嘉寶果酒渣營養(yǎng)成分分析

邱珊蓮，林寶妹，洪佳敏，張少平，張 帥，鄭開斌

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所，福建 漳州 363005）

嘉寶果 （ Myrciaria cauliflora（ DC.） Berg） ， 又名肖檉柳桃金娘、珍寶果、樹葡萄、擬愛神木，為桃金娘科擬香桃木屬常綠灌木，主要分布于巴西的圣保羅、米納斯吉拉斯及里約熱內(nèi)盧等地[1]，我國大陸近年來栽植的嘉寶果均引自我國臺灣，以福建省栽培較多。嘉寶果具有很高的食用與藥用價值，果實口味獨特、營養(yǎng)豐富[2-3]，果皮中富含花青素、酚酸等酚類物質(zhì)，具有很強的抗氧化、抗糖尿病及抗細(xì)胞增殖等活性[4-5]。由于鮮果的保質(zhì)期短，往往在采收后3～4 d就開始發(fā)酵[6]，因此果實除了鮮食外，常常被用于加工成果汁、果醬、果醋、果酒、白酒等產(chǎn)品[7]。但是，利用嘉寶果進(jìn)行深加工的過程中，會產(chǎn)生大量果渣。嘉寶果果渣富含多酚、黃酮、膳食纖維等功能及營養(yǎng)成分，是一種很好的可再利用資源。國外對嘉寶果果渣的研究主要集中在對其功能成分的提取和功效研究方面。Silva M C等人[8]用噴霧干燥法將果渣制成天然色素粉，研究了其多酚及花青素含量、抗氧化活性、抗微生物活性及抑制精氨酸酶活性。Gurak P D等人[9]利用果渣制成凍干粉并研究了其理化、功能及形態(tài)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其富含多酚和膳食纖維，可用作食品和制藥工業(yè)的添加劑。Souza A C P等人[10]采用不同比例的麥芽糖糊精、果膠和大豆分離蛋白混配成載體，對嘉寶果果渣提取物凍干粉進(jìn)行包封，發(fā)現(xiàn)對提取物抗氧化活性、多酚及花青素起到保護作用。我國嘉寶果果渣主要由釀酒工業(yè)產(chǎn)生，酒渣組成主要是嘉寶果皮和嘉寶果籽，二者約占鮮果質(zhì)量的20%。目前，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)對于嘉寶果酒渣的處理方式一般是丟棄或用作飼料、肥料，尚未有其他利用方式，酒渣的營養(yǎng)價值未得到關(guān)注和充分挖掘。同樣富含多酚及花青素的葡萄酒渣在國內(nèi)進(jìn)行了深度的研究與開發(fā)利用，除用于生產(chǎn)肥料[11]及飼料[12]，還用于提取多酚[13]、花色苷[14]、白藜蘆醇[15]、齊墩果酸[16]等活性物質(zhì)，制作香醋[17]及飲料[18]，此外尹娟等人[19]研究了葡萄皮渣對人體皮膚的增白美容效果。與之相比，可見尚未得到有效開發(fā)的嘉寶果酒渣可利用空間巨大，試驗首先對嘉寶果制酒后的果渣部分營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，旨在了解酒渣的營養(yǎng)價值，進(jìn)而為嘉寶果酒渣的綜合開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

嘉寶果及其酒渣，福建龍海市惠昌樹葡萄（嘉寶果） 專業(yè)合作社提供。紅酒酒渣為嘉寶果鮮果經(jīng)破碎、酵母發(fā)酵及過濾酒液后的殘渣，白酒酒渣為紅酒酒渣再經(jīng)蒸餾白酒后所得。檢測的果實及酒渣樣品均為干樣，所有測定值均為干基含量。

1.2 主要試驗儀器

L-8800型全自動氨基酸分析儀，日本日立公司產(chǎn)品；AA-6880型原子吸收分光光度計，日本島津公司產(chǎn)品；Kjeltec 2300型自動定氮儀，丹麥FOSS公司產(chǎn)品；XQ200克型多功能高速粉碎機，上海廣沙工貿(mào)有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

將酒渣烘干至恒質(zhì)量。取出部分烘干酒渣分離皮和籽，將全果渣、皮渣、籽渣粉碎過90目篩，收集備用。

1.3.2 主要營養(yǎng)成分測定

還原糖的測定參照GB/T 5009.7—2008；粗蛋白的測定參照GB 5009.5—2010；礦物質(zhì)元素測定：鐵、鎂、錳的測定參照GB/T 5009.90—2003，鋅的測定參照GB/T 5009.14—2003，鈣的測定參照GB/T 5009.92—2003；氨基酸含量測定參照 GB/T 5009.124—2003。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均采用Excel，SPSS 19.0進(jìn)行分析，采用Duncan新復(fù)極差法分析差異顯著性。統(tǒng)計結(jié)果表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)差，顯著性水平p＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒渣還原糖、蛋白質(zhì)及微量元素含量

嘉寶果發(fā)酵前后還原糖、蛋白質(zhì)及微量元素含量見表1。

表1 嘉寶果發(fā)酵前后還原糖、蛋白質(zhì)及微量元素含量

鮮果經(jīng)酵母發(fā)酵紅酒后還原糖基本耗盡，由45.73 g/100 g下降至3.53 g/100 g，蛋白質(zhì)、鐵、鎂、錳、鋅及鈣含量顯著增長。果肉是嘉寶果果實的主要組成部分，其干物質(zhì)中含64.74%還原糖，其中果糖32.96%，葡萄糖26.40%[20]，另含11.69%蔗糖[20]，可見嘉寶果果肉中大于76.43%成分可用于發(fā)酵產(chǎn)生酒精，紅酒發(fā)酵過程中，果實中的可發(fā)酵性糖會逐漸減少，發(fā)酵結(jié)束時可發(fā)酵性糖基本耗盡，果渣主要由皮和籽構(gòu)成。果實經(jīng)發(fā)酵后蛋白質(zhì)及微量元素（鐵、鎂、錳、鋅、鈣）含量顯著上升主要因為以下2點：其一，果實中的大部分還原糖及蔗糖等被酵母利用發(fā)酵成酒精，紅酒酒渣中營養(yǎng)成分組成及含量已發(fā)生改變；其二，發(fā)酵過程中需添加外源釀酒酵母，屬外源營養(yǎng)成分，據(jù)文獻(xiàn)報道，釀酒酵母營養(yǎng)成分豐富，富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及維生素等[21-22]，且在發(fā)酵過程中，釀酒酵母大量繁殖導(dǎo)致酒渣中的粗蛋白質(zhì)和微量元素含量增加[23]。

紅酒酒渣再經(jīng)蒸餾白酒后還原糖顯著上升，但遠(yuǎn)低于發(fā)酵前水平，蛋白質(zhì)及鋅含量基本維持不變，鐵、鎂、錳及鈣含量顯著降低（見表1），但鐵、錳及鈣含量仍遠(yuǎn)高于發(fā)酵前水平。再經(jīng)蒸餾酒渣干物質(zhì)中還原糖比例有所回升，可能與高溫蒸餾過程中一些成分的揮發(fā)、破壞及溶于水中流失等有關(guān)，而一些礦質(zhì)元素的減少可能與高溫蒸餾導(dǎo)致元素溶解及流失有關(guān)。

2.2 酒渣氨基酸組成及含量

全果經(jīng)酵母發(fā)酵紅酒后17種氨基酸含量均顯著提高，一方面因嘉寶果糖類成分的大幅減少導(dǎo)致酒渣中的營養(yǎng)組成發(fā)生了改變；另一方面因酵母大量繁殖帶來外源豐富的氨基酸。紅酒酒渣經(jīng)蒸餾白酒后，堿性氨基酸（賴氨酸、組氨酸、精氨酸） 顯著下降，以賴氨酸下降最明顯，其余14種氨基酸含量均未發(fā)生顯著變化（見表2），這可能與美拉德反應(yīng)有關(guān)系。美拉德反應(yīng)是一個復(fù)雜的化學(xué)過程，受加熱溫度、加熱時間、pH值、糖類、氨基酸及金屬等因素的影響[24]。氨基酸的種類、結(jié)構(gòu)不同會導(dǎo)致反應(yīng)速度有很大的差別，氨基酸中氨基在ε-位或末位會比α-位反應(yīng)速度快，故堿性氨基酸比酸性氨基酸反應(yīng)速度快[25]。有報道表明，賴氨酸美拉德反應(yīng)的色值是其他氨基酸的2～3倍[26]。發(fā)酵前果實、發(fā)酵后酒渣中均以谷氨酸含量最高，天門冬氨酸次之，表明嘉寶果果實及酒渣中鮮味氨基酸（天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸） 含量豐富，而含硫氨基酸（胱氨酸、甲硫氨酸） 卻含量最低。

嘉寶果及其酒渣氨基酸含量見表2，嘉寶果及其酒渣氨基酸組成及含量見表3。

表2 嘉寶果及其酒渣氨基酸含量/g·（ 100 g）-1干基

表3 嘉寶果及其酒渣氨基酸組成及含量

由表3可知，嘉寶果經(jīng)發(fā)酵紅酒后，鮮味氨基酸及藥用氨基酸（天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、絡(luò)氨酸、苯丙氨酸、賴胺酸、精氨酸）總量分別為2.838 g/100 g和4.997 g/100 g，與發(fā)酵前的鮮味氨基酸（1.156 g/100 g） 及藥用氨基酸（1.791 g/100 g） 總量相比增加明顯，但占氨基酸總量的比例均有所下降，鮮味氨基酸占氨基酸總量百分比（DAA/TAA） 由發(fā)酵前的40.76%下降至35.11%，藥用氨基酸占氨基酸總量百分比（MAA/TAA） 由發(fā)酵前的63.15%下降至61.81%；再經(jīng)蒸餾白酒DAA/TAA及MAA/TAA變化不大。嘉寶果果實中的必需氨基酸（蘇氨酸、纈草氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸） 含量為0.985 g/100 g，必需氨基酸占氨基酸總量的百分比（EAA/TAA值）為34.73%，低于FAO/WHO提出的理想蛋白標(biāo)準(zhǔn)（40%），但是經(jīng)過發(fā)酵紅酒后，酒渣中的EAA/TAA值為39.23%，再蒸餾白酒后為38.56%，已接近FAO/WHO的理想模式。嘉寶果果實中必需氨基酸與非必需氨基酸之比（EAA/NEAA） 為53.21%，低于FAO/WHO的理想模式（60%），但經(jīng)發(fā)酵紅酒后酒渣的EAA/NEAA值上升至64.54%，再經(jīng)蒸餾白酒后酒渣的EAA/NEAA為62.76%，可見經(jīng)不同制酒流程后酒渣的EAA/NEAA值均高于FAO/WHO的理想模式，表明經(jīng)制酒后必需氨基酸配比更加合理，提高了其食用價值，再加之酒渣中富含鈣、鐵等礦質(zhì)元素，因而酒渣在開發(fā)食品或飼料等方面應(yīng)用前景廣闊。

2.3 皮渣氨基酸組成及含量

不同釀酒工藝對嘉寶果皮渣氨基酸含量的影響見表4。

表4 不同釀酒工藝對嘉寶果皮渣氨基酸含量的影響/g·（ 100 g）-1干基

由表4可知，與全果氨基酸相似，果皮經(jīng)發(fā)酵紅酒后，除甲硫氨酸含量顯著降低，其余16種氨基酸含量及總氨基酸含量均顯著提高，再經(jīng)蒸餾白酒后，僅甲硫氨酸含量顯著提高，6種氨基酸（丙氨酸、胱氨酸、纈草氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸） 含量無顯著變化，其余10種氨基酸含量顯著降低，但總氨基酸含量仍顯著高于發(fā)酵前果皮。3個階段的果皮樣品中同樣以谷氨酸和天門冬氨酸的含量最高，以胱氨酸和甲硫氨酸的含量最低。

2.4 籽渣氨基酸組成及含量

嘉寶果籽經(jīng)發(fā)酵紅酒后，甲硫氨酸和精氨酸含量顯著降低，甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸及脯氨酸含量無顯著變化，其余10種氨基酸含量顯著提高，總氨基酸含量亦顯著提高。紅酒酒渣再經(jīng)蒸餾后，胱氨酸、甲硫氨酸及絡(luò)氨酸含量無顯著變化，其余14種氨基酸含量顯著提高。與全果及皮總氨基酸含量不同，籽中總氨基酸含量隨著釀造紅酒及蒸餾白酒逐步顯著提高，發(fā)酵前含量為4.866 g/100 g，發(fā)酵紅酒后5.156 g/100 g，蒸餾白酒后5.991 g/100 g（見表5），一方面可能由于籽質(zhì)地堅硬且有種皮包裹保護了氨基酸不易流失和損失；另一方面可能經(jīng)高溫后籽中的一些其他營養(yǎng)成分流失（蒸發(fā)、溶解） 導(dǎo)致籽中營養(yǎng)成分組成及含量發(fā)生改變。

不同釀酒工藝對嘉寶果籽渣氨基酸含量的影響見表5。

表5 不同釀酒工藝對嘉寶果籽渣氨基酸含量的影響/g·（ 100 g）-1干基

3 結(jié)論

嘉寶果制酒前后營養(yǎng)成分發(fā)生了顯著的變化。嘉寶果經(jīng)發(fā)酵后還原糖幾乎全部被消耗，而蛋白質(zhì)、氨基酸、鐵、鎂、錳、鋅及鈣含量顯著提高，EAA/TAA提高至接近FAO/WHO的理想模式（40%），EAA/NEAA值提高至超過FAO/WHO的理想模式（60%）；再經(jīng)蒸餾還原糖雖顯著上升，但遠(yuǎn)低于發(fā)酵前，蛋白質(zhì)、14種氨基酸、鋅、EAA/TAA及EAA/NEAA值無明顯變化，鐵、鎂、錳及鈣含量顯著降低，但鐵、錳及鈣含量仍顯著高于發(fā)酵前。綜上可見，根據(jù)嘉寶果紅酒酒渣及白酒酒渣的營養(yǎng)成分特點，果渣不僅可用作飼料資源，也可作為食品特別是低糖食品加工的原料，進(jìn)而延長嘉寶果產(chǎn)業(yè)鏈、拓寬嘉寶果的綜合利用途徑，并提高該產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。