野生獼猴桃果酒帶渣發(fā)酵的研究

張超，徐洲，游玲，魏琴，尹禮國(guó)，肖順祥，吳登

（1.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，四川 宜賓 644000；2.發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 宜賓 644000；3.宜賓果王酒業(yè)股份有限公司，四川 宜賓 644000）

野生獼猴桃果酒帶渣發(fā)酵的研究

張超1，2，徐洲1，2，游玲2，魏琴2，尹禮國(guó)1，2，肖順祥3，吳登1

（1.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，四川 宜賓 644000；2.發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 宜賓 644000；3.宜賓果王酒業(yè)股份有限公司，四川 宜賓 644000）

以云南野生獼猴桃為原料，通過發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了4種酵母發(fā)酵結(jié)果，探討了果膠酶用量、纖維素酶用量、pH對(duì)帶渣發(fā)酵的影響。結(jié)果表明，安琪果酒酵母是野生獼猴桃適宜的發(fā)酵菌種；在帶渣發(fā)酵中，添加150 mg/L果膠酶有重要作用，能顯著提高果酒的酒精濃度、吸光度、干浸出物濃度和VC濃度；在此基礎(chǔ)上，添加8 mg/L纖維素酶，凸顯了果膠酶的這種作用；pH對(duì)帶渣發(fā)酵有明顯影響，pH3.5是適宜的pH條件；在上述條件下，帶渣發(fā)酵比原汁發(fā)酵的酒精濃度提高了11.6%，干浸出物濃度提高了25.35%，VC濃度提高了12.93%，吸光度增加了16.59%，透光率降低了2.13%，成品感官和理化指標(biāo)達(dá)到了QB/T2027-94的標(biāo)準(zhǔn)要求。

野生獼猴桃；果酒；帶渣發(fā)酵；果膠酶；纖維素酶

野生獼猴桃屬漿果類水果，芳香多汁，含有糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、黃酮、多酚、多種微量元素、有機(jī)酸及維生素，營(yíng)養(yǎng)豐富[1]。野生獼猴桃主要分布在山區(qū)，資源豐富。在我國(guó)大多數(shù)省份均有分布[2]。保護(hù)性利用野生獼猴桃資源是增長(zhǎng)山區(qū)經(jīng)濟(jì)的有效途徑，對(duì)提高當(dāng)?shù)鼐用癖Ｗo(hù)野生獼猴桃資源、保護(hù)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境的積極性具有重要意義。

野生獼猴桃資源的利用以鮮銷為主，也有加工成干片和果（肉）汁[3-5]，或釀制果酒等方式的研究與實(shí)踐。目前，更趨向用于果酒的生產(chǎn)[6-7]。研究表明，由于地域不同、品種不同，野生獼猴桃中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如糖分、果膠、酸的種類及含量、蛋白質(zhì)含量等）種類和含量有較大差異[1，8]，并因此帶來加工工藝上的差異。由于果肉中含有豐富營(yíng)養(yǎng)，從理論上講，帶渣發(fā)酵能更大程度浸提果皮、果肉中的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)豐富酒體，凸顯產(chǎn)品特色起到有益作用，但哪些因素對(duì)這種作用的發(fā)揮有重要影響還有待探究。本試驗(yàn)以云南綏江野生獼猴桃為原料，探討了果膠酶、纖維素酶及其作用條件pH對(duì)野生獼猴桃果酒帶渣發(fā)酵的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

野生獼猴桃：宜賓果王酒業(yè)股份有限公司提供。

發(fā)酵菌種：DV10、EC1118、安琪果酒酵母、安琪活性干酵母，宜賓學(xué)院發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供；果膠酶（30000 U/g）：山東鄆城水滸化工有限公司；纖維素酶（15000 U/g）：上海博奧生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝方法

野生獼猴桃→清洗→破碎→成分調(diào)整→主發(fā)酵→換瓶去渣→后發(fā)酵→澄清→陳釀→果酒

操作要點(diǎn)：

（1）果漿與果汁制備：選用八成熟的野生獼猴桃，洗凈置入粉碎機(jī)中破碎，按實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)添加一定量的果膠酶和（或）纖維素酶，混勻，45℃水浴4 h，備用；若制備原汁，則將果漿過濾后取濾液。

（2）酵母活化：稱取適量酵母菌種,分別用一定量2%的蔗糖溶液，37℃振蕩2 h，無菌水調(diào)節(jié)細(xì)胞數(shù)量109個(gè)/L左右，備用。

（3）成分調(diào)整：①糖度調(diào)整：控制總糖濃度220 g/L，分3次添加；②酸度調(diào)整：用CaCO3或檸檬酸調(diào)節(jié)pH；③SO2的添加：添加偏重亞硫酸鉀（0.1g/L）。

（4）發(fā)酵：將酵母菌液，按照果漿10%（體積比）的接種量,接入盛有調(diào)配好的野生獼猴桃果漿或果汁的三角瓶中,在20℃～23℃（來源于生產(chǎn)）下發(fā)酵至糖濃度≤4%。分離去渣換瓶，20℃后發(fā)酵10 d左右。

（5）澄清、過濾：將 2 g/L（果酒）用量的膨潤(rùn)土，加入10倍純凈水中，浸泡12 h，加入果汁（酒），靜置24 h取上清液，在20℃下陳釀30 d。

1.2.2 檢測(cè)方法

總糖和還原糖的測(cè)定：斐林法[9]；酒精含量的測(cè)定：酒精計(jì)法[9]；VC含量的測(cè)定：2，6-二氯酚靛酚法[9]；感官要求[10]；透光率和色度的測(cè)定[7]：分光光度法，以蒸餾水作空白，在680 nm波長(zhǎng)處用1 cm比色杯測(cè)定透光率T/%來反映酒的澄清度，在420 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A來反映酒體的色度；干浸出物測(cè)定方法[9]：用密度瓶法測(cè)定樣品或蒸出酒精后的樣品的密度，然后用其密度值查附錄C（密度-總浸出物含量對(duì)照表），求得總浸出物的含量，減去總糖的含量，即得干浸出物的含量。感官評(píng)價(jià)[11]：由11位具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組成品酒小組，從外觀（滿分20分，色澤、清渾各10分）、香氣（滿分30分，果香、酒香各15分）、滋味（滿分40分）、典型性（滿分10分）4個(gè)方面對(duì)獼猴桃果酒綜合評(píng)價(jià)，取其平均值作為評(píng)分結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 酵母種類的確定

以本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有幾種釀酒酵母為菌種，以野生獼猴桃果汁為原料，添加200 mg/L的果膠酶量，調(diào)節(jié)pH 3.0，按1.2.1工藝制備野生獼猴桃果酒，分別測(cè)定酒精濃度、干浸出物、VC、吸光度、透光率等參數(shù)，并進(jìn)行感官鑒定，結(jié)果如表1所示。

表1 4種酵母的發(fā)酵結(jié)果Table 1 Fermentation results of four types of yeast

從表1可以看出，不同種酵母發(fā)酵同種果汁，在產(chǎn)酒精能力、成品干浸出物濃度、吸光度（色度）和透光率等方面均有差異。安琪果酒酵母的成品的酒精濃度、干浸出物濃度、吸光度最高，同時(shí)感官評(píng)價(jià)也最好。但成品的透光率是安琪活性干酵母＞安琪果酒酵母＞DV10＞EC1118。雖然發(fā)酵過程中，安琪活性干酵母氣泡速度高于其余3種酵母（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），但其對(duì)酒精的耐受能力不及其余3種酵母。綜合酒精濃度、干浸出物濃度、吸光度和透光率等指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)，選定安琪果酒酵母作為野生獼猴桃發(fā)酵用菌種。

2.2 原汁與帶渣發(fā)酵的比較

以安琪果酒酵母為發(fā)酵菌種，野生獼猴桃的果漿和原汁，添加的果膠酶量為200 mg/L為培養(yǎng)基，按1.2.1工藝制備野生獼猴桃果酒，測(cè)定相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如表2所示?？芍?，帶渣發(fā)酵果酒的酒精濃度、干浸出物濃度、VC含量、吸光度分別比原汁發(fā)酵提高了1.78%、30.99%、9.88%、15.96%，感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)也更高，但透光率有所下降。分析原因，可能是由于在帶渣工藝下，果肉在含有果膠酶的發(fā)酵體系中的時(shí)間更長(zhǎng)，提高了果肉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶出，致使酒精濃度、干浸出物濃度、VC含量、吸光度等指標(biāo)提高；但也因?yàn)樵黾恿藘?nèi)含物的溶出，導(dǎo)致體系中不溶性物質(zhì)含量增加而導(dǎo)致透光率降低。在果酒中VC、色度和作為果酒主體骨架的浸出物量[12]等指標(biāo)的增加，有利于成品品質(zhì)的提升，因此，采用帶渣發(fā)酵更有利于突出獼猴桃果酒特點(diǎn)。

表2 帶渣與原汁發(fā)酵結(jié)果Table 2 Fermentation results of kiwifruit with the dregs and its juice

2.3 果膠酶用量對(duì)帶渣發(fā)酵的影響

以安琪果酒酵母為發(fā)酵菌種，野生獼猴桃果漿為培養(yǎng)基質(zhì)（分別添加 0、50、100、150、200、250、300、350 mg/L的果膠酶），按1.2.1工藝制備野生獼猴桃果酒，測(cè)定相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 果膠酶用量對(duì)帶渣發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of pectinase amount on fermentation with the dregs

從圖1可以看出，隨果膠酶添加量在0～150mg/L內(nèi)增加，成品中酒精濃度、干浸出物VC含量、吸光度、透光率等指標(biāo)明顯增加，與對(duì)照（不加果膠酶）相比較，酒精濃度、吸光度、干浸出物濃度和VC濃度分別提高了12.06%、9.45%、36.51%、41.06%；當(dāng)果膠酶添加量超過150mg/L后，繼續(xù)增加果膠酶的用量，幾項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)不同的表現(xiàn)。酒精產(chǎn)量、干浸出物、VC量、吸光度的值幾乎沒有增加，而透光率卻逐漸降低。分析原因，這可能與在實(shí)驗(yàn)條件下，150 mg/L的果膠酶能很好地將果肉渣中果膠分解，釋放出糖、內(nèi)容物、色素等物質(zhì)，致使成品的相關(guān)指標(biāo)得以提高；但由于增加的內(nèi)容物，在陳釀過程中可能成為不溶物或生成難溶物，使成品的澄清度有所降低。綜合上述幾項(xiàng)指標(biāo)，確定果膠酶用量為150 mg/L。

2.4 纖維素酶用量對(duì)帶渣發(fā)酵的影響

以安琪果酒酵母為發(fā)酵菌種，野生獼猴桃果漿為培養(yǎng)基質(zhì)（添加150 mg/L的果膠酶），同時(shí)添加0、2、4、6、8、10、12、14 mg/L 的纖維素酶，按 1.2.1 工藝方法制備野生獼猴桃果酒，測(cè)定相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如圖2所示。

圖2 纖維素酶用量對(duì)帶渣發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of cellulase amount on fermentation with the dregs

從圖2可以看出，隨纖維素酶添加量在0～8mg/L內(nèi)增加，酒精產(chǎn)量、干浸出物、VC量、吸光度、透光率等指標(biāo)明顯增加；但當(dāng)纖維素酶添加量超過8 mg/L后，繼續(xù)增加纖維素酶的用量，幾項(xiàng)指標(biāo)有不同表現(xiàn)，即：酒精產(chǎn)量、干浸出物、VC量、吸光度的值變化平緩，而透光率卻仍有所增加。與單獨(dú)使用果膠酶相比較，添加8 mg/L的纖維素酶時(shí)，成品中酒精濃度、吸光度、干浸出物濃度和VC濃度分別提高了2.52%，6.70%，7.10%，4.39%。因此，纖維素酶的加入對(duì)凸顯果膠酶的作用有積極意義。分析原因，可能是由于8 mg/L的纖維素酶與150 mg/L果膠酶協(xié)同作用，一定程度上對(duì)破壞果肉纖維類物質(zhì)和果膠相互包裹的結(jié)構(gòu)有利，便于細(xì)胞壁物質(zhì)及其胞內(nèi)后含物[13]的釋放，增加了成品的相關(guān)指標(biāo)；但由于基質(zhì)pH不是纖維素酶作用的最適條件，其促進(jìn)作用有限，而使相關(guān)參數(shù)的提高不大。綜合上述指標(biāo)，確定8 mg/L是適宜的纖維素酶添加量。

2.5 pH對(duì)帶渣發(fā)酵的影響

由于帶渣發(fā)酵過程中在添加150 mg/L果膠酶和8 mg/L纖維素酶的情況下，分別調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基pH為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，按 1.2.1 工藝制備野生獼猴桃果酒，測(cè)定相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 pH對(duì)帶渣發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of pH on fermentation with the dregs

從圖3可以看出，pH在3.0～6.0范圍內(nèi)，隨pH增加，成品各指標(biāo)的變化出現(xiàn)較大差異：酒精濃度先升后降，但在pH 3.5～5.0間基本穩(wěn)定，這可能與酵母的pH特性有關(guān)；干浸出物表現(xiàn)為增加，但在pH 5.0出現(xiàn)最高值，這可能與pH變化導(dǎo)致果膠酶和纖維素酶的活性消長(zhǎng)有關(guān)；VC的變化呈下降趨勢(shì)，這可能與pH升高加速了VC氧化有關(guān)；吸光度呈明顯上升趨勢(shì)，而透光率呈下降趨勢(shì)；在pH 4.0時(shí)，VC的量出現(xiàn)突然降低，吸光度和透光率分別出現(xiàn)突然增加和降低，表明VC在此pH時(shí)有最高氧化速度[14]，且其氧化生成物有一定的光學(xué)特征。因此，綜合pH對(duì)上述指標(biāo)的影響，結(jié)合獼猴桃酒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定野生獼猴桃?guī)гl(fā)酵的pH是3.5。

2.6 綜合發(fā)酵結(jié)果

以安琪果酒酵母為發(fā)酵菌種，添加150 mg/L果膠酶和8 mg/L纖維素酶，pH 3.5，按1.2.1工藝制備野生獼猴桃果酒，測(cè)定相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如表3所示。

表3 帶渣與原果汁在適宜條件下發(fā)酵結(jié)果Table 3 Fermentation results of kiwifruit with the dregs and its juice under the optimal condition

從表3可以看出，在添加150mg/L果膠酶和8mg/L纖維素酶，pH 3.5條件下，帶渣發(fā)酵比果汁發(fā)酵的酒精濃度提高了11.6%，干浸出物濃度提高了25.35%，VC濃度提高了12.93%，吸光度增加了16.59%，透光率降低了2.13%，成品的感官指標(biāo)和理化指標(biāo)均達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

獼猴桃中VC含量很高，有“水果之王”的美譽(yù)，以其為原料生產(chǎn)出的果酒更具特點(diǎn)。研究中發(fā)現(xiàn)，在野生獼猴桃果酒帶渣發(fā)酵中，無論是理化指標(biāo)，還是感官指標(biāo)，安琪果酒酵母優(yōu)于DV10、EC1118、安琪活性干酵母的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；帶渣發(fā)酵有利于果酒酒精濃度、干浸出物、VC含量的提高，對(duì)提高成品的理化指標(biāo)和感官指標(biāo)有利；添加150 mg/L果膠酶，能顯著提高果酒的酒精濃度、吸光度、干浸出物濃度和VC濃度；在此基礎(chǔ)上，再添加8 mg/L纖維素酶，對(duì)果膠酶作用的發(fā)揮有積極意義；發(fā)酵液pH對(duì)成品中VC濃度的影響較大，隨pH的升高VC的損失增加，pH 3.5是適宜的pH。在添加150 mg/L果膠酶和8 mg/L纖維素酶，pH 3.5條件下，與對(duì)照（果汁發(fā)酵）相比較，帶渣發(fā)酵時(shí)酒精濃度、干浸出物濃度、VC濃度、吸光度分別提高了11.6%、25.35%、12.93%、16.59%，由此表明帶渣發(fā)酵工藝對(duì)凸顯獼猴桃果酒特點(diǎn)有重要意義。

不同地域內(nèi)的野生獼猴桃種類不同，可能帶來組成的差異，因此，要達(dá)到相似的結(jié)果，可能需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，從本研究結(jié)果來看，纖維素酶的加入作用不明顯，可能與發(fā)酵過程沒能滿足纖維素酶的最適作用條件（溫度、pH等）有關(guān)，因此，探索纖維素酶添加時(shí)機(jī)和工藝控制方法是值得研究的方向。帶渣發(fā)酵因有更多的原料物質(zhì)進(jìn)入酒體，一定程度降低了產(chǎn)品的透光率，因此，需要進(jìn)一步探討適用于帶渣發(fā)酵果酒的澄清技術(shù)，為生產(chǎn)出消費(fèi)者更滿意的產(chǎn)品奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Research on Wild Kiwi Fruit Wine Fermentation with the Dregs

ZHANG Chao1,2,XU Zhou1,2,YOU Ling2,WEI Qin2,YIN Li-guo1,2,XIAO Shun-xiang3,WU Deng1

（1.College of Life Science and Food Engineering,Yibin University,Yibin 644000,Sichuan,China;2.Key Laboratory of Fermentation Resource and Application of Institutes of Higher Learning in Sichuan,Yibin 644000,Sichuan,China;3.Yibin Guo Wang Wine Industry Co.,Ltd.,Yibin 644000,Sichuan,China)

Yu Nan wild kiwifruits were used as the raw materials to explore the fermentation results of four types of yeast,and the effect of pectinase amount,cellulase amount,and pH on fermentation with the dregs by the fermentation experiment.The results indicated that angel fruit wine yeast was the optimal strain for wild kiwifruit fermentation.During the fermentation with the dregs,addition of 150 mg/L pectinase could increase alcohol concentration,absorbance,dry extraction and Vitamin C concentration of fruit wine significantly.Based on it,addition of 8 mg/L cellulase enhanced the effect of pectinase obviously.pH3.5,which had an obvious effect on fermentation with the dregs,was the optimal pH condition of fermentation.Under this condition,fermentation with the dregs could increase alcohol concentration,dry extraction,Vitamin C concentration and absorbance by 11.6%,25.35%12.93%and 16.59%respectively,but decreased transmittancy by 2.13%compared with fruit juice fermentation.The sensory index and the physical and chemical index of the product were up to the industry standard of QB/T2027-94.

wild kiwi;fruit wine;fermentation with the dregs;pectinase;cellulose

發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目（2010K FZ003）

張超（1966—），男（漢），副教授，碩士，主要從事生物工程與食品生物技術(shù)研究。

2012-04-26