燕麥沙棘酒的研制

姚明靜，國天慶，李福佳，季 斌，劉麗萍，張 敬，劉建軍*

（山東省食品發(fā)酵重點實驗室 山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院，山東 濟(jì)南 250013）

沙棘為胡頹子科，沙棘屬，多年生落葉灌木或小喬木。沙棘果富含維生素C、維生素E、B族維生素、葉酸及胡蘿卜素，沙棘黃酮、超氧化物歧化酶及ω-6多不飽和脂肪酸等對人體有特殊保健作用成分?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，沙棘可增強免疫力、促消化、抗衰老、抗疲勞、抗輻射等[1-4]。目前，國際上已將沙棘列為人類21世紀(jì)健康長壽的首選食用植物。

燕麥富含β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、多酚等功能成分，可防治由高血脂引起的心腦血管疾病，控制人體血糖，同時具有減肥功效[5-8]。此外，燕麥富含蛋白質(zhì)和淀粉，是一種良好的釀酒原料。燕麥粉糖化液與沙棘果汁按一定比例調(diào)配后進(jìn)行發(fā)酵，既可彌補沙棘果汁糖分不足、酸度高、單獨原汁發(fā)酵困難的缺陷[9]，又可獲得營養(yǎng)更加豐富的燕麥沙棘酒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙棘汁：山西綠都酒業(yè)有限公司提供，可溶性固形物含量12%～13%，總酸度6%～7%（以檸檬酸計），維生素C含量800～900 mg/100 g，果膠含量1.6%～1.7%，單寧含量7.8%～8.5%；燕麥：山西黃天古道集團(tuán)公司提供，淀粉含量69.21%，蛋白質(zhì)14.37%，脂肪4.65%；高溫α-淀粉酶（20 000 U/mL）、糖化酶（100 000 U/mL）：中美合資湖南尤特爾生化有限公司；釀酒酵母Z7：本院實驗室篩選保存的優(yōu)良菌株；白砂糖（優(yōu)級）：市購；果膠酶：濟(jì)南果品研究院；其他試劑：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FG-103/113手持折光儀：福州欣銳儀器儀表有限公司；PB-10PH計：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；LHS-150SC恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；YXQ-LS-50SII立式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；LCT-IDS-A 凈化工作臺：濟(jì)南綠潔空氣凈化設(shè)備廠；752N紫外可見分光光度計：上海精科儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程[10-11]

1.3.2 燕麥粉糖化液的制備[12-14]

選擇顆粒飽滿的新燕麥粒，除雜質(zhì)，粉碎過60目篩，按照燕麥粉∶水=1∶10比例加水調(diào)成漿狀，用檸檬酸和檸檬酸鈉調(diào)節(jié)pH值至相應(yīng)值，加入淀粉酶進(jìn)行液化。冷卻后調(diào)節(jié)pH值，加入糖化酶進(jìn)行糖化。

參照文獻(xiàn)[13]的方法進(jìn)行燕麥粉液化、糖化條件優(yōu)化單因素試驗。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計4因素3水平正交試驗考察各因素對燕麥粉液化、糖化的影響，正交試驗因素與水平分別見表1和表2。

表1 液化條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for liquefaction conditions optimization

表2 糖化條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

1.3.3 沙棘汁的調(diào)配

沙棘果破碎分離出的果汁黏度較大，果膠含量高，若不處理，將造成成品酒不穩(wěn)定[15]。向沙棘原汁中加入0.1%的果膠酶，30 ℃保溫24 h。按照一定的比例向澄清后的沙棘汁中加入燕麥粉的糖化液，加白砂糖調(diào)節(jié)發(fā)酵液的固形物至25.0 °Bé，后加碳酸鈣調(diào)節(jié)pH，混合均勻。向發(fā)酵液中添加二氧化硫150 mg/L，室溫條件下密封靜置10 h后待用。

1.3.4 發(fā)酵條件優(yōu)化

為確定最佳發(fā)酵條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上[16]，以酵母接種量、沙棘汁用量、燕麥粉糖化液用量、發(fā)酵溫度及發(fā)酵pH為試驗因素，以感官評分為考察指標(biāo)，設(shè)計L16（45）正交試驗，因素水平見表3。

表3 燕麥沙棘酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments for oats sea buckthorn wine fermentation conditions optimization

當(dāng)發(fā)酵液的總固形物降至＜9.0%（以折光計），酒精度達(dá)到12%vol～14%vol時，表明燕麥沙棘酒的主發(fā)酵已結(jié)束。將主發(fā)酵結(jié)束后的燕麥沙棘原酒及時分離酒腳和渣，進(jìn)入后酵階段。后酵溫度控制在18 ℃左右，時間控制在30 d[17]。

1.3.5 澄清處理及過濾

后酵結(jié)束后原酒比較渾濁，選擇0.1%殼聚糖-明膠進(jìn)行澄清，室溫條件下靜置1 d，然后過濾[15]。

1.3.6 檢驗

對于澄清后的燕麥沙棘酒進(jìn)行理化指標(biāo)檢驗。

1.3.7 灌裝及成品

產(chǎn)品檢驗合格后進(jìn)行灌裝、貼標(biāo)，即獲得燕麥沙棘酒成品。

1.3.8 感官評分標(biāo)準(zhǔn)及測定方法

感官評分按GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》規(guī)定方法檢測[18]。請10 名具有果酒品評經(jīng)驗的專業(yè)人員對成品進(jìn)行鑒評后給出得分，取其平均值作為最終結(jié)果，滿分100分。感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表4。

理化指標(biāo)：酒精度、總酸和總糖按GB/T 15038—2006規(guī)定方法檢測[18]；金黃色葡萄球菌按GB 4789.10—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》規(guī)定方法檢測[19]；沙門氏菌按GB 4789.4—2010 規(guī)定方法檢測[20]；鉛按GB 5009.12—2010《食品中鉛的測定》規(guī)定方法檢測[21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖化液的制備

2.1.1 液化條件優(yōu)化

高溫α-淀粉酶可將淀粉水解生成糊精、低聚糖和一些還原糖[8]。選取淀粉酶添加量（A）、反應(yīng)時間（B）、溫度（C）和初始pH（D）為4個試驗因素，每個因素選取3個水平，以還原糖含量為考察指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗，結(jié)果如表5所示。

表5 液化條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiments for liquefaction conditions optimization

由表5可知，正交試驗最優(yōu)組合為A3B3C1D1，即加酶量8 U/g，反應(yīng)時間30 min，溫度85 ℃，pH為5.8，各因素對還原糖含量的影響依次為C（溫度）＜A（加酶量）＜B（反應(yīng)時間）＜D（pH）。在最優(yōu)組合條件下進(jìn)行驗證試驗，最終獲得的還原糖含量為48.353 g/L。

2.1.2 糖化條件優(yōu)化

燕麥汁中的淀粉經(jīng)高溫α-淀粉酶作用后，主要變?yōu)楹?、低聚糖和單糖。糖化酶能進(jìn)一步將大分子的糊精和多糖水解成單糖，增加微生物對燕麥粉的利用率，為微生物的生長提供有利條件[12]。選取糖化酶添加量（A）、反應(yīng)時間（B）、溫度（C）和初始pH（D）為4個試驗因素，每個因素選取3個水平，以還原糖含量為考察指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗，結(jié)果如表6所示。

表6 糖化條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 6 Results and analysis of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

由表6可知，正交試驗最優(yōu)組合為A2B3C3D3，即糖化酶添加量1 000 U/g，反應(yīng)時間210 min，溫度65 ℃，pH為4.7，各因素對還原糖含量的影響依次為溫度（C）＜糖化酶添加量（A）＜反應(yīng)時間（B）＜初始pH值（D）。在最優(yōu)組合條件下進(jìn)行驗證試驗，最終獲得的還原糖含量為75.367 g/L。

2.2 發(fā)酵條件的確定

選取酵母接種量（A）、沙棘汁用量（B）、燕麥粉糖化液用量（C）、發(fā)酵溫度（D）和發(fā)酵pH（E）為5個試驗因素，每個因素選取4個水平，以感官評分為考察指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗，結(jié)果如表7所示。

表7 燕麥沙棘酒發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for oats sea buckthorn wine fermentation conditions optimization

由表7可知，各因素對產(chǎn)品綜合品質(zhì)影響程度為酵母接種量（A）＞發(fā)酵pH（E）＞沙棘汁用量（B）＞發(fā)酵溫度（D）＞燕麥粉糖化液用量（C）。由綜合評分結(jié)果得最佳發(fā)酵條件為A2B4C3D2E3，即酵母接種量1.0‰，沙棘汁用量27%，燕麥粉糖化液用量為17%，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵pH 3.8。在此最佳發(fā)酵條件下進(jìn)行驗證試驗，燕麥沙棘酒最終獲得的綜合評分為86分。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量分析

2.3.1 感官指標(biāo)

酒體呈亮麗的桔黃色，澄清透明，有光澤，酸甜適度，既有一般發(fā)酵酒的醇厚綿軟，又有濃郁的沙棘果清香，回味愉快，無其他異味，無雜質(zhì)及懸浮物。常溫條件下貯存12個月后有微量沉淀，但不失光。

2.3.2 理化指標(biāo)

總糖（以葡萄糖計）10.7 g/L，酒精度12.3%vol，總酸（以酒石酸計）3.2 g/L。

2.3.3 衛(wèi)生指標(biāo)

鉛（以Pb計）＜0.01 mg/kg，沙門氏菌（25 mL樣品）：未檢出，金黃色葡萄球菌（25 mL樣品）：未檢出。衛(wèi)生指標(biāo)符合GB 2758—2012《發(fā)酵酒及其配制酒》標(biāo)準(zhǔn)[22]規(guī)定。

3 結(jié)論

采用酶制劑對燕麥進(jìn)行預(yù)處理，所得糖化液糖度高，風(fēng)味純正、無異雜味，在增加產(chǎn)品營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)上，可使沙棘果酒的酒體更加豐滿，回味綿長。最佳液化條件是淀粉酶用量8 U/g、溫度85 ℃、時間30 min、pH 5.8，最佳糖化條件是糖化酶用量1 000 U/g、溫度65 ℃、時間210 min、pH 4.7。

燕麥沙棘酒發(fā)酵的最佳工藝條件為酵母用量1.0‰，沙棘汁用量27%，燕麥粉糖化液用量17%，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵pH 3.8。在此條件下獲得的燕麥沙棘酒，沙棘香氣濃郁、口感柔和、清爽適口、營養(yǎng)豐富，深受消費者喜愛。

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