楊梅酒發(fā)酵工藝及其風(fēng)味變化

侍崇娟，呂鈺鳳，杜　晶，齊明月，范柳萍

（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122）

楊梅酒發(fā)酵工藝及其風(fēng)味變化

侍崇娟，呂鈺鳳，杜晶，齊明月，范柳萍*

（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122）

針對楊梅酒顏色暗淡、風(fēng)味不足等問題，以RV171菌為發(fā)酵菌，分析了SO2濃度、發(fā)酵溫度和接種量對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響。結(jié)果表明SO2濃度在40～120mg/L時，a*值和b*值逐漸減?。辉?0℃至20℃變溫發(fā)酵條件下，楊梅酒的L*、a*、b*、C值均高于30℃時；隨著接種量的增大，L*值減小，a*值減小后略有增大；楊梅酒中酸味物質(zhì)主要為檸檬酸和乙酸，約占有機(jī)酸總量的83%和13%；通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析了在較佳SO2濃度、發(fā)酵溫度和接種量條件下成品酒樣品，顯示酒體中主要芳香成分為酯類和醇類，占風(fēng)味物質(zhì)總量的60.57%和23.77%，較佳發(fā)酵條件下得到的果酒色澤鮮艷，有機(jī)酸豐富，風(fēng)味較佳。

楊梅酒，色差值，有機(jī)酸，氣相色譜-質(zhì)譜法

楊梅是我國的特產(chǎn)水果，色澤鮮艷，酸甜多汁，含有較高的糖分、蛋白質(zhì)，多種維生素、礦物質(zhì)和有機(jī)酸，具有生津解渴、開胃消食的作用。然而，楊梅成熟期正值梅雨高溫多濕季節(jié)，果實(shí)呼吸作用旺盛，品質(zhì)衰變迅速，且楊梅果實(shí)柔軟、外果皮很薄，極易腐敗變質(zhì)，是一種極不耐運(yùn)輸貯藏的鮮果［1］。隨著楊梅產(chǎn)量的增加，如何做好楊梅的深加工，拓寬楊梅的消費(fèi)渠道，提高果農(nóng)收益，顯得十分重要。楊梅酒是以楊梅為原料經(jīng)過發(fā)酵生產(chǎn)的一種新型果酒，具有極高的營養(yǎng)價值和藥用功效。謝思蕓等［2］研究發(fā)現(xiàn)楊梅酒具有良好的清除自由基和抗氧化能力，對降血壓、降血脂、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力有一定的功效。秦紅等［3］驗(yàn)證了楊梅酒具有抑菌性，為楊梅果酒輔助性治療消化道感染提供了依據(jù)。

目前市面上的楊梅酒品質(zhì)參差不齊，普遍存在顏色暗淡、風(fēng)味不足等問題。針對這一現(xiàn)象，本課題研究不同的發(fā)酵條件對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響，并應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）對楊梅成品酒進(jìn)行香氣成分分析，以期為楊梅新產(chǎn)品的研究開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

楊梅（Myrica rubra Sieb.et Zucc.）浙江省荸薺種楊梅；葡萄酒高活性干酵母RV171安琪酵母股份有限公司；苯酚、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、偏重亞硫酸鉀（K2S2O5）等分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

恒溫培養(yǎng)箱上海博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司；HYG-H回轉(zhuǎn)式恒溫調(diào)速搖瓶柜上海欣蕊自動化設(shè)備公司；PHS-3C精密pH計上海雷磁儀器廠；漩渦振蕩器德國IKA公司；超凈工作臺上海凈化設(shè)備公司；Spoif折光儀上海精密儀器有限公司；Chroma Meter CR-400色差計日本柯尼卡美能達(dá)；Waters1525型高效液相色譜儀美國Waters公司；1200L/GCMS-MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS） 美國瓦里安公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1楊梅酒發(fā)酵工藝流程楊梅酒發(fā)酵工藝流程為：冷凍楊梅→解凍→分選清洗→熱燙→去核打漿→過濾→添加SO2→糖酸調(diào)整→巴氏滅菌→前發(fā)酵→倒罐→后發(fā)酵→滅菌→澄清→陳釀→成品種↑

活性干酵母→復(fù)水活化

先將冷凍楊梅解凍、清洗，沸水中熱燙30s，用冰水迅速冷卻到室溫，去核打漿后過濾，添加偏重亞硫酸鉀，控制SO2濃度為40～120mg/L，再添加蔗糖調(diào)整其總可溶性固形物（TSS）到20°Brix，添加酒石酸鉀鈉（1.8g/L）和碳酸鉀（0.8g/L）調(diào)整pH到3.3左右。在80℃下加熱15m in進(jìn)行殺菌后，接入已活化的RV171菌（酵母菌數(shù)量為107cfu/m L）進(jìn)行前發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵液含糖量低于5g/L時，將楊梅酒轉(zhuǎn)罐進(jìn)行后發(fā)酵。將酒液裝滿、密封，在15℃的環(huán)境下放置5d，采用明膠皂土進(jìn)行澄清處理后，滿罐密封陳釀3個月。

1.2.2楊梅汁理化指標(biāo)的測定測定了楊梅汁中還原糖、總糖、總可溶性固形物、總花色苷、總酚和蛋白質(zhì)含量，以及可滴定酸和pH。

1.2.3楊梅酒發(fā)酵工藝主要研究SO2質(zhì)量濃度（40、80、120mg/L）、酵母接種量（5%、10%、15%）和發(fā)酵溫度（30℃，先30℃發(fā)酵4h后變溫至20℃）對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響，并分析楊梅酒品質(zhì)變化的規(guī)律。

1.2.4楊梅汁和楊梅酒風(fēng)味的變化以RV171菌為發(fā)酵菌株，在較佳發(fā)酵條件下，即SO2質(zhì)量濃度80mg/L，菌種接種量10%，變溫發(fā)酵（先30℃至20℃）條件下，發(fā)酵得到楊梅成品酒。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析楊梅成品酒風(fēng)味物質(zhì)，并與鮮榨楊梅汁進(jìn)行比較。

氣相色譜（GC）條件：色譜柱為PEG-20M毛細(xì)管柱，30m×0.25mm，液膜厚度0.25μm；柱程序升溫：40℃恒溫3m in，以6℃/m in程序升溫到100℃，再以10℃/m in升溫到230℃，恒溫10m in；進(jìn)樣口溫度：250℃；不分流；載氣：氦氣；載氣流量1.2m L/m in。

質(zhì)譜（MS）條件：全掃描采集，采集質(zhì)量范圍33～495amu；電離方式：EI+；發(fā)射電流：200μA；電子能量：70eV；接口溫度：250℃；離子源溫度：200℃；檢測器電壓：350V。

1.2.5測定指標(biāo)

1.2.5.1理化指標(biāo)檢測總糖、還原糖、pH、可滴定酸等理化指標(biāo)均根據(jù)GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的方法測定；總酚：福林酚法；蛋白質(zhì)：考馬斯亮藍(lán)法；可溶性固形物：折光計法。

1.2.5.2有機(jī)酸成分測定采用HPLC法，色譜條件為：色譜柱：島津C18柱（250mm×4.6mm，5μm）；柱溫：30℃；流速：1.0m L/min；二極管陣列檢測器，檢測波長：215nm［4］。

1.2.5.3色差的測定用CR-400色差計測量樣品的色差，平行測定6次取平均值。根據(jù)色差計測色后顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。其中L*代表白度，L*=100為白色，L*=0為黑色，其值越大說明楊梅酒色澤越明亮；a*值代表紅綠色度，正值表示紅色程度，負(fù)值表示綠色程度；b*值代表黃藍(lán)色度，正值表示黃色程度，負(fù)值表示藍(lán)色程度。同時由L*、a*、b*產(chǎn)生顏色系列衍生指標(biāo)，以（a*2+b*2）1/2表示色調(diào)彩度C［5］。

1.3數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1楊梅主要組成成分

將實(shí)驗(yàn)所用的浙江荸薺種楊梅處理榨汁后測量各理化指標(biāo)，主要組成成分如表1所示?？梢钥闯觯瑮蠲分€原糖和總糖含量豐富，pH為3.10，總花色苷含量為247.8mg/100g。

表1　楊梅汁的主要成分及理化指標(biāo)Table 1　Composition of red bayberry juice and its physic-chemical index

2.2SO2質(zhì)量濃度對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響

在果酒釀造過程中添加SO2，主要作用是抑制雜菌污染發(fā)酵液。實(shí)驗(yàn)中調(diào)整SO2濃度為40、80、120mg/L，對楊梅酒色澤的影響見表2。從表2可以看出，隨著SO2質(zhì)量濃度的升高，紅綠色度a*值從22.15下降到21.20，黃藍(lán)色度b*值從5.51下降到4.47。分析原因可能是一部分單花色苷與殘留的SO2形成了無色的結(jié)合物［6］，導(dǎo)致a*值和b*值逐漸減小。楊梅酒的白度L*值先變大后變小，在SO2添加量為80mg/L時達(dá)到最大值42.20。

SO2質(zhì)量濃度對有機(jī)酸的影響見表3。從表3可以看出，楊梅酒中含有豐富的有機(jī)酸，包括檸檬酸、乙酸、酒石酸、乳酸、草酸和丙酮酸。其中最主要的酸是檸檬酸（82.57%～84.33%）和乙酸（12.46%～14.16%）。檢出的六種酸中只有乙酸是揮發(fā)性酸，其他五種均為非揮發(fā)性酸。隨著SO2濃度的增大，檸檬酸含量從17.06g/L減小到16.80g/L，乙酸和丙酮酸含量先增大后減小，而酒石酸和乳酸含量在略微減小后又增大，草酸含量不變。變化最大的有機(jī)酸是丙酮酸，它是酵母發(fā)酵的正常產(chǎn)物，酸味柔和綿長，含量在SO2濃度為80mg/L時達(dá)到最大值0.27g/L，相較另兩種濃度時增加了58.8%，應(yīng)該與硫胺素對酵母代謝丙酮酸的影響作用有關(guān)［7］。相較于起始發(fā)酵的楊梅汁，由于酵母的代謝作用，SO2濃度為80mg/L的成品酒中的檸檬酸被消耗，濃度減少了23.6%，發(fā)酵過程中產(chǎn)生了乙酸、乳酸和丙酮酸引起各自濃度的增加。

表2　SO2質(zhì)量濃度對果酒色澤的影響Table 2　Effectof SO2concentration on wine color

表3　SO2質(zhì)量濃度對果酒有機(jī)酸的影響（g/L）Table 3　Effectof SO2concentration on wine organic acids（g/L）

2.3發(fā)酵溫度對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響

調(diào)整楊梅汁中SO2的濃度為80mg/L，加入RV171菌在不同的溫度條件下進(jìn)行發(fā)酵。楊梅酒色澤的變化見表4。由表4可知，30℃至20℃下發(fā)酵出的楊梅酒相較于30℃，L*值高出11.67%，a*值高出65.34%，b*值高出114.89%，C值高出66.99%，證明在30℃至20℃的發(fā)酵工藝下酒體鮮艷明麗，具有更好的色澤。這與高溫對花色苷具有降解作用有關(guān)，溫度越高，花色苷損失越多［8］。

表4　發(fā)酵溫度對楊梅酒色澤的影響Table 4　Effectof fermentation temperature on wine color

不同的發(fā)酵溫度對于有機(jī)酸的影響見表5。從表5可以看出，30℃至20℃下發(fā)酵的楊梅酒中檸檬酸要高于30℃時20.53%，更能給人令人愉快、清新新鮮的酸味，且酸味圓潤滋美，爽快入口，入嘴即達(dá)到最高酸感，后苦時間短［9］。30℃下發(fā)酵出的楊梅酒中乙酸的含量比30℃至20℃下乙酸的含量高出69.66%，比起始發(fā)酵楊梅汁高出53.67%。乙酸是酒精發(fā)酵的產(chǎn)物，具有酸味、醋味等對味覺后部有刺激性的香味特性，較高含量時會掩蓋果酒的香氣，使果酒風(fēng)味協(xié)調(diào)性降低，變得不柔和，還會引起果酒的后苦和口硬感覺等，過量的乙酸容易造成成品酒揮發(fā)酸值超標(biāo)的問題［10］。30℃下發(fā)酵的楊梅酒所含酒石酸和乳酸含量較高，與這一溫度下酵母活力高、代謝旺盛有關(guān)。

從對色澤和有機(jī)酸的影響來看，30℃至20℃這一溫度模式是可行的，而且是有優(yōu)勢的。

表5　發(fā)酵溫度對楊梅酒有機(jī)酸的影響（g/L）Table 5　Effectof fermentation temperature on wine organic acids（g/L）

2.4酵母接種量對楊梅酒色澤和有機(jī)酸的影響

調(diào)節(jié)楊梅汁中SO2的濃度為80mg/L，接入已活化生長10h的RV171菌懸液，按不同的接入量進(jìn)行發(fā)酵，對于色澤的影響見表6。由表6分析得，隨著接種量的增大，楊梅酒的L*值逐漸減小，a*值和C值先減小后增大，b*值逐漸增大。當(dāng)接種量為10%和15%時，楊梅酒的a*值均小于5%時的a*值，這可能是因?yàn)榻湍复x產(chǎn)生了花色苷酶對于花色苷具有降解作用，導(dǎo)致酵母越多花色苷含量越少。同時，酵母可能會吸附酒體中的呈色物質(zhì)，也會導(dǎo)致a*值的下降。b*值的小幅度上升可能與酵母本身呈黃色有一定的關(guān)系［8］。

表6　酵母接種量對楊梅酒色澤的影響Table 6　Effectof yeast inoculums amounton wine color

不同的酵母接種量下有機(jī)酸含量的變化見表7。從表7可以看出，接種量在5%～15%時，檸檬酸含量先增大后減小，乙酸和酒石酸含量逐漸增大，而乳酸和草酸含量先減小后增大。接種量為5%時楊梅酒中酸含量（18.60g/L）較低，可能是酵母數(shù)量太少導(dǎo)致發(fā)酵速度緩慢引起的。接種量為10%時相較5%時乙酸含量增加了1.8g/L，但接種量為15%時相較10%時乙酸含量卻只增加了0.43g/L，可見隨著接種量的增長，乙酸含量增長速度減慢。在這六種酸中，草酸含量的減小幅度最大，接種量為5%時草酸含量為0.55g/L，高出10%時17倍。

表7　酵母接種量對楊梅酒有機(jī)酸的影響（g/L）Table 7　Effectof yeast inoculums amounton wine organic acids（g/L）

2.5發(fā)酵前后芳香物質(zhì)GC-MS比較分析

果酒的香氣是評價果酒品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。對楊梅汁和得到的成品楊梅果酒進(jìn)行芳香氣體成分的測定，得到的氣相色譜離子流圖如圖1所示。

經(jīng)過與數(shù)據(jù)庫的比對，發(fā)現(xiàn)楊梅汁和楊梅酒中共檢出23種芳香物質(zhì)成分。其中楊梅汁中含有17種，楊梅酒中含有10種。發(fā)酵前后芳香成分的比較分析和統(tǒng)計結(jié)果如表8和圖2所示。

從表8和圖2可以看出，楊梅酒與楊梅汁相比，芳香物質(zhì)的種類和含量都發(fā)生了很大變化。楊梅汁中芳香成分以萜烯類（49.104%）和醇類（21.16%）為主，而楊梅酒中芳香物質(zhì)主要是酯類（60.573%）和醇類（23.77%）。楊梅汁發(fā)酵后，萜烯類含量變得非常少，其特征成分石竹烯在發(fā)酵后基本損失殆盡，這與鐘瑞敏等［11］的研究結(jié)果一致。新增的芳香成分為乳酸乙酯（49.33%）和苯乙醇（12.68%）等釀酒酵母發(fā)酵果汁產(chǎn)生的特征成分。其中葡萄酒酵母發(fā)酵果酒類的特征風(fēng)味物質(zhì)苯乙醇具有玫瑰花香，對于酒的香氣有積極作用，但通常會隨著陳釀時間的延長而損失［12］。

圖1　楊梅汁和楊梅酒芳香物質(zhì)GC/MS離子流圖Fig.1　Total ion current chromatogram of the red bayberry fruit juice and wine

表8　楊梅汁和楊梅酒主要香氣成分的組成及其相對含量Table 8　The chemical compositions and contents for red bayberry fruit juice and wine

楊梅汁中天然芳香物質(zhì)的損失可能與發(fā)酵過程中的氧化作用及酒精揮發(fā)的攜帶逸散有關(guān)。發(fā)酵原料、酵母菌種和發(fā)酵條件也影響著果酒的發(fā)酵香氣。在發(fā)酵過程中，酵母代謝會產(chǎn)生許多副產(chǎn)物，果酒內(nèi)部也在進(jìn)行緩慢復(fù)雜的生化反應(yīng)，這些共同決定了楊梅酒最終的香氣［13］。

圖2　楊梅汁和楊梅酒芳香成分類別統(tǒng)計Fig.2　The classification statistics of aromatic profiles for red bayberry juice and wine

3　結(jié)論

3.1SO2濃度在40～120mg/L時，L*值增大到42.20后減小，a*值和b*值都逐漸減??；檸檬酸含量逐漸減小，乙酸含量增大到2.90g/L后減小。

3.2在30℃至20℃的發(fā)酵溫度下，楊梅酒的L*、a*、b*、C值均高于30℃時，且檸檬酸含量高出20.53%。30℃時乙酸含量高出69.66%。

3.3隨著接種量的增大，楊梅酒的L*值減小，a*值減小后略有增大；檸檬酸含量增大到14.03g/L后減小。

3.4楊梅汁中芳香成分以萜烯類（49.104%）和醇類（21.16%）為主，而楊梅酒中芳香物質(zhì)主要是酯類（60.573%）和醇類（23.77%）。

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Study on fermentation technology and its flavor of bayberry w ine

SHIChong-juan，LV Yu-feng，DU Jing，QIM ing-yue，F(xiàn)AN Liu-ping*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

According to the p rob lem s that the bayberry w ine was dim in color and flavor thin，the RV171 yeast was used as fermermented strain.The effects of the SO2concentration，the fermentation temperature and the amountof yeast inoculum s on the color and organic acids were analyzed in this paper.The results showed that a*value and b*value were decreased as the SO2concentration increased from 40 to 120mg/L.When the fermentation tem perature was 30℃to 20℃，L*，a*，b*，C value were higher than that of 30℃.With increasing of yeast inoculums，L*value decreased and a*value slightly dec reased.The main organic acid in the bayberry w ine were citric acid（83%）and acetic acid（13%）.The Gas Chromatog raph-Mass Spectrometer-computer（GC-MS）analysis result demonstrated that the main aroma components in the red bayberry w ine was esters（60.57%）and alcohols（23.77%）.Wine fermented under op tim ized fermentation cond itions were b rightlycolored，enriched organic acid，and good flavor.

bayberry w ine；color difference value；organic acids；gas chromatog raph-mass spec trometercomputer（GC-MS）

TS261

A

1002-0306（2015）06-0166-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.001

2014-10-08

侍崇娟（1992-），女，本科，研究方向：食品科學(xué)與工程。

范柳萍（1972-），女，博士，教授，農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303073-01）；十二五科技支撐項(xiàng)目（2012BAD31B05）。