丰满，余味幽长，风味独特。
1.3 统计分析
实验数据均采用SPSS17.0统计分析软件进行 t检验
统计处理，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。
2 结果与分析
2.1 不同因素对东方草莓果酒发酵的影响
2.1.1 酵母接种量对东方草莓果酒发酵的影响
由图1可知，当酵母菌接种量为0.08 %时，发酵10 d
后酒精度可达到10.98 %vol；当接种量增大到0.10 %时，
发酵 10 d后酒精度也随之增大到 11.07 %vol。然而当
接种量继续增大到 0.12 %时，酒精度反而下降到
10.48 %vol。这可能是因为当酵母菌接种量比较少时，酵
母菌自身生长繁殖比较缓慢，杂菌生长比较迅速，发酵代
谢生成的酒精含量较低；而当酵母菌接种量太大时，酵母
菌菌体生长代谢旺盛，在代谢过程中消耗大量的糖分，导
致发酵后酒精生成量反而降低。由试验结果得知，酵母
菌接种量为0.08 %左右较好。
2.1.2 含糖量对东方草莓果酒发酵的影响
由图2可知，当东方草莓果汁中含糖量为14 %时，发
酵10 d后其酒精度可以达到10.3 %vol；当含糖量增加至
18 %时，发酵 10 d后其酒精度也相应增大到 12.4 %vol，
含糖量增加至 22 %时，其酒精度增大到 14.48 %vol，而
当含糖量增加至 26 %时，发酵后酒精度却下降到
12.37 %vol；当含糖量继续增大时，发酵后酒精度下降明
显。这是因为酵母菌在代谢过程中会将果汁中的糖分转
变为酒精，糖分含量较低时，由酵母菌代谢产生的酒精含
量也低，如果果汁中的糖分含量过高，产生的高渗透压会
抑制酵母菌的生长，导致发酵后的酒精度也降低。所以，
应调整果汁的初始含糖量为22 %左右。
2.1.3 发酵pH值对东方草莓果酒发酵的影响
在东方草莓果酒的酿造过程中，发酵pH值对最终果
酒的品质有重要的影响。pH值过高，发酵起动慢、时间
长、成本高，易受杂菌感染；pH值过低则发酵剧烈，易带
走果香，酯香形成少，使酒体香气欠缺，酒体粗糙。而且
发酵pH值过低也会抑制酵母菌的生长繁殖，使得发酵后
酒精度不足。由图 3可知，发酵 pH3.5时，发酵 10 d后其
酒精度为9.26 %vol，发酵pH4.5时，发酵10 d后其酒精度
为 10.4 %vol，酒精度的增加比较显著，其后酒精度又有
图1 酵母接种量对东方草莓果酒发酵酒精度的影响
叶文斌，樊 亮，卓平清，王都留·东方草莓果酒酿造工艺优化与影响因素研究 27
酿酒科技 2015年第11期（总第257期）·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.11(Tol.257)
所下降，所以，选择pH值在4.5左右的发酵较好。
2.2 东方草莓果酒发酵工艺条件响应面分析
以单因素结果为依据，利用 Design Expert 8.0.6.1软
件设计了3因素3水平的响应面法试验，以酵母接种量、
含糖量和 pH值为主要考查因素，分别用A、B和C来表
示，并以 1、0、-1表示自变量的高低水平，以酒精度为响
应值，表现出 20个试验点。因素水平见表 1，试验设计、
二次回归拟合及方差分析和结果见表 2，从回归分析中
可以得出三者的一次项、二次项均有显著影响。各实验
因子对响应值的影响呈显著的线性关系。各实验因子对
酒精度（Y）的响应值的影响分别为：Y= 13.3860 +
0.9788 A +1.2163 B + 0.9150C + 0.5425AB + 0.5750AC+
0.5450 BC-0.7143 A2-0.7143 B2-1.6018 C2。方差分析结
果由表3可知，模型P＜0. 01说明酵母接种量、含糖量和
pH值对酒精度的影响极显著，而交互项无影响。果酒发
酵模型决定系数为R2= 0.9994，经拟合检验，由此说明方
程能很好地反映果酒酒精含量与酵母接种量、含糖量和
pH值的关系，而且根据影响酒精度大小顺序为含糖量
（B）＞酵母接种量（A）＞pH（C）。因此，可以应用于果酒
发酵工艺理论预测。依据回归方程在3个因素的响应面
（图 4～图 6），相应的响应面均为凹型曲面，说明东方草
莓果酒响应值存在着极高值，且响应曲面的等高线中心
均位于-1～1之间，说明提取的最优条件存在于所设计
的因素水平范围之内。通过分析两者的响应面分析结果
可以确定，东方草莓果酒发酵的最优工艺参数为：酵母接
种量（A）为 0.10 %，含糖量（B）为 22 %和 pH值（C）为
4.5，在此条件下，东方草莓果酒最高为 14.01 %，酒体醇
优，果香浓郁，淡黄色。
2.3 东方草莓果酒发酵动力学曲线
为了更清楚地说明果酒发酵过程中参与物质的变化
规律，对果酒发酵动力学进行了研究。东方草莓果肉澄
清汁用蔗糖调整含糖量，加入酵母，分装到 250 mL三角
图2 含糖量对东方草莓果酒发酵酒精度的影响
图3 发酵pH值对东方草莓果酒发酵酒精度的影响
表1 东方草莓果酒发酵工艺因素与水平
水平
-1
0
1
因素
A:酵母接种量(%)
0.08
0.10
0.12
B:含糖量(%)
18
22
26
C:pH值
4.0
4.5
5.0
表2 发酵工艺条件设计方案及实验结果
实验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
酵母接种量(%)
0
-1
-1
0
1
0
1
1
-1
-1
0
0
0
1
0
0
0
0
-1
-1
B
含糖量(%)
0
0
0
0
-1
0
0
1
-1
1
0
0
0
0
1
-1
-1
0
0
0
C
pH值
0
-1
1
0
0
0
-1
0
0
0
0
0
0
1
-1
1
-1
0
-1
1
Y
酒精度(%vol)
13.16
9.12
9.79
13.64
10.80
13.19
9.16
13.80
9.16
9.99
13.87
13.07
14.01
12.13
11.08
9.97
9.22
13.16
9.12
9.79
感官评价
酒体较优，果香浓郁，淡黄色
酒体浑浊，有异味，黄色
酒体有酸味，稍有异味和淡淡的果香味，淡黄色
酒体较优，果香浓郁，淡黄色
酒体有酸味，稍有异味和淡淡的果香味，淡黄色
酒体较优，果香浓郁，淡黄色
酒体浑浊，有异味，黄色
酒体醇优，果香浓郁，淡黄色
酒体浑浊，有异味，黄色
酒体有酸味，稍有异味和淡淡的果香味，淡黄色
酒体醇优，果香浓郁，淡黄色
酒体较优，果香浓郁，淡黄色
酒体醇优，果香浓郁，淡黄色
酒体较优，稍有异味和果香味，淡黄色
酒体较优，稍有异味和果香味，淡黄色
酒体有酸味，稍有异味和淡淡的果香味，淡黄色
酒体浑浊，有异味，黄色
酒体较优，果香浓郁，淡黄色
酒体浑浊，有异味，黄色
酒体有酸味，稍有异味和淡淡的果香味，淡黄色
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瓶，每瓶150 mL，每天取3瓶进行测定，连续测定10 d，结
果见图 7。结果表明，发酵 6 d后发酵液的含糖量、酒精
度、pH值变化较小，糖消耗与酒精积累呈正相关关系，符
合关联型产物曲线关系。pH值降低主要发生在72 h之
前，符合酒精合成规律，这与贾君[8]等的研究相似。
3 结果与讨论
果酒是以水果为原料，经过发酵酿制而成的低度饮
料酒，其营养丰富，中国酿酒工业协会果露酒专业委员会
在行业“十五”计划及 2015年规划中的指导思想已明确
指出：“重点发展水果发酵酒和水果蒸馏酒，利用水果蒸
馏酒逐步取代一部分粮食白酒”[9]。以东方草莓为原料，
研制果酒，在单因素实验基础上，选取初始含糖量、接种
量、发酵 pH值为自变量，酒精度和感官评价值为响应
值。通过 Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析
法，研究各自变量及其交互作用对酒精度和感官品质的
影响，模拟得到二元多项式回归方程的预测模型，确定了
果酒发酵最佳工艺参数为含糖量 22 %、酵母接种量
0.10 %、发酵起始pH值为4.5。此时，以果酒品质为依据
评价，果酒呈现独特的东方草莓果香气，风味明显，浅黄
色，酒精度为 14.01 %vol。在最优工艺条件下探讨了发
酵动力学曲线，东方草莓果酒发酵动力学曲线显示糖消
耗、pH值降低和酒精生成主要在前6 d完成，糖消耗与酒
精积累呈正相关，符合关联型产物曲线关系，pH值降低
主要发生在72 h之前，符合酒精合成规律，这与贾君[9]等
的研究相似。东方草莓果酒是一种酒色淡黄，清亮透明，
醇厚柔和，酒体完整，并具有独特的东方草莓果香气，集
天然、营养于一体的保健型果酒，老少皆宜。本研究确立
了东方草莓果酒最佳酿造工艺，以期为东方草莓酒产业
化的发展提供可靠的理论依据。
参考文献：
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图4 含糖量和pH值对果酒酒精度的响应曲面图
图5 酵母接种量和pH值对果酒酒精度的响应曲面图
图6 含糖量和酵母接种量对果酒酒精度的响应曲面图
图7 东方草莓果酒发酵动力学曲线
(下转第32页)
叶文斌，樊 亮，卓平清，王都留·东方草莓果酒酿造工艺优化与影响因素研究
表3 发酵工艺条件响应曲面模型分析及方差分析
方差来源
模型
A
B
C
AB
AC
BC
A2
B2
C2
Residual
Lack of Fit
Pure Error
Cor Total
平方和
58.08
7.66
11.83
6.70
1.18
1.32
1.19
12.66
2.15
10.8
2.20
1.71
0.49
60.28
自由度
9
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
3
4
16
均方
6.45
7.66
11.83
6.70
1.18
1.32
1.19
12.66
2.15
10.8
0.31
0.57
0.12
F值
20.51
24.36
37.62
21.29
3.74
4.2
3.78
40.26
6.83
34.34
4.68
P值
0.0003
0.0017
0.0005
0.0024
0.0943
0.0795
0.0931
0.0004
0.0348
0.0006
0.085
显著性
**
**
**
**
**
*
**
注: **P＜0.01，*P＜0.05。
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酿酒科技 2015年第11期（总第257期）·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.11(Tol.257)
属相似度最高，分别为97 %和99 %；LMF-24和LMF-27
两菌株同Saccharomyces cerevisiae酿酒酵母菌相似度最
高，为 88 %。因此，将 LMF-15菌株和 LMF-17鉴定为
Candida.sp假丝酵母属；LMF-24和LMF-27鉴定为Sac-
charomyces cerevisiae酿酒酵母菌。在 GenBank 中搜索
出的参考菌株相似序列下载，用软件MAGE5.1构建的
NJ系统树见图 6。
3 讨论
通过前期工作的初筛和复筛，得到发酵性能较好的
4株蓝莓果酒酵母菌株 LMF-15、LMF-17、LMF-24、
LMF-27。传统的酵母菌分类方法主要依据形态观察与
生理生化实验，参考酵母菌分类鉴定手册对目标菌株的
特征进行比较，鉴定其分类学地位。随着现代分子生物
学的快速发展,以前大多数用在临床上快速鉴定方法现
也用在酿酒酵母菌快速鉴定上,如通过对酵母菌 5.8S-
ITS区域 PCR扩增、限制性酶切片段多态性(RFLP)的图
谱分析、26S rDNA D1/D2区等快速鉴定方法。DNA序
列分析在酵母的分类鉴定上具有很明显的优势，比传统
的生理生化鉴定省时、省力，本实验用形态鉴定和分子鉴
定相结合，对自选复筛的酵母菌 LMF-15、LMF-17、
LMF-24、LMF-27进行5.8S-ITS rDNA序列分析及构建
系统发育树，结果LMF-15菌株和LMF-17两菌聚为一
支，鉴定为假丝酵母属（Candida），LMF-24和LMF-27两
菌株聚为一支，鉴定为酿酒酵母菌（Saccharomyces cere-
visiae）。此次鉴定结果只用了一种分子鉴定方法，对于
限制性酶切片段多态性(RFLP)的图谱分析和 26S rDNA
D1/D2区方法鉴定以上 4菌株其鉴定结果是否相同，还
需做后续实验；关于菌株LMF-15和LMF-17未鉴定到
种，还需后期采用多种鉴定方法相结合或多基因手段对
其进一步鉴定。
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(上接第29页)
茅台获中国食品信息追溯优秀案例奖
本刊讯：近日，首届中国食品信息追溯大会在江苏南京召开，对2015年食品信息追溯应用单位优秀案例和突出贡献人物进行表彰。茅
台酒股份公司获2015年中国食品信息追溯应用单位优秀案例奖，茅台集团技术顾问刘自力获2015年中国食品信息追溯突出贡献人物奖。
大会以“互联网+·食品安全·信息追溯”为主题，围绕食品生产、物流、商贸企业的信息追溯多元化应用、新技术及食品供应链金融等议
题进行了探索讨论和经验分享。来自物流、信息技术、食品以及食品金融等方面专家、企业家，就食品供应链企业面对“互联网+”的机遇、食
品行业信息追溯体系的建立、食品企业经营和融资策略等热点问题展开热烈的交流讨论，并分享优秀案例的成功经验。（江源 荐，黄筱鹂
编辑）
来源：贵州茅台酒股份有限公司新华网 2015-10-16
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