獼猴桃果醋的研究進(jìn)展

張東亞，謝 玲*，陳 晨，杜國(guó)能，林 木

（1.貴州省輕工業(yè)科學(xué)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550002；2.六盤水涼都獼猴桃產(chǎn)業(yè)股份有限公司，貴州 六盤水 553000）

本文概述了獼猴桃果醋的釀造工藝，綜述了影響獼猴桃果醋品質(zhì)的關(guān)鍵因素，闡明了獼猴桃果醋的營(yíng)養(yǎng)成分及揮發(fā)性風(fēng)味化合物的研究現(xiàn)狀，旨在為獼猴桃果醋的釀造工藝改進(jìn)、提高副產(chǎn)物的資源利用率、促進(jìn)獼猴桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展等提供依據(jù)，并對(duì)未來獼猴桃果醋的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析與展望。

1 獼猴桃果醋釀造工藝研究進(jìn)展

獼猴桃果醋是以獼猴桃果實(shí)為原料，經(jīng)過篩選、清洗、破碎（榨汁）、酶解、調(diào)節(jié)糖度、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、過濾、滅菌、陳釀等工藝制備而成。獼猴桃果醋釀造分為酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵兩個(gè)階段，即酵母先將糖厭氧轉(zhuǎn)化為乙醇，然后由醋酸菌將乙醇氧化為醋酸[5]。酒精發(fā)酵階段，即在無(wú)氧條件下，酵母菌經(jīng)糖酵解途徑將葡萄糖分解為丙酮酸，經(jīng)丙酮酸脫羧酶脫羧生成乙醛和二氧化碳，然后乙醛在乙醇脫氫酶作用下生成乙醇[6]。在酒精發(fā)酵過程中，伴有高級(jí)醇、乙酸和乳酸等產(chǎn)物的生成。醋酸發(fā)酵階段，乙醇在乙醇脫氫酶及煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸輔酶的催化下氧化生成乙醛，乙醛在乙醛脫氫酶的作用下氧化生成乙酸[7]。同時(shí)，酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等微生物利用原料中的部分糖和有機(jī)酸代謝生成新的有機(jī)酸和其他風(fēng)味物質(zhì)[8]。與糧食醋的發(fā)酵方式不同，獼猴桃果醋依照發(fā)酵原料狀態(tài)的不同，發(fā)酵方式可分為全固態(tài)發(fā)酵、全液態(tài)發(fā)酵，每種發(fā)酵方式的工藝特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 獼猴桃果醋的發(fā)酵工藝特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)Table 1 Characteristics and advantages and disadvantages of kiwi fruit vinegar fermentation process

2 獼猴桃果醋品質(zhì)的影響因素

獼猴桃果醋中風(fēng)味物質(zhì)的種類及含量是評(píng)價(jià)其品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)，其中，少部分風(fēng)味物質(zhì)來源于獼猴桃果實(shí)，如獼猴桃的特征香氣物質(zhì)和天然的有機(jī)酸，大部分風(fēng)味物質(zhì)是在酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵階段產(chǎn)生的，如酯類、有機(jī)酸、醇類、醛類、酚類等。獼猴桃果醋的品質(zhì)受諸多因素的影響，主要有發(fā)酵原料、發(fā)酵菌種、發(fā)酵溫度、初始糖度、澄清方式和陳釀工藝等因素。

2.1 發(fā)酵原料

獼猴桃果實(shí)中的糖分是酵母菌代謝的重要碳源，產(chǎn)生酒精及能量，與有機(jī)酸可形成獼猴桃果醋風(fēng)味成分的前體物質(zhì)，二者是獼猴桃果醋酒精發(fā)酵階段的重要影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，不同獼猴桃品種、不同組織部位的營(yíng)養(yǎng)成分差異較大，對(duì)獼猴桃果醋品質(zhì)的影響較大。獼猴桃分為種植品種和野生品種，總體來看，種植品種的獼猴桃呈現(xiàn)“糖高酸高”的特點(diǎn)，野生品種則呈現(xiàn)“糖低酸高”的特點(diǎn)[14]。付勛等[17]對(duì)比分析了紅陽(yáng)、金艷、萬(wàn)州紅心及東紅四個(gè)品種獼猴桃的理化指標(biāo)，其總糖含量在92.07～103.26 g/L之間，總酚含量在90.25～181.62 mg/100 g之間，不同品種間獼猴桃的理化指標(biāo)的差異顯著。張婷等[18]對(duì)比分析了8種獼猴桃果皮、果肉、果心的抗氧化活性成分含量，結(jié)果表明，同一品種獼猴桃的果皮、果肉、果心中的維生素C（vitamin C，VC）、總酚含量差異較大，對(duì)VC而言，果肉＞果皮＞果心，從總酚來看，果皮＞果肉＞果心。為了滿足酒精發(fā)酵階段酵母菌生長(zhǎng)代謝的需求，且使得釀造出的獼猴桃果醋酸味物質(zhì)豐富、具有層次感，應(yīng)選擇含糖量高、有機(jī)酸種類豐富的獼猴挑品種，對(duì)全果進(jìn)行發(fā)酵。

其次，獼猴桃果皮中含有豐富的酯類、醇類、萜類、酚醛樹脂類香氣成分[19]，將獼猴桃果皮作為原料添加到發(fā)酵液中，有利于獼猴桃果皮中的營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)移到酒中，可有效提高獼猴桃果酒中揮發(fā)性物質(zhì)含量和種類，進(jìn)而提高獼猴桃果醋的香味程度，豐富其層次結(jié)構(gòu)。陳紅梅等[20]分析比較了清汁、混汁和帶皮發(fā)酵處理野生獼猴桃對(duì)獼猴桃果酒的風(fēng)味影響，結(jié)果表明，帶皮發(fā)酵使酒中的香氣物質(zhì)種類及質(zhì)量濃度（37 652.93 μg/L）顯著高于混汁發(fā)酵（32 894.23 μg/L）、清汁發(fā)酵（26 956.18 μg/L）（P＜0.05），酯類、萜烯類物質(zhì)總含量顯著增加（P＜0.05）。同時(shí)，感官分析表明，帶皮發(fā)酵的野生獼猴桃酒在口感質(zhì)量、口感濃度、口感純正度、香氣質(zhì)量、香氣濃度、香氣純正度及整體平衡性方面均高于清汁發(fā)酵和混汁發(fā)酵；此外，帶皮發(fā)酵以果香、花香、柑橘類及植物類香氣為主，柑橘類及植物類香氣較為突出，很好的保留了果皮、果肉中的香氣物質(zhì)。

獼猴桃?guī)ぐl(fā)酵還有利于果皮中的多酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)移到果醋中，鐘武等[19]采用液態(tài)深層發(fā)酵法研究帶皮發(fā)酵對(duì)‘金艷’獼猴桃果醋品質(zhì)的影響，相比去皮發(fā)酵而言，帶皮發(fā)酵可以提高果醋乙酸含量并降低蛋白質(zhì)含量，顯著提高果醋的總黃酮、總酚含量，還可以有效提高揮發(fā)性成分的含量，增加揮發(fā)性成分種類，賦予果醋更豐富的香味特征，提高果醋的品質(zhì)穩(wěn)定性和抗氧化活性。

2.2 發(fā)酵菌種

獼猴桃果醋釀造的第一階段為酒精發(fā)酵階段，即酵母菌分解糖類產(chǎn)生酒精，釀造成獼猴桃果酒。在該階段，酵母菌的胞外環(huán)境不斷改變甚至惡化，導(dǎo)致細(xì)胞不可避免地會(huì)受到各種生物或非生物脅迫的影響，如高酒精毒性、高糖濃度、高酸性、高濃度SO2的影響。釀酒酵母對(duì)脅迫條件的耐受能力將直接影響到發(fā)酵產(chǎn)物及產(chǎn)物成分等[10]，故酵母菌對(duì)酒精發(fā)酵果醋起到主導(dǎo)作用，酵母菌的選擇將直接影響到獼猴桃果酒的口感、風(fēng)味以及理化性質(zhì)，決定了果酒品質(zhì)的優(yōu)劣。

目前，獼猴桃果醋尚無(wú)專用釀酒酵母，大部分采用葡萄酒釀酒酵母，由于獼猴桃的酸度與含糖量較葡萄更高，葡萄酒釀酒酵母不適宜獼猴桃果酒的發(fā)酵。為了獲得適宜獼猴桃發(fā)酵的酵母菌，可從獼猴桃果實(shí)、自然發(fā)酵液中分離篩選出發(fā)酵性能較好的獼猴桃果酒酵母。周一琴等[15]通過微生物檢測(cè)、理化指標(biāo)測(cè)定、感官評(píng)價(jià)和固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS）法篩選出一株相對(duì)適合獼猴桃果酒釀造的優(yōu)良酵母，所釀獼猴桃酒具有典型的獼猴桃果香。李昕沂等[11]以7種酵母菌發(fā)酵獼猴桃果酒，研究表明，酵母菌AU、MA發(fā)酵的獼猴桃果酒在氣味和滋味上的感官品質(zhì)較好。

管理工作的另一方面，是教務(wù)指導(dǎo)、培訓(xùn)，以及法制教育與宣傳。每年祝國(guó)寺都會(huì)舉辦法制教育方面的培訓(xùn)班，2018年6月17至18日，祝國(guó)寺召集了全區(qū)除祝國(guó)寺外20所寺廟的教務(wù)和管理人員培訓(xùn)，專題學(xué)習(xí)黨的十九大精神、宗教政策，重點(diǎn)是學(xué)習(xí)新修訂的《宗教事務(wù)條例》和相關(guān)文件，說明下一步宗教活動(dòng)場(chǎng)所該往什么方向管理。

獼猴桃果醋釀造的第二階段為醋酸發(fā)酵階段，即醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，故醋酸產(chǎn)量是衡量獼猴桃果醋發(fā)酵狀況和產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。醋酸菌菌種是影響獼猴桃果醋品質(zhì)的關(guān)鍵因素，但目前我國(guó)沒有釀造獼猴桃果醋的專用醋酸菌，使用較多的菌種為食醋菌種醋酸桿菌1.41和滬釀醋酸桿菌1.01，但該菌種耐酒精和產(chǎn)酸能力有限，無(wú)法滿足生產(chǎn)高品質(zhì)獼猴桃果醋的要求。鄧麗麗等[12]從獼猴桃中篩選出芝庇儂醋桿菌（Acetobacter cibinongenis）、蘋果醋桿菌（Acetobacter melorum）和桃醋酸桿菌（Acetobacter persici），豐富了釀造獼猴桃果醋的醋酸菌來源，但與蘋果、葡萄等果醋生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)菌相比，產(chǎn)酸能力有限；周滟晴等[13]從腐爛水果中篩選出具有優(yōu)良耐受性（高溫37 ℃、高酒精度11%vol）的果醋專用高產(chǎn)酸醋酸菌（Acetobactersp.）LO2，在發(fā)酵果醋領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。

2.3 發(fā)酵溫度

發(fā)酵溫度對(duì)釀酒酵母的出酒率、生長(zhǎng)代謝及發(fā)酵能力均有很大影響，當(dāng)發(fā)酵溫度低于其最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，酵母菌繁殖速度慢，起酵速度緩慢，導(dǎo)致發(fā)酵周期長(zhǎng)，產(chǎn)酒率低，而溫度過高會(huì)導(dǎo)致酵母代謝異常，天然香氣成分損失，產(chǎn)生具有不理想風(fēng)味的高級(jí)醇。26～28 ℃的溫度范圍是酵母菌生長(zhǎng)代謝的最適溫度。

醋酸菌的繁殖及代謝活動(dòng)與其所處的環(huán)境溫度密切相關(guān)。在一定范圍內(nèi)，醋酸菌的發(fā)酵速度與環(huán)境溫度呈現(xiàn)正相關(guān)，即環(huán)境溫度越高，醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸的速度越快，但超過一定溫度后，醋酸菌的活性會(huì)受到抑制、基本酶類變性、細(xì)胞膜損傷，導(dǎo)致細(xì)胞分散，且造成部分乙酸被氧化，導(dǎo)致發(fā)酵液總酸含量下降。李加興等[16]通過正交試驗(yàn)確定獼猴桃果醋醋酸發(fā)酵的最適溫度為32 ℃。王磊等[21]通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定紫菜-獼猴桃復(fù)合果醋的最適發(fā)酵溫度為30 ℃。

2.4 初始糖度

酵母菌利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生酒精，醋酸菌利用酒精生成醋酸，故獼猴桃果醋發(fā)酵醪中的初始糖度直接決定了酒精發(fā)酵階段的酒精度，間接決定了醋酸發(fā)酵階段的醋酸含量。在一定范圍內(nèi)，初始糖度與酒精度呈正相關(guān)。但初始糖度不宜過高，一是會(huì)抑制酵母菌的生長(zhǎng)，二是糖度過高產(chǎn)生過多的酒精，醋酸菌對(duì)酒精的耐受性有限，故獼猴桃果醋發(fā)酵醪中的初始糖度應(yīng)調(diào)節(jié)在適宜范圍。獼猴桃果實(shí)的總糖含量為7.2%～13.5%，以葡萄糖、果糖和蔗糖為主，在接種酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵前，應(yīng)調(diào)節(jié)初始糖度。熊澤等[22]認(rèn)為應(yīng)將獼猴桃原漿的可溶性固形物含量調(diào)整為18%左右，還原糖含量≥15%。

2.5 澄清方式

獼猴桃果醋發(fā)酵結(jié)束，經(jīng)過濾后，由于含有果實(shí)碎片、發(fā)酵微生物的懸浮物、大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、果膠、淀粉和植物纖維等，常常使得果醋顏色加深、液體渾濁，為達(dá)到果醋澄清透明的品質(zhì)要求，必須進(jìn)行澄清處理。目前果醋澄清的方法為澄清劑（如殼聚糖、果膠酶、明膠、硅藻土等）和膜過濾（如無(wú)機(jī)陶瓷膜、超濾膜等）兩大類。代娟等[23]采用殼聚糖澄清過濾獼猴桃果醋，其添加量為1.5 g/L，pH值為3.5，溫度為30 ℃，獲得的獼猴桃果醋清亮透明，無(wú)懸浮物無(wú)沉淀。盧學(xué)根[24]采用殼聚糖澄清過濾獼猴桃果醋，其添加量為0.3 g/L，獲得淡黃色的獼猴桃果醋，具有食醋和獼猴桃香味。黃大川[25]以富硒獼猴桃為主要原料研制果醋飲料，確定了最佳澄清劑和果膠酶量為：4 000 U/mL的液體果膠酶添加量為0.05%，40 ℃恒溫處理2 h，JA澄清劑用量為0.1‰左右。

2.6 陳釀工藝

陳釀是促進(jìn)果醋中營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)一步發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)、物理變化的過程，如酯化反應(yīng)、不飽和脂肪酸氧化反應(yīng)、美拉德反應(yīng)、醋酸揮發(fā)等，可以減少刺激性酸味，改善果醋的香氣、色澤、滋味。果醋經(jīng)陳釀后，使得刺激酸冽的醋液色澤加深、質(zhì)地濃稠，口味柔軟協(xié)調(diào)，香氣自然醇厚[26]，并表現(xiàn)出特有的典型風(fēng)格。傳統(tǒng)的自然陳釀法存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、設(shè)備占地面積大、揮發(fā)酸損失嚴(yán)重、環(huán)境衛(wèi)生條件差等問題，為了縮短陳釀周期并改善陳釀環(huán)境，采用臭氧[27]、微波[28]、超聲波[29]、聯(lián)合催陳[30]等人工催陳技術(shù)也能明顯提高醋的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。

3 獼猴桃果醋營(yíng)養(yǎng)成分及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

獼猴桃是各類水果中營(yíng)養(yǎng)最全面、功能成分含量最豐富的水果[1]，其果實(shí)柔軟多汁、酸甜爽口，具有香蕉、草莓和菠蘿的混合香味。將獼猴桃釀造成果醋，一定程度地保留了獼猴桃果實(shí)中維生素、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、微量元素和多酚類物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，還兼具果醋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有調(diào)節(jié)人體代謝、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗氧化等作用。

3.1 營(yíng)養(yǎng)成分

3.1.1 維生素

獼猴桃果實(shí)中含有豐富的維生素，尤其是維生素C（vitamin C，VC）含量高達(dá)（460～521）mg/100 g，被釀造成獼猴桃果醋后，鐘武等[19，22]測(cè)定獼猴桃果醋中VC含量約為73 mg/100 g，維生素PP含量為0.017 mg/100 g，維生素B1含量為0.014 mg/100 g。

3.1.2 有機(jī)酸

有機(jī)酸賦予了獼猴桃果醋獨(dú)特且強(qiáng)烈的醋香味，其組成及含量是評(píng)價(jià)獼猴桃果醋質(zhì)量的重要指標(biāo)。有機(jī)酸不僅決定了獼猴桃果醋的風(fēng)味、口感、品質(zhì)和香氣，還具有改善人體酸堿平衡，改良人體代謝狀態(tài)等功效。獼猴桃果實(shí)本身含有豐富的有機(jī)酸，以檸檬酸為主，其次為蘋果酸和少量的酒石酸[31]，不同品種獼猴桃中有機(jī)酸組成及含量有差異。在果醋釀造過程中，醋酸菌、乳酸菌和酵母菌等通過丙酮酸或三羧酸循環(huán)還會(huì)產(chǎn)生多種有機(jī)酸[32]，獼猴桃果醋中的有機(jī)酸以醋酸、酒石酸、草酸、檸檬酸、琥珀酸為主[33]。

3.1.3 氨基酸

氨基酸是果醋重要的風(fēng)味物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)口感的作用。同時(shí)，氨基酸是構(gòu)建細(xì)胞、修復(fù)組織的基本材料。熊澤等[22，34]測(cè)定了獼猴桃果醋中的氨基酸含量，結(jié)果如表2所示，獼猴桃果醋中含有17種氨基酸，其中7種為人體必需氨基酸。

表2 獼猴桃果醋中氨基酸含量Table 2 Content of amino acid in kiwi fruit vinegar

3.1.4 多酚

獼猴桃是一種極具保健價(jià)值的水果，含有大量的多酚類天然抗氧化物質(zhì)，促進(jìn)肝臟抗氧化劑的生成，可加快肝損傷恢復(fù)，預(yù)防脂質(zhì)過氧化導(dǎo)致的炎癥[35]，具有抗腫瘤、抗突變、抗畸變等多種藥理作用[36]。BURSAL E等[37-38]的研究表明，獼猴桃中的多酚類物質(zhì)具有極強(qiáng)的抗氧化性，含有沒食子酸、綠原酸、阿魏酸等多種單體酚。研究發(fā)現(xiàn)，獼猴桃果醋的釀造過程可以有效釋放果實(shí)中的酚類和黃酮類物質(zhì)，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能[39]。李曉嬌等[40]研究發(fā)現(xiàn)，獼猴桃果醋中可被定量的單體酚有9種，單體酚總量可達(dá)26.92 mg/L，其中，沒食子酸含量最高（9.67 mg/L），占單體酚總量的35.9%，綠原酸和根皮苷的含量較少，分別為3.12mg/L和0.49 mg/L。

3.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

果酒的香氣成分極其豐富，生香機(jī)理也非常復(fù)雜。發(fā)酵原料、酵母菌以及發(fā)酵工藝操作和發(fā)酵條件等各項(xiàng)因素均會(huì)影響成品果酒的香氣成分組成[41]。果醋的風(fēng)味特征由風(fēng)味成分的種類、數(shù)量、閾值及組分間的相互作用共同決定，是果醋感官評(píng)價(jià)的研究重點(diǎn)[42-43]。

獼猴桃果醋中的香氣成分豐富，包括揮發(fā)性有機(jī)酸及其他香氣成分。鐘武等[19，44]從獼猴桃果醋中檢出20余種香氣成分，包括醇類、酯類、酸類、醛酮類和苯酚類。酯類是由醇和醛衍生而來的，它們決定了獼猴桃果醋飲料的風(fēng)味品質(zhì)，在風(fēng)味方面的貢獻(xiàn)大于醇類和醛類，是果醋的重要風(fēng)味物質(zhì)。獼猴桃果醋檢出的香氣成分中相對(duì)含量較高的物質(zhì)有：苯乙醇、乙酸異戊酯、3,5-二甲基苯甲醛、2,4-二甲基苯甲醛、鄰苯二酚、乙基愈創(chuàng)木酚、辛酸等[19]。苯乙醇是一種芳香醇類，有玫瑰花香、茉莉花香，具備優(yōu)良的芳香特性，在果醋風(fēng)味形成中具有重要作用[45]，是構(gòu)成貴長(zhǎng)獼猴桃果醋特征風(fēng)味的主要組分。此外，乙酸乙酯在較低的濃度時(shí)可為貴長(zhǎng)獼猴桃果醋帶來新鮮水果的香味，是果醋中具有強(qiáng)擴(kuò)散力的風(fēng)味化合物，能提高貴長(zhǎng)獼猴桃果醋的品質(zhì)。酸類、醛酮類及其他類化合物的相對(duì)含量較低，但在構(gòu)成貴長(zhǎng)獼猴桃果醋典型風(fēng)味成分具有重要作用。

4 結(jié)論與展望

本文系統(tǒng)地總結(jié)了獼猴桃果醋的研究進(jìn)展，總結(jié)了獼猴桃果醋的釀造工藝、獼猴桃果醋品質(zhì)的影響因素，并歸納了獼猴桃果醋營(yíng)養(yǎng)成分及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。結(jié)合目前獼猴桃果醋釀造的研究現(xiàn)狀，提出如下建議：建立獼猴桃果醋產(chǎn)品品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系，指導(dǎo)獼猴桃果醋原料選擇及工藝優(yōu)化，并制定獼猴桃果醋的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為獼猴桃果醋的生產(chǎn)及質(zhì)量控制提供依據(jù)；篩選獼猴桃果醋釀造的專用酵母菌和醋酸菌，并通過“多菌共釀”的發(fā)酵方式改良獼猴桃果醋風(fēng)味，探討生香酵母對(duì)增加獼猴桃果醋風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量的影響；繼續(xù)深化獼猴桃果醋保健功效系統(tǒng)研究，為進(jìn)一步開發(fā)保健型獼猴桃果醋奠定基礎(chǔ)；持續(xù)開發(fā)復(fù)合型獼猴桃果醋，豐富獼猴桃果醋產(chǎn)品品類，提高市場(chǎng)可接受度。