苹果是世界上栽培面积最大,产量最多的水果之一。我国苹果栽培面积广泛,是我国第一大水果,在产量和栽培面积上均居首位。在世界范围内,德国用于加工的苹果占比为75%,波兰为65%,阿根廷为55%,美国40%,智利25%,而我国20%。
白兰地是世界六大蒸馏酒之一,是水果经过发酵、蒸馏、陈酿而得的水果蒸馏酒。最早的白兰地是葡萄酿造、蒸馏、橡木桶陈酿储存而得,也称葡萄白兰地。而现在的白兰地泛指一切由水果发酵、蒸馏陈酿而成的酒,除葡萄以外的需要在白兰地前附水果的名称,如苹果白兰地、梨白兰地、沙棘白兰地等。
苹果烈酒的工艺流程

发酵温度:
温度对发酵起决定性作用。一般微生物细胞利用细胞膜内外氢离子浓度梯度的能量吸收基质,排出细胞外的氢离子浓度越高(酸度越高),细胞活性越强,发酵速率也就越快。说明随着温度的上升,酸度升高,单位细胞的发酵活性增强。在20~40℃范围内酵母菌对葡萄糖的发酵率几乎呈线性增加,温度进一步提高,发酵率则迅速下降。因此,在一定的温度范围内,高温有利于发酵。在25℃下发酵时,其酒精产量最高且酸度适中,这时为发酵旺盛期,但芳香物质和酒精的损失也随之升高。温度降低则发酵时间较长,温度升高则酸度较大但酒度不高。

A(20℃)B(25℃)C(30℃)
不同温度下发酵过程中的酸度、酒度与残糖
酵母菌的活化:
将活性干酵母在35-40℃之间,溶于10倍重量5:5的水和果醪中(例如,37℃下,向含有2.5L水和2.5L果醪的混合物中加入500g酵母)。活化20分钟,搅拌确保均质。如果活化酵母和果醪之间的温差不超过10℃,则可将活化酵母直接添加到果醪中。否则,则需要加入同等重量的果醪到活化酵母中,多等10分钟,等其匀质,方可添加到果醪中。
酵母接种量:
发酵过程中,接种量大,发酵较快,因为接种量大,菌体繁殖率高,则产酒也较快而多,还可避免杂菌感染,但接种量过大,发酵培养基中的营养物质多消耗在菌体细胞的生长繁殖上,结果使得用于生产酒的底物量减少,而且由于营养物质的迅速消耗和较多代谢产物的产生,使菌体细胞所处环境恶化,过早衰老并发生自溶,最终酒的产量低,所以要选择适宜接种量,以利于缩短发酵周期和提高产酒量。
果汁调整:
测果汁含糖量,目标潜在酒精度在8-10%,按17-18g糖转化1度酒精,进行调整果汁含糖量。
用柠檬酸调整酸度,调整pH3.5左右。
发酵助剂:
苹果白兰地酒精发酵中适当添加氮源对苹果白兰地酒发酵有一定促进作用。在相同的发酵条件下,添加氮源可以提高酵母酒精发酵力,加速糖的降解,提高糖的转化率。
无机氮源发酵酒精度低于有机氮源。发酵过程中总酸的变化受苹果汁中氮源种类及浓度的影响,无机氮源发酵后总酸变化量较有机氮源明显。
蒸馏:
蒸馏的核心目的是在提高酒度的同时将葡萄品种香、发酵产生的香在蒸馏过程中产生新的香气以最优的比例提取出来,为形成白兰地品质和风味提供基础物质组成。

多采用壶式二次蒸馏的工艺,常见设备如夏朗德式蒸馏设备
掐头去尾:蒸馏过程中开始出酒时,蒸馏釜的温度不同,馏出液的酒精度也不同,馏出液的成分也在发生变化。蒸馏过程截断的时机需要根据温度、酒精度来定,最重要的是需要酿酒师结合品尝来确定。
蒸馏酒含有不同的成分,有的物质有很好的香气,有的物质有不好的香气,有的物质会和其他物质反应形成不好物质。例如,乙醛可以和很多酸发生反应,大多数会影响蒸馏酒的质量,主要通过掐酒头来去除乙醛。
——附富士苹果白兰地的实际生产案例如下,仅供参考:
- 前处理阶段
–称重,地磅,苹果总重:?吨
–清洗,清洗设备:气泡冲洗机
–破碎压榨,设备名称:破碎榨汁一体机(锤式破碎+螺旋式压榨) 规格:?吨/小时,一般出汁率:50~55%
–取汁入罐,总计?L,填料量:?成满(清汁一般不超过9成满),发酵罐规格:?吨
–果汁品尝,感官描述:?(如有异常可采用澄清后倒罐获取品质优化的清汁)
–加果胶酶,20-40g/t添加(具体按产品推荐量或结合经验调整),匀质搅拌,酶解4小时以上。根据果胶酶用途,也可在破碎榨汁环节喷淋。

苹果冲洗与破碎榨汁(锤式破碎+螺旋榨汁)
冲洗水提温来改变水果的温度,进而改变果汁的温度。以应对低温天气果汁温度过低影响发酵启动的问题。如有条件,可考虑套管换热来调整入罐果汁的温度。
破碎榨汁阶段,可考虑增加果汁抗氧化褐变的工艺操作。例如,破碎时喷淋异vc钠溶液。如果选择焦亚硫酸钾溶液,需格外谨慎用量,果汁总硫需控制在20mg/L以内,否则会明显影响蒸馏酒的质量。此外,如果有条件也可采用干冰做隔氧保护。

测出汁率(左)、清汁倒罐(右)
生产前,抽样测破碎榨汁机的出汁率,调整设备出汁率。
暂存罐从下部移走果汁后剩余的泡沫杂质(上图右),漂浮果汁上方的泡沫可一定程度上保护果汁减轻氧化褐变。

入罐时果汁的温度与比重监测
- 发酵阶段
–取样,测果汁比重,温度,含糖量:?g/L,ph
- 所需仪器:比重计,大于等于200ml量筒
–测ph,可控制在3.5左右,若ph过高,可考虑用柠檬酸调低,做小样实验,确定用量。参考调酸记录(加酸的溶液基本7.0),柠檬酸添加量分别为1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L时,对应的ph分别为3.88、3.49、3.25、3.08、2.91
- 所需仪器:ph计
–加酿酒酵母?g(可按产品推荐用量添加或结合实际情况与经验),按200g/t添加,活化并添加。35-40℃10倍醪液(50%水+50%果汁)活化20分钟。
- 所需准备:304不锈钢桶2个,木质搅拌棒。电子秤、温度计。
–加发酵助剂, (可按产品推荐用量添加或结合实际情况与经验),按200g/t添加,将发酵助剂溶解在其10倍重量的水或苹果醪中,添加,保证匀质。可考虑发酵初期添加1/2,发酵进程2/3时再补充添加以确保发酵彻底。

酵母的活化与添加
为提高发酵启动的成功率,可将酵母活化后直接浇淋到果汁上方,等明显出现发酵现象后再循环匀质。
发酵过程监测关键点:
果汁入罐循环后测比重与温度、ph。
发酵过程中,至少每天上午、下午各测一次比重(含糖量)、ph、温度、品尝。
品尝,发酵过程如果发现还原味,可考虑适度进行开发式循环。
比重降至0.996,可考虑蒸馏,否则需满罐保存并监控挥发酸含量。
如果发酵未结束,发现比重变化不明显,分析原因,必要时可添加发酵助剂。
发酵过程温度检测,最高不应超过32℃。
低温环境发酵除了要考虑发酵启动温度外,还需考虑发酵结尾时的温度,否则容易出现发酵结束时残糖较高。常见的方式是罐体缠绕电伴热带。
蒸馏阶段
采用紫铜壶式蒸馏。
酒头的掐取,按总酒精的1%~2%截取。
酒心的掐取,以57%vol为酒心截停终点,确保酒心的所有组分均不低于57%vlo,综合酒心酒精度在68%vol左右。
酒尾可跟下一批原酒进行混合继续蒸馏。

这次选用的阿克苏红富士苹果,酒心酒精度68%,入口甜润柔和,随后香气爆发赋予口感上的起伏变化,果香和醇香和谐平衡,余味干净,回味微带苦感,整体上优雅协调,品质较好。如果蒸馏工艺将酒心的酒精度提高,香气口感会变得更加纯净,但更多的表现醇香,果香减少,如果将酒心的酒精度降低,果香会更加明显,但容易出现味杂情况。因此酒心酒精度的变化直接影响了苹果蒸馏酒的风格变化。
参考文献:
苹果白兰地生产工艺的研究 黄洁,宋纪蓉,张建刚 西北大学学报(自然科学版)
不同氮源及浓度对苹果白兰地酒发酵的影响 曾朝珍,张永茂,康三江,张芳,张霁红,张海燕 食品工业科技

