李子發(fā)酵果酒生產(chǎn)工藝研究綜述

李亞蘭，童 凱，雷 雨，姜 斌，李潔媛，唐 璇，李 東

（四川輕化工大學 生物工程學院，四川 宜賓 644000）

李子（Prunus salicinalindl）別名嘉慶子、布霖，為薔薇科李亞科李屬植物的果實，主要分布在我國的南方地區(qū)[1]，根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（food and agriculture organization of the united nations，F(xiàn)AO）最新數(shù)據(jù)顯示，2018年我國李子的收獲面積和產(chǎn)量分別占世界收獲面積的72%左右和世界產(chǎn)量的54%左右，居世界首位[2]。近年來，隨著栽培面積加大，產(chǎn)量提高，李子加工發(fā)展迅速，加工類型多樣化，同樣李子食用方式很多，有李子果脯、果醬、李子汁[3]，其中李子果酒釀造是李子加工的重要途徑之一。果酒制作最早是使用浸泡法，隨著加工技術的進步，發(fā)酵法已被廣泛用于制造果酒；由此李子果酒的制作方法主要包括浸泡法和發(fā)酵法。浸泡法是制造酒最方便的辦法，白酒或食用酒精通常被用作浸泡新鮮李子的基礎酒，雖然用浸泡法制得的果酒中酒精含量較高，但浸泡法制得的果酒中有效成分的溶出度較低[4]。發(fā)酵法是指將李子鮮果被榨成果汁或打成果漿，然后經(jīng)酵母進行酒精發(fā)酵生成含酒精的李子果酒，長期飲用有利于清熱解毒、生津止渴之功效[5]。本文就李子果酒生產(chǎn)加工工藝技術的進展及制備過程中存在的問題作了簡要闡述，為生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良、營養(yǎng)豐富、成本低的高檔李子果酒提供理論依據(jù)和技術指導，在一定程度上解決李子鮮果不易貯藏的難題，避免原材料的浪費，使各地李子資源得到充分利用。

1 李子營養(yǎng)價值及保健功能

李子果實營養(yǎng)豐富，可用來釀造成李子果酒。據(jù)測定，含有7%～13%的可溶性糖，0.44%～1.59%的可滴定酸，糖酸比6～17[6]，維生素C含量17～99 μg/g[7]，蛋白質(zhì)含量0.5～0.7 g/100 g。此外李子的營養(yǎng)成分還有脂肪、核黃素、硫胺素、類胡蘿卜素、尼克酸、煙酸等有機成分[8]；含有鉀、鈣、磷、鐵等無機成分以及人體必需的部分氨基酸[9]。李子含有豐富的生物活性化合物（如多酚、花青素、黃酮、單寧等）。研究表明，李果實皮中總酚含量比果肉高4.5倍，比整個果實高3.2倍，果皮總類黃酮含量是果肉的18.7倍，是整果的9.6倍[10]，抗自由基活性是蘋果的4.4倍[11]。李果實酚類物質(zhì)在抗氧化、抗炎、改善認知、防治心血管疾病和骨骼健康等方面有積極作用[12]，有助于預防與肥胖有關的糖尿病[13]；果實中還含有促進胃酸消化的分泌物質(zhì)，能夠促進腸胃蠕動，有助于健康，促進消化[14]。

2 李子果酒釀造工藝研究進展

2.1 李子果酒發(fā)酵工藝優(yōu)化研究

2.1.1 發(fā)酵工藝流程

典型的發(fā)酵李子酒的發(fā)酵過程大致如下：原料的選擇和清洗，破碎，添加抑菌劑，成分調(diào)整（含量糖、pH），接種酵母，發(fā)酵，陳釀，澄清過濾，調(diào)配，殺菌，裝瓶[15]。近年來對發(fā)酵工藝的不斷探究，李子果酒的制備會有一些創(chuàng)新點，比如在原料處理和破碎之間加個殺青的步驟，目的是為了去除李子鮮果的臭青味，增加果酒的清香味[16]；在破碎之后加入護色劑或改變菌種的加入方式以此制成低度的、色澤飽滿的李子果酒[17]；有的是將李果與其他水果復配，郭先霞等[18]用三華李和香蕉進行復合發(fā)酵，結果發(fā)現(xiàn)酯類物質(zhì)含量明顯增多。

2.1.2 工藝優(yōu)化進展

目前李子果酒的工藝優(yōu)化是通過單因素試驗結合響應面設計和正交試驗得到最佳參數(shù)，但有絕大部分是采用單因素結合正交實驗得到最優(yōu)發(fā)酵條件。由于李子品種的不同，其發(fā)酵最佳條件亦有差別。海金萍等[19]利用響應面優(yōu)化設計獲得三華李果酒發(fā)酵最佳工藝參數(shù)是酵母接種量5%、初始糖度24°Bx、初始pH 3.70、發(fā)酵溫度28 ℃、發(fā)酵時間5 d。曾順德等[20]研究確定最適發(fā)酵溫度為25 ℃、酵母添加量為0.05%、發(fā)酵時間12 d為青脆李果酒的最優(yōu)工藝參數(shù)。在黑寶石李酒發(fā)酵工藝的研究中[21-22]，發(fā)現(xiàn)酵母接種量5%，初始含糖量24%，SO2添加量80 mg/L，發(fā)酵溫度21 ℃，發(fā)酵時間9 d為黑寶石李果酒的最佳工藝條件。侯會絨等[23]以李子為發(fā)酵原料，確立了發(fā)酵時間11 d，發(fā)酵溫度21 ℃，初始pH值4.0，酵母菌種添加量7%為最佳發(fā)酵工藝條件，在此條件下發(fā)酵的李子酒的酒精含量為12.4%。趙海霞等[24]研究發(fā)現(xiàn)，李子果酒發(fā)酵過程中，發(fā)酵時間越長，李子果酒的糖度下降趨勢明顯，其酸度則上升趨勢緩慢，發(fā)酵8 d后糖度、酸度趨于平穩(wěn)，最終確定李子果酒適宜的發(fā)酵時間8 d。劉宏飛等[25]確定了發(fā)酵液起始溫度為35 ℃，偏重亞硫酸鉀和果膠酶的前期作用時間為24 h后，再加入酵母菌，能減少果酒后期的沉淀，同時兼顧了李子果酒的抗氧化能力；主發(fā)酵前期降溫幅度及保持時間以每2 h降2 ℃最為有利，主發(fā)酵中后期維持22 ℃的低溫發(fā)酵，可使發(fā)酵液保持穩(wěn)定發(fā)酵，可使生產(chǎn)出的李子酒晶瑩剔透，色澤誘人，具有李子的果香和陳釀的酒香，入口醇厚。

2.2 專用釀酒酵母篩選

李子果酒目前無專用酵母，現(xiàn)有研究多采用葡萄酒釀酒酵母，這在很大程度上影響了不同果酒其自身獨特風味[26]，由此用多菌種混合發(fā)酵果酒的研究越來越多。非釀酒酵母在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生豐富的能增強果酒的營養(yǎng)價值以及對果酒風味具有積極作用的代謝產(chǎn)物，此外釀酒酵母與非釀酒酵母結合可實現(xiàn)生物降酸，增強特定的揮發(fā)性化合物以改善葡萄酒的香氣，降低酒的澀味，改變酒里的酚類物質(zhì)、抗氧化能力，增加果酒色素的穩(wěn)定性[27]。劉永衡等[28]使用三種酵母進行發(fā)酵實驗，分別是安琪果酒酵母SY、丹麥Vitilevwre KD釀酒酵母、澳大利亞Lalvin RA17 U3656釀酒酵母，將三種酵母發(fā)酵的李子果酒陳化30 d以后進行香氣感官分析，放置在通風良好的室內(nèi)，無異味，并由三位專業(yè)人員從香氣典型性、香氣強度和香氣持續(xù)時間三個方面進行了全面評估，最終確定了澳大利亞Lalvin RA17 U3656酵母發(fā)酵幸運李子酒，其釀造出的李子果酒香氣濃郁飽滿，喝起來酸甜適口。郭如意等[29]采用安琪酵母、VL1、VL3、EC118、DV10進行菌種篩選試驗，通過對發(fā)酵原酒的風味特征、酵母發(fā)酵糖的情況以及揮發(fā)酸產(chǎn)生的情況進行檢測，發(fā)現(xiàn)安琪酵母發(fā)酵的果酒酒精度高，揮發(fā)酸、殘?zhí)呛康停阃怀鱿銡廨^協(xié)調(diào)。曾順德等[20]用安琪果酒酵母RV002、RV171、RV818對青脆李進行發(fā)酵實驗，發(fā)現(xiàn)安琪果酒酵母RV818對青脆李果酒的發(fā)酵性能最佳。

2.3 降酸工藝研究

研究表明李果實中含有多種有機酸，其中蘋果酸含量最多，含量最高可達5 g/kg以上[30]。段雪榮等[31]對李子果酒中有機酸進行檢測發(fā)現(xiàn)蘋果酸含量為14.869 g/L，而葡萄酒中的蘋果酸平均含量在0～1 g/L[32]。因此李子果酒往往酸度比較高，影響口感，雖然適量的有機酸可以賦予果酒醇厚感和清爽感，但過多的有機酸會使果酒酒體不協(xié)調(diào)，口感粗糙酸澀，因此需要在加工中做適當?shù)媒邓崽幚韀33]。用于果酒降酸的方法主要有物理、化學、生物三種降酸法，目前在工業(yè)中最常用的降酸方法是化學降酸法，郭如意等[29]采用CaCO3、KHCO3、K2CO3、酒石酸鉀這四種降酸劑進行試驗，實驗表明用碳酸氫鉀給果酒降低酸度，降酸效果好，經(jīng)濟實惠，不會對李子果酒的穩(wěn)定性造成影響。最終建議添加量不得超過2 g/L；碳酸鈣進行降酸鈣離子會進入酒體中，造成成品酒出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象；酒石酸鹽雖然具有良好的減酸效果，但添加量較大會使生產(chǎn)成本提高，不建議使用。

2.4 澄清工藝研究

李子果酒成分復雜，多含果膠、蛋白質(zhì)、單寧、酒石酸、色素等大分子物質(zhì)，這些物質(zhì)是引起果酒不澄清、不穩(wěn)定的主要原因[34]。因此需在裝瓶前進行澄清處理，李子果酒澄清的方式主要有兩種分別是單一澄清和復合澄清，澄清劑一般采用果膠酶、硅藻土、皂土、明膠、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVPP）、單寧溶液、殼聚糖等。曾順德等[20]研究了3種常用澄清劑對青脆李果酒透光率和色度的影響，發(fā)現(xiàn)3種澄清劑均具有一定效果，綜合考慮殼聚糖作為青脆李果酒優(yōu)選澄清劑，且用沸水溶解殼聚糖效果更好，殼聚糖添加量為3.0 g/L，澄清透光率可達93.0%，色度0.069。羅軍杰等[35]研究了6種單一澄清劑和兩種復合澄清劑對李子果酒澄清度的影響。結果表明在單一澄清劑試驗中，殼聚糖具有最好的澄清效果，其最佳添加量為0.8 g/L。明膠和干酪素具有明顯的澄清作用，但易使酒體反渾濁或脫色；硅藻土、皂土、PVPP的澄清效果一般。復合澄清試驗中發(fā)現(xiàn)雖然單寧和明膠法雖有較好的澄清效果，但會導致果酒色度過低并且不能保持原酒的顏色；另一組用殼聚糖和明膠做復合澄清劑具有添加量少、澄清時間短、效果顯著、不改變酒體風味和顏色的優(yōu)點，最終確立了殼聚糖和明膠最優(yōu)加入量分別為0.4 g/L和0.2 g/L時，在此加入量下李子果酒透光率可達93.8%，色度為0.392。海金萍等[36]用了4種澄清劑進行實驗，結果發(fā)現(xiàn)單一澄清實驗中殼聚糖的澄清效果最理想；復合澄清實驗發(fā)現(xiàn)殼聚糖和硅藻土復合效果最好，相比單一澄清劑酒體更清亮透明?？梢钥闯觯瑥秃铣吻鍎┑某吻逍Ч话阋葐我怀吻鍎┖?，但會除去部分酚、酸、醇類和其他對酒體香氣有貢獻的物質(zhì)，在一定程度上影響果酒的最終品質(zhì)，由此澄清劑在李子果酒生產(chǎn)中要合理選擇應用。

2.5 李子果酒香氣分析

目前，李子果酒主要使用溶劑萃取和頂空固相微萃?。╤eadspace solidphase microextraction，HS-SPME）來收集香氣成分，利用氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）儀對香味物質(zhì)進行分析檢測。對于李子酒液中的物質(zhì)成分檢測主要是用標準品進行對照通過高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀進行定性定量分析，段雪榮等[31]用此法在李子果酒中檢出了三種有機酸，分別是蘋果酸，酒石酸，草酸；有機酸是果酒評價整體質(zhì)量的重要因素之一。劉永衡等[28]采用溶劑萃取法收集李子果酒的香氣成分，經(jīng)GC-MS測定陳釀30 d的樣品以及陳釀120 d的樣品，分別鑒定出45個、48個香氣組分，其中主要包括醇類、酯類、有機酸、酮、長鏈烷烴以及少量酚類和醚，醇類和酯類化合物為李子果酒樣品中最主要的香氣成分。趙馳等[37]使用頂空固相微萃取來收集李子果酒的香氣成分，結合氣質(zhì)聯(lián)用儀定性定量分析得李子果酒主發(fā)酵階段主要變化的揮發(fā)性物質(zhì)為6種醇類（乙醇、異戊醇、異丁醇、苯基乙醇、1-己醇、順式-3-己烯-1醇的）和6種酯類（辛酸乙酯、3-甲基-1-丁醇乙酸酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸己酯），主發(fā)酵結束后，醇類的相對含量分別是51.79%、15.74%、4.46%、1.47%、2.09%、0.71%；主發(fā)酵結束后，檢測發(fā)現(xiàn)辛酸乙酯含量最多為7.46%、其次是3-甲基-1-丁醇乙酸酯4.59%、乙酸乙酯3.91%、己酸乙酯3.14%、癸酸乙酯2.86%，乙酸己酯含量最少為0.75%。楊雅麗等[38]研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵型果酒的基本香氣成分有乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯四大酯類物質(zhì)和兩大醇類（異丁醇和異戊醇），由于香氣成分是決定李子果酒品質(zhì)的重要因素之一，在趙馳等[37]的實驗中也發(fā)現(xiàn)了上述兩種醇和四種酯類，并且發(fā)現(xiàn)六種醇中有四種具有獨特的香氣。

3 存在的問題

3.1 缺乏專用發(fā)酵菌種

果酒釀造離不開酵母，而果酒的品質(zhì)與酵母直接相關，對于不同的水果找到合適專用酵母是必要的；值得注意的是，專用酵母的篩選存在很多問題，盡管果酒專用酵母的研究工作在過去十年中從未停止過，但是市場上的專用酵母依舊很少，重要的原因是許多文章中發(fā)表的菌株雖然具有良好的發(fā)酵性能，但是研究缺乏延續(xù)性。另外，盡管水果表皮的酵母與水果本身在自然條件下已經(jīng)形成最合適的發(fā)酵關系，但是從自然界篩選來的菌株一般具有酒精產(chǎn)量低以及對SO2的抗性差，凝集力弱，高級醇產(chǎn)量高等某些缺陷[39]。就目前我國尚無對李子果酒專用酵母的篩選研究，所采用的酵母多數(shù)為葡萄酒釀酒酵母，葡萄酒酵母菌主要針對葡萄酒的加工工藝研究開發(fā)的，在李子果酒釀造中使用其效果并不樂觀，造成口感寡淡，香氣欠佳等結果。因此，為提高果酒質(zhì)量，需要專門針對李子的特點來篩選訓化出適合李子果酒生產(chǎn)加工的專用酵母。

3.2 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定

FU L等[40]比較了62種水果的抗氧化能力和總酚含量，可知李子果酒中含有豐富的酚類物質(zhì)，酚類物質(zhì)的氧化會使李子果酒外觀顏色發(fā)生改變、產(chǎn)生沉淀；甚至不良氣味大都由于黃酮這些酚類物質(zhì)非常不穩(wěn)定，易氧化分解，并且嚴重降低了李子果酒的質(zhì)量品質(zhì)以及經(jīng)濟價值。李子果酒中所含成分比較復雜，穩(wěn)定性處理技術尚不完備，難以制造出能長期儲存的澄清透明的果酒，澄清技術只能短期讓果酒的澄清度提高。目前尚未找到解決李子果酒長期儲存其風味發(fā)生改變，穩(wěn)定性低的有效方法，這些都是李子果酒生產(chǎn)中面臨的技術問題，應加大力度不斷探索提高李子果酒穩(wěn)定性的研究工作。

3.3 李子果酒產(chǎn)品缺乏相應標準

在我國現(xiàn)行的果酒國家標準中除了藍莓酒、葡萄酒有相應的標準外，目前尚無《李子果酒》產(chǎn)品標準，理化指標檢測和感官評定只能參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》和GB 2758—2012《食品安全國家標準發(fā)酵酒及其配制酒》等國家標準進行。

4 結語

李子栽培在我國已相當廣泛，但能夠成為商品的李子品種并不多，市場供應范圍亦較小，李子果酒在市場上更是少見。隨著栽培面積的增加和果樹品質(zhì)提高，李子的出產(chǎn)量也越來越大，由于成熟季節(jié)以及李子本身屬于喜溫性果實，采后氣溫高，會促進果實的快速轉色與軟化，所以果實極易腐爛變質(zhì)，易造成經(jīng)濟損失，制成李子果酒既能提高李子的利用率又能避免浪費，還能增加果農(nóng)的經(jīng)濟效益，避免再次出現(xiàn)價賤傷農(nóng)的局面。目前李子果酒在發(fā)酵工藝、澄清技術以及香氣成分分析方面取得了進展，但仍然存在無專用酵母、成品果酒穩(wěn)定性不好、沒有對李子果酒抗氧化性以及特征香的相關研究、成品發(fā)酵酒寡淡、果香味不足、市場占有率低等問題，未來可以從專用酵母篩選、穩(wěn)定劑的添加、以及混菌發(fā)酵、李子果實與其他水果復配等方法來提高李子果酒的質(zhì)量品質(zhì)以及李子利用率，增加果農(nóng)收入。