發(fā)酵條件對草莓果酒抗氧化性的影響

宋　慧，馬利華，陳學(xué)紅，劉金婷

(徐州工程學(xué)院，江蘇 徐州　221018)

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發(fā)酵條件對草莓果酒抗氧化性的影響

宋慧，馬利華，陳學(xué)紅，劉金婷

(徐州工程學(xué)院，江蘇 徐州221018)

摘要：以草莓為原料，考察初始糖度、酵母接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間等發(fā)酵條件對草莓果酒清除DPPH自由基的影響，并確定草莓果酒最佳的發(fā)酵條件.實(shí)驗結(jié)果表明：草莓果酒的最佳抗氧化性能的發(fā)酵條件是初始糖度16%、酵母接種量0.2%、溫度21 ℃、發(fā)酵時間8 d，且該條件下草莓果酒的DPPH自由基半數(shù)清除率、羥基自由基半數(shù)清除率比發(fā)酵前分別升高了17.67%、16.94%，發(fā)酵后草莓果酒的抗氧化能力得到提高.

關(guān)鍵詞：多糖；草莓；發(fā)酵；果酒；抗氧化

草莓含有豐富的維生素C、胡蘿卜素、果膠和膳食纖維，不僅營養(yǎng)豐富，還具有多種營養(yǎng)保健功效，是水果中的上品[1].果酒是將含有必需的糖份及水份的生果，經(jīng)過粉碎、壓榨、過濾、發(fā)酵或是浸泡等工藝方式，經(jīng)發(fā)酵而生成的多樣化的低度性飲料酒[2].發(fā)酵后的草莓果酒中產(chǎn)生了各種糖苷水解酶，而草莓中又存在著較多的多酚類物質(zhì)，當(dāng)糖苷水解酶將這些糖苷鍵上的葡萄糖水解掉后，就會大幅提高酚羥基的數(shù)目，使得維生素、氨基酸、糖、礦物質(zhì)的含量得到非常高的保留[3]，進(jìn)而提高其抗氧化性.本研究以草莓為主要原材料，經(jīng)過科學(xué)的發(fā)酵，釀造出色澤鮮艷、口味醇厚、果香馥郁的草莓果酒.

1材料與方法

1.1原料、試劑與儀器

草莓，市售；檸檬酸、白砂糖，食品級，市售；果酒酵母，食品級，安琪酵母股份有限公司；全玻璃蛇形蒸餾器，鄭州杜甫儀器廠；DS-1高速組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠；WYT-32型手持糖度儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司；FA20043型電子天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司.

1.2方法

1.2.1工藝流程

草莓→選果→去?！鷽_洗→護(hù)色→漂燙→榨汁→酶解→滅酶→冷卻→離心過濾→草莓汁→接種→發(fā)酵→陳釀→調(diào)配→殺菌→冷卻→成品

1.2.2酵母接種量、初始糖度、發(fā)酵溫度及發(fā)酵時間的影響

稱取適量的草莓果汁，分別接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%的果酒酵母，初始糖度為16%， 21 ℃下發(fā)酵8 d，測定DPPH的清除率.

稱取適量的草莓果汁，接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的果酒酵母，將初始糖度分別調(diào)整為12%、14%、16%、18%、20%，21 ℃下發(fā)酵8 d，測定DPPH的清除率.

稱取適量的草莓果汁，接種質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的果酒酵母，初始糖度為16%，將發(fā)酵溫度分別調(diào)整為18，21，24，27，30 ℃，發(fā)酵8 d，測定DPPH的清除率.

稱取適量的草莓果汁，接種0.2%的果酒酵母，初始糖度為16%，21 ℃下分別發(fā)酵2，5，8，11，14 d，測定DPPH的清除率.

1.2.3最佳酒精發(fā)酵工藝條件的確定

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以接種量、初始糖度、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度為實(shí)驗因素，以DPPH清除率為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.05 軟件，采用中心組合設(shè)計，優(yōu)化酒精發(fā)酵工藝參數(shù).具體見表1.

表1　因素水平表

1.2.4其他指標(biāo)的測定

采用硫酸-蒽酮法，并參照文獻(xiàn)[4]中的方法，測定多糖含量；參照文獻(xiàn)[5]中的方法測定多酚含量；參照文獻(xiàn)[6]中的方法測定羥基自由基活性；參照文獻(xiàn)[7]中的方法測定DPPH自由基活性清除能力.

2結(jié)果與分析

2.1酵母接種量、初始糖度、發(fā)酵溫度及發(fā)酵時間對果酒清除DPPH自由基的影響

實(shí)驗結(jié)果表明：隨著接種量增加，果酒清除DPPH自由基能力也在升高，但超過0.2%以后，清除能力略有下降.如圖1所示.

實(shí)驗結(jié)果表明：隨著初始糖度增加，果酒清除DPPH自由基能力也在升高，但超過16%以后，清除能力略有下降.如圖2所示.

圖1　酵母接種量對果酒清除DPPH自由基的影響　　圖2　初始糖度對果酒清除DPPH自由基的影響

實(shí)驗結(jié)果表明：隨著發(fā)酵溫度增加，果酒清除DPPH自由基的能力也在升高，但超過21 ℃以后，清除能力略有下降.如圖3所示.

實(shí)驗結(jié)果表明：隨著發(fā)酵時間增加，果酒清除DPPH自由基的能力也在升高，但超過8 d以后，清除能力略有下降.如圖4所示.

圖3　發(fā)酵溫度對果酒清除DPPH自由基的影響　　圖4　發(fā)酵時間對果酒清除DPPH自由基的影響

2.2最佳發(fā)酵條件

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以DPPH清除率值為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.05 軟件，采用中心組合設(shè)計優(yōu)化酒精發(fā)酵工藝參數(shù).具體分析結(jié)果見表2.

表2　響應(yīng)曲面二次回歸方程模型方差分析結(jié)果

對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到DPPH清除率對接種量、初始糖度、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度4個因素的二次多項回歸模型：DPPH清除率=95.58+2.31× A-0.050×B+0.19×C+0.87×D-0.25×A×B-1.02×A×C-0.55×A×D+0.15×B×C-1.4×B×D-0.3×C×D-11.82×A2-0.76×B2-0.12×C2-1.91×D2.從方差分析結(jié)果可知，因素A、D、AC、BD對DPPH清除率影響具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.0001).同時,該模型的失擬項無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，表示正交試驗結(jié)果和數(shù)學(xué)模型擬合良好，即模型選擇合適，可用該模型推測試驗結(jié)果.回歸方程相關(guān)系數(shù)R2=0.998，說明DPPH清除率有99.8%來源于所選變量.

根據(jù)回歸方程，作響應(yīng)面圖，考察所擬合的響應(yīng)面的形狀，分析接種量、初始糖度、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對DPPH清除率的影響.其響應(yīng)面如圖5、圖6所示，從中可知該結(jié)果與之前的單因素實(shí)驗結(jié)果一致.優(yōu)化后發(fā)酵條件為初始糖度16%、酵母接種量0.2%、溫度21 ℃、發(fā)酵時間8 d.發(fā)酵所得的果酒酒精度為9.4%，其清除DPPH自由基半數(shù)清除率為94.96%.

圖5　發(fā)酵時間、接種量相互作用的響應(yīng)面

圖6　發(fā)酵溫度、初始糖度相互作用的響應(yīng)面

2.3草莓果酒多糖含量、多酚含量的變化

草莓果酒發(fā)酵前后多糖含量、多酚含量的比較結(jié)果如圖7、圖8所示.從圖中可知，草莓果酒發(fā)酵后多糖含量從37.8 mg/100 g下降到35.4 mg/100 g，下降了6.35%；而多酚含量則從153.4 μg/100 g上升到201.7 μg/100 g，升高了31.49%.

圖7　草莓果酒發(fā)酵前后多糖含量的比較　　　　圖8　草莓果酒發(fā)酵前后多酚含量的比較

圖9　草莓果酒發(fā)酵前后清除DPPH能力的比較

2.4草莓果酒抗氧化能力的變化

草莓果酒發(fā)酵前后清除DPPH能力、清除OH能力的比較如圖9、圖10所示.從圖中可知，草莓果酒發(fā)酵后清除DPPH自由基能力、清除OH自由基能力均有所提高，半數(shù)清除率比發(fā)酵前分別升高了17.67%、16.94%，而這些說明草莓果酒發(fā)酵后抗氧化能力得到較大提高.

圖10　草莓果酒發(fā)酵前后清除OH能力的比較

3結(jié)論

草莓果酒的最佳發(fā)酵條件是：初始糖度16%，酵母接種量0.2%，溫度21 ℃，發(fā)酵時間8 d.DPPH自由基半數(shù)清除率、羥基自由基半數(shù)清除率比發(fā)酵前分別升高了17.67%、16.94%.本研究得到的草莓果酒能很好地保留多糖物質(zhì)，多酚物質(zhì)的含量也較高，其抗氧化能力得到提高.

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅學(xué)兵,賀良明.草莓的營養(yǎng)價值與保健功能[J].中國食物與營養(yǎng),2011,17(4):74-76.

[2] 馬紹威.我國果酒業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].中國食物與營養(yǎng),2005,11(3):37-38.

[3] 魏瑋.草莓發(fā)酵乳飲料的研制[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2013(6):35-36.

[4] 陳留勇,孟薛軍,孔丘蓮,等.黃桃水溶性多糖的提取和分離純化[J].食品科學(xué),2004,25(1):81-84.

[5] 陳欣欣,許時嬰.黑莓渣提取物中多酚類化合物抗氧化活性的研究[J].食品工業(yè),2007(3):3-6.

[6] 朱尚彬,聶少平,朱盼,等.黑靈芝不同溶劑提取物抗氧化活性比較研究[J].食品科學(xué),2009,30(17):98-101.

[7] 馬利華,賀菊萍,秦衛(wèi)東,等.洋槐花提取物抗氧化性能研究[J].食品科學(xué),2007,28 (9):75-77.

(編輯徐永銘)

The Effect of Fermentation Conditions on the Antioxidant Activity of Strawberry Wine

SONG Hui,MA Lihua,CHEN Xuehong,LIU Jinting

(Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, China)

Abstract:Taking strawberry as the raw material,this paper examines the effect of the clearance rate of the DPPH on the initial sugar,yeast inoculation,fermentation temperature and fermentation time in order to determine the optimal fermentation conditions of strawberry wine.The experiment results show that the best antioxidant properties of fermentation conditions are as follows:incipient sugar degree of 16%,yeast inoculation amount of 0.2%,fermentation temperature of 21 ℃,fermentation time of 8 days.Under this optimal condition,more than half of the clearance rate were raised and the hydroxyl radical and the DPPH were 17.6%,16.94%.The anti-oxidative activity of the strawberry wine was improved.

Key words:strawberry; fermentation; fruit wine; antioxidant

收稿日期：2015-12-18

基金項目：江蘇省蘇北科技發(fā)展計劃項目(BN2015029)

作者簡介：宋慧(1960-)，女，教授，主要從事食品加工研究.

中圖分類號：TS262.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-358X(2016)02-0079-05