大蒜浸提液與葡萄汁復(fù)合果酒的研制

李丹青，成超超，南錦

（商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛 726000）

大蒜古名葫，胡蒜[1]，根據(jù)蒜頭外皮顏色不同，有紫皮蒜和白皮蒜兩種。大蒜營養(yǎng)豐富，且具有抑菌、降血脂、抑制腫瘤、清除自由基、降血糖等多種保健功效，這些保健功效與其所含有的有機(jī)鍺和硒、蒜氨酸及其大蒜素等成分密不可分[2-3]。大蒜素是大蒜的提取液或合成物，含有豐富的有機(jī)物及礦物元素和維生素、大蒜油等。大蒜中的活性成分大蒜素，在畜禽養(yǎng)殖、生物制藥、食品添加劑等方面，近幾年應(yīng)用十分廣泛[4-6]。大蒜中的鍺和硒等元素，在大多數(shù)水果蔬菜中含量較高，據(jù)測定，每克大蒜中含硒量最高為0.276 μg[7]，含鍺量最高為512.2 ng[8]。研究表明，人體血液中硒含量與癌癥病變發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[9-10]。同時，大蒜本身具有調(diào)整腸胃功能的作用，可刺激胃液分泌、增加腸道蠕動，增強(qiáng)胃腸排空。另外，在防止動脈硬化方面也具有十分重要的作用[11]。

葡萄酒，除富含人體所需的8 種氨基酸外，還含有豐富的原花青素和白黎蘆醇，原花青素被認(rèn)為是保衛(wèi)心血管的標(biāo)兵，白黎蘆醇則是出色的癌細(xì)胞殺手[12]。越來越多的研究顯示，每天喝一定量的葡萄酒，可以有效預(yù)防乳腺癌、胃癌等發(fā)病率[13]。近年來，日本有研究表明，將大蒜切片，通過葡萄酒浸提后的大蒜葡萄酒，可以當(dāng)藥酒飲用[14]，具有良好的保健和防病作用，我國也有這種將大蒜通過葡萄酒浸提后的保健酒食療方法[15]，將大蒜與葡萄酒混合同時食用，一方面是因為大蒜與葡萄酒同時具有食療與保健功效，特別是在預(yù)防心腦血管疾病，防癌抗癌方面具有相同的功效，另一方面也可能產(chǎn)生協(xié)同作用，使其保健功效更加明顯。雖然這種通過浸泡而制得的大蒜葡萄酒可能其保健作用更高，但其香氣質(zhì)量差、口感辛辣，總會給人一種不舒適的感覺。為解決該問題，結(jié)合葡萄酒的營養(yǎng)保健功效，本研究將大蒜浸提液與葡萄汁一起發(fā)酵，旨在研發(fā)既營養(yǎng)保健，又風(fēng)味協(xié)調(diào)，飲后沒有大蒜辛辣味殘留的發(fā)酵型大蒜葡萄酒。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料：龍眼葡萄，大蒜，蔗糖，果酒酵母，偏重亞硫酸鉀，果膠酶，殼聚糖，明膠，斐林試劑，氫氧化鈉，檸檬酸，純凈水，淀粉，酚酞，濃硫酸。

設(shè)備：組織搗碎機(jī)，螺旋榨汁機(jī)，723 型分光光度計，高速離心機(jī)，減壓濃縮機(jī)，比重計，附溫比重瓶，pH 計，過濾器，電子秤，溫度計，酒精計，滴定管，容量瓶，燒杯，水浴鍋等。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

復(fù)合果酒工藝流程如圖1 所示。

圖1 復(fù)合果酒工藝流程圖

1.2.2 大蒜汁的制備

選潔白、飽滿的優(yōu)質(zhì)大蒜，剝皮，清洗，與水1:10 打漿，加果膠酶 50 μ·L-1，60 ℃保溫 2 h，將大蒜中的可溶性固形物提取出來[16]，然后60 ℃，0.08 MP 條件下，減壓濃縮到原體積的五分之一，對大蒜汁脫除辛辣味，制得大蒜汁。

1.2.3 葡萄汁的制備

選成熟度好，無霉無雜的優(yōu)質(zhì)龍眼葡萄，經(jīng)組織搗碎機(jī)，螺旋榨汁機(jī)處理，得葡萄汁。

1.2.4 前發(fā)酵大蒜汁添加量的確定

因大蒜具有明顯的抑菌作用[17]，故先要進(jìn)行前發(fā)酵階段，即添加不同量的大蒜汁，對酵母菌進(jìn)行馴化培養(yǎng)，使其適應(yīng)后發(fā)酵環(huán)境。研究中以不添加大蒜汁的葡萄汁為參照（編號(a)），以不明顯影響發(fā)酵進(jìn)程為基準(zhǔn)，以泡沫生成為觀測點，選擇添加大蒜汁為葡萄汁體積0.5%、1%、1.5%、2%，分別編號(b)、(c)、(d)和(e)進(jìn)行實驗，同時，初步調(diào)整發(fā)酵液的pH5.0 左右，添加5%蔗糖，50 μ·L-1果膠酶，30 mg·L-1二氧化硫，3‰已活化的果酒酵母，在20 ℃條件下，進(jìn)行酒精發(fā)酵[18]，根據(jù)前發(fā)酵觀察的發(fā)酵情況，選擇合適的大蒜汁添加量的發(fā)酵液進(jìn)行接下來的后發(fā)酵。

1.2.5 后發(fā)酵工藝條件的確定

由于進(jìn)行了前期發(fā)酵，酒精發(fā)酵基本完成，酵母菌已經(jīng)適應(yīng)了發(fā)酵環(huán)境，后發(fā)酵中不再考慮大蒜汁添加量過大對釀酒酵母的抑制影響，只考慮大蒜汁的不同添加量對復(fù)合果酒的色、香、味及其功效的影響，故在后發(fā)酵階段，增加大蒜汁的添加量，以大蒜汁添加量、果酒酵母添加量、蔗糖添加量、發(fā)酵液的pH 為四個因素，進(jìn)行四因素三水平正交試驗，確定大蒜復(fù)合果酒發(fā)酵工藝參數(shù)條件。

感官評分以食品專業(yè)資歷較深的20 名專家為品鑒人員，從色澤、香氣、滋味、組織狀態(tài)四方面，采用打分取平均值的方法，并參照葡萄酒感官評定方法進(jìn)行評分，見表1，正交試驗因素水平見表2。

1.2.6 澄清度測定波長的確定

后發(fā)酵30 d 以后，取復(fù)合果酒100 mL，高速離心澄清后，以723 型分光光度計，從波長360 nm開始，每相隔40 nm 測定一次吸光度值，以純凈水吸光度值為對照，繪制不同波長條件下復(fù)合果酒吸光度曲線，吸光度小而透光率最大時的波長即為所確定的測定澄清度時所使用的波長。

表1 大蒜葡萄酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)

表2 正交實驗因素水平表

1.2.7 殼聚糖與明膠對復(fù)合果酒的澄清效果比較

將殼聚糖用1%的檸檬酸配成1%溶液，以0.25 g·L-1的殼聚糖濃度梯度配成發(fā)酵結(jié)束后的復(fù)合果酒溶液取9 份，靜置澄清48 h，然后取上部澄清酒液，在1.2.6 所確定的波長條件測定吸光度，確定殼聚糖對復(fù)合果酒澄清效果最佳時的使用濃度[18]。

將明膠用60 ℃熱水充分溶解，配制1%溶液，以0.25 g·L-1的明膠濃度梯度配成發(fā)酵結(jié)束后的復(fù)合果酒溶液取9 份，靜置澄清48 h，然后取上部澄清酒液，在1.2.6 所確定的波長條件測定吸光度，確定明膠對復(fù)合果酒澄清效果最佳時的使用濃度[19]，并與殼聚糖的澄清效果進(jìn)行比較。

1.2.8 澄清與陳釀

后發(fā)酵30 d 以后，發(fā)酵液表面平定，此時，用四層紗布過濾除去酒腳，然后加入確定的澄清劑進(jìn)行澄清，同時陳釀，再經(jīng)30 d 后裝瓶即為成品。

1.2.9 理化指標(biāo)的測定

酒精度采用蒸餾比重法[20]，總糖含量采用斐林試劑滴定法[21]，總酸采用酸堿滴定法[22]，揮發(fā)酸采用蒸餾滴定法[22]，游離二氧化硫采用直接碘量法[22]，干浸出物采用比重瓶法[22]。

1.2.10 衛(wèi)生指標(biāo)的檢測

細(xì)菌總數(shù)與大腸菌群的檢測，分別按國標(biāo)規(guī)定的方法進(jìn)行檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定前發(fā)酵大蒜汁添加量

前發(fā)酵添加不同大蒜汁對發(fā)酵的影響，結(jié)果見表3。

根據(jù)表3，以發(fā)酵第9 d 來觀察，不添加大蒜汁的(a)號和添加0.5%大蒜汁的(b)號發(fā)酵現(xiàn)象差異不明顯；大蒜汁添加量為1%時，主發(fā)酵3 d 后才有大量氣泡，發(fā)酵推遲；當(dāng)大蒜汁添加量為1.5%時，酵母受到抑制較為明顯；大蒜汁添加量為2%時，發(fā)酵明顯延遲。所以，前發(fā)酵添加葡萄汁1.5%的大蒜汁較好，所得發(fā)酵液酒度已達(dá)7%（V/V）以上，因此，后發(fā)酵以此發(fā)酵液為基礎(chǔ)，確定發(fā)酵工藝條件，較適宜。

2.2 確定后發(fā)酵工藝條件

后發(fā)酵不同大蒜汁添加量、酵母加量、蔗糖加量、發(fā)酵液pH 對復(fù)合果酒質(zhì)量影響的正交試驗結(jié)果見表4，極差分析見表5。

根據(jù)表4 極差R 值，ABCD 四因素對復(fù)合果酒感官評分的影響大小順序是A＞B＞C＞D，根據(jù)表直觀分析，得出各因素的最佳水平組合為A2B3C2D3，即影響復(fù)合果酒感官品質(zhì)的主要因素是大蒜汁的添加量，其次是酵母添加量，最后是蔗糖添加量和發(fā)酵液的pH，最優(yōu)組合為：添加后發(fā)酵液5%的大蒜汁，7‰的果酒酵母，10%蔗糖，在pH5.5 條件下發(fā)酵，此時，酒香濃郁，蒜香適宜。

表4 大蒜汁添加量對復(fù)合果酒質(zhì)量影響的正交試驗結(jié)果

表5 大蒜汁添加量對復(fù)合果酒質(zhì)量影響的極差分析

優(yōu)化出的最佳工藝組合A2B3C2D3未出現(xiàn)在實驗組別中，故對該組合下成品酒的感官評分進(jìn)行驗證試驗，其結(jié)果如表6 中所示。優(yōu)化出的最佳工藝組合A2B3C2D3的平均感官評分為87.0，實驗組別中，最佳的感官評分組合為A2B3C1D2，其感官評分值為86.4，由此可見，優(yōu)化出的最佳工藝組合感官評分值大于實驗組中的最佳組合的感官評分值，即最佳工藝組合為

表6 最佳工藝組合的驗證試驗

2.3 復(fù)合果酒澄清度測定波長的確定結(jié)果

復(fù)合果酒在360～680 nm 的吸收曲線見圖2。

圖2 澄清后復(fù)合果酒在360～680 nm 處的吸收曲線

由吸收曲線可知，在380 nm 左右處復(fù)合果酒有最大吸收峰，在480～680 nm 的可見光區(qū)域無明顯的吸收峰。光吸收值越大，說明澄清的復(fù)合果酒本身影響較大，吸光值越小說明復(fù)合果酒本身影響越小。在680 nm 處，復(fù)合果酒吸光度為0.018，吸光度≤0.02，透光率接近100%，說明在680 nm條件測定復(fù)合果酒透光率本身影響小，因此，確定680 nm 為復(fù)合果酒澄清度的測定波長。

2.4 殼聚糖與明膠對復(fù)合果酒的澄清效果比較分析

殼聚糖與明膠添加量對復(fù)合果酒澄清度的影響見圖3、圖4。

葡萄中，果膠含量較高，果膠對葡萄酒的澄清具有阻礙作用，殼聚糖對果膠有很強(qiáng)的絮凝作用[23]。圖3 顯示，殼聚糖濃度從0 增加到2.0 g·L-1時，透光率從53.10%增加到91.49%，同時，酒液色澤相應(yīng)變淺，當(dāng)殼聚糖濃度為1.25 g·L-1時，澄清效果較好，透光率達(dá)到85.16%，同時酒液色澤變化也不大，所以選用殼聚糖用量為1.25 g·L-1對復(fù)合果酒進(jìn)行澄清較好。

圖3 殼聚糖濃度對復(fù)合果酒澄清度的影響

明膠濃度對復(fù)合果酒的澄清度影響見圖4。

圖4 明膠濃度對復(fù)合果酒澄清度的影響

葡萄酒中含有較高量的單寧，賦予葡萄酒柔和的酸澀味，而明膠能與單寧形成絡(luò)合物，降低葡萄酒的澀味，同時，帶正電荷的明膠可與葡萄酒酒中帶負(fù)電荷的物質(zhì)產(chǎn)生電性中和，與酒中帶負(fù)電荷的物質(zhì)絮凝沉淀，這是明膠作為澄清劑的使用原理[23]。另外，明膠吸附能力較強(qiáng)，可吸附酒中的色素物質(zhì)，使酒色變淡，根據(jù)圖4，明膠濃度從 0 增加至 2.0 g·L-1時，680 nm 透光率最大達(dá)到92.6%，此時明膠濃度為1.0 g·L-1，酒色為紫紅色，顏色較好。明膠濃度為2.0 g·L-1時，酒色變淺，酒中柔和的酸澀味也消失，因此明膠濃度為1.0 g·L-1時，澄清效果較好。

結(jié)合圖3 殼聚糖添加量對復(fù)合果酒澄清度的影響，雖然透光率由91.49%提高到92.6%，但明膠在對復(fù)合果酒的澄清試驗中不穩(wěn)定，添加量從 1.0 g·L-1到 1.5 g·L-1時，澄清度反而降低，且脫色嚴(yán)重，從兩個方面進(jìn)行綜合比較，在對復(fù)合果酒進(jìn)行澄清處理時，使用了殼聚糖而不用明膠。

2.5 成品酒理化指標(biāo)及衛(wèi)生指標(biāo)

酒精度 10～12%vol；總糖 50～80 g·L-1；總酸5.5～6.3 g·L-1。

揮發(fā)酸：0.7 g·L-1；游離二氧化硫：10 mg·L-1；干浸出物：18 g·L-1；pH3.5

細(xì)菌總數(shù)＜100 個/mL；大腸菌群：未檢出。

3 結(jié)論與討論

1）本研究將大蒜應(yīng)用于傳統(tǒng)的葡萄酒發(fā)酵中，將大蒜的獨特功用和葡萄的營養(yǎng)成分整合于一體釀造復(fù)合保健果酒，通過正交實驗優(yōu)化得出了發(fā)酵的最佳工藝條件為：添加后發(fā)酵液5%的大蒜汁，7‰的果酒酵母，10%蔗糖；在pH5.5 條件下發(fā)酵，同時，為了克服大蒜對酵母菌的抑制作用，本研究設(shè)計了前后兩個發(fā)酵階段，制得的果酒酒香濃郁，蒜香清雅。同時本研究也對果酒制造過程中的澄清等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步探究。

2）前發(fā)酵添加1.5%大蒜汁，少量大蒜汁對酵母起培育作用，同時保證發(fā)酵的順利進(jìn)行。

大蒜的化學(xué)成分復(fù)雜、營養(yǎng)豐富，其中含硫化合物具有生物活性[24-25]，對真菌生長發(fā)育具有制約作用，因含硫化合物成分與重要的巰基包含酶相互作用，使酶失去生物活性[17]。馬穆英等[25]研究表明，大蒜對真菌的殺菌率可以與食品常用防腐劑苯甲酸和山梨酸鉀相媲美，但大蒜在抗酵母菌，特別是釀酒酵母方面的研究還少見報道，有待于進(jìn)一步研究。

3）后發(fā)酵再添加5%的大蒜汁，所釀制的復(fù)合果酒，酒香濃郁，蒜香清雅。

大蒜本身具有調(diào)整腸胃功能的作用，既能降低血壓，又能防止動脈硬化，而紅葡萄酒不僅能促進(jìn)血液循環(huán)，也具有預(yù)防動脈硬化的作用。國內(nèi)外很多學(xué)者對葡萄酒中白藜蘆醇的生物學(xué)功能進(jìn)行了深入的研究[26]，包括脂類代謝，花生四烯酸代謝等，均得出結(jié)論證明白藜蘆醇的保健功能。將大蒜和葡萄酒的藥效搭配組合起來，是非常有效的藥酒。大蒜素穩(wěn)定性差，條件適宜時，能夠降解成烯丙基硫化物，使含有大蒜素的制品產(chǎn)生蒜臭味，碘化改性大蒜素因穩(wěn)定性較好[27]，在部分產(chǎn)品中替代大蒜素得到廣泛應(yīng)用。本研究所制復(fù)合果酒中大蒜素的穩(wěn)定性還需進(jìn)一步研究，復(fù)合果酒的保健功效也需通過實驗來確定。

4）使用723 型分光光度計，通過繪制復(fù)合果酒的吸收曲線，選擇680 nm 作為復(fù)合果酒澄清度的測定波長，并確定添加1.25 g·L-1殼聚糖對復(fù)合果酒進(jìn)行澄清處理。

明膠添加量不易控制，容易引起二次渾濁，使用時應(yīng)嚴(yán)格控制添加量在1.0 g·L-1以下；另外葡萄酒中的一些多酚物質(zhì)，也是葡萄酒的功能成分，其含量與活性氧消除能力的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.969，是確認(rèn)葡萄酒活性氧消除能力的關(guān)鍵物質(zhì)[26]，澄清度過于完美，其所含有效成分及所應(yīng)具有的醫(yī)療、保健功效有可能因此而急驟下降[28]；殼聚糖由于具有優(yōu)良的絮凝性，在很多果酒中作為首選的澄清劑使用，澄清效果很好，本研究選用殼聚糖為澄清劑，并確定了它的使用量，但是，其對復(fù)合果酒功能成分的損失程度還有待于今后作進(jìn)一步的研究。