葡萄果醋的功效及釀造工藝的研究進(jìn)展

劉晶，張存智

(1. 寧夏農(nóng)業(yè)學(xué)校，寧夏銀川 750002；2. 寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750002)

果醋作為近年來十分流行的一種醋酸類飲料，是以水果果實(shí)以及其加工副產(chǎn)品為原料，通過現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)，在酒精發(fā)酵后繼續(xù)進(jìn)行醋酸菌發(fā)酵，得到一種含醋酸飲品。其原料主要有葡萄、楊梅、蘋果、獼猴桃、柑橘、沙棘、紅棗、枸杞等。

寧夏賀蘭山東麓地區(qū)，是經(jīng)過國家認(rèn)證的葡萄酒原產(chǎn)地保護(hù)區(qū)。賀蘭山東麓憑借其卓越的地理、氣候、日照、土壤等得天獨(dú)厚的風(fēng)土條件孕育了特別適合釀制高品質(zhì)葡萄酒的優(yōu)質(zhì)葡萄。

但是，隨著葡萄酒產(chǎn)業(yè)的過度發(fā)展，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)出現(xiàn)了葡萄果實(shí)產(chǎn)量過剩，葡萄釀酒皮渣及其他加工副產(chǎn)品大量廢棄等問題，除了造成極大浪費(fèi)之外，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)工作也造成了極大的隱患。

而葡萄果醋作為一種新興的健康飲品，恰好可以利用過剩的釀酒葡萄果實(shí)，以及釀酒皮渣等副產(chǎn)品進(jìn)行深度加工，與當(dāng)?shù)剡^度發(fā)展的葡萄酒產(chǎn)業(yè)形成良性互補(bǔ)。因此，為幫助本地葡萄產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，本文旨在于通過對葡萄果醋產(chǎn)品的研究成果以及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對未來一段時期葡萄果醋的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析與展望。

1 葡萄果醋的保健作用

有關(guān)果醋的研究很多。果醋由于兼有水果和食醋的雙重優(yōu)點(diǎn)，因此在保健養(yǎng)生等功能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)食醋。果醋中富含氨基酸、維生素、植物多酚以及礦物質(zhì)營養(yǎng)素等多重生物活性成分。試驗(yàn)表明，果醋在降低血脂、血壓，抗疲勞、美容養(yǎng)顏、降低體脂含量以及抗癌防癌等多個方面，具有獨(dú)特的保健作用。

1.1 抗疲勞效果

日本學(xué)者Fushimi等[1]對食醋影響大鼠糖原的儲備進(jìn)行了一系列研究，證明了含醋酸的飲品能夠改善肌肉以及肝臟的糖原儲存能力，提高了大鼠的能量供應(yīng)效率，有效的抑制了疲勞的發(fā)生。

除此之外，果醋中還含有多種有機(jī)酸，例如蘋果酸、檸檬酸、玻珀酸、延胡索酸等，能夠有效參與動物體內(nèi)的三羧酸循環(huán)，有助于促進(jìn)機(jī)體新陳代謝，并且能夠清除沉積的乳酸，從而有效的緩解疲勞。

1.2 降血脂、降低膽固醇的作用

Bouazza等[2]發(fā)現(xiàn)果醋能顯著降低高膽固醇小鼠血清中的脂質(zhì)過氧化物，對防止動脈硬化和降低膽固醇有顯著效果。因?yàn)榇字懈缓S生素、尼克酸等有益成分，能夠促使膽固醇經(jīng)腸道隨糞便排出，從而降低組織和血漿中的膽固醇含量。

1.3 提高免疫力，防癌抗癌作用

李媛等[3]發(fā)現(xiàn)，果醋中含有豐富的VC作為強(qiáng)大的抗氧化劑，可以阻止致癌物質(zhì)亞硝胺在體內(nèi)的合成并促進(jìn)其分解，具有增強(qiáng)人體免疫的重要作用，對于防治多個系統(tǒng)的腫瘤都有一定的效果。

王茜等[4]對葡萄果醋中白藜蘆醇能夠影響結(jié)腸癌細(xì)胞遷移能力的現(xiàn)象進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能有效影響結(jié)腸癌細(xì)胞的遷移能力，使其增值速度降低，凋亡速率加快，同時使癌細(xì)胞的細(xì)胞周期停止在G2期，蛋白NF-κB表達(dá)減少，具有顯著的抗癌效果；熊赪等[5]發(fā)現(xiàn)，葡萄果醋中白藜蘆醇能夠截斷鼻咽癌細(xì)胞間的信號肽傳遞，阻止癌細(xì)胞的進(jìn)一步擴(kuò)散。

1.4 促進(jìn)血液循環(huán)，有降壓作用

伍鵬龍等[6]在研究果醋中的白藜蘆醇對大鼠自發(fā)性高血壓血管功能的影響時發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇對于自發(fā)性高血壓具有一定的積極影響。范芳等[7]研究發(fā)現(xiàn)，果醋中的白藜蘆醇對2型糖尿病患者的收縮壓具有顯著的降壓效果。

1.5 抑制血糖的作用

通過對大量研究成果的整理發(fā)現(xiàn)，在高血糖反應(yīng)餐中添加一定量的食醋，能夠不同程度降低糖尿病患者以及普通受試者的餐后血糖濃度，有利于控制機(jī)體血糖濃度。除此之外，食醋還可以通過提高胰島素的活性、延緩胃排空機(jī)制、抑制脂肪合成酶的表達(dá)等方式有效調(diào)節(jié)血糖[8]。

葡萄果醋中還富含原花青素類物質(zhì)，吳濤等[9]發(fā)現(xiàn)，小鼠盲腸內(nèi)容物中短鏈脂肪酸的含量，與原花青素的攝入有明顯相關(guān)性。通過研究，確認(rèn)原花青素具有降低機(jī)體血糖濃度、抑制自由基減少的作用，以此抑制脂肪氧化，改進(jìn)人體對糖類和脂肪的代謝異常。

1.6 抗菌消炎、防治感冒的作用

醋酸對多種細(xì)菌、真菌以及支原體、衣原體具有較強(qiáng)的抗菌作用。食用果醋具有確切的抗炎滅菌效果，同時提高機(jī)體免疫力，預(yù)防感冒等病癥的發(fā)生[10]。

1.7 保護(hù)大腦、開發(fā)智力的作用

劉貴珊等[11]研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能夠影響因?yàn)镈-半乳糖缺陷導(dǎo)致衰老的小鼠腦功能恢復(fù)。通過研究衰老小鼠在水迷宮中尋找隱藏平臺實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)了白藜蘆醇能夠有效提高衰老組小鼠的腦組織中SOD和T-AOC等物質(zhì)的活性，同時能夠降低MDA在腦組織中的含量。而葡萄果醋中富含白藜蘆醇，從而推測葡萄果醋延緩腦衰老，有效改善動物的學(xué)習(xí)、記憶能力作用。

1.8 美容護(hù)膚作用

根據(jù)史先敏等[12]研究結(jié)果可以看出，白藜蘆醇對于黑色素細(xì)胞的繁殖，以及內(nèi)酪氨酸酶的活性具有一定影響，能夠有效抑制黑色素的合成，從而起到延緩衰老，美白靚膚的作用。

而且，醋酸能夠有效軟化皮膚角質(zhì)層，抑制表皮油脂分泌，保持皮膚的酸度平衡，使皮膚保持柔嫩。另外，果醋中富含的各類有機(jī)酸和植物多酚，可以有效抑制細(xì)胞內(nèi)過氧化脂肪酸的合成，從而降低人體過氧化脂質(zhì)數(shù)量，有效延緩衰老。

1.9 減肥效果

果醋中富含的氨基酸類物質(zhì)，能夠加快蛋白質(zhì)、糖以及脂肪的代謝，幫助降低人體內(nèi)的脂肪含量。

2 果醋發(fā)展及研究現(xiàn)狀

目前可追溯的最早的關(guān)于果醋的記載是在古巴比倫，早在公元前人們就懂得利用葡萄來釀制葡萄酒的技術(shù)，葡萄酒的產(chǎn)生也就意味著葡萄醋的出現(xiàn)。

資料記載，公元10世紀(jì)以前，飲用葡萄醋已經(jīng)在法國等地十分流行。發(fā)展至中世紀(jì)后期，歐洲各國都已根據(jù)自身的飲食風(fēng)俗習(xí)慣，發(fā)展出了多種多樣的不同水果釀制的果醋品種。到了近現(xiàn)代，果醋已經(jīng)發(fā)展出了豐富多樣的品種，其中最具代表性的公司，當(dāng)屬專業(yè)生產(chǎn)葡萄果醋的莫狄娜，世界上最負(fù)盛名的葡萄果醋供應(yīng)商之一。該公司經(jīng)過長期發(fā)展，已經(jīng)成為意大利食品行業(yè)的支柱企業(yè)。

我國的葡萄醋研究起步較晚，直到上世紀(jì)80年代，才逐漸出現(xiàn)了葡萄果醋的相關(guān)研究。秦寰勛等[13]利用梨和蘋果為原料于1986年首次報道了對果醋產(chǎn)品的相關(guān)研究。通過在國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站及萬方中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索，截止2018年時，果醋產(chǎn)品的相關(guān)專利已經(jīng)達(dá)到了300余項，有關(guān)果醋的工藝技術(shù)和研究報告共有120余篇；隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，水果的商品化種植規(guī)模逐漸擴(kuò)大，產(chǎn)量逐年上升。為了最大化利用水果的價值，越來越多的科研人員開始研究果實(shí)的深加工技術(shù)，從而帶來了水果副產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)的興盛。而果醋，則成為了主要的發(fā)展方向。

我國當(dāng)前雖然水果產(chǎn)量較高，種類豐富，但深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相較于水果種植規(guī)模的擴(kuò)張，仍顯的有些孱弱。而且，由于水果的季節(jié)特性，往往會在銷售旺季大量滯銷，而在淡季又供不應(yīng)求，形成了“旺季爛、淡季斷”的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致了大量的資源浪費(fèi)。果醋使用的生產(chǎn)原料，往往是其他深加工工藝的副產(chǎn)品，或者無法進(jìn)入市場的殘次果品等，因此原料價格低廉，生產(chǎn)成本較低。同時，如前文所述，果醋具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能，市場接收能力較強(qiáng)。但是，在果醋的生產(chǎn)方面，我國的研究水平仍然較國際水平落后許多。目前主要仍采用傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵工藝，生產(chǎn)成本高，效率低下。雖然已經(jīng)有不少機(jī)構(gòu)對果醋的新型發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行了探討和研究，真正應(yīng)用于生產(chǎn)中的案例依然不多。如今隨著時代的發(fā)展，液態(tài)發(fā)酵、連續(xù)通氧深層發(fā)酵技術(shù)，以及相關(guān)設(shè)備都為果醋產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供的新的思路與指導(dǎo)方向。

當(dāng)前的形勢下，如何讓人們能夠廣泛的接受果醋，并通過技術(shù)手段提高果醋的產(chǎn)量與質(zhì)量水平，是目前果醋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問題。

3 葡萄果醋釀造的方法

按照生產(chǎn)原料，有以新鮮葡萄為原料發(fā)酵的發(fā)酵型果醋，或者以葡萄皮渣為輔料發(fā)酵的果醋。我國是世界上葡萄生產(chǎn)大國，釀酒葡萄年產(chǎn)量大約150萬 t，因此會產(chǎn)生大量的皮渣等副產(chǎn)物，需要充分利用。

魏彥鋒等[14]使用新鮮葡萄為原材料，采用清洗榨汁、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等一系列技術(shù)，釀制成水果發(fā)酵醋。敬思群[15]使用玉米、麩皮作為發(fā)酵原料，經(jīng)過酒精發(fā)酵之后，在加入葡萄釀酒皮渣進(jìn)行醋酸發(fā)酵，得到的醋酸發(fā)酵液經(jīng)過調(diào)味后，生產(chǎn)出另一種風(fēng)味獨(dú)特的葡萄果醋飲品。由于紅色品種葡萄中含有更多的酚類物質(zhì)，容易造成果醋口感的有苦味，白色品種的葡萄也是極為受歡迎的果醋原料，黃靜等[16]以新疆馬奶子葡萄為原料，經(jīng)過酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等工序后釀制的葡萄果醋，再經(jīng)過調(diào)制，得到了具有獨(dú)特風(fēng)味，并富含高膳食纖維的葡萄果醋飲品。

當(dāng)前按照發(fā)酵工藝，可將我國的果醋生產(chǎn)工藝，分為固態(tài)發(fā)酵醋與液態(tài)發(fā)酵醋兩種。目前，我國大部分制醋企業(yè)都是選擇低質(zhì)量果品、落果與果品加工邊角料、果實(shí)皮渣等作為原料，利用固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)出質(zhì)地稠、酸味醇厚、鮮香微甜、各指標(biāo)均能達(dá)到國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的果醋產(chǎn)品[13-14]。孫俊良[17]采用固態(tài)發(fā)酵法，以產(chǎn)自太行山區(qū)的野生柿子為發(fā)酵原料進(jìn)行柿醋生產(chǎn)工藝的研究。生產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)柿醋酸度柔和，醋酸含量為3.54 g/mL，且澄清透明、果香宜人。但目前葡萄果醋仍較多采用液態(tài)發(fā)酵法。根據(jù)生產(chǎn)過程中是否采用通氣攪拌的工藝，可以將液態(tài)發(fā)酵法分為“表面靜態(tài)發(fā)酵法”與“深層液態(tài)發(fā)酵法”兩種。贠建民[18]通過對液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄果醋的工藝進(jìn)行了細(xì)致研究，通過研究發(fā)酵過程中溫度、通氣量、乙醇含量以及醋酸桿菌接種量等參數(shù)對發(fā)酵過程的動態(tài)影響，建立了一套完善的葡萄果醋的發(fā)酵工藝。操慶國等[19]也通過對液態(tài)發(fā)酵工藝的探索，確定了以‘巨峰’葡萄為原材料生產(chǎn)葡萄果醋的發(fā)酵工藝。

表面靜態(tài)發(fā)酵法，特指在液態(tài)發(fā)酵過程中，不進(jìn)行攪拌，并僅在發(fā)酵液表面通氣的方法，進(jìn)行酒精發(fā)酵或者醋酸發(fā)酵的一種液態(tài)發(fā)酵技術(shù)。它具有易操作，能耗低，發(fā)酵過程易于控制，環(huán)境污染小的優(yōu)勢，適合工業(yè)化生產(chǎn)。但是也有生產(chǎn)過程中容易受污染，設(shè)備資金投入大，生產(chǎn)時耗長的劣勢。

液態(tài)發(fā)酵法中的液態(tài)深層發(fā)酵法，也稱通氣攪拌培養(yǎng)法、全面發(fā)酵法或自吸式液態(tài)深層發(fā)酵法。液態(tài)深層發(fā)酵法是在醋酸發(fā)酵階段采用深層發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵而制取得到的醋酸產(chǎn)品。選用液態(tài)深層發(fā)酵工藝占地小，自動化程度高，發(fā)酵周期短，勞動效率高[20]。但產(chǎn)品的風(fēng)味稍遜固態(tài)發(fā)酵法的風(fēng)味。因此，常需要加入具有特殊風(fēng)味的產(chǎn)酯酵母或使用發(fā)酵后熟的技術(shù)來提高果醋的商品價值[14]。

4 討論與展望

根據(jù)上述研究成果，我們可以看出。隨著我國葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，葡萄深加工技術(shù)和副產(chǎn)物的利用是目前主要的研究方向，開發(fā)具有功能性的葡萄醋飲品是其中的主要途徑[15]。自動化的液態(tài)發(fā)酵技術(shù)，是果醋生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。以制造出更具風(fēng)味、口感更佳的果醋，則是行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。因此，更多更優(yōu)秀的復(fù)合型產(chǎn)品也在不斷涌出。但是，專門用于果醋生產(chǎn)的醋酸菌菌種研究，目前普遍還不夠深入，因此，利用基因工程技術(shù)研發(fā)出專用的醋酸菌，也是相關(guān)研究的主要發(fā)展方向。