玫瑰茄浸提及其發(fā)酵酒工藝優(yōu)化及發(fā)酵前后有機酸和酚酸的比較

李玉珠，龍 謀，湯艷燕，蔣 茜，杜木英,2,*

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.西南大學 國家級食品科學與工程實驗教學示范中心，重慶市特色食品工程技術研究中心，中匈食品科學合作研究中心，重慶 400715）

玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa Linn.），又名山琉、洛神花、芙蓉煎，是錦奏科木槿屬一年生藥食兩用的草本植物，2004年被衛(wèi)生部和衛(wèi)計委列入新食品原料名單[1]，其原產(chǎn)地在非洲，中國引種成功后，目前在中國臺灣、廣西、廣東、福建均有分布，在云南南部具有相當?shù)姆N植規(guī)模[2]。玫瑰茄花萼顏色鮮亮，富含花青素、多酚、黃酮等生物活性成分，具有抗癌、降血壓、降血脂和降血糖等保健功能[3-5]。相關研究表明，玫瑰茄花萼中有機酸含量較高，口感較酸，而其含有的有機酸種類和含量與其諸多的保健功能有著密切關系[6]；其含有的羥基檸檬酸（hydroxycitric acid，HCA）在抑制脂肪酸和脂肪合成、抑制食欲和降低體重方面具有良好功效，是天然減肥食品中的一種功能成分，而木槿酸是HCA的另一種存在形式，被認為對治療高血壓、動脈粥樣硬化、心臟病等疾病有一定的療效，是玫瑰茄中所特有的一種有機酸[7-9]；酚酸也是玫瑰茄的主要功能成分之一，具有抗氧化、抗癌、抗炎癥等作用。玫瑰茄花萼中還含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物等營養(yǎng)成分[10]。

基于其營養(yǎng)豐富、功能特異的特點，玫瑰茄花萼在食品領域有著較好的開發(fā)應用前景。但是由于玫瑰茄口感較為尖酸，直接食用口感讓人難以接受，而目前以玫瑰茄花萼為原料的產(chǎn)品還較少，大部分為粗加工產(chǎn)品且還在試制中，玫瑰茄資源并未得到充分利用[11-12]。酒是人類生活中的主要飲料之一，隨著人們生活水平的提高及國家政策的調(diào)整，對低乙醇體積分數(shù)、高營養(yǎng)且具有保健功能的發(fā)酵酒的需求會越來越大?，F(xiàn)有的研究表明，若外加營養(yǎng)物質(zhì)將其進行發(fā)酵，玫瑰茄將是釀酒的良好原料，且發(fā)酵過程會對其活性成分造成較大影響[13-14]。然而目前對玫瑰茄酒工藝及其活性成分的研究較少。本研究以我國云南產(chǎn)地的玫瑰茄干花萼為原料，采用單因素和響應面優(yōu)化探索了玫瑰茄浸提工藝及其酒發(fā)酵工藝的最佳條件，并測定了玫瑰茄酒中活性成分花青素和多酚含量，用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法比較了發(fā)酵前后其主要有機酸和酚酸含量的變化。本研究滿足了人們對天然健康食品的追求，有利于促進玫瑰茄資源的開發(fā)和利用，并為玫瑰茄酒的相關研究提供了理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

S1、S2、S3、S4、S5和S6為果酒釀造酵母，購自安琪、拉曼德和Lalvin酵母公司；玫瑰茄干花萼購自云南省昆明市中藥材市場。

福林-酚試劑 壇墨質(zhì)檢科技有限公司；緩沖液（B1、B2、B3和B4）、再生液（RG）、顯色液（R1和R2）、茚三酮緩沖液 日本和光公司；有機酸及酚酸標準品（純度95%以上） 索萊寶生物科技有限公司；木槿酸和HCA標準品（純度95%以上） 美國Sigma公司；KCl、HCl、CH3CO2Na·3H2O、HAc和Na2CO3等試劑（分析純） 廣州化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

LC-20A型高HPLC儀、UV-2450S（E）型紫外分光光度計 日本島津公司；L-8800型氨基酸自動分析儀日本日立公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 玫瑰茄釀制工藝

1.3.2 玫瑰茄花萼浸提條件優(yōu)化[15]

1.3.2.1 浸提條件的單因素優(yōu)化試驗

考慮到實際生產(chǎn)和應用，將玫瑰茄進行全花萼浸提。選擇料液比、浸提溫度和浸提時間作為影響因素，進行單因素試驗?？疾炝弦罕葘嵝Ч挠绊懀哼x擇料液比（玫瑰茄-水）1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL），浸提溫度75 ℃，浸提時間50 min；考察浸提溫度對浸提效果的影響：選擇最佳料液比1∶30，浸提溫度分別為45、65、75、85、95 ℃，浸提時間50 min；考察浸提時間對浸提效果的影響：在上述最佳單因素試驗基礎上，選擇浸提時間分別為30、50、70、90 min。以浸提液花青素提取率和多酚提取率為評價指標確定各單因素最佳提取條件，計算如式（1）、（2）所示：

式中：C為花青素質(zhì)量濃度/（g/L）；D為多酚質(zhì)量濃度/（g/L）；V為玫瑰茄浸提液體積/L；M為玫瑰茄干花萼質(zhì)量/g；a為玫瑰茄干花萼水分質(zhì)量分數(shù)，9.72%。

1.3.2.2 浸提條件的響應面優(yōu)化試驗

在1.3.2.1節(jié)基礎上考慮各個因素的交互影響，以料液比（A）、浸提溫度（B）、浸提時間（C）3 個因素為響應變量，以花青素提取率和多酚提取率為響應值設計Box-Behnken響應面三因素三水平試驗方案，各因素及水平見表1。

表1 浸提條件響應面試驗因素及水平Table1 Level and code of independent variables used in Box-Behnken design for extraction optimization

1.3.3 玫瑰茄酒發(fā)酵條件的優(yōu)化

1.3.3.1 玫瑰茄酒發(fā)酵條件的單因素優(yōu)化試驗

在1.3.2節(jié)基礎上，將最優(yōu)浸提條件下得到的玫瑰茄浸提液作為發(fā)酵液，選擇酵母種類、酵母接種量、加糖量、發(fā)酵時間為影響因素，測定乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素和多酚含量并結(jié)合感官評定，進行單因素試驗。各單因素試驗設計如下：1）取200 mL玫瑰茄浸提液于錐形瓶中，調(diào)整其含糖量為25%，各浸提液中分別接種1.5 g/L活化好的S1、S2、S3、S4、S5和S6酵母，并在23 ℃發(fā)酵10 d后測定乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素和多酚含量，并做感官評定（以下各單因素測定指標同上）；2）選擇最優(yōu)酵母種類，含糖量為25%，酵母接種量分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L，發(fā)酵溫度23 ℃，發(fā)酵時間10 d；3）選擇最優(yōu)酵母種類及其接種量，調(diào)整浸提液含糖量分別為21%、23%、25%、27%、29%，發(fā)酵溫度23 ℃，發(fā)酵時間10 d；4）在前面最優(yōu)酵母及其接種量和最優(yōu)含糖量基礎上，選擇發(fā)酵溫度23 ℃，在發(fā)酵期間每天監(jiān)測玫瑰茄酒的發(fā)酵情況；5）在前面最優(yōu)條件的基礎上，選擇發(fā)酵溫度分別為20、24、28、32 ℃。

1.3.3.2 玫瑰茄酒發(fā)酵條件的響應面優(yōu)化試驗

表2 發(fā)酵條件響應面試驗因素及水平Table2 Level and code of independent variables used in Box-Behnken design for fermentation optimization

在固定酵母種類和發(fā)酵時間基礎上選擇發(fā)酵溫度（A）、酵母接種量（B）、加糖量（C）3 個因素為響應變量，以乙醇體積分數(shù)、花青素含量及多酚含量為響應值設計Box-Behnken響應面試驗方案，各因素及水平設計見表2。

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 多酚和花青素總量的測定

多酚總量采用Folin-Ciocalteu法測定，參照李升峰等[16]方法，略作修改。以沒食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，得到線性回歸方程y=0.011 33x＋0.079 52，R2=0.999 7。花青素總量采用pH值示差法測定，參照桑戈等[17]方法，略作修改。

1.3.4.2 有機酸含量的測定[18-20]

色譜條件：色譜柱Eclipse AAAC18（4.6 mm×150 mm，5 μm）；柱溫28 ℃，流速0.6 mL/min，進樣量15 μL，檢測波長210 nm，流動相0.06 mol/L的KH2PO4溶液（用磷酸調(diào)pH 2.5）-甲醇體積比99∶1。將質(zhì)量濃度范圍為0.02～4.08 g/L的有機酸混合標準液、玫瑰茄浸提液（稀釋3 倍）及玫瑰茄酒經(jīng)0.45 μm水相微孔膜過濾后按照上述色譜條件進樣。

1.3.4.3 酚酸含量的測定[19-20]

色譜條件為：色譜柱Eclipse AAAC18（4.6 mm×150 mm，5 μm），柱溫30 ℃，流速0.7 mL/min，進樣量10 μL，檢測波長280 nm，流動相A為2%冰乙酸水溶液，B為乙腈，洗脫程序如下：0～5 min，10% B；0～8 min，15% B；8～12 min，20% B；12～20 min，60% B；20～22 min，10% B。將質(zhì)量濃度范圍為2.0～160 mg/L的酚酸混合標準液、玫瑰茄浸提液及玫瑰茄酒經(jīng)0.45 μm有機微孔膜過濾后按照上述色譜條件進樣。

1.3.4.4 木槿酸和HCA的測定[20-22]

色譜條件：色譜柱Eclipse AAAC18（4.6 mm×150 mm，5 μm）；柱溫28 ℃，流速0.5 mL/min，進樣量15 μL，檢測波長210 nm，流動相0.1%磷酸水溶液-甲醇體積比90∶10。將質(zhì)量濃度范圍為0.05～3.0 g/L的木槿酸和HCA混合標準液、玫瑰茄浸提液及玫瑰茄酒經(jīng)0.45 μm水相微孔膜過濾后按照上述色譜條件進樣。

1.3.4.5 其他指標的測定

乙醇體積分數(shù)、可滴定酸、殘?zhí)?、揮發(fā)酸等指標的測定均參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；氨基酸含量的測定參照呂樂福等[23]方法；總酯測定參照史靜霞等[24]方法。

1.3.4.6 玫瑰茄酒的感官評定

挑選15 名經(jīng)過感官評定培訓的同學作為感官評定小組成員，參照GB/T 15038—2006中感官評定方法，從外觀、香氣、口感及風格4 個方面對玫瑰茄酒進行感官評定，結(jié)果取平均值，具體評分標準如表3所示。

表3 玫瑰茄酒評分標準Table3 Criteria for sensory evaluation of roselle wine

1.4 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 玫瑰茄浸提條件的優(yōu)化

2.1.1 玫瑰茄酒浸提條件單因素試驗結(jié)果

圖1 各因素對花青素及多酚提取率的影響Fig. 1 Effects of variables on the yield of anthocyanins and polyphenols

如圖1A所示，不同料液比對提取效果的影響效果存在顯著差異性（P＜0.05），花青素和多酚提取率隨溶劑用量的增大呈先上升后下降的趨勢，原因可能是當溶劑用量較小時，溶液中花青素和多酚質(zhì)量濃度較高，不利于玫瑰茄中有效成分的溶出，而溶劑用量較小時，玫瑰茄內(nèi)部向表面?zhèn)鬟f的阻力占主導作用，從而降低了其溶出率[25]。當料液比為1∶30時，花青素和多酚提取率達到最大值。如圖1B所示，延長浸提時間可提高玫瑰茄中花青素和多酚的提取率，但當浸提時間達到70 min時，滲透達到平衡，時間對浸提效果的影響不大，并且長時間的水熱燜蒸狀態(tài)反而會使原料中的成分發(fā)生氧化[26]，從而使其提取率降低。因此，玫瑰茄浸提時間應選擇70 min左右為宜。如圖1C所示，隨著溫度的升高，花青素和多酚的提取率不斷增加，在浸提溫度為85 ℃時花青素提取率達到最大值，多酚的提取率也較高，但當溫度超過85 ℃時，花青素提取率出現(xiàn)了降低，這是因為一方面高溫可以提高玫瑰茄中成分的溶出速度，另一方面溫度過高會導致花青素的氧化降解[15]。

2.1.2 玫瑰茄浸提條件響應面試驗結(jié)果

表4 Box-Behnken試驗方案及結(jié)果Table4 Box-Behnken design with experimental yield of anthocyanins and polyphenols

表5 浸提條件回歸模型擬合結(jié)果Table5 Regression models predicting the extraction yield of anthocyanins and polyphenols

表4為玫瑰茄浸提條件響應面試驗的結(jié)果，表5為以花青素和多酚提取率為目標函數(shù)的二次多項式回歸方程，可知擬合模型效果顯著（P＜0.05）。為了驗證方程的有效性，對該模型進行回歸分析，結(jié)果如表6所示，可以看出，各影響浸提效果的因素間存在不同的交互作用。結(jié)合F值的大小，可知所選因素對花青素提取率的影響強弱順序為：料液比＜浸提時間＜浸提溫度；對多酚提取率的影響強弱順序為：浸提溫度＜料液比＜浸提時間。

表6 回歸統(tǒng)計分析Table6 Analysis of variance of response surface regression models predicting the extraction yield of anthocyanins and polyphenols

圖2 各因素對花青素及多酚提取率影響的響應面圖Fig. 2 Response surface plots showing the interactive effects of variables on the extraction yield of anthocyanins and polyphenols

從圖2可知，各響應曲面的坡度較陡，說明所選因素對響應值的影響較大，且各因素間有較強的交互影響。通過以上模型預測得到的玫瑰茄最佳浸提工藝條件為：料液比1∶28.39、浸提溫度83.92 ℃、浸提時間78 min。在此浸提條件下預測得到的花青素提取率為0.0651%，多酚提取率為0.223%。

為驗證模型預測的準確性，考慮實際條件情況，將玫瑰茄浸提工藝條件定為料液比1∶28、浸提溫度84.0 ℃、浸提時間78 min。在該條件下進行3 次平行實驗，取平均值，花青素提取率為（0.060±0.009）%，多酚提取率為（0.201±0.05）%。實際值與預測的理論值相差不大，因此響應面法對玫瑰茄浸提條件的優(yōu)化是可行的。該試驗所得最優(yōu)浸提條件與前人文獻中報道的有所不同[15]，這可能與所選評價指標的不同有關。

2.2 玫瑰茄酒發(fā)酵條件的優(yōu)化

2.2.1 玫瑰茄酒發(fā)酵條件單因素試驗結(jié)果

2.2.1.1 不同酵母菌種對發(fā)酵效果的影響

表7 不同菌種對發(fā)酵酒品質(zhì)的影響Table7 Influence of starter cultures on the quality of roselle wine

如表7所示，各發(fā)酵液的乙醇體積分數(shù)、花青素、多酚及還原糖含量存在顯著性差異（P＜0.05）。其中S1酵母發(fā)酵的乙醇體積分數(shù)顯著高于其他發(fā)酵菌種，但花青素和多酚含量較低，且在口感上較為苦澀；S5酵母發(fā)酵的乙醇體積分數(shù)較高，但花青素含量顯著低于其他發(fā)酵菌種；S2、S6酵母發(fā)酵的乙醇體積分數(shù)較低，感官得分也較低；而S4酵母發(fā)酵的酒中花青素和多酚含量均較高，感官得分最高，且乙醇體積分數(shù)能達到10%以上，有利于發(fā)酵酒的保藏且口感較好，綜合考慮，選擇S4作為玫瑰茄發(fā)酵酒的發(fā)酵菌種。

2.2.1.2 酵母接種量對發(fā)酵效果的影響

圖3 酵母接種量對乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素及多酚含量的影響Fig. 3 Effects of yeast inoculum size on the concentrations of alcohol,reducing sugar, anthocyanins and polyphenols in roselle wine

由圖3可知，隨著酵母接種量的增加，發(fā)酵液乙醇體積分數(shù)呈上升趨勢，還原糖含量不斷減少，而花青素和多酚含量呈降低趨勢。當酵母接種量達到1.5 g/L時，玫瑰茄酒的口感最佳，隨著酵母接種量的增多還原糖含量不斷降低，但乙醇體積分數(shù)不再升高，說明此時還原糖的消耗不再用于乙醇的產(chǎn)生而是用于酵母自身的生長，當酵母接種量超過1.5 g/L后，花青素含量顯著降低（P＜0.05），原因可能是酵母的增多使得花青素被大量消耗。綜上考慮，選擇酵母接種量1.5 g/L為中心點，在1.0～2.0 g/L之間進行優(yōu)化。

2.2.1.3 加糖量對發(fā)酵效果的影響

由圖4可知，隨加糖量的增多還原糖含量不斷升高，乙醇體積分數(shù)呈先上升后下降的趨勢，多酚含量呈上升趨勢，花青素含量略微升高。當加糖量為23%時發(fā)酵液乙醇體積分數(shù)顯著高于其他發(fā)酵液（P＜0.05），所得玫瑰茄酒感官得分最高，當加糖量超過23%時，高滲透壓可能抑制了酵母的活性[27]，乙醇體積分數(shù)降低，因而選擇加糖量23%為優(yōu)化的中心點。

圖4 加糖量對乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素及多酚含量的影響Fig. 4 Effect of sucrose addition on the concentrations of alcohol,reducing sugar, anthocyanins and polyphenols in roselle wine

2.2.1.4 發(fā)酵時間對發(fā)酵效果的影響

圖5 發(fā)酵時間對乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素及多酚含量的影響Fig. 5 Effect of fermentation time on the concentrations of alcohol,reducing sugar, anthocyanins and polyphenols in roselle wine

由圖5可知，隨著發(fā)酵時間的延長，乙醇體積分數(shù)不斷升高，還原糖、花青素和多酚含量不斷降低。在發(fā)酵前7 d乙醇體積分數(shù)上升較快，之后上升比較緩慢，當發(fā)酵時間為10 d時，發(fā)酵液乙醇體積分數(shù)達10.7%左右，之后乙醇體積分數(shù)不再增加且略有降低的趨勢，乙醇發(fā)酵趨于終點?；ㄇ嗨卦谇? d降低速度較快，之后含量有回升的趨勢，在發(fā)酵第10天時花青素含量達122.4 mg/L左右，之后含量略有降低。而多酚含量在第3天出現(xiàn)了升高，之后含量隨發(fā)酵時間的延長緩慢降低。發(fā)酵液中花青素及多酚含量的降低可能與酵母的消耗和利用有關，這與Ifie等[14]的報道一致。通常果酒的發(fā)酵時間在7 d以上，在發(fā)酵前期發(fā)酵不完全，發(fā)酵液中乙醇含量較低，從第7天起對玫瑰茄酒做感官評價，玫瑰茄酒在發(fā)酵10 d后口感達到了最佳，綜上考慮，玫瑰茄酒的發(fā)酵時間選擇10 d為宜。

2.2.1.5 發(fā)酵溫度對發(fā)酵效果的影響

圖6 發(fā)酵溫度對乙醇體積分數(shù)、還原糖、花青素及多酚含量的影響Fig. 6 Effect of fermentation temperature on the concentrations of alcohol, reducing sugar, anthocyanins and polyphenols in roselle wine

如圖6所示，在24 ℃發(fā)酵時乙醇體積分數(shù)達到最大值為（10.5±0.21）%，花青素和多酚也顯著高于其他溫度的含量（P＜0.05），所得玫瑰茄酒口感最好，故選擇發(fā)酵溫度24 ℃為中心點進行優(yōu)化。通常22～25℃是果酒酵母最適宜的生長范圍，溫度越高，起酵快，發(fā)酵時間短，但酵母衰老快，反而導致乙醇體積分數(shù)較低，并且高溫條件下?lián)]發(fā)性成分損失較多，腐敗微生物易繁殖生長，使得發(fā)酵酒的品質(zhì)降低[28]。

2.2.2 玫瑰茄發(fā)酵酒工藝參數(shù)的響應面優(yōu)化

2.2.2.1 Box-Behnken試驗設計方案及結(jié)果

在單因素試驗基礎上，用Design-Expert 8.0.6軟件，根據(jù)Box-Behnken設計原理，以發(fā)酵溫度、酵母接種量、加糖量3 個影響玫瑰茄酒發(fā)酵的主要因素為響應變量（以A、B和C來表示），以乙醇體積分數(shù)、花青素質(zhì)量濃度及多酚質(zhì)量濃度為響應值進行響應面優(yōu)化，試驗方案及結(jié)果見表8。

表8 Box-Behnken試驗方案及結(jié)果Table8 Box-Behnken design with experimental values of alcohol,anthocyanin and polyphenol concentrations in roselle wine

2.2.2.2 工藝模型的建立及顯著性檢驗

表9 玫瑰茄酒回歸模型擬合結(jié)果Table9 Regression models predicting alcohol, anthocyanin and polyphenol concentrations in roselle wine

由表9可知，以乙醇體積分數(shù)、花青素及多酚質(zhì)量濃度為響應值的數(shù)學擬合模型效果極顯著，R2分別為0.966 6、0.929 8及0.980 9，說明該模型擬合度較好，該試驗方法可靠，可用于預測和分析玫瑰茄發(fā)酵酒的乙醇體積分數(shù)、花青素及多酚含量。

表10 回歸統(tǒng)計分析Table10 Analysis of variance of response surface regression models predicting alcohol, anthocyanin and polyphenol concentrations in roselle wine

為了驗證方程的有效性，對該模型進行回歸分析，結(jié)果如表10所示，各發(fā)酵因素對3 個響應值存在不同的交互作用的影響。結(jié)合F值的大小，可知所選因素對玫瑰茄酒乙醇體積分數(shù)的影響強弱順序為：發(fā)酵溫度＜加糖量＜酵母接種量；對玫瑰茄酒花青素含量的影響強弱順序為：酵母接種量＜加糖量＜發(fā)酵溫度；對玫瑰茄酒多酚含量的影響強弱順序為：發(fā)酵溫度＜酵母接種量＜加糖量。

2.2.2.3 響應面分析及優(yōu)化

圖7 各因素對乙醇體積分數(shù)、花青素及多酚含量影響的響應面圖Fig. 7 Response surface plots showing the interactive effects of variables on alcohol, anthocyanin and polyphenol concentrations

從圖7可直觀看出，發(fā)酵溫度、酵母接種量及加糖量對玫瑰茄酒乙醇體積分數(shù)和花青素質(zhì)量濃度有較大影響，并且各因素之間有較顯著的交互作用，表現(xiàn)為響應面的坡度較陡。而響應值為多酚質(zhì)量濃度的曲面坡度較為平緩，說明各因素對多酚含量的影響稍弱。

由于本試驗主要關注玫瑰茄中的主要功能成分花青素和多酚含量在發(fā)酵過程中能夠得到最大程度的保留，并且最終乙醇體積分數(shù)能達到10%以上，因而選擇乙醇體積分數(shù)的重要性為3，花青素及多酚質(zhì)量濃度的重要性分別為5，乙醇體積分數(shù)目標值為10.0%～12.0%的最大響應值，花青素目標質(zhì)量濃度為115.47～200 mg/L的最大響應值，多酚目標質(zhì)量濃度為358.19～600mg/L的最大響應值，在此條件下該模型預測得到的玫瑰茄酒最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵溫度24.81 ℃、酵母接種量1.6 g/L、加糖量22.64%。在此發(fā)酵條件下預測得到的玫瑰茄酒乙醇體積分數(shù)為10.63%，花青素質(zhì)量濃度為125.17 mg/L，多酚質(zhì)量濃度為621.33 mg/L。

2.3 驗證實驗

根據(jù)模型預測，考慮實際條件情況，將玫瑰茄酒發(fā)酵的最佳工藝條件定為：發(fā)酵溫度24.5 ℃、酵母接種量1.6 g/L、加糖量22.5%。為驗證模型預測的準確性，在該條件下進行3次平行實驗，取平均值，得到的實際值與預測的理論值相差不大，因此響應面法對玫瑰茄花酒發(fā)酵條件的優(yōu)化是可行的。

2.4 玫瑰茄酒主要品質(zhì)指標及其有機酸類成分測定結(jié)果

2.4.1 玫瑰茄酒主要指標檢測結(jié)果

表11 玫瑰茄酒中的氨基酸種類及相對及酚酸含量Table11 Amino acid composition of roselle wine

經(jīng)檢測，在最佳工藝條件下發(fā)酵得到的玫瑰茄酒的乙醇體積分數(shù)為（10.6±0.12）%，花青素質(zhì)量濃度為（121.25±0.35）mg/L，多酚質(zhì)量濃度為（629.58±0.22）mg/L，可滴定酸質(zhì)量濃度為8.06 g/L（以酒石酸計），還原糖質(zhì)量濃度為（14.47±0.19）g/L，總酯質(zhì)量濃度為（1.97±0.20）g/L，揮發(fā)酸質(zhì)量濃度為（0.84±0.12）g/L，感官得分為89.57±2.25。玫瑰茄酒中氨基酸種類齊全，各氨基酸種類及相對含量如表11所示，玫瑰茄酒中共檢出16 種氨基酸（組氨酸未檢出），總質(zhì)量濃度為（67.32±0.32）mg/L，脯氨酸是玫瑰茄酒中的主要氨基酸，其含量占氨基酸總量的60.15%，而具有刺激系統(tǒng)、緩解慢性疲勞的酪氨酸占氨基酸總量的15.87%，此外，除色氨酸以外的7 種必需氨基酸占氨基酸總量的10.85%。

2.4.2 有機酸及酚酸測定結(jié)果

表12 玫瑰茄浸提液及其發(fā)酵酒中各有機酸含量Table12 Organic acid composition of water extract from roselle and wine

如表12所示，玫瑰茄浸提液中共檢測出7種有機酸，主要的有機酸為檸檬酸和木槿酸，這與張賽男等[2]的報道一致，其含量占有機酸總量的59.05%，而木槿酸和HCA占有機酸總量的30.00%。玫瑰茄酒中的主要有機酸為乳酸和木槿酸，占總有機酸含量的55.26%，而檸檬酸在發(fā)酵過程中大幅度降低，因而玫瑰茄的尖酸感得到了較大的緩和，與其浸提液相比玫瑰茄酒酸度較柔和，玫瑰茄酒中槿酸和HCA含量與浸提液相比有所降低，占有機酸總量的24.58%，而乳酸、琥珀酸及丙酮酸的含量升高可能是因為酵母菌的發(fā)酵作用造成的[29]。此外在玫瑰茄浸提液及其發(fā)酵酒中均未檢出乙酸。

玫瑰茄浸提液中含有除肉桂酸以外的8 種酚酸，原兒茶酸含量最高，占酚酸總量的39.15%，這與Borrás-Linares等[30]報道的玫瑰茄中主要含有羥基苯甲酸類、羥基肉桂酸類等酚酸相符。在發(fā)酵過程中原兒茶酸、綠原酸、龍膽酸、咖啡酸及阿魏酸含量有一定程度的降低，而沒食子酸、丁香酸和香豆酸的含量升高，這與IFIE等[14]報道的玫瑰茄酒發(fā)酵過程中咖啡酸含量有所升高不同，可能與玫瑰茄種類及玫瑰茄酒發(fā)酵條件的不同有關。

3 結(jié) 論

玫瑰茄最優(yōu)浸提工藝為料液比1∶28、浸提溫度84.0 ℃、浸提時間78 min，優(yōu)化后的浸提工藝可使玫瑰茄花青素提取率為（0.060±0.009）%，多酚提取率為（0.201±0.05）%。玫瑰茄酒的最優(yōu)發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度24.5 ℃、S4酵母接種量1.6 g/L、加糖量22.5%，在最優(yōu)發(fā)酵條件下所得玫瑰茄酒的乙醇體積分數(shù)為（10.6±0.12）%，花青素質(zhì)量濃度為（121.25±0.35）mg/L，多酚質(zhì)量濃度為（629.58±0.22）mg/L。木槿酸、檸檬酸和原兒茶酸是玫瑰茄浸提液中的主要有機酸和酚酸，在發(fā)酵過程中，各有機酸和酚酸含量發(fā)生了不同程度的升高和降低，其中檸檬酸含量顯著降低，而沒食子酸、丁香酸和香豆酸等酚酸的含量得到了提高。玫瑰茄酒中的主要的有機酸為乳酸和木槿酸，原兒茶酸仍為其主要的酚酸。所得玫瑰茄酒保留了其特有的木槿酸、HCA、酚酸、花青素等功能成分，氨基酸種類齊全，具有一定的保健功效，各主要指標均符合果酒標準，其顏色鮮亮透明，酸甜適宜，滿足人們對天然、健康食品的追求，具有良好的開發(fā)價值和市場潛能。

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