西洋參果酒釀造工藝的研究

蔡薈梅，高 柱，蔣躍林，侯如燕，宛志滬

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽食品安全與檢測省級實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥230036；2.國家農(nóng)副加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽合肥230001）

西洋參果酒釀造工藝的研究

蔡薈梅1，高 柱2，蔣躍林1，侯如燕1，宛志滬1

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽食品安全與檢測省級實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥230036；2.國家農(nóng)副加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽合肥230001）

對西洋參果酒的釀造條件進(jìn)行了初步的探討，通過單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)，確定出該產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)工藝。結(jié)果表明：采用帶果皮60℃熱浸提20min，去皮渣發(fā)酵，并采用發(fā)酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。在該工藝條件下發(fā)酵，釀造出來的西洋參果酒，顏色鮮紅，澄清透亮，酒味濃郁，酒體豐滿，同時具有豐富的營養(yǎng)成分。

西洋參果酒，發(fā)酵條件，果膠酶

西洋參PanaxquinquefoliumL是五加科（Araliaceae）人參屬（Panax）植物，鮮果是紅色核狀漿果。西洋參果實(shí)含有皂苷類、氨基酸、無機(jī)物、糖類、蛋白質(zhì)、肽類、類脂、有機(jī)酸和酚類成分等，其中皂苷類成分含量較高[1]。同時，藥理研究發(fā)現(xiàn)，西洋參果實(shí)總皂苷具有抗病毒、降糖、抗心肌缺血等顯著作用，一些次級人參皂苷具有很強(qiáng)的藥理活性，如人參皂苷Rg3具有抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、抗腫瘤細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移等作用[2-4]。國內(nèi)外許多學(xué)者對西洋參果實(shí)作了大量的研究，結(jié)果證明西洋參果實(shí)中存在與西洋參根相同和相似的化學(xué)組成和生物活性。然而西洋參果實(shí)傳統(tǒng)上作為廢棄物直接拋棄，這對西洋參資源來說是一種極大的浪費(fèi)。本實(shí)驗(yàn)開發(fā)的西洋參果酒是采用新鮮西洋參果實(shí)為原料，經(jīng)過破碎、取汁、發(fā)酵等工藝釀造的一種果香幽雅、營養(yǎng)豐富的飲料酒。因此，研制西洋參果酒既豐富了保健酒的市場，又為西洋參輔料加工開辟了一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

西洋參果實(shí) 安徽省金寨縣西洋參生產(chǎn)基地；安琪葡萄酒用高活性干酵母 湖北宜昌酵母有限公司；果膠酶（24.7U/mg） 均為Sigma公司進(jìn)口V1分裝；食用白砂糖 市售；檸檬酸（分析純）、SO2（食品級）、考馬斯亮蘭（Coom-massieBlueG250）、牛血清蛋白（Albumin）昆明杰輝生物技術(shù)有限公司。

U-3010紫外分光光度計(jì) 日本日立公司；TG328型分析天平 上海精科天平廠；PHs-3c型精密pH計(jì) 上海理達(dá)儀器廠；Q/BKYY10-2000型隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱，XS-213型顯微鏡 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；SHZ-88水浴恒溫振蕩器 江蘇太倉市實(shí)驗(yàn)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 西洋參果酒的釀制流程

1.2.2 工藝技術(shù)要點(diǎn)

1.2.2.1 原料處理 要求挑選的原料無霉?fàn)€、破碎現(xiàn)象，無病蟲害，使用清水沖洗干凈。

1.2.2.2 去核、打漿 果實(shí)與水的質(zhì)量比為1∶2進(jìn)行搓揉取汁，將沉在下層的種子濾去，貯存起來另用。

1.2.2.3 出汁率 破碎取汁的同時，為提高出汁率，加入一定量的果膠酶制劑。

1.2.2.4 調(diào)配[5-8]水解液中加一定量的蔗糖，用檸檬酸溶液調(diào)發(fā)酵液pH到3.2～4.2，添加80～120mg/L的二氧化硫，目的是抑制雜菌的生長。

1.2.2.5 釀酒活性干酵母的活化[9]稱取3g的葡萄酒干酵母，加入2%蔗糖溶液100mL中，在30℃下活化30min即可。

1.2.2.6 主發(fā)酵方式 采用下述四種發(fā)酵方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：60℃熱浸提20min，去皮渣發(fā)酵；60℃熱浸提20min，帶皮渣發(fā)酵；帶皮渣自然發(fā)酵；無皮渣發(fā)酵，即純汁發(fā)酵；原果汁與食用酒精勾兌。

1.2.2.7 果膠酶和pH相互作用對西洋參果實(shí)出汁的影響 按照0.030g/100mL的量添加果膠酶，在pH分別為3、3.5、4條件下60℃保溫20min后，測定果實(shí)出汁率和澄清效果。

1.2.3 西洋參果酒釀造單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 溫度對乙醇發(fā)酵的影響 取100mL果汁，加入15g葡萄糖，測定其可溶性固形物含量，接種10%（v/v）酵母活化液（按0.2g/100mL接種量計(jì)算），分別在18、22、26、30、34℃下靜置發(fā)酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.2 接種量對乙醇發(fā)酵的影響 取100mL果汁，加入15g葡萄糖，測定其可溶性固形物含量，分別接種3%、5%、7%和10%（v／v）酵母活化液，在最佳溫度下靜置發(fā)酵，每隔12h測定其中可溶性固形物含量，發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.3 不同二氧化硫添加量對乙醇發(fā)酵的影響 取汁時，分別調(diào)整二氧化硫的濃度為80、120、160、200mg/L，再加入15%葡萄糖，在前面實(shí)驗(yàn)確定的最佳溫度、接種量下，靜置發(fā)酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.4 加糖量對乙醇發(fā)酵的影響 取300mL果汁，分別調(diào)整糖度為15.3%、17%、18.7%和20.4%，在前面實(shí)驗(yàn)確定的最佳條件下，靜置發(fā)酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發(fā)酵完畢進(jìn)行感官評定和酒精度測定。

1.2.4 西洋參果酒發(fā)酵正交實(shí)驗(yàn) 在前面單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)L9（34），研究溫度、酵母接種量、SO2添加量、起始糖度對果酒發(fā)酵的影響，每個實(shí)驗(yàn)號取西洋參果汁500mL。

表1 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments

1.2.5 發(fā)酵參數(shù)變化 在前面實(shí)驗(yàn)確定的發(fā)酵條件下，測定其糖度、酵母數(shù)的動態(tài)變化。

1.2.6 感官評分標(biāo)準(zhǔn) 見表2，組織有食品專業(yè)背景和感官評定經(jīng)驗(yàn)的20人對產(chǎn)品風(fēng)味參考表2進(jìn)行綜合評分。

表2 果酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of sensory evaluation

1.2.7 測定指標(biāo)[9-10]可溶性固形物含量：采用WYT-32型手持糖度儀進(jìn)行測定（°Brix）；還原糖測定：3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法）；乙醇體積分?jǐn)?shù)（%，20℃）：酒精度計(jì)法；總酸：酸堿滴定法測定（以檸檬酸計(jì)）；總皂苷：保健食品中總皂苷的測定法；氨基酸測定采用氨基酸分析儀法；鉀、鈣測定采用原子吸收分光光度法。

2 結(jié)果與分析

2.1 西洋參果實(shí)成分測定

參照所報道的方法測定西洋參果實(shí)中的化學(xué)成分，結(jié)果見表3。

表3 西洋參果實(shí)化學(xué)成分測定結(jié)果Table 3 Determination of chemical components in Panax quinquefolium L fruit

由表3可看出，西洋參果實(shí)含糖量較少，在發(fā)酵過程中不能產(chǎn)生足量的乙醇，由此需要補(bǔ)加糖；西洋參果實(shí)中鈣、鉀的含量比較高，因此可以很好地補(bǔ)充人體礦質(zhì)元素；果實(shí)中所含的氨基酸含量很高，而且含有7種人體必需氨基酸[11]，具有很高的營養(yǎng)價值；此外果實(shí)中的總皂苷含量為1.62%，又具有獨(dú)特的藥用價值。因此，西洋參果酒是一種營養(yǎng)、保健功能全面的保健酒。

2.2 不同發(fā)酵方式對果酒發(fā)酵的影響

表4 不同發(fā)酵方式對果酒發(fā)酵的影響Table 4 Different fermentation methods on wine fermentation

從表4中可以看出，帶皮渣發(fā)酵的果酒色澤深，總皂甙含量較高，但風(fēng)味稍差，并且產(chǎn)品略帶苦澀味；純汁發(fā)酵的酒精度和總皂甙含量低，色澤差，風(fēng)味較平淡；勾兌酒精的，除色澤、風(fēng)味均差之外，酒體口感欠醇和；而采用60℃熱浸提20min，去掉皮渣后繼續(xù)發(fā)酵的，色澤和風(fēng)味均最好，并且酒度和總皂甙較高，是較理想的發(fā)酵方式。帶皮渣發(fā)酵的目的是浸提果皮上的色素，但果渣浸泡時間長，糖苷類物質(zhì)浸出，與其它物質(zhì)之間不協(xié)調(diào)，掩蓋了部分果香氣；純汁發(fā)酵，即打漿后經(jīng)過篩網(wǎng)或紗布過濾，果皮碎屑均被過濾掉，果皮內(nèi)的香氣物質(zhì)和皂甙也被隨之帶走；帶皮渣60℃熱浸提20min，過濾后再繼續(xù)發(fā)酵，果皮和果核浸泡的時間均縮短，熱浸提有利于皂甙的溶出，雖色澤稍淺一些，但其它各種成分較協(xié)調(diào)。

2.3 果膠酶和pH相互作用對西洋參果實(shí)汁的影響

采用60℃熱浸提20min，去掉皮渣后繼續(xù)發(fā)酵的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但由于西洋參果實(shí)中果膠含量較高，果汁的出汁率和澄清度不高，而果膠酶是分解果膠提高出汁率和加速果汁澄清的有效方法[12-13]。因pH對酶的水解影響較大，按照0.030g/100mL的量添加果膠酶，在pH3、3.5、4保溫20min后，測定果膠酶處理效果，檢測結(jié)果如表5。從表中可以看出pH為4時，澄清度最高，果汁鮮紅富有光澤，果實(shí)的出汁率也最高。pH對果實(shí)中總皂甙的含量影響不大。

表5 果膠酶對西洋參果實(shí)汁的影響Table 5 Effect of pectinase on Panax quinquefolium L extract

2.4 溫度對西洋參果酒發(fā)酵的影響

從表6中可以看出，溫度越高，發(fā)酵持續(xù)時間越短，說明西洋參果酒的主發(fā)酵速度隨著溫度的上升而加快。主發(fā)酵溫度對果酒品質(zhì)的影響特別顯著，發(fā)酵溫度在34℃時，進(jìn)入主發(fā)酵的時間早，發(fā)酵初期，酵母菌快速大量繁殖，產(chǎn)生大量的呼吸熱，品溫急劇升高，不利于酵母菌的生長與代謝產(chǎn)物的生成，還有可能污染其他微生物，同時主發(fā)酵終止得也早，發(fā)酵不夠平穩(wěn)，酒體粗糙，缺乏果酒果香，酒的品質(zhì)較差。主發(fā)酵溫度降低到26℃，發(fā)酵平穩(wěn)，果酒的口味純和，酒體豐滿、果香味濃郁，成品酒的酒精度為10.0%（v/v）；發(fā)酵溫度為18℃，在發(fā)酵前期酵母菌不能快速大量生長繁殖，成為優(yōu)勢菌，沒有繁殖足夠的微生物進(jìn)行酒精發(fā)酵，糖的利用率較低。

表6 溫度對西洋參果酒發(fā)酵的影響Table 6 Different temperature on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.5 酵母接種量對西洋參果酒發(fā)酵的影響

從表7中可以看出，隨著接種量增加發(fā)酵時間逐漸減少。接種量為5%和7%的發(fā)酵效果都比較好，成品酒的酒精度分別為9.6%（v/v）和9.8%（v/v），并且口感較好。酵母接種量是影響乙醇發(fā)酵的重要因素之一，在不同接種量的條件下，酵母利用各種發(fā)酵性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精的量是不同的。接種量少，酵母的生物量不夠，原料轉(zhuǎn)化為酒精不完全，殘?zhí)歉?；接種量過大，酵母自身生長繁殖消耗原汁大量的糖分，乙醇產(chǎn)量反而降低[14-15]。

表7 酵母接種量對西洋參果酒發(fā)酵的影響Table 7 Different yeast inoculation quantity on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.6 二氧化硫添加量對西洋參果酒發(fā)酵的影響

表8 二氧化硫添加量對西洋參果酒發(fā)酵的影響Table 8 Different SO2amount on Panax quinquefolium L wine fermentation

果酒中二氧化硫主要有抑菌、抗氧化、改善果酒風(fēng)味和增酸等作用[16-21]。從表8得知，隨著二氧化硫濃度的增加，果酒的顏色逐漸變淺，當(dāng)含量為200mg/L時，果酒顏色呈淺紅色影響了果酒的色澤。另外隨著二氧化硫濃度的增加，主發(fā)酵時間逐漸延長，表明SO2對酵母有一定的抑制作用，能夠延緩發(fā)酵時間，當(dāng)SO2濃度過高時，就會對酵母產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用，導(dǎo)致發(fā)酵力下降，發(fā)酵不完全，殘?zhí)禽^多。二氧化硫?yàn)?20mg/L的樣品發(fā)酵正常，成品酒的酒精度為10.3%（v/v），并且果酒的色、香、味俱佳。因此，在果酒發(fā)酵過程中，控制二氧化硫含量為120mg/L左右。

2.7 初始糖量對西洋參果酒發(fā)酵的影響

在果酒的發(fā)酵生產(chǎn)中，一般要根據(jù)果酒的酒精度和殘?zhí)堑木唧w要求，來調(diào)整果汁的初始糖濃度。實(shí)驗(yàn)考查了不同的初始糖濃度對發(fā)酵的影響（表9），從表9可知，從總體看隨著添加糖濃度的升高，發(fā)酵周期延長，酒精度提高，同時殘?zhí)且苍黾?。在糖濃度低?8.7%時，酒體寡淡無味，缺少酒香氣；添加糖至18.7%，果酒品質(zhì)顯著提高，酒香果香濃郁，口味醇正；當(dāng)添加糖量超過20.4%，發(fā)酵時間明顯延長，果酒品質(zhì)下降，果香味較淡，這可能是糖量過高，滲透壓升高，酵母代謝活動發(fā)生改變，副產(chǎn)物發(fā)生變化，最終導(dǎo)致果酒品質(zhì)下降。因此應(yīng)將西洋參果汁發(fā)酵的初始糖濃度控制在18.7%左右。

表9 初始糖量對西洋參果酒發(fā)酵的影響Table 9 Different glucose amount on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.8 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表10中R值可得出，影響果酒感官的主次因素依次為D＞A＞B＞C，即對果酒感官影響最大的是起始糖度和溫度，其次是接種量，影響最小的是SO2添加量。極差分析最優(yōu)組合為A2B3C1D3。故西洋參果酒發(fā)酵最佳工藝條件，為發(fā)酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。

表10 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 10 Results of orthogonal experiments

2.9 西洋參果酒品質(zhì)分析

2.9.1 感官指標(biāo) 色澤呈鮮紅色光澤、清亮透明、無懸浮物、無沉淀；果香濃郁、酒香馥郁、協(xié)調(diào)舒暢、無異味；酒體豐滿、柔和爽口、鮮嫩醇厚、酸甜適口、回味綿長；典型完美、獨(dú)具一格、優(yōu)雅無缺。

2.9.2 理化指標(biāo) 乙醇體積分?jǐn)?shù)9%～11%，總糖5g/L，總酸（以檸檬酸計(jì)）5～7g/L，總皂甙16mg/100mL，蛋白質(zhì)0.5g/L。

2.9.3 西洋參果酒衛(wèi)生指標(biāo) 符合GB2758-2005“發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定。

3 結(jié)論

3.1 發(fā)酵方式采用帶皮渣60℃熱浸提20min，過濾后繼續(xù)發(fā)酵的發(fā)酵方式；同時對果汁采用了果膠酶處理技術(shù)，降低了果汁黏度，加速了膠體物質(zhì)的絮凝沉降，同時使果汁色澤更加鮮艷。采用0.03g/100mL的酶量，pH為4，果膠酶處理效果最佳。

3.2 對果酒感官影響主次順序?yàn)椋浩鹗继嵌龋緶囟龋窘臃N量＞SO2添加量；發(fā)酵最佳條件為：發(fā)酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。

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Study on fermentation technology of Panax quinguefolium L.wine

CAI Hui-mei1，GAO Zhu2，JIANG Yue-lin1，HOU Ru-yan1，WAN Zhi-hu1
（1.Anhui Provincial Laboratory of Food Safety and Inspection Service，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China；2.National Center for Quality Supervision and Test of Agricultural-avocation Processed Food，Hefei 230001，China）

The technology of fermented wine made from Panax quinguefolium L.was preliminarily studied.The processing technology was optimized by means of single factor and orthogonal experiments.Result showed that optimum parameters were 26℃，7%inoculums amount，80mg/L SO2，18.7%adding amount of glucose.This product had red color，clear，full-bodied，excellent flavor，plentiful nutritive value，better stability.A new method for utilizing Panax quinguefolium L.was developed.

Panax quinguefolium L.wine；fermentation condition；pectinase

TS255.46

B

1002-0306（2012）01-0241-05

2010－07－19

蔡薈梅（1972-），女，副教授，研究方向：食品生物技術(shù)。

安徽省科技廳項(xiàng)目（10050303056）。