葡萄酒醋的發(fā)酵工藝及風(fēng)味的研究現(xiàn)狀

繆成鵬 張曉紅 張曉敏 王群力 何瀟涵

摘 要：山西戎子酒莊有400 hm2釀酒葡萄種植基地，當(dāng)?shù)氐钠咸选⑵咸丫飘a(chǎn)業(yè)發(fā)展相對成熟，葡萄酒醋是葡萄產(chǎn)業(yè)的延伸產(chǎn)業(yè)，葡萄酒醋的生產(chǎn)不僅可以實現(xiàn)葡萄原料的充分利用，還有助于本地葡萄產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展。本文總結(jié)了葡萄酒醋的保健功效、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)酵工藝及其風(fēng)味研究現(xiàn)狀，并討論了關(guān)于葡萄酒醋釀造工藝及其風(fēng)味物質(zhì)的研究方向，旨在為增加山西戎子酒莊產(chǎn)業(yè)多樣性、研發(fā)生產(chǎn)高端葡萄酒醋提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：葡萄酒醋;保健功效;發(fā)酵工藝;風(fēng)味物質(zhì)

Abstract：The vineyard of ChateauRongzi covers 400 hectares. The development of local grape and wine industries are relatively mature. Wine vinegar is an extension of grape industry. The production of wine vinegar can not only make full use of grape raw materials， but also help the local grape industry develop better.In this paper， summarized the health efficacy， development situation， the fermentation technology and present research status， and discusses about wine vinegar brewing technology and its research direction of flavor substances， to improve the diversity of shanxi chateau RongZi industry， at the same time for the research and development production of high-end wine vinegar and provide theoretical basis for further research.

Key words：Wine vinegar; Health efficacy; Fermentation technology; Flavor substance

中圖分類號：TS262.6

近年來，我國科技工作者加大了對不同種類果醋的研究力度，得到了葡萄果醋、蘋果醋、山楂果醋、沙棘果醋等色澤和風(fēng)味獨(dú)特的果醋，同時這些果醋具有保健功效，受到廣大消費(fèi)者的喜愛[1-2]。

在我國，近幾年果醋的產(chǎn)量和銷量處于上升趨勢，但市場上的果醋形態(tài)以果醋飲料為主，純釀造的果醋，尤其是葡萄酒醋并不多見。隨著人們生活水平的提高，健康意識也越來越強(qiáng)，對保健功效顯著的葡萄酒醋需求量將越來越大，因此，我國純釀造葡萄酒醋行業(yè)有巨大的發(fā)展前景[3]。

1 葡萄酒醋的保健作用

葡萄酒醋中保留了葡萄中的白藜蘆醇、原花青素等多酚類物質(zhì)，研究表明，白藜蘆醇可以影響癌細(xì)胞的遷移能力，阻止癌癥的發(fā)展，原花青素可以消除體內(nèi)自由基。這些酚類物質(zhì)都是抗氧化劑，具有抑制黑色素合成、延緩衰老、美容養(yǎng)顏、改善記憶能力、降血壓、降血糖、降低膽固醇、維持血管通透性等功效;豐富的單寧酸可以預(yù)防蛀牙及防輻射;葡萄中的黃酮類物質(zhì)具有抗氧化活性，有抗衰老、保護(hù)心臟的作用;葡萄酒醋中含有豐富的氨基酸，這些氨基酸包括人體不能合成的8種氨基酸;還含有多種有機(jī)酸、維生素以及微量元素等，可以起到加快人體新陳代謝、緩解疲勞的作用;果醋中的醋酸可以有效維持人體酸堿平衡、抗炎滅菌，具有助消化、防感冒、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用[4]。

2 葡萄酒醋的發(fā)酵工藝

2.1 發(fā)酵菌種

果醋在酒精發(fā)酵階段和醋酸發(fā)酵階段，分別需要添加酵母菌和醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵。王亞東等根據(jù)加入酵母的種類的不同，將酵母菌分為單一酵母菌種、野生酵母菌、混合釀酒酵母[5];對于專門釀造果醋的酵母菌，目前還沒有明確的研究，國內(nèi)大多選用單一的葡萄酒酵母，但單一菌種對果醋的風(fēng)味可能造成不良的影響;史碧波等研究發(fā)現(xiàn)，使用混合釀酒酵母不僅可以提高原料的利用率，果醋的品質(zhì)和得率也會有很大的提高[6]。

目前，國內(nèi)使用較多的醋酸菌為食醋菌種AS1.14和滬釀1.01，但是用于釀造果醋時其產(chǎn)酸能力、耐酒精能力都不太強(qiáng)，因此，分離、篩選果醋發(fā)酵的專用菌種尤為重要。李盈等也從葡萄釀酒皮渣中分離篩選出了產(chǎn)酸性能最佳的菌株，發(fā)酵7 d的產(chǎn)酸量達(dá)

4.2 g/100 mL[7];姜蕾等從赤霞珠釀酒葡萄表皮中分離篩選出產(chǎn)酸能力最高的優(yōu)勢菌株K-4（屬于葡萄酒醋酸桿菌），產(chǎn)酸量達(dá)到4.2 g/100 mL[8]。山西戎子酒莊研發(fā)團(tuán)隊在超市購買的柿醋中分離得到了可以釀造葡萄酒醋的醋酸菌，將其命名為RZAC-1，使用該菌株進(jìn)行醋酸發(fā)酵得到的葡萄酒醋酸度達(dá)到3.6 g/100 mL。據(jù)此推斷，混合菌種的產(chǎn)酸能力和酒精耐受能力更強(qiáng)，更有利于葡萄酒醋的發(fā)酵。但這些菌種目前仍處于實驗室研究階段，因此，繼續(xù)篩選專門用于葡萄酒醋的優(yōu)勢醋酸菌株并將所得優(yōu)勢菌株運(yùn)用到實際生產(chǎn)中是今后的研究方向。

2.2 發(fā)酵方法與條件

果醋發(fā)酵方法按照發(fā)酵狀態(tài)分為全固態(tài)發(fā)酵法、全液態(tài)發(fā)酵法和前液后固發(fā)酵法[1]。全固態(tài)發(fā)酵是傳統(tǒng)的制醋方法，制得的果醋香氣濃郁、口感好、色澤好，但是生產(chǎn)周期長，出醋率低;全液態(tài)發(fā)酵法周期短、出醋率高，但是其中微生物種類少，風(fēng)味、色澤都有待提升;前液后固發(fā)酵法可以提高果醋的風(fēng)味，但是工藝復(fù)雜，還有待改進(jìn)[9]。全液態(tài)發(fā)酵又分為液態(tài)表面發(fā)酵、液態(tài)深層發(fā)酵、液態(tài)回流澆淋發(fā)酵3種。液態(tài)表面發(fā)酵法所需時間較長，但口感較好;液態(tài)深層發(fā)酵法機(jī)械化程度高、發(fā)酵周期短、質(zhì)量穩(wěn)定易控、填充料少，成本低，正是由于發(fā)酵周期短，果醋的風(fēng)味比較淡薄，人們常通過添加產(chǎn)酯產(chǎn)香物質(zhì)或者通過調(diào)配來提高果醋的風(fēng)味，是目前果醋釀造最常用的方法[10]。

對于葡萄酒醋的發(fā)酵條件，前人也做了很多的研究。黃靜等以馬奶子葡萄為原料，采用液態(tài)發(fā)酵法，研究了葡萄醋發(fā)酵的發(fā)酵工藝，得到發(fā)酵最佳組合：初始酒精濃度為9%、接種量為10%、溫度為30 ℃[11];操慶國等以巨峰葡萄為原料，采用液態(tài)深層發(fā)酵的方法，釀造出了色澤與口感俱佳的葡萄果醋，得到巨峰葡萄生產(chǎn)葡萄果醋的最優(yōu)發(fā)酵工藝為：接種量12%，發(fā)酵溫度30 ℃，搖床轉(zhuǎn)速200 r·min-1，培養(yǎng)時間為4 d[12];鄭海宏以赤霞珠葡萄酒為原料，采用液態(tài)深層發(fā)酵法釀造葡萄酒醋，并采用響應(yīng)面法對葡萄酒醋發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到最佳發(fā)酵條件組合為：初始酒精度為7%，接種量為8%，轉(zhuǎn)速100 r·min-1，發(fā)酵溫度為30 ℃，發(fā)酵時間為12.5 d，此條件下葡萄醋酸度達(dá)5.83 g/100 mL[13];李善菊等以中條山野生葡萄酒為原料，采用液態(tài)發(fā)酵法，制成中條山野生葡萄酒醋，得到最適宜發(fā)酵條件為：接種量12%、發(fā)酵溫度30 ℃左右、發(fā)酵時間5 d[14]。

綜上所述，大多數(shù)葡萄酒醋的釀造都采用了液態(tài)深層發(fā)酵的方法，發(fā)酵過程受初始酒精濃度、醋酸菌接種量、發(fā)酵溫度、轉(zhuǎn)速、發(fā)酵時間等方面的影響，且初始酒精度一般在6%～10%，醋酸菌接種量一般在10%左右，發(fā)酵溫度為30～32 ℃，而轉(zhuǎn)速和發(fā)酵時間差異較大，還需做進(jìn)一步研究。

3 葡萄酒醋風(fēng)味的研究

葡萄酒醋中的風(fēng)味物質(zhì)主要包括有機(jī)酸和揮發(fā)性成分，果醋中的有機(jī)酸決定果醋的酸味質(zhì)量，主要包括乙酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸和葡萄糖酸等[15]，其中乙酸帶來的酸味太過刺激，而檸檬酸、蘋果酸、酒石酸可以緩解這種刺激性酸味，使葡萄酒醋口味變得平衡[16];葡萄酒醋中的揮發(fā)性成分也是形成果醋風(fēng)味的重要物質(zhì)，主要包括醇類、酯類、酚類、醛類和酸類等物質(zhì)，這些揮發(fā)性物質(zhì)少部分來源于葡萄本身，大部分是在酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵過程中產(chǎn)生的，它們的種類、含量、閾值共同決定了果醋的風(fēng)味特征[17]。

對有機(jī)酸的檢測方法有分光光度計法、高效液相色譜法（HPLC）、氣質(zhì)聯(lián)用色譜法（GC-MS）、氣相色譜法（GC）、酶法等，其中HPLC操作簡單、靈敏度高、檢測準(zhǔn)確，而液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）聯(lián)用的方法與HPLC方法相比可以提高檢測靈敏度和分析能力[18]。目前，大多研究仍使用HPLC測定有機(jī)酸含量。趙方園等研究了不同的浸漬溫度和發(fā)酵溫度釀造的葡萄酒醋中有機(jī)酸含量的變化，使用HPLC對葡萄酒醋中有機(jī)酸的種類和含量進(jìn)行了檢測分析，結(jié)果表明不同釀造工藝所得葡萄酒醋中不同有機(jī)酸的含量大不相同[19];李巖等使用HPLC檢測到葡萄酒醋樣品中的有機(jī)酸主要有醋酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸等成分，其中醋酸含量最多[20]。

葡萄酒醋揮發(fā)性成分中的酸類、酯類、醇類是能使人愉悅的主要嗅味物質(zhì)，檢測這些香氣物質(zhì)最常用的方法是GC-MS聯(lián)用的方法。洪文艷使用GC-MS的方法對葡萄果汁和葡萄酒醋進(jìn)行揮發(fā)性成分的檢測，其中在葡萄果汁中檢測到12種揮發(fā)性成分，在葡萄酒醋中檢測到27種揮發(fā)性成分，葡萄酒醋相比葡萄汁中增加了酸類、酯類、醇類、酮類、醛類、醚類等物質(zhì)，這些物質(zhì)產(chǎn)生于葡萄酒醋的發(fā)酵過程中，增加了葡萄酒醋風(fēng)味的豐富性、獨(dú)特性、平衡性[21]。

果醋風(fēng)味物質(zhì)的形成主要受發(fā)酵原料、發(fā)酵菌種、發(fā)酵方法、陳釀等方面的影響[22]。從上述研究中可得，目前，大多研究中使用HPLC進(jìn)行有機(jī)酸測定，葡萄酒醋中的有機(jī)酸主要包括乙酸、蘋果酸、檸檬酸等，同時，釀造工藝的不同，所得的葡萄酒醋中的有機(jī)酸種類和含量也不相同。相比于葡萄汁或葡萄酒，葡萄酒醋中的揮發(fā)性成分種類均有所增加，目前，對于葡萄酒醋中揮發(fā)性成分的研究主要集中在發(fā)酵過程中香氣成分的變化，對揮發(fā)性成分的影響因素研究相對較少，如發(fā)酵方法、陳釀時間等。在今后，可以以這方面為突破點進(jìn)行研究。

4 結(jié)語

綜上所述，葡萄酒醋中富含多種人體所需的氨基酸、維生素以及微量元素等，有降壓、降血脂、抗疲勞、提高免疫力、抗癌、美容養(yǎng)顏等保健功效。果醋發(fā)酵方法按照發(fā)酵方式分為固態(tài)發(fā)酵法和液態(tài)發(fā)酵法，其中液態(tài)發(fā)酵法是目前釀造葡萄酒醋最常用的方法。醋酸菌在葡萄酒醋釀造過程中至關(guān)重要，一些研究者分離篩選出了一些用于葡萄酒醋釀造的優(yōu)勢菌株，但這些菌種目前仍處于實驗室研究階段，因此，研究專門用于葡萄酒醋釀造的醋酸菌并將其運(yùn)用到實際生產(chǎn)中仍是研究的重點。風(fēng)味物質(zhì)是評價葡萄酒醋感官質(zhì)量的重要指標(biāo)，我國現(xiàn)階段對于葡萄酒醋的風(fēng)味及其影響因素的研究還較少，這也可以作為下一步的研究方向。

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