二氧化硫?qū)鸺瓢l(fā)酵過程的影響

黃小忠+操慶國+陳庶+王萍

摘 要：火棘果酒生產(chǎn)過程中添加二氧化硫進行殺菌處理，本研究通過對不同濃度的二氧化硫的添加，進行不同時間內(nèi)抑菌效果對比試驗，并測定二氧化硫的添加量對火棘果酒發(fā)酵周期的影響。結(jié)果表明：二氧化硫使用濃度為100 mg·L-1處理9 h時，能夠有效地抑制火棘果汁中雜菌的生長，促使發(fā)酵順利進行。在此條件下發(fā)酵得到的成品火棘果酒為透明的淺橙紅色，酒香濃馥幽雅，酒體醇厚協(xié)調(diào)，二氧化硫的殘留量低于國家安全標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：火棘果酒；二氧化硫；添加量；影響

中圖分類號：TS262.7 文獻標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.12.011

Abstract：In the process of Pyracantha fruit wine production， sulfur dioxide was added for sterilization. In this study， the effects of different concentrations of sulfur dioxide on the addition of sulfur dioxide were studied at different times， and the addition of sulfur dioxide was measured， and the effect of fermentation period was estimated. The results showed that when the concentration of sulfur dioxide was 100 mg·L-1 for 9 h， the growth of bacteria could be effectively inhibited and the fermentation was carried out successfully. Under this condition， the finished product was made of transparent orange and red， and the wine was mellow and harmonious， and the residual amount of sulfur dioxide was lower than the national safety standard.

Key words：Pyracantha fruit wine； SO2； additiveamount； influence

火棘[Pyracantha fortuneana （Maxim.） Li]薔薇科，火棘屬植物，廣泛分布于我國西北、西南、華北、華中、和華南各地，嫩葉可作茶葉代用品，莖皮、根皮含鞣質(zhì)可提取栲膠[1]。其果實為梨果，扁球狀，成熟時可直接食用[2]。另外，火棘果含有種類齊全的氨基酸、可溶性糖、維生素和礦質(zhì)元素、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉、果膠和膳食纖維等營養(yǎng)成分[3]。藥用具有明目、健脾消積、生津止渴、治胸中痞塊、產(chǎn)后淤血、消熱解毒、消蟲、活血止血等功效[4]。同時含有的黃酮類化合物具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗腫瘤癌變、抗心血管疾病等廣泛的生理活性和藥理活性，越來越受到重視[5]。鄧如福等[6]在對火棘果的營養(yǎng)成分研究中得出：火棘果營養(yǎng)成分非常豐富，比蘋果、獼猴桃更具特色，營養(yǎng)保健價值更高?；鸺麑嵥釢晨诟星芳?，但是可以用其做成果酒，不僅營養(yǎng)豐富而且酸甜可口，果香濃郁，可作為一種新型營養(yǎng)保健的時尚飲品。

杜琨、王憲偉[7]和周文斌、王崇均等[8]對火棘果酒制作工藝進行了非常深入的研究，確定了火棘果酒發(fā)酵所需要的各類條件。但是對于火棘果酒發(fā)酵過程中二氧化硫添加量的研究基本上沒有。在果酒發(fā)酵的過程中，廣泛使用抗氧化劑，是因為新鮮火棘果在榨汁時經(jīng)常會不可避免地感染一些對發(fā)酵有害的酸酵母、廣膜酵母、醋酸菌、乳酸桿菌等雜菌，這些雜菌的存在會導(dǎo)致果酒發(fā)酵不能正常進行[9]。二氧化硫除了具有殺菌的作用外、還有使色素溶出、抗氧化、增酸、澄清等作用，因此，發(fā)酵前添加二氧化硫?qū)鸺M行殺菌，能夠抑制雜菌的生長、繁殖與代謝，促進果酒的順利發(fā)酵[10]。然而近年來研究表明，二氧化硫使用過量不僅影響果酒的品質(zhì)而且會刺激人體消化道黏膜，長期攝入還會對肝臟和腎臟造成損害，因此，國家對果酒中亞硝酸鹽的含量也有明確的規(guī)定[11]。

在火棘果酒釀造及儲存中亞硫酸鹽的使用受到限制，本試驗開展火棘果酒中二氧化硫的添加方式以及添加量對果酒的影響研究，旨在為野生火棘資源開發(fā)提供一定的方法，使果酒市場更加豐富。

1 材料和方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料 火棘果：采自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院北校區(qū)和江蘇省農(nóng)博園，要求新鮮，成熟，飽滿。

藥品：偏重亞硫酸鉀、果膠酶、安琪葡萄酒活性干酵母、檸檬酸、蔗糖、明膠、瓊脂、硅藻土、山梨酸鉀等。

1.1.2 主要儀器和設(shè)備 恒溫培養(yǎng)箱、高壓蒸汽滅菌鍋、糖度計、酒精計、刮板式打漿機、發(fā)酵罐。

1.2 工藝流程

鮮果清理→打漿脫澀→過濾除渣→果汁調(diào)整→硫處理→發(fā)酵→澄清→陳釀→調(diào)配→精濾→灌裝→殺菌→成品[12-14]

1.3 操作要點

1.3.1 原料選擇 火棘果實色澤鮮紅無發(fā)霉、無破碎、無枝葉碎石等雜質(zhì)。用清水將果實清洗干凈。

1.3.2 打漿脫澀 在打漿處理果實前，將水分瀝干。將0.5 kg的火棘果與400 mL 0.1%的檸檬酸混合倒入刮板式打漿機中進行打漿處理，打漿處理兩次。因為火棘果中單寧含量較高，澀味重，影響果酒的口感和質(zhì)量。因此，火棘果酒在發(fā)酵前要進行脫澀，方法為將破碎的火棘果漿置于50 ℃恒溫水浴脫澀15 min，減少單寧物質(zhì)。endprint

1.3.3 過濾 火棘果漿在過濾時，為防止褐變和產(chǎn)生鐵腥味，應(yīng)該迅速過濾并且不要與鐵制設(shè)備或容器發(fā)生接觸。對于果酒的生產(chǎn)而言，褐變不僅影響產(chǎn)品色澤和銷量，另外也使一些營養(yǎng)物質(zhì)損失。如人體所需的必需氨基酸-賴氨酸，就很容易損失，從而降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值[15]。

1.3.4 果汁調(diào)整 為了使火棘果汁的成分達到酵母發(fā)酵條件與所需要的酒精度等品質(zhì)問題，因此必須對果汁的成分進行適當(dāng)調(diào)整。

糖度調(diào)整：測得果汁初始糖度為4 g·L-1，釀造的果酒最終酒精度為7%。果汁的初始糖度在3%左右。采用一次性補充糖分。在火棘果酒發(fā)酵中使用蔗糖，按照試驗生產(chǎn)要求，調(diào)配1 L火棘果汁需要蔗糖85.38 g。

1.3.5 硫處理 在自然界中， 二氧化硫會以不同化合態(tài)的形式存在，如亞硫酸、亞硫酸鈉、偏重亞硫酸鉀等，各種亞硫酸及亞硫酸鹽含有效二氧化硫的量不同見表1，使用時須根據(jù)不同的亞硫酸鹽所含的有效二氧化硫計算用量[9]。

向火棘果汁中分別加入50，100，150，200 mg·L-1的偏重亞硫酸鉀，其中以不加偏重亞硫酸鉀為對照。將添加好二氧化硫的果汁放置9 h，分別取3，6，9 h時的二氧化硫濃度不同的火棘果汁樣品100 μL。接種到馬丁氏和LB培養(yǎng)基上。20 ℃恒溫培養(yǎng)48 h后觀察結(jié)果，通過以下公式計算抑菌率[16]。

抑菌率=（對照組平板菌落數(shù)一試驗組平板菌落數(shù)對照組平板菌落數(shù)）/對照組平板菌落數(shù)×100%

1.3.6 果汁發(fā)酵 活性葡萄酒干酵母的活化：取調(diào)整好成分的火棘果汁100 mL，向其中加入干酵母2 g·L-1置于37 ℃恒溫水浴鍋。為使活化更徹底建議每隔一段時間攪拌一次，35 min后將活化好的酵母添加到火棘果汁中。將火棘果汁發(fā)酵液置于23 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中，開始主發(fā)酵。

分別測定自加入酵母開始的5，10，15，20，25， 30 h時，火棘果汁發(fā)酵的情況。當(dāng)果酒中殘?zhí)呛吭?%以下時主發(fā)酵結(jié)束。

1.3.7 果酒澄清與后發(fā)酵 向發(fā)酵好的酒液中加入8 mg·kg-1的明膠——單寧澄清劑。硅藻土過濾下膠后的酒液，得到澄清透明的酒液，進入陳釀置于15 ℃下60 d。

1.3.8 果酒的成分調(diào)整 根據(jù)個人口感適當(dāng)調(diào)整糖酸比例。

1.3.9 果酒的過濾殺菌 要使果酒澄清，必須對其進行過濾（微孔過濾）。殺菌方式為巴士殺菌。

1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)Microsoft Excel2010 對數(shù)據(jù)進行處理、分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 二氧化硫?qū)鸺姓婢L的影響

對鮮榨的火棘果汁進行成分調(diào)整后，向果汁中加入50，100，150，200 mg·L-1的二氧化硫。取其各個時間段果汁100 μL接種到馬丁氏培養(yǎng)基上，23 ℃培養(yǎng)96 h。計其菌落總數(shù)，并計算抑菌率，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知：真菌對不同二氧化硫使用濃度的敏感程度在3 h時都比較低；在6 h時只有二氧化硫濃度在200 mg·L-1以上，抑菌率才比較高。但是二氧化硫使用濃度過高可能造成成品中的殘留量超標(biāo)，對機體造成傷害。當(dāng)二氧化硫使用濃度達到100 mg·L-1，處理9 h時抑菌率最好，達到了98%左右。

2.2 二氧化硫?qū)鸺屑?xì)菌生長的影響

對鮮榨火棘果汁進行成分調(diào)整后，向火棘果汁中加入濃度不同的二氧化硫。取不同濃度，不同殺菌時間的火棘果汁100 μL在LB培養(yǎng)基上涂布，23 ℃培養(yǎng)48 h后。計其菌落總數(shù)，并計算抑菌率，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知：細(xì)菌對于二氧化硫比真菌敏感很多。當(dāng)二氧化硫濃度為50 mg·L-1，處理時間為3 h和6 h時抑菌率達到了85%左右，9 h時的抑菌率甚至達到了90%左右。在二氧化硫使用濃度在100 mg·L-1，處理時間為9 h時，達到最佳抑菌條件，抑菌率高達98%左右。此后加大二氧化硫的使用濃度，抑菌率也只是趨向平穩(wěn)。

2.3 二氧化硫?qū)鸺l(fā)酵時間的影響

火棘果汁使用不同濃度的二氧化硫處理9 h后進行發(fā)酵，記錄起發(fā)酵時間。

由圖3可知：二氧化硫的使用量對果酒的起發(fā)酵時間影響很大。不添加二氧化硫時起發(fā)時間為7 h左右，當(dāng)二氧化硫使用濃度達到150 mg·L-1時起發(fā)時間在14 h左右。當(dāng)二氧化硫濃度為200 mg·L-1時，起發(fā)時間為30 h左右。對于果酒發(fā)酵，若是起發(fā)時間過長，果汁容易被環(huán)境中雜菌所污染，影響果酒發(fā)酵的順利進行。因此，二氧化硫的使用濃度低于150 mg·L-1時，可以有效地縮短火棘果酒的起發(fā)酵時間。

3 結(jié)論與討論

本研究通過二氧化硫的不同添加量測定火棘果汁中細(xì)菌和真菌的數(shù)量，同時測定不同二氧化硫的濃度對火棘果酒起發(fā)酵時間的影響。依據(jù)在最大程度上發(fā)揮二氧化硫作用下，盡量地減少其使用量的原則[10]，最終確定二氧化硫添加量為100 mg·L-1、處理時間為9 h可以有效抑制細(xì)菌、真菌等雜菌的生長， 能使發(fā)酵順利的進行。最終得到的火棘果酒色澤為淺橙紅色，澄清、有光澤，果香、酒香濃馥幽雅，具有火棘果怡人香氣，口味甘甜醇厚，酸甜可口。

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