刺梨干酒發(fā)酵前后有效成分變化*

姚敏，譚書明，張少才，劉鳳琪，李東，鄧毅

1(貴州農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)，550025)

2(貴州大學(xué)釀酒與食品學(xué)院，貴州貴陽(yáng)，550025)

刺梨廣泛分布于貴州、云南、四川等地，尤以貴州盛產(chǎn)［1］，是一種珍貴的野生資源。它富含多種維生素、有機(jī)酸、多糖，氨基酸及對(duì)人體有益的微量元素10余種，且多酚、黃酮等生物活性成分豐富，藥用和保健價(jià)值高，特別是VC，其含量高達(dá)2 200～2 500 mg/100 g［2］，還具有增強(qiáng)免疫、抗氧化、抗衰老、降血脂、參與機(jī)體解毒功能、防癌、抗腫瘤等作用［2］。但刺梨果酸澀、口味不佳，常用來加工生產(chǎn)果酒產(chǎn)品。

目前國(guó)內(nèi)外已有相關(guān)刺梨和刺梨酒發(fā)酵等方面的研究報(bào)道，本文在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)酵生產(chǎn)刺梨干酒，對(duì)比分析如氨基酸等有效成分的變化情況，為刺梨干酒的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料及試劑

原料:刺梨原汁，貴洲龍里康源刺梨開發(fā)有限公司提供(2014年3月，儲(chǔ)藏于1～4℃冷庫(kù));安琪果酒專用干酵母RW，安琪酵母股份有限公司;果膠酶，亞瑪特化工有限公司;植酸，天津市博迪化工有限公司;砂糖，市售等，原料均為食品級(jí)。

試劑:18種氨基酸混標(biāo)(AASl8，進(jìn)口)與水合茚三酮(FN06988，進(jìn)口)，購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品信息中心;抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品，上海琳帝化工有限公司;沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品，上海埃彼化學(xué)試劑有限公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，中國(guó)藥品生物制品檢定所;HCl(GR)，Sigma公司;5-磺基水楊酸，F(xiàn)eCl3，NaNO2，Al(NO3)3，Na2CO3，NaOH，三氯乙酸，甲醛，福林酚試劑，H3PO4，乙醇等，無特殊標(biāo)注試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

日立L-8800型全自動(dòng)氨基酸分析儀，日本日立公司;超純水發(fā)生器Exceed-E，臺(tái)灣艾柯成都康寧實(shí)驗(yàn)專用純水設(shè)備公司;TU-1810型紫外-可見光分光光度計(jì)，北京普析通用儀器公司;PHS-3C型pH計(jì)，上海越平科學(xué)儀器有限公司;RHB32手持折光儀，石家莊泰斯特儀器設(shè)備有限公司;SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;美菱286L冰箱，中國(guó)美菱公司;微孔過濾裝置(直徑20 mm，孔徑0.45 μm)，品孚羅特過濾設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 原料處理

刺梨原汁冷藏后初步澄清，除去過多的單寧、果膠等物質(zhì);添加3 g/L的果膠酶，45～50℃酶解2～3 h，除渣;調(diào)整 SO2含量至 80 mg/L;參考蔡金騰等［5］的計(jì)算，1 L刺梨原汁發(fā)酵液中加入蔗糖量220 g，調(diào)節(jié)pH為3.5，經(jīng)115℃高溫瞬時(shí)滅菌10～20 s備用。蔗糖添加量的計(jì)算［5］:

X=V(1.7A-B)/(100-1.7A×0.625)

式中:X，添加蔗糖量，kg;V，果汁總體積，L;A，發(fā)酵達(dá)到的乙醇體積分?jǐn)?shù)，%;B，果汁含糖量，g/100 mL;1.7，1.7°糖能發(fā)酵成1°酒;0.625，1 kg 蔗糖溶于發(fā)酵液使體積增加0.625 L。

1.3.2.2 菌種的活化與擴(kuò)大培養(yǎng)

使用安琪活性干酵母RW發(fā)酵，采用丁筑紅等［6］的活化及馴化辦法。

1.3.2.3 刺梨干酒發(fā)酵

取經(jīng)處理備用的刺梨原汁，添加5%的馴化酒母，添加0.08%的植酸［7］，攪拌均勻，于28℃培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵;當(dāng)酒體產(chǎn)氣減少，成分無明顯變化時(shí)倒瓶分離酒液與沉淀，并于20～25℃貯存。

發(fā)酵過程中定時(shí)測(cè)量刺梨干酒殘?zhí)?、乙醇體積分?jǐn)?shù)、總酸、VC、黃酮、多酚及氨基酸等指標(biāo)。

1.4 分析測(cè)定方法

1.4.1 氨基酸的測(cè)定

取經(jīng)酸水解的樣品4 mL，加入4 mL 8%5-磺基水楊酸，搖勻;置冰箱冷藏室靜置22 h后搖勻取試液2 mL至離心管，以7 000 r/min離心30 min，取上層清液2 mL于50 mL容量瓶中，用0.02 mol/L稀HCl(GR)稀釋至刻度，用孔徑0.45 μm濾膜過濾試樣，取l mL濾液供上機(jī)使用。

離子交換柱:規(guī)格4.6 mm×60.0 mm;樹脂:2622#;反應(yīng)柱柱溫:150℃;分離柱柱溫:57℃;檢測(cè)波長(zhǎng):440 nm;緩沖液流速:0.40 mL/min;茚三酮流速:0.35 mL/min;泵1緩沖液壓力:4～15 kPa;泵2茚三酮壓力:0～2 kPa;凈分析時(shí)間:32 min;總分析時(shí)間:52 min。

氨基酸測(cè)定:采用標(biāo)準(zhǔn)混合氨基酸進(jìn)行儀器調(diào)整，自動(dòng)進(jìn)樣20 μL制備好的酒樣，以峰面積作為測(cè)定結(jié)果，外標(biāo)法計(jì)算各氨基酸含量。

1.4.2 其他指標(biāo)

乙醇體積分?jǐn)?shù)測(cè)定:蒸餾比重法，GB/T15038-2006;可溶性固形物的測(cè)定:手持測(cè)糖儀，GB/T15038-2006;還原糖測(cè)定:菲啉滴定法，GB/T15038-2006;總酸測(cè)定:中和滴定法，GB/T15038-2006;VC的測(cè)定:分光光度法［3］;多酚測(cè)定:福林肖卡(Folin-Ciocalteu比色法)比色法［11］;總黃酮測(cè)定:分光光度法［12］;感官評(píng)價(jià)，GB/T15038-2006。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺梨干酒指標(biāo)與感官品評(píng)

經(jīng)24 d發(fā)酵，得刺梨干酒產(chǎn)品，它的相關(guān)指標(biāo)和感官品評(píng)結(jié)果如表1所示，符合干酒要求，且品質(zhì)良好，具有典型的刺梨風(fēng)味。

表1 刺梨干酒指標(biāo)及感官品評(píng)結(jié)果Table 1 The index and sensory evaluation result of rosa roxburghii tratt dry wine

2.2 刺梨干酒與刺梨原汁有效成分變化的分析

2.2.1 氨基酸及其變化分析

刺梨干酒與刺梨原汁的氨基酸分離圖譜如圖1和圖2所示。二者都含有多種氨基酸，刺梨干酒有11種，其中5種是必須氨基酸，分別為纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯氨酸、蘇氨酸，依據(jù)氨基酸圖譜分析，刺梨原汁中的氨基酸多在刺梨干酒中保留。

圖1 刺梨干酒的氨基酸色譜圖Fig.1 Amino acid chromatograph of RRT-DW

圖2 刺梨原汁的氨基酸色譜圖Fig.2 Amino acid chromatograph of RRTJ

氨基酸的定量分析結(jié)果如表2所示。刺梨干酒中的5種必需氨基酸約為總氨基酸含量的60%。其中纈氨酸的含量很高，為258.44 mg/L，相比于刺梨原汁的含量增加了50.52%;異亮氨酸的含量131.03 mg/L，亮氨酸90.03 mg/L，與原汁相比略有下降，但幅度不大，僅17.32%和8.31%;還有苯氨酸、蘇氨酸等含量也不低。非必需氨基酸，如谷氨酸，含量為155.2 mg/L，相對(duì)于原汁含量減少了33.41%，它在代謝過程中常被轉(zhuǎn)化為其他氨基酸，同時(shí)也被代謝分解而消耗。蛋氨酸和脯氨酸這兩種必須氨基酸在刺梨原汁中含量很高，分別為321.52和261.65 mg/L，但在刺梨干酒中未檢測(cè)出，還有賴氨酸、組氨酸、半胱氨酸也未在干酒中檢測(cè)出。另外，刺梨干酒中的氨，相對(duì)于刺梨原汁減少了76.3%，說明發(fā)酵過程有利于一些對(duì)人體有害物質(zhì)的減少，利于產(chǎn)品品質(zhì)的提高?？偟膩碚f，刺梨原汁的氨基酸總含量為1 920.95 mg/L，而刺梨干酒為1 012.61 mg/L，保留率較高，為52.71%，得到的刺梨干酒產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富，且多為游離氨基酸，極大促進(jìn)了酒體風(fēng)味。

表2 刺梨干酒與刺梨原汁中氨基酸的對(duì)比Table 2 Contrast of amino acids between RRT-DW and RRTJ

2.2.2 其他指標(biāo)及其變化分析

2.2.2.1 其他指標(biāo)及變化

刺梨干酒及刺梨原汁其他的指標(biāo)結(jié)果如表3所示。該酒添加蔗糖發(fā)酵，最終耗糖218.60 g/L，乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到了13.46%，而根據(jù)公式計(jì)算得理論乙醇體積分?jǐn)?shù)為13.49%，偏差0.027%;總酸含量減少24.80%，pH值，即有效酸的變化幅度不大，在3.5～4.1的范圍。VC、多酚、黃酮都有一定損失，但幅度不大，受發(fā)酵的影響小。

2.2.2.2 發(fā)酵過程中酒精度與殘?zhí)堑淖兓?/p>

酒精度與含糖量是刺梨干酒的重要指標(biāo)。酒精是酵母利用糖發(fā)酵而成，而發(fā)酵活力又取決于發(fā)酵的菌種和發(fā)酵條件。本試驗(yàn)采用活性安琪干酵母RW，得到酒精度為13.46°(v/v)，殘?zhí)菫?.7 g/L的刺梨干酒，高含量的酒精賦予了該產(chǎn)品醇厚的酒品質(zhì)。

酒度與殘?zhí)窃诎l(fā)酵過程的變化由圖3所示?？煽闯鼍凭脑黾优c降糖的變化一致。第1～2天，降糖速度慢，第2～3天，降糖相對(duì)快，但酒精增量少，有大量氣泡產(chǎn)生;第4天產(chǎn)酒速度快速上升，之后處于平穩(wěn)的發(fā)酵期，酒精量隨著糖被消耗而增加;第21天起，耗糖速度減慢，酒精度增高不明顯，接近發(fā)酵的終點(diǎn)。

表3 刺梨干酒與刺梨原汁其他指標(biāo)的對(duì)比Table 3 Contrast of Rosa Roxburghii Tratt dry wine and Rosa Roxburghii Tratt juice

圖3 刺梨干酒發(fā)酵過程中含殘?zhí)桥c酒精度的變化Fig.3 Changes of residual sugar and alcohol during fermentation

2.2.2.3 發(fā)酵過程中pH值與總酸的變化

刺梨果酒中富含有機(jī)酸，安明華等［3］測(cè)定刺梨中除抗壞血酸外，蘋果酸占有機(jī)酸總量的53%，是一種蘋果酸型果實(shí)，酸度較大，此外乳酸含量占29.8%，酒石酸、檸檬酸、草酸和琥珀酸較少;譚書明等［9］分析認(rèn)為刺梨原汁中含酸為1.2%～1.6%。本試驗(yàn)用的刺梨原汁含酸為11.13 g/L，而刺梨干酒中含酸8.37 g/L，pH 4.1，相對(duì)于原汁來說含酸量適度降低，酸度在更適口的范圍內(nèi)，品味更佳。

刺梨干酒發(fā)酵過程中酸含量變化如圖4所示。總的來說酸含量下降了2.76 g/L，酸度變化平緩，略有上升。在刺梨干酒的發(fā)酵初期略有增加，隨后酸度呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诎l(fā)酵初期，醇含量少，且轉(zhuǎn)化為酸;發(fā)酵進(jìn)行到一定階段，如8 d以后，醇類不斷生成，消耗發(fā)酵體系中的酸生成酯類等。且由于刺梨原汁中蘋果酸、乳酸等均為弱酸，發(fā)酵過程中的pH值變化不大。

2.2.2.4 發(fā)酵過程中VC、多酚與黃酮含量的變化

VC在人體中有抗氧化等重要作用，它的含量是刺梨果實(shí)關(guān)鍵性指標(biāo);多酚及其衍生物如單寧，給予酒體澀味，渾厚的味覺，單寧氧化后易產(chǎn)生褐變等問題;黃酮是一種對(duì)人體極為有益的苦味物質(zhì)，刺梨中含量較高，杜微等測(cè)其含量為0.847%［4］。它們?cè)诎l(fā)酵過程中含量的變化如圖5所示。

圖4 刺梨干酒發(fā)酵過程中pH值與總酸的變化Fig.4 Changes of pH value and acids in total during fermentation

圖5 刺梨干酒發(fā)酵過程中VC、多酚與黃酮的變化Fig.5 Changes of vitamin C，polyphenols and flavonoids during fermentation

VC與多酚等受光、熱、氧化酶、金屬離子等因素影響大，性質(zhì)不穩(wěn)定，極易氧化，保藏與加工過程中易損失。但發(fā)酵酒體系是一個(gè)厭氧體系，且釀造工藝中添加了SO2在發(fā)酵體系中VC和多酚等下降的幅度不大，VC在刺梨干酒中含量保留了刺梨原汁含量的73.48%，而多酚則是刺梨原汁的73.45%，故刺梨干酒的VC等易氧化成分含量高。在發(fā)酵的初期，4～8 d這一階段兩者的含量下降最明顯，至發(fā)酵中期、后期，發(fā)酵體系中的含氧量大量減少，氧化速度減緩，VC與多酚等含量趨向穩(wěn)定。

另外黃酮在刺梨干酒中的保持率為87.54%，即刺梨干酒中的黃酮含量為5 263 mg/L，按黃酮含量為0.847% 計(jì)，加工中的保持率為62.14%。黃酮穩(wěn)定性影響因素有發(fā)酵體系的光，pH值，還原劑，金屬離子等，這些因素在發(fā)酵體系中處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，所以黃酮在發(fā)酵過程中的各個(gè)階段變化相差都不大。

總的來說，刺梨干酒中的VC、多酚、黃酮的保留率高，含量豐富，酒體營(yíng)養(yǎng)及保健價(jià)值高。

3 小結(jié)

本試驗(yàn)所得刺梨干酒的酒精度高，酸爽適口，品質(zhì)良好，有典型性刺梨風(fēng)味。

(1)刺梨干酒的氨基酸在刺梨原汁發(fā)酵的過程中有一定損失，但干酒中有多種必需氨基酸且含量很高，如纈氨酸258.44 mg/L，異亮氨酸131.03 mg/L，還有亮氨酸，苯氨酸、蘇氨酸，其含量為總氨基酸含量的60%;氨等不利人體的物質(zhì)含量減少，利于酒的品質(zhì)提高。

(2)刺梨干酒總酸小幅下降，酸度適中;VC、多酚、黃酮等在發(fā)酵過程中的保留率較高，酒品的價(jià)值高。研究發(fā)酵過程中各有效成分的變化規(guī)律，有利于進(jìn)一步提高其保留率。

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