我國獼猴桃果酒釀造工藝及其品質(zhì)評價研究進展

張 琛，郗篤雋，劉 輝，黃康康，裴嘉博，駱慧楓

（杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院 園藝研究所，浙江 杭州 310024）

獼猴桃果實營養(yǎng)價值豐富，富含維生素C（vitamin C，VC）、VE、VB以及谷氨酸、精氨酸等多種維生素和氨基酸，還有多種酶類和鈣（Ca）（26～61 mg/100 g）、鉀（K）（185～576 mg/100 g）等多種礦質(zhì)元素，具有抗腫瘤、降血脂及提高免疫力等多種有利于人體的功效[1]。中國獼猴桃種質(zhì)資源豐富，分布廣泛，具有世界上種質(zhì)資源最豐富的基因庫，據(jù)統(tǒng)計，目前中國獼猴桃栽培面積14.5萬hm2，產(chǎn)量超180萬t[1]。獼猴桃常見的加工品有果汁、果脯、果酒等多種形式，其中果酒在市場認可度和附加值更高。獼猴桃果酒的釀造流程較多，工藝復雜，對使用原料品種的不同部分工藝環(huán)節(jié)也有所不同。目前國內(nèi)外對于獼猴桃果酒釀造工藝的研究大多集中于酵母的選擇、成分改進等方面，并沒有形成較為成熟的商業(yè)化生產(chǎn)體系。本文基于近年來國內(nèi)對獼猴桃果酒釀造工藝的研究，結(jié)合其研究熱點和實際生產(chǎn)需要，對相關(guān)研究結(jié)果進行整理，以期為獼猴桃酒釀造產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展提供理論參考依據(jù)，促進未來獼猴桃全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

1 獼猴桃果酒釀造工藝流程

各地獼猴桃果酒釀造工藝在部分環(huán)節(jié)上有所差異，但其加工工藝流程可分為榨汁和釀造兩大部分。榨汁工藝流程具體包括：獼猴桃分選→清洗→壓榨打漿→低溫滅菌→酶解→過濾→清汁；釀造工藝流程具體包括：清汁→接種酵母→前發(fā)酵→固液分離→后發(fā)酵→澄清→降酸→陳釀→過濾→灌裝→殺菌→成品。

1.1 榨汁工藝

在獼猴桃酒榨汁工藝階段中，提高出汁率是本階段的重點。大部分研究重點集中在幾個因素包括榨汁方式、果膠酶添加量、酶解溫度、酶解時間對出汁率的影響。

1.1.1 榨汁方式

在紅葡萄酒釀造工藝中，為將果皮、籽中的營養(yǎng)物質(zhì)最大化轉(zhuǎn)移到酒中，絕大部分采用帶皮發(fā)酵。陳紅梅等[2]以野生獼猴桃為試材，研究了清汁、混汁和帶皮發(fā)酵3種原料發(fā)酵處理對釀造酒品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，帶皮發(fā)酵處理后，酒中酸類物質(zhì)質(zhì)量濃度較低、乙醇體積百分比也較低，但其VC含量較高、香氣豐富、可產(chǎn)生更為優(yōu)越的口感。目前，獼猴桃?guī)ぐl(fā)酵的適用性較小，其配套釀造工藝的最佳條件也需研究，因此在獼猴桃酒釀造中，大部分釀造工藝采用去皮壓榨，少數(shù)采用帶皮壓榨[3-4]。

1.1.2 酶解

獼猴桃中含有大量纖維素和果膠成分，在壓榨過程中往往存在出汁率不高的問題，需添加一定量的果膠酶。根據(jù)使用獼猴桃品種的不同，其果膠含量不同，尤其是以野生獼猴桃為原料的釀造中，果膠含量更高。研究者通常先采用單因素分析法研究幾個工藝參數(shù)對出汁率的影響，再通過響應(yīng)面設(shè)計或正交設(shè)計法來確定幾大參數(shù)不同水平的最佳組合，從而選出最優(yōu)出汁工藝。王東偉等[4]以黃心獼猴桃為原料制備果酒時，使用0.08%果膠酶，在50 ℃水浴搖床中以120 r/min速度酶解150 min，以提高出汁率。姜文文等[5]以軟棗獼猴桃為原料時，果膠酶添加量為12 mg/100 g，45 ℃下酶解4 h，可得到較高的出汁率。孫旸等[6]用0.1%的果膠酶，在42 ℃下處理110 min（pH 4.0），得到出汁率為78.54%。孫強等[7]以紅心獼猴桃為原料時，47 ℃，自然pH環(huán)境下，使用0.06%果膠酶酶解170 min，出汁率可達82.36%，比未添加果膠酶提高了32.06%。張曉萍等[8]以“華優(yōu)”獼猴桃為原料，使用HC果膠酶，添加量0.16 g/kg，在36.8 ℃下酶解8 h效果最佳。唐雪等[9]以“貴長”獼猴桃為原料，使用0.2%果膠酶，45～55 ℃下酶解4.5～5.5 h效果最佳。

1.1.3 成分調(diào)整

在基料準備過程中，打漿后要在果汁中添加一定量的SO2，以起到殺菌、抗氧化以及澄清果汁等作用。通常添加一定量的焦亞硫酸鉀（K2S2O5）、亞硫酸（H2SO3）、使果汁中SO2質(zhì)量濃度在60～80 mg/L。這主要是利用SO2的還原性來抑制果酒中多種氧化酶活性從而抑制酶促氧化，另有研究表明SO2能破壞漿果細胞，加快釀造過程中色素、單寧、芳香物質(zhì)及其他固形物的溶解[10]，從而在一定程度上起到澄清果汁和改善果酒口感的作用。鑒于SO2可能破壞人體酶活，影響人體的新陳代謝對肝臟造成一定程度的傷害，茶多酚是綠茶浸出液中的一種成分，其抗氧化性能卓越，可在一定程度上替代SO2而達到相同效果[11]。除SO2添加量外，通常還需要調(diào)整初始糖度，pH（酶對酸堿度敏感，調(diào)節(jié)最適pH值發(fā)揮最大酶活）。初始糖度與酒精度密切相關(guān)，過高或過低濃度的糖對發(fā)酵菌的生長會產(chǎn)生一定的抑制作用，糖的利用率降低，酒精產(chǎn)量下降。陳林等[12]使用紅心獼猴桃為原料，通過正交試驗設(shè)計研究初始糖度、pH對釀造影響時，認為pH對發(fā)酵的影響最大，pH 3.2，初始糖度23%是最佳工藝參數(shù)。徐清萍等[13]研究認為，野生獼猴桃原汁釀酒其果汁自然pH 3.4～4.0為最佳。雖然各研究采用的獼猴桃品種及采收時期不同，破碎后果漿含糖量差異較大，但大部分釀造工藝研究結(jié)果表明初始糖度在20%～24%之間效果較佳，pH值則差異較大[9，14-15]。

1.2 釀造工藝

1.2.1 酵母選擇

目前在獼猴桃酒發(fā)酵中并沒有專門匹配的優(yōu)良酵母菌種，較常使用的是釀酒酵母、果酒活性干酵母[7]，也有使用香檳酵母[8]。此類酵母大多是針對葡萄酒生產(chǎn)工藝特點篩選應(yīng)用，對于其他果酒發(fā)酵生產(chǎn)并非全然適用。目前在對酵母篩選的研究中，除從廣泛使用的商業(yè)酵母菌種中篩選外，也有從野生獼猴桃果實上篩選酵母菌株[16]。在實際生產(chǎn)中，很多家庭農(nóng)場都會直接浸泡來制作果酒，此法歷史悠久，其原理是利用空氣中或鮮果皮上的菌種進行自然發(fā)酵釀制。事實上，自然發(fā)酵中的水果和酵母雖是長期自然選擇生態(tài)進化的結(jié)果，匹配適用性非常高，但這樣的菌種資源往往會在乙醇產(chǎn)量、SO2耐受性、凝集性和高級醇產(chǎn)量等方面表現(xiàn)出一定的缺陷與不足[17]，且自然發(fā)酵中的菌種成分復雜，發(fā)酵過程不易控制，如需進一步利用需先分離不同菌種。曾有研究報道[18-19]，將從不同品種獼猴桃果實上篩選出的3株自然發(fā)酵酵母菌株利用在野生獼猴桃上時，除表現(xiàn)出香氣不突出，典型性不強，品質(zhì)不佳等不足外，且缺乏與其相匹配的生產(chǎn)工藝。因此從果皮上篩選菌種應(yīng)以產(chǎn)酸、產(chǎn)酒能力、口感均較佳的菌種為目標。目前針對獼猴桃果酒專用酵母篩選的研究較多[20-22]。張寶香等[23]在對軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒工藝研究中從6種酵母菌中選取優(yōu)勢菌種。通常使用2,3,5-氯化三苯基四氮唑（2,3,5-triphenylte-trazolium chloride，TTC）初選-發(fā)酵能力（杜氏管）復篩-菌株發(fā)酵試驗的三級篩選法進行酵母篩選。通過比較分析菌株乙醇產(chǎn)量、乙醇耐受性、SO2耐受性等指標選出目標功能性菌株。當前有研究者認為，乙醇產(chǎn)量雖是酵母篩選的主要考察指標之一，但同時也應(yīng)加大對產(chǎn)香、降酸、凝集性等性能指標的關(guān)注，這些參數(shù)雖然來源于非釀酒酵母，但其能夠影響果酒風味和口感，應(yīng)逐漸被列為酵母篩選的指標之一[24]。

酵母菌種的選擇作為釀酒工藝中的核心要素，不僅要考慮其發(fā)酵速度，也要注重其對酒品質(zhì)改善的影響。好的菌種可最大效率地發(fā)揮原料中各種潛在的優(yōu)良品質(zhì)，從而改善酒體風味和酒質(zhì)。在相同發(fā)酵基質(zhì)下，不同酵母菌種對糖酸和溫度等耐受能力不同，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的次生代謝物的種類、含量、比例存在較大差異，最終形成的酒體風味和香氣也存在較大差異[25]。此差異現(xiàn)象在葡萄酒釀造工藝中較為常見，以赤霞珠干紅葡萄酒為例，不同酵母釀造條件下其酒中香氣成分種類之間并無顯著性差異，但含量之間存在顯著性差異[26]。

除對使用單一酵母發(fā)酵條件下的工藝優(yōu)化外，研發(fā)者意識到單一酵母發(fā)酵往往存在酒體口感單薄、香氣不明顯等問題，因此混合發(fā)酵逐漸被研究并使用。研究表明，混合發(fā)酵具有多種優(yōu)勢：發(fā)酵周期較短、生產(chǎn)成本更低、揮發(fā)性香氣物質(zhì)種類更豐富，部分香氣成分含量更高、酒體口感層次豐富、成品質(zhì)量更為穩(wěn)定等[3]?；旌习l(fā)酵法最早在葡萄酒釀造中應(yīng)用較多，其技術(shù)核心是菌種的配比，此外在國外使用較為廣泛[27-29]?，F(xiàn)在獼猴桃果酒中也逐漸被研究應(yīng)用。劉曉翠等[3]采用RA17和BM4*4菌種混合發(fā)酵，結(jié)果表明，混合發(fā)酵制備的酒具有更高的總酯含量和揮發(fā)性酯類，因此其感官評價更高酒體風味更受市場喜愛。唐榮等[30]使用雙酵母發(fā)酵表明其發(fā)酵風味更好。還有研究使用從米酒中分離到的乳酸菌和酵母復配釀制獼猴桃酒[31]，在添加酵母的基礎(chǔ)上利用乳酸菌二次發(fā)酵以增進風味釀制獼猴桃酒[32]。李建芳等[33]使用乳酸菌復配制備野生獼猴桃果酒，加入植物乳桿菌和酒酒球菌時，果酒中的醇類和酯類含量顯著增加促使果酒香氣更為豐富。

1.2.2 二次發(fā)酵工藝優(yōu)化

二次發(fā)酵技術(shù)被認為是整個獼猴桃釀酒工藝中的關(guān)鍵技術(shù)，一次發(fā)酵的獼猴桃酒通常存在口感艱澀、風味混雜、成品品質(zhì)低下等問題，因此絕大多數(shù)釀制工藝采用二次發(fā)酵技術(shù)。目前對獼猴桃果酒釀制工藝優(yōu)化主要在主發(fā)酵階段，針對后發(fā)酵階段即二次發(fā)酵工藝優(yōu)化的報道較少。張曉萍等[8]以“華優(yōu)”獼猴桃為原料的釀酒工藝中，以單因素結(jié)合正交設(shè)計法研究了補糖種類、酵母種類和發(fā)酵溫度對二次發(fā)酵的影響，篩選出以蘋果濃縮汁補糖并用香檳酵母18 ℃下二次發(fā)酵的優(yōu)化工藝。陳林等[12]采用酵母和乳酸菌復配對紅心獼猴桃異步發(fā)酵的研究結(jié)果表明，在二次發(fā)酵過程中將濾液用乳酸菌再次發(fā)酵，進行陳釀可增進其風味。

其他研究主要針對后期降酸過程。后發(fā)酵經(jīng)過澄清和降酸陳釀。澄清一般使用明膠。在陳釀之前必須經(jīng)過降酸，過高的有機酸酸味過重，且常常伴隨酒體粗糙失光、渾濁等不良現(xiàn)象。加入碳酸鈣是果酒降酸最常用的方法[11]，近年來逐漸被重視的蘋果酸-乳酸發(fā)酵（malic-lactic fermentation，MLF）法，乳酸菌分解蘋果酸產(chǎn)生乳酸，這是一個典型的二次發(fā)酵過程。發(fā)酵后酒體中的有機酸之間相互影響作用，酒體中部分有機酸含量降低，一定程度上改善了葡萄酒的穩(wěn)定性，也降低果酒中某些有害成分，是增加果酒柔和度并提高酒體穩(wěn)定性的重要過程[34]。獼猴桃酒中的有機酸主要為乳酸和乙酸，因此該方法在獼猴桃酒釀制中適用性較強。酸味是不同獼猴桃酒差異最大的滋味指標，鑒于不同乳酸菌菌株的產(chǎn)酸和蘋果酸-乳酸發(fā)酵能力具有較大差異，在后續(xù)研究中積極開展獼猴桃酒用乳酸菌菌株的篩選非常必要。

2 獼猴桃酒品質(zhì)評價

對獼猴桃酒品質(zhì)的評價通常體現(xiàn)在理化指標、感官評價、風味物質(zhì)成分、抗氧化性質(zhì)等方面。常見的理化指標包括可溶性固形物、還原糖、總酸、游離SO2含量、pH值、乙醇體積分數(shù)、VC、氨基酸等參數(shù)。鑒于行業(yè)標準QB/T 2027—1994《獼猴桃酒》已多年未更新，絕大多數(shù)研究中均采用補充標準代號GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》對獼猴桃酒進行感官評價[30]，通常包括外觀、香氣、口感和整體感覺（典型性）、色澤幾部分。但感官評價往往受主觀影響較大，離散程度高，規(guī)范性欠缺。為使結(jié)果更為客觀，增加其科學性，一種模擬人的思維邏輯方式并將模擬信息數(shù)值化以定量測評的方法（模糊綜合評價法）逐漸被采用，此法通過簡單的數(shù)學模型的搭建來評價分析，針對多因素、多層次的問題具有較好的評判效果。郭靜[35]揭示了獼猴桃果酒生產(chǎn)中香氣成分的變化規(guī)律。探討了不同品種獼猴桃酒的香氣特征，用模糊綜合評判法優(yōu)選出了適合獼猴桃酒生產(chǎn)的品種。

揮發(fā)性風味物質(zhì)也是香氣的主要成分，包括酯類、醇類、酸類、萜烯類和其他類香氣。氣味活度值（odor activity value，OAV）是一種常見的評價揮發(fā)性物質(zhì)對酒體香氣感官貢獻率的方法[36]，當OAV值＞1時，即香氣物質(zhì)濃度大于感覺閾值，人可明顯感覺到此類揮發(fā)性物質(zhì)，同理，當OAV值＜1時，即表明該類揮發(fā)性物質(zhì)無法在感官上被人類所識別，但不可否定的是它仍會對整體的香氣有一定的促進作用。此外，野生獼猴桃還含有一類特征性香氣物質(zhì)，這類物質(zhì)包含丁酸甲酯等多種成分，不會因發(fā)酵工藝的不同存在差異[2]。風味物質(zhì)與原料的品種、成熟度、酵母選擇、發(fā)酵條件和陳釀條件等因素間存在一定的相關(guān)性[37]。風味物質(zhì)的種類、含量及比例最終影響著果酒的品質(zhì)，表現(xiàn)為風味的協(xié)調(diào)性和典型性。研究表明，以出汁率高、糖度高、總酸含量適中、果香濃郁的品種作為原料，釀制的獼猴桃酒風味更佳[38]。而相對于栽培品種，野生獼猴桃酸度高，果膠含量大，出汁率低，因此其風味成分及比例與栽培種之間存在顯著性差異[39]。使用雙菌種混合發(fā)酵可顯著提高異戊醇的含量，這是一種高級醇，其具有非常利于酒體的香氣特征，但若使用“紅陽”獼猴桃為原料，則不會出現(xiàn)此類現(xiàn)象，這說明原料的品種和菌種的選擇對會揮發(fā)性物質(zhì)的成分和含量都會有不同的影響[39]。目前國內(nèi)對獼猴桃果酒香氣物質(zhì)的相關(guān)研究較多，從果實的香氣、果酒發(fā)酵中的香氣到陳釀階段的香氣研究均有涉及[40]，且對各個階段中香氣組分的研究較為具體詳細。抗氧化活性是近年來被消費者逐漸重視的營養(yǎng)功能，主要與果酒中的抗氧化物質(zhì)有關(guān)，酚類物質(zhì)可能是其中的主導成分[4]。酚類物質(zhì)的含量、種類及氧化還原電位等與獼猴桃果酒抗氧化活性高低具有相關(guān)性。

3 結(jié)束語

目前在獼猴桃酒釀制工藝上，相關(guān)的基礎(chǔ)研究逐漸增多，尤其是針對專用酵母篩選研究逐步多角度多層面的深入，已選出部分酵母菌種。但獼猴桃類別較多，針對其使用原料的類別或同一類別下不同品種的獨特性，單一類酵母菌種生產(chǎn)效果并不顯著，綜合優(yōu)勢降低，應(yīng)繼續(xù)加大針對性酵母的深入研究開發(fā)；針對不同類別不同品種的配套工藝雖逐步在優(yōu)化，紅心、黃心、軟棗、野生獼猴桃等均有涉及，但目前大多數(shù)工藝優(yōu)化主要針對主發(fā)酵階段，對其后期的后發(fā)酵（二次發(fā)酵）、澄清降酸等參數(shù)優(yōu)化涉及極少；評價標準體系過于陳舊不夠健全，行業(yè)的進一步發(fā)展須有與本行業(yè)相匹配的評價標準。獼猴桃是具有自身特有香氣特征的樹種，其典型的獼猴桃果香和酒香無法僅參照葡萄酒感官評價標準來評價分析，與其相對應(yīng)的評價標準還需在今后進一步研究。