青梅酒發(fā)酵關鍵技術研究進展

吳妙鴻， 邱珊蓮

（福建省農業(yè)科學院 亞熱帶農業(yè)研究所，福建 漳州 363005）

青梅 （PrunusmumeSieb. Et Zucc） 是薔薇科 李屬落葉喬木，又稱果梅、酸梅，原產于中國，是一種 特 色 經 濟 栽 培 作 物， 國 內 主 要 種 植 區(qū) 域 為 福 建、廣東、浙江、江蘇、云南、湖南、臺灣等地，日本、韓國、越南等東南亞地區(qū)也有栽培[1]。青梅是一種藥食同源的水果， 《本草綱目》 明確記載，青梅可治32 種疾病。青梅含有多種活性成分，如有機酸、氨基酸、酚類、礦物質、芳香物質等，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、調節(jié)生理代謝等作用[2]，具有較高的藥用價值和保健功能，是開發(fā)保健食品的理想原料。青梅在呼吸類型上屬于躍變型果實，采后果肉會迅速變軟，果皮會變黃[3]，因此鮮果不耐貯藏。同時，青梅的酸度很高，極少鮮食，一般都是加工后食用，目前市場上的青梅加工制品種類繁多，青梅酒因其具有深厚的文化內涵、果香濃郁、醇香可口，且含有有機酸、氨基酸等活性成分，具有一定的健康功效，在東南亞地區(qū)特別是在中國深受歡迎。

青 梅 酒 按 照 生 產 方 式 分 為 浸 泡 型 和 發(fā) 酵 型 。 目前，市場上以浸泡型青梅酒生產較為廣泛，將新鮮青梅在食用酒精中浸泡一定時間，使青梅中的活性成分和風味物質溶出，形成基本的風味和酒體，再通過調味配制成風格獨特的青梅酒。但浸泡型青梅酒的生產周期比較長，一般要半年以上，否則會存在口感不夠柔和、具有刺激性氣味、雜醇油含量高等問題[4]。相比之下，發(fā)酵型青梅酒的生產周期短，酵母菌在發(fā)酵青梅的過程中產生更多營養(yǎng)物質和風味物質，已有研究表明發(fā)酵型青梅酒的氨基酸含量普遍高于浸泡型青梅酒[5]，因此發(fā)酵型青梅酒具有很大的市場潛力。綜述了發(fā)酵型青梅酒生產關鍵技術的國內外研究進展，以期為青梅酒發(fā)酵生產提供參考。

1 青梅酒發(fā)酵菌種研究

酵母在果酒發(fā)酵過程中起著至關重要的作用[6]，水果中的葡萄糖在酵母的作用下轉化為酒精，同時代謝產生醇、酯、酸等物質[7]，代謝產物進一步發(fā)生酯化、氧化、還原等化學反應，生成多種芳香性物質，賦予果酒特殊香氣。Chen K 等人[8]研究了青梅酒自然發(fā)酵過程中原生微生物菌群對風味的影響，通過高通量測序發(fā)現非釀酒酵母在整個發(fā)酵過程中占主導地位，酵母菌群與青梅酒的風味物質 （如單萜烯、降異戊二烯、乙酯類和乙基酚類化合物等） 生成密切相關，且酵母分泌的糖苷酶能水解糖苷鍵釋放出更多揮發(fā)性化合物，使青梅酒具有濃郁的花香和果香味。王輝等人[9]從青梅自然發(fā)酵液中分離得到拜氏酵母菌株 Y1，發(fā)現其具有良好的生長特性，能耐受較低的 pH 值 （3.0）、較高的糖濃度 （40%） 和SO2濃度 （600 mg/L），且具有較好的產香能力，但耐酒精能力差 （3%），因此僅適合用于生產低酒精度的飲料。除了利用自身攜帶的微生物作為發(fā)酵劑外，青梅酒生產中還需額外加入酵母，目前使用較多的是葡萄酒釀酒酵母，酵母菌株的不同對青梅酒的發(fā)程、物化特性和風味品質影響較大，因此根據青梅的特點篩選優(yōu)質高效的發(fā)酵菌種是青梅酒研發(fā)的關鍵。蔣桂芳等人[10]利用果酒專用酵 母 SY 發(fā)酵青梅酒，酵母接種量為 0.3%，26 ℃下發(fā)酵 7 d，得到的青梅酒酒精度為 10.6%，色澤金黃、澄清透亮、果香濃 郁 、 風 格 獨 特 。 陳 銘 中 等 人[11]利 用 帝 伯 仕 酵 母D254 發(fā) 酵 青 梅 果 酒 ， 接 種 量 為 1 g/L， 初 始 糖 度25%，發(fā)酵溫度 28 ℃，發(fā)酵 15 d，后發(fā)酵 30 d，即可 獲 得 具 有 青 梅 特 有 清 香 的 青 梅 酒 。 Joshi V K 等人[12]研究了橢圓形釀酒酵母不同菌株發(fā)酵對青梅酒釀造和感官特性的影響，包括 4 個釀酒專用菌株 （UCD 505，UCD 595，UCD 522，平板菌株） 和 1 個實驗室分離菌株，結果發(fā)現 UCD 595 菌株發(fā)酵的酒精度最高，且在色澤、香氣、滋味等方面的評分更高。

青梅是典型的低糖、高酸型水果，糖酸比僅為0.2，其有機酸含量高達 4.62%～6.78%[13]，發(fā)酵時 pH值僅為 2.6～2.8，顯著低于葡萄酒釀酒酵母生長的最適 pH 值 （3.0～3.6），不利于酵母的生長、代謝[14-15]，從而出現青梅酒發(fā)酵周期長、酒精濃度低、香氣不足、缺乏典型性等問題。田甜甜[16]采用常壓室溫等離子體誘變技術、高通量篩選和適應性實驗室進化對釀酒酵母進行選育，定向篩選出適用于青梅酒發(fā)酵的釀酒酵母 （Saccharomycescerevisiae） ET008-c54，在 pH 值 2.5 下存活率達到 95.8%，且發(fā)酵時間縮短、關鍵風味物質含量提高，具有優(yōu)良的發(fā)酵性能。黃星源等人[17]對青梅專用酵母 S05 進行耐高酸等性能馴化，馴化后的菌株對總酸為 45 g/L 青梅汁有較好的發(fā)酵能力，發(fā)酵青梅果酒呈淺黃色、果香濃郁、酒體豐滿。

在生產實踐中，人們發(fā)現僅靠單株微生物發(fā)酵，很多生化反應無法完成，而混菌發(fā)酵能改善單一菌株發(fā)酵不足的問題[18]。趙玲燕[19]對比了復合酵母發(fā)酵和單菌發(fā)酵青梅酒的有機酸含量和風味物質，發(fā)現復合酵母發(fā)酵青梅酒總酸降低 5.3%、揮發(fā)酸降低33.3%，共檢出 44 種風味物質，比單菌發(fā)酵多 5 種，感官評分為 93 分，比單菌發(fā)酵高 11 分。陳銘中等人[20]研究了安琪 RW 酵母、帝伯仕 RC212 酵母、安琪 RW 酵母與 EC118 酵母混合發(fā)酵、帝伯仕 RC212酵母與 D254 酵母混合發(fā)酵的 4 種青梅酒的抗氧化活性和有機酸組成，發(fā)現帝伯仕 RC212 與 D254 酵母混合發(fā)酵的青梅酒抗氧化活性更高，有機酸種類和含量相對均衡，可作為開發(fā)青梅酒的菌種。Ni Z H等人[21]利用實驗室保存的Saccharomycescerevisiae和TorulasporadelbrueckiiCCTCC M2019523 對青梅酒進行混合發(fā)酵，研究了不同混合比例對品質的影響，發(fā)現二者比例為 1.2∶1 時，青梅酒的品質最佳。劉英 杰 等 人[22]探 討 了Saccharomycescerevisiae單 菌 發(fā)酵、Saccharomycescerevisiae與Torulasporadelbrueckii共培發(fā)酵、自然發(fā)酵青梅酒的品質差異，結果表明共培發(fā)酵提高了青梅酒的酒精度及自由基清除能力，降低了總酸和揮發(fā)酸的含量，花香和果香更加濃郁，因此釀酒酵母和非釀酒酵母的共培發(fā)酵是一種可行的青梅酒發(fā)酵方法。

2 青梅酒發(fā)酵工藝研究

2.1 青梅發(fā)酵酒生產工藝[23]

挑選 八 九 分 熟 、 無 病 蟲害 的 青 梅 → 清 洗 、 破 碎 、去核→酶解處理→打漿、過濾、取汁→調節(jié)糖酸→接種→主發(fā)酵→后發(fā)酵→澄清處理→過濾→殺菌→裝瓶。

2.2 酶解工藝研究

青梅的果膠含量較高，果膠在果肉組織中形成網狀結構，打漿后容易形成黏稠狀，取汁較難，導致出汁率低[24]。因此，往往要先通過酶解工藝將果膠水解，提高出汁率。李維新等人[25]在不同成熟度的青梅果實中分別添加 200 mg/kg 的果膠酶，常溫下處理3 h，發(fā)現七八成熟的果實出汁率分別提高了 13.3%和 12.0%，取汁過程更加簡單。郭正忠等人[26]對“十二嶺”梅子酒發(fā)酵工藝進行研究，正交試驗結果表明利用果膠酶酶解果汁，對澄清度影響程度由大到小為酶解溫度、果膠酶量、酶解時間，最佳酶解工藝為酶解溫度 15 ℃，果膠酶添加量為 80 mg/L，酶解時間為 12 h。果肉中的果膠通常與纖維素結合，互為依托，因此纖維素酶與果膠酶協(xié)同，可使出汁率進一步提高[27]。葉倩雯[24]采用果膠酶和纖維素酶復合酶解方法提高青梅出汁率，結果表明最佳酶解條件為果膠酶添加 2.00 U/kg，纖維素酶添加 0.50 U/kg，酶解時間 3 h，酶解溫度 30 ℃，在此條件下出汁率達 76.14%。有研究表明，在青梅酶解過程中，添加CaCl2可 增 加 出 汁 率，這 是 因 為 青 梅 中 的 有 機 酸 與Ca2+結合，使果汁中的 pH 值上升，果膠酶的活性提高，同時 Ca2+可促進多數果膠酶的酶學反應[24]。

2.3 糖源研究

青梅果實總糖含量較低，為 0.25～0.50 g/100 g[28]，而酵母發(fā)酵需要較多的碳源和營養(yǎng)物質，因此在青梅酒發(fā)酵過程中補加一定量的糖源，不僅有利于調節(jié)青梅酒的口感，也能促進酵母的生長。張衛(wèi)佳等人[29]研究了不同碳源對青梅原汁發(fā)酵的影響，發(fā)現添加 23% 蔗 糖，12% 蔗 糖 +15.7% 蘋 果 汁 ， 8% 蔗 糖 +21%蘋果汁的 3 種青梅酒的酒精度相差不大，但是添加 23% 蔗 糖 的 口 感 最 好 。 高 璐 等 人[30]對 比 了 蔗 糖（0.68 kg/L 青梅汁） 和熟糯米 （1.2 kg/L 青梅汁） 2 種糖源發(fā)酵的青梅酒的理化性質和抗氧化活性，結果表明以糯米為糖源發(fā)酵的青梅酒抗氧化能力略低于蔗糖為糖源的，但酒精和總蛋白含量更高，且具有更豐富的揮發(fā)性物質及更高的感官評分，因此糯米是青梅酒發(fā)酵的優(yōu)良糖源，與 Han X Y 等人[31]的研究結果一致。李阿娜等人[32]對青梅酒的人工發(fā)酵工藝進行優(yōu)化，研究了分別添加 2.5%的麥芽糖、葡萄糖、蔗糖、果糖的青梅酒的風味及口感，結果表明麥芽糖轉化為單糖的速度慢，被酵母利用的效率低，因此產酒精能力低，不適合作為碳源，而葡萄糖、蔗糖、果糖 3 種糖源發(fā)酵的青梅酒酒精度接近 （10.2%～10.5%），但以蔗糖和果糖發(fā)酵的酒香更濃郁、口感較好。

2.4 降酸工藝研究

青梅的總酸含量高，不僅會影響青梅酒的口感，其高酸度環(huán)境還會使酵母的生長受到抑制，從而影響發(fā)酵過程，因此需要降低青梅汁的酸度，使其滿足發(fā)酵要求。目前，青梅酒降酸工藝較多使用化學降酸法和離子交換法等?；瘜W降酸法是在青梅汁中加入能與有機酸反應的化學試劑來降酸，如酒石酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鉀等弱堿性鹽[33]；離子降酸法是利用陰離子交換樹脂中的活性離子與青梅汁中的酸離子反應，達到降酸目的[34]。陳衛(wèi)平等人[35]研究了不同降酸劑的降酸效果和對果汁風味的影響，結果表明同樣降低 1 g/L 酸 （H2SO4計），碳酸氫鉀質量濃度為 0.8 g/L，碳酸氫鈉為 0.8 g/L，碳酸鈣為 1.1 g/L，酒石酸鉀為 1.2 g/L，而酒石酸鉀和碳酸鈣混合物為1.1 g/L，綜合考慮降酸效果和生產成本，以酒石酸鉀和碳酸鈣混合物為最佳降酸劑。馮倩等人[36]對比了化學降酸法 （碳酸鈣、碳酸鉀）、陰離子樹脂交換法對青梅酒的降酸效果，發(fā)現青梅酒適合用離子交換樹脂法降酸。趙瑩等人[37]對比了碳酸鈣法、碳酸氫鉀法、碳酸鉀法、D630 型樹脂吸附法的降酸效果，結果發(fā)現 D630 型樹脂吸附法的降酸效果最好，在樹脂添加量 3%，作用時間 90 min，攪拌速率 150 r/min的 條 件 下 ， 總 酸 和 揮 發(fā) 酸 分 別 降 低 了 15.06% 和4.85%，酒精度為 17.9%，感官評分為 92 分 。 高敏[38]以總酸吸附量和青梅酒品質為指標，研究了 9 種離子交換樹脂對青梅酒的吸附降酸效果，發(fā)現 D314 型樹脂降酸效果最好，在靜態(tài)吸附的條件下，當青梅酒與樹脂比例為 10∶1，吸附量為 50%，吸附時間 150 min時，吸附交換達到平衡，樹脂吸附降酸對各主要香氣成分影響較小，感官評分為 88 分，說明青梅酒品質較高。鄭新華等人[39]研究了 5 種離子交換樹脂對青梅酒的降酸作用，結果表明弱堿性大孔陰離子交換 D314型樹脂呈現良好降酸效果，與前述研究結果一致。

2.5 澄清技術研究

青梅發(fā)酵酒加入原料、配料時容易帶入雜質，且酒中含有的蛋白質、果膠、鞣質等大分子物質，相互聚集容易產生沉淀，使青梅酒變得渾濁，透光率和穩(wěn)定性差，因此澄清工藝對青梅酒的感官品質影響較大。目前，青梅酒澄清的方法有自然澄清、澄清劑澄清和膜過濾法，自然澄清所需時間較長，澄清效果不佳，因此較少采用。嚴紅光等人[40]利用明膠、酪蛋白、硅藻土、皂土對青梅酒進行澄清，澄清效果由強到弱為皂土 > 硅藻土 >酪蛋白 >明膠，0.64 g/100 mL 皂土處理后的酒體透光率最高，達到99.31%，但脫色嚴重，而硅藻土處理后的透光率為95.68%，且色澤呈亮金黃色，接近原酒色度，因此硅藻土是較好的澄清劑。黃星源等人[41]對比了皂土和殼聚糖對青梅發(fā)酵酒的澄清效果，發(fā)現殼聚糖的澄清效果更好，通過正交試驗分析得到殼聚糖的最佳澄清工藝為添加量 0.5 g/L，pH 值 3.2，溫度 26 ℃，澄清時間 24 h，透光率達 98.5%。余汪平等人[42]對比了自然澄清、低溫冷藏離心過膜、常溫離心過膜及不同澄清劑處理對雕梅發(fā)酵酒的澄清效果，結果表明低溫冷藏離心過膜法的澄清效果最好，將果酒在5 ℃下低溫冷藏 30 d，然后低溫條件下離心，取上清液過陶瓷膜進行二次精過濾后透光率為 92.56%。熊勤梅等人[43]研究發(fā)現，自然澄清的青梅酒濁度為25.10， 而 0.5 μm 陶 瓷 膜 微 濾 的 青 梅 酒 濁 度 僅 為0.01，說明陶瓷膜微濾的澄清效果極好，研究人員還對比了利用 0.2 μm 和 0.5 μm 陶瓷膜微濾對青梅酒品質的影響，結果表明二者對有機酸含量影響小，但 0.2 μm 陶瓷膜微濾的青梅酒揮發(fā)性組分 （尤其是酯類） 的損失明顯大于 0.5 μm 陶瓷膜，因此 0.5 μm陶瓷膜更適合青梅酒澄清。周婉紅等人[44]研究了膜過濾技術對青梅酒澄清的效果，對比了不同材料、不同 孔 徑 膜 的 過 濾 性 能 ， 發(fā) 現 采 用 孔 徑 0.1 μm 的USP143 膜動態(tài)過濾的青梅酒澄清度最高，且感官評分也最高，達到 93 分，該技術應用于生產上 5 kL青梅酒的澄清，結果表明澄清效果好、酒體穩(wěn)定性好、果香協(xié)調、風格突出，說明膜過濾技術在青梅酒生產中具有較高應用價值。

3 青梅酒品質分析

我國青梅發(fā)酵酒的生產還處于起步階段，目前對其品質分析尚無統(tǒng)一的標準，一般是從其理化指標、香氣成分、感官評價等方面進行分析。青梅發(fā)酵酒的理化指標主要分析其酒精度、總糖、還原糖、總酸、揮發(fā)酸、干浸出物等。田甜甜[16]測定 5 種不同品 牌 青 梅 發(fā) 酵 酒 的 理 化 指 標 ， 其 酒 精 度 范 圍 為10.0～17.0% ， 總 糖 為 50.8～110.6 g/L， 總 酸 為 7.2～18.5 g/L，pH 值為 2.9～3.3。青梅酒的香氣成分包括酯類、醇類、酸類、醛酮類和烴類等揮發(fā)性化合物，氣味活性值 （揮發(fā)性成分濃度除以其味覺識別閾值）是評價揮發(fā)性成分對風味貢獻情況的重要指標，通常認為氣味活性值大于 1 的揮發(fā)性物質對風味貢獻度顯著。有研究人員利用頂空固相微萃取氣相色譜質譜聯用技術 （HS-SPME-GC-MS） 和氣相色譜 - 嗅覺測定法確定了 20 種青梅酒中氣味活性值大于 1 的香氣成分，主要包括乙酸乙酯、丁酸乙酯、2- 甲基丁酸乙酯、3- 甲基丁酸乙酯、3- 甲基丁醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸、芳樟醇、5- 羥甲基糠醛、苯甲醛和壬醛[5]。Tian T T 等人[45]研究了實驗室發(fā)酵、五糧液、俏雅 3 種青梅發(fā)酵酒的揮發(fā)性成分，分別檢測到 53，30，32 種風味物質，其中苯甲醛能傳遞杏仁香味，是最重要的香氣成分之一，而酯類和醇類則貢獻了花香和果香。青梅發(fā)酵酒的感官評價尚無統(tǒng)一的評分標準，主要參考 《葡萄酒、果酒通用分析方法》[46]（GB/T 15038—2006），從產品的色澤、香氣、滋味、典型性等感官特性進行分析。

青梅發(fā)酵酒感官評分標準見表 1[10]。

表1 青梅發(fā)酵酒感官評分標準

4 結語

青梅發(fā)酵酒是以新鮮青梅或青梅汁為主要原料，經酵母發(fā)酵釀造而成的含有一定酒精度的發(fā)酵酒。影響青梅酒綜合品質的因素很多，優(yōu)化發(fā)酵的關鍵技術對提高青梅酒品質至關重要[47]。篩選適應青梅特性的優(yōu)良菌種是保證發(fā)酵效果的重要前提，也是國內外關于青梅酒發(fā)酵工藝的研究熱點。目前，從青梅自然發(fā)酵液中篩選、馴化或誘變選育及不同菌種混合發(fā)酵均是篩選優(yōu)良青梅酒發(fā)酵菌種的有效方法。對青梅進行酶解處理，可有效提高青梅的出汁率，降低取汁的難度，優(yōu)化生產工藝。糖酸比偏低是青梅的顯著特征，因此導致的發(fā)酵不足也是青梅酒生產中的常見問題，調節(jié)糖酸含量有利于促進酵母生長，提高青梅酒的品質。澄清處理可提高青梅酒穩(wěn)定性和感官品質，綜合選擇澄清效果好、對風味物質含量影響小、生產成本低的澄清工藝是青梅酒生產的的關鍵技術。目前，青梅酒的品質分析沒有統(tǒng)一的標準，主要參考 《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006） 從理化指標、感官特性、香氣成分等進行分析，客觀準確地分析青梅酒的品質為發(fā)酵工藝的優(yōu)化提供重要評價指標。

目前，青梅發(fā)酵酒在工藝和技術上沒有統(tǒng)一的標準，生產上多以葡萄酒的相關標準來執(zhí)行，產品還存在品種單一、風味不足、酒體單薄、缺乏典型性特征等問題[24]，雖然優(yōu)化發(fā)酵工藝的相關研究報道已有很多，但實際應用于生產中的技術卻較少，因此研究適合于工廠化生產的發(fā)酵工藝至關重要。目前，對青梅酒專用發(fā)酵菌株的篩選也還遠遠不足，應對酵母選育和混合發(fā)酵進行深入研究。此外，青梅酒發(fā)酵產生大量果渣等副產物，開發(fā)副產物綜合利用技術對青梅產業(yè)發(fā)展具有較大的經濟價值。