枸杞果酒釀造工藝的研究進展

許引虎，謝再斌，楊 萌，覃先武，，俞 燦，劉秀繼，陳 暉，

（1.安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌 443000；2.湖北省酵母功能重點實驗室，湖北宜昌 443000）

枸杞(Lycium barbarum)是茄科枸杞屬植物，其果實為明亮的橙紅色橢球漿果，可藥食兩用[1]。枸杞生命力較強，能適應(yīng)惡劣環(huán)境，在全球分布廣泛，在南美洲、北美洲、亞洲等地域均有分布；在我國，枸杞主要分布在東北、西北、西南、華中等地區(qū)[2]。目前，我國枸杞屬植物共7種3變種，寧夏枸杞因粒大飽滿，營養(yǎng)豐富等特點被載入《中國藥典》，并作為中藥枸杞子的基源植物?！侗静菥V目》一書中記載枸杞具有強筋健骨、清肝明目、潤肺滋腎、益氣補虛等功能[3]。相關(guān)研究表明，枸杞中含有豐富的枸杞多糖、氨基酸、多酚、黃酮、維生素等多種生物活性成分，具有提高人體免疫功能、抗氧化、降血糖、預(yù)防腫瘤、延緩衰老等功能[4-7]。

枸杞種植面積大，產(chǎn)量高，我國每年的鮮枸杞產(chǎn)量約20000 噸，其藥效和營養(yǎng)價值均居國內(nèi)各類水果前列，但目前出售形式比較單一，多以干果形式出售，枸杞加工轉(zhuǎn)化率不足，嚴(yán)重制約了枸杞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8]。為了縮短原料處理周期，降低成本，克服枸杞不宜儲存、加工轉(zhuǎn)化率低的問題，將枸杞制備為果酒，能夠提升其品質(zhì)和產(chǎn)品價值，增強市場競爭力，提高枸杞深加工產(chǎn)品市場份額[9]。隨著人們保健意識的增強，越來越多的學(xué)者開始對枸杞的產(chǎn)品加工進行研究，本文對枸杞營養(yǎng)價值及保健功效、釀造工藝、存在的問題等內(nèi)容進行綜述，以期為實現(xiàn)枸杞深加工提供一定的理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持，推動枸杞深加工產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新，使枸杞資源得到充分利用。

1 枸杞酒的優(yōu)勢及存在問題

枸杞中不僅含有豐富的糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，而且含有胡蘿卜素、硫胺素、氨基酸、多酚、黃酮等多種生物活性成分，以枸杞多糖、枸杞油、枸杞色素為代表[10]。枸杞多糖通常在枸杞中的含量為8 %～12 %，主要由阿拉伯糖、鼠李糖、木糖甘露糖、半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸等成分組成，不僅能夠保護細(xì)胞膜的完整性，而且可維持其生理平衡，因此對于延緩衰老有一定的積極作用[11-12]。枸杞油通常含8 %～10 %，包含棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四酸等大量的不飽和脂肪酸，具有較好的降血壓和降血脂作用，在預(yù)防心腦管疾病方面發(fā)揮著重要的作用[13]。枸杞色素是存在于枸杞漿果中各類呈色物質(zhì)的總稱，枸杞通常分為紅枸杞和黑枸杞，色素種類存在一定的差異性，紅枸杞中主要的呈色物質(zhì)為脂溶性的β-胡蘿卜素、玉米黃質(zhì)及其衍生物等，黑枸杞主要為原花青素和紅色素，這些色素物質(zhì)使得枸杞具有抗氧化、增強免疫力等作用[14-16]。

枸杞中的枸杞多糖、氨基酸、淀粉等物質(zhì)在發(fā)酵過程中會逐漸轉(zhuǎn)化為醇類、酯類、酸類、醛酮類、萜類等一系列揮發(fā)性化合物，這些香氣成分對枸杞酒感官質(zhì)量起著決定性作用，不同的枸杞果酒所含有風(fēng)味物質(zhì)不盡相同。枸杞果酒香氣物質(zhì)的檢測分析對發(fā)酵工藝參數(shù)的優(yōu)化以及提高枸杞果酒品質(zhì)具有重要指導(dǎo)意義。董賽君等[23]利用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（HS-SPME-GCMS）技術(shù)對枸杞果酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及相對含量進行了測定分析，結(jié)果表明枸杞果酒中含有40 種香氣成分，醇類和酯類占總揮發(fā)性成分的71.09 %，醇類和酯類對枸杞果酒的香味起著積極的作用。王靜等[25]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）從木瓜枸杞復(fù)配果酒中檢測出41 種風(fēng)味物質(zhì)，包含醇、酯、糖苷類等物質(zhì)。趙璐等[47]發(fā)現(xiàn)枸杞果酒發(fā)酵過程中類胡蘿卜素能夠降解產(chǎn)生β-紫羅蘭酮、異佛爾酮、β-環(huán)檸檬醛等大量香氣物質(zhì)，同時發(fā)現(xiàn)酵母菌能夠通過pH 值、酒精度等因素間接影響香氣物質(zhì)的產(chǎn)生，進而影響枸杞果酒品質(zhì)。OUYANG X等[48]研究發(fā)現(xiàn)，枸杞酒中含有大量酯類物質(zhì)，異戊基乙酸酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸乙酯含量較高，其次是酮類、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、萜類衍生物，這些物質(zhì)直接影響著枸杞果酒的香氣。由此表明，枸杞種類、菌種選用、酶選用、澄清工藝、發(fā)酵工藝等都會影響枸杞果酒最終香味物質(zhì)的形成。

2 枸杞酒的釀造工藝

2.1 生產(chǎn)工藝的優(yōu)化

目前枸杞果酒的生產(chǎn)分為發(fā)酵型和配制型，傳統(tǒng)發(fā)酵型枸杞酒多以枸杞干果為原料，經(jīng)浸泡打漿后加入酵母，在控溫發(fā)酵條件下制得；配制型枸杞酒則主要是用食用酒精溶液或白酒浸提枸杞制得[10]。枸杞果酒的生產(chǎn)工藝主要包括枸杞破碎勻漿、酶解、成分調(diào)整、滅菌、接種酵母、酒精發(fā)酵、澄清過濾、陳釀，工藝優(yōu)化主要是通過單因素試驗結(jié)合響應(yīng)面設(shè)計或正交試驗得到最佳參數(shù)，因此不同的研究最佳的工藝條件也有所差別。

楊莉等[17]以寧夏枸杞為原料，通過正交試驗確定發(fā)酵的最佳工藝條件為：浸提溫度為50 ℃，浸泡時長為12 h，酵母接種量為5 %，在22～24 ℃條件下進行主發(fā)酵8 d，進一步利用0.16%皂土進行澄清。董建方[18]釀制得到黑枸杞果酒，發(fā)現(xiàn)黑枸杞復(fù)水比例1∶15，浸提溫度50 ℃，補加白砂糖200 g/L，將溫度控制在22 ℃±2 ℃條件下進行恒溫發(fā)酵為最佳發(fā)酵工藝。郭曉旭等[19]對紅曲枸杞酒的釀造工藝進行研究發(fā)現(xiàn)最佳發(fā)酵工藝條件為：甜酒曲、紅曲、枸杞、酵母菌液添加量分別為糯米投用量的0.4%、8%、1.5%、2.5%，前發(fā)酵溫度為25 ℃，后發(fā)酵溫度為20 ℃，此條件下的酒中莫納可林含量為0.12 g/L，酒精度為12.6 %vol。李少鵬等[20]以新鮮枸杞為原料進行果酒發(fā)酵生產(chǎn)，得到枸杞果酒的最佳發(fā)酵工藝條件為：初始糖度27 °Bx，酵母接種量0.20%，發(fā)酵溫度22 ℃，初始pH值5.0。

有研究表明，低溫發(fā)酵能夠激活枸杞蠟質(zhì)層的生物鏈，使枸杞內(nèi)部的有效成分得到充分釋放，并完全溶入酒體中，同時低溫發(fā)酵可以延長酒精發(fā)酵時間，有效地保留枸杞中的風(fēng)味物質(zhì)并減少各類功能性因子和營養(yǎng)成分的損失，有利于提高酒體品質(zhì)[21]。董建方等[22]采用單因素與響應(yīng)面試驗優(yōu)化枸杞果酒的發(fā)酵工藝條件，發(fā)現(xiàn)初始糖度220 g/L（以葡萄糖計），發(fā)酵溫度18 ℃±2 ℃，酵母接種量0.3 g/L，初始酸度4.3 g/L為枸杞果酒的最佳發(fā)酵工藝條件。董賽君等[23]以枸杞汁為原料，利用單因素與正交試驗優(yōu)化枸杞果酒的發(fā)酵工藝，發(fā)現(xiàn)枸杞果酒最佳發(fā)酵工藝為初始pH6.0，初始糖度16%，接種量0.7%，發(fā)酵溫度18 ℃，發(fā)酵時間8 d，在此優(yōu)化條件下，枸杞果酒的感官評分為96 分，酒精度為6.28%vol，殘?zhí)橇繛?.33 g/L。證實了低溫發(fā)酵對枸杞果酒的風(fēng)味具有積極作用。

為了提高枸杞酒的口感與營養(yǎng)價值，枸杞也常與一些具有保健功效的水果、藥材等制備為復(fù)合枸杞果酒。姜輝[24]以苦蕎和枸杞為原料，對苦蕎枸杞果酒釀造工藝進行研究，發(fā)現(xiàn)苦蕎枸杞果酒釀造最優(yōu)工藝為：接種量8%，發(fā)酵溫度24 ℃，pH4，SO2添加量60 mg/L。王靜等[25]對木瓜枸杞酒的釀造工藝進行了研究，發(fā)現(xiàn)最佳發(fā)酵工藝條件為：木瓜枸杞汁體積比3∶1、發(fā)酵溫度20 ℃、初始糖度24 %、酵母接種量1.25 %、發(fā)酵初始pH3.5。張珍等[26]以野草莓、枸杞為原料，通過正交試驗確定草莓枸杞酒的最佳生產(chǎn)工藝為：發(fā)酵溫度21 ℃，初始發(fā)酵pH3.0，活性干酵母添加量為0.2‰。李秀秀等[27]研制出石榴枸杞復(fù)合果酒的最佳生產(chǎn)工藝為：石榴枸杞果汁體積比2∶1，酵母量3%，發(fā)酵時間6 d，發(fā)酵溫度28 ℃。還有學(xué)者將枸杞與楊梅、紅棗、銀杏、椰子等進行發(fā)酵釀造復(fù)合果酒，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行了相關(guān)研究[28-31]。復(fù)合果酒的研制不僅能滿足不同消費者的口味需求，更能為枸杞的深加工提供廣闊的途徑。

2.2 發(fā)酵菌種的選用

不同的菌種有其各自的發(fā)酵特性，因此采用不同的菌種釀造枸杞果酒，其酒體口感、品質(zhì)及保健效果也有所差別。目前，枸杞果酒釀造無專用酵母，多采用葡萄酒酵母進行發(fā)酵，葡萄酒酵母是經(jīng)過長期篩選適合于葡萄汁發(fā)酵的菌種，該類酵母產(chǎn)酒能力強，但產(chǎn)香能力不足，同時也不能高效利用枸杞中的活性成分。因此，選用合適的酵母對于提升枸杞果酒品質(zhì)具有重要意義。

宋明輝等[32]篩選獲得了一株能夠提高枸杞發(fā)酵物中多糖含量的釀酒酵母TJKD08，該酵母能夠提升枸杞發(fā)酵物中的多糖與多酚含量，發(fā)酵后的多糖和多酚含量比發(fā)酵前分別提高了27.6 %和77.8 %。李亞輝等[33]從新鮮枸杞發(fā)酵液中篩選出一株發(fā)酵特性優(yōu)良的枸杞內(nèi)生酵母G8，該酵母可耐受250 mg/L SO2，耐受乙醇含量14%vol，耐受糖300 g/L，釀造的果酒酒精度高(12.1 %vol)、總酸含量低(10.3 g/L)，且香氣濃郁。劇檸等[34]從枸杞樹附近的土壤及枸杞果表面分離篩選出1 株葡萄糖耐受性、SO2耐受性、乙醇耐受性、溫度耐受性均良好的葡萄汁有孢漢遜酵母GF-60，將該酵母與商用釀酒酵母以3∶1 進行混合發(fā)酵枸杞果酒，發(fā)現(xiàn)與釀酒酵母單獨發(fā)酵相比，混合發(fā)酵含有更多種類的風(fēng)味物質(zhì)，包含具有白蘭地香氣的辛酸乙酯以及果香和花香的癸酸乙酯。劇檸等[35]利用葡萄汁有孢漢遜酵母GF-62、GF-85 與釀酒酵母AC 混合發(fā)酵枸杞果酒，對酒體質(zhì)量進行了研究，發(fā)現(xiàn)與單獨接種AC相比，單獨接種GF-60 及GF-85 的枸杞果酒酯類物質(zhì)種類和數(shù)量均較高，但醇類含量較低，混合發(fā)酵更能體現(xiàn)較高的感官品質(zhì)，同時發(fā)現(xiàn)先接種非釀酒酵母再接種釀酒酵母進行混合發(fā)酵，能更好的體現(xiàn)枸杞果酒的典型特征。以上研究表明，枸杞果酒的香氣、酒度、酸度與菌種種類、接種順序、接種比例等因素相關(guān)，枸杞果酒的菌種選用還需進一步研究。

2.3 酶制劑的選擇

枸杞中一般含有40%～55%(以干質(zhì)量計)的總糖，還原糖占22 %～28 %，葡聚糖占13 %，還含有10 %的纖維素及2 %的果膠[36]。盡管枸杞中含大量糖分，但很大一部分是以葡聚糖、果膠、纖維素的形式存在，這些成分是酵母不能利用的。果膠酶是枸杞果酒釀造中最常用的酶，能降解枸杞果實細(xì)胞壁、使大分子的果膠被降解，從而提高枸杞出汁率和可溶性糖含量，有利于后續(xù)的澄清、過濾和濃縮工序[37]。董建方等[38]采取單因素結(jié)合響應(yīng)面法得到初始pH3.9，果膠酶用量43.0 mg/L，酶解溫度47.0 ℃，酶解時間1.0 h，為枸杞果漿酶解最佳工藝條件，在此條件下酶解的枸杞果漿出汁率為80.68%，澄清度為94.1%。也有學(xué)者對纖維素酶、葡聚糖酶、淀粉酶等酶類的酶解工藝進行了研究。王婭等[39]對比了果膠酶以及復(fù)合酶對枸杞果出汁率的影響，得出果膠酶添加量0.016 %，酶解溫度41 ℃，酶解時間1.3 h 為果膠酶最佳酶解條件，此時枸杞漿出汁率為48.75%；復(fù)合酶(果膠酶∶纖維素酶=3∶7)添加量0.09 %，酶解溫度35 ℃，酶解時間2.7 h，為復(fù)合酶最佳酶解條件，此時枸杞漿出汁率為49.20 %。湯衛(wèi)華等[40]研究了利用葡聚糖酶、果膠酶、纖維素酶所制備的復(fù)合酶對枸杞果酒發(fā)酵的影響，發(fā)現(xiàn)在30 ℃下將0.2%果膠酶、0.4%纖維素酶、0.2 %葡聚糖酶添加至枸杞漿中酶解4 h，還原糖含量達(dá)到85.63 g/L，跟酶解前相比，還原糖和可溶性固形物分別比初始提高了259 %和324 %，酶解處理后的枸杞酒香氣總和為13.46 mg/L，是酶解前的1.04 倍，增加了枸杞酒的果香味。王文娟[41]采用單因素及正交試驗確定了南瓜枸杞果酒的最佳酶解工藝為：果膠酶0.4%、α-淀粉酶0.6%、糖化酶1.2 %，在該條件下，果酒酒精度高，酒體呈橙黃色，香氣濃郁且成分協(xié)調(diào)。

以上結(jié)果表明，枸杞酒釀造過程中采用的酶主要影響枸杞出汁率、含糖量、風(fēng)味物質(zhì)等各項指標(biāo)，不同的酶類適用于不同的復(fù)合枸杞果酒，因此針對不同類型的復(fù)合枸杞果酒，對于酶的類型、酶類比例、添加量等需進一步研究。

2.4 澄清工藝的影響

枸杞果酒在儲存過程中蛋白質(zhì)、枸杞多糖、果膠的含量均較多且不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生渾濁沉淀現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了枸杞果酒的感官品質(zhì)，澄清處理是枸杞果酒釀造過程中的一個重要環(huán)節(jié)[42]。澄清處理指采取某些物理化學(xué)等方法，使果酒具有一定的澄清度，目前多采用自然澄清、加熱、添加澄清劑等方式對枸杞果酒進行澄清處理[43]。

張超等[44]比較了自然澄清、加熱以及不同澄清劑對青梅枸杞果酒澄清度的影響，發(fā)現(xiàn)與自然澄清處理相比，加熱處理能較好改善酒體的澄清度，明膠、硅藻土、殼聚糖、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）較低的添加量均能改善青梅枸杞酒的澄清度，PVPP 的處理效果最好，當(dāng)PVPP 含量為0.02 %時，10%枸杞含量的果酒透光率高達(dá)到96.50%。李亞輝等[45]研究了不同澄清劑及澄清條件對枸杞果酒的澄清及穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明：皂土為枸杞果酒最佳澄清劑，當(dāng)皂土添加量0.6 g/L、澄清時間9 d、澄清溫度20 ℃時，酒體澄清度可達(dá)91.3%；在-4 ℃下處理10 d 可使枸杞果酒獲得較好的穩(wěn)定性，保持較高的澄清度；加熱處理結(jié)合澄清劑處理，可使枸杞果酒獲得較好的熱穩(wěn)定性；80 ℃殺菌20 min 可使枸杞果酒達(dá)到較好的微生物穩(wěn)定性。朱銀龍等[46]采用交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）對枸杞果酒進行處理，發(fā)現(xiàn)PVPP 對酒體中的多酚類物質(zhì)及蛋白質(zhì)有顯著的吸附作用，當(dāng)PVPP 含量為1.5 g/L 時，能使酒體苦味適中，口感醇厚，酒體褐變防止率達(dá)到23.78 %。澄清使酒體清澈，口感醇厚，但同時也會使酒中的部分酚類、醇類物質(zhì)減少。隨著澄清技術(shù)的發(fā)展，新的澄清技術(shù)也將會為枸杞果酒的釀造提供更多技術(shù)支持。

3 展望

隨著現(xiàn)代生活水平的提高，人們也越來越關(guān)注保健與養(yǎng)生，枸杞酒的的營養(yǎng)價值與保健功效越來越被認(rèn)可，相關(guān)研究越來越多。目前還主要存在以下問題：一是枸杞果酒缺乏專用的菌種，目前枸杞果酒多采用單一酵母，菌種多是葡萄酒酵母，葡萄酒酵母產(chǎn)酒能力較強，但產(chǎn)酯能力較弱，導(dǎo)致枸杞果酒風(fēng)味物質(zhì)不夠豐富，枸杞品種豐富，存在7 種3變種，不同地域的枸杞不能完全適用于同一種酵母，對不同品種的枸杞應(yīng)有不同功效的酵母菌株，篩選能夠高效降解枸杞中活性成分及產(chǎn)酯能力較強的酵母，與其他菌種進行復(fù)配，以此來提升枸杞果酒的酒體品質(zhì)；二是枸杞果酒的發(fā)酵設(shè)備及工藝有待標(biāo)準(zhǔn)化，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，設(shè)備與技術(shù)缺乏專業(yè)性，枸杞出汁率、酶解時間、發(fā)酵溫度、澄清劑添加量都是導(dǎo)致枸杞果酒性質(zhì)不夠穩(wěn)定的主要因素；三是枸杞與其他藥材、水果進行復(fù)配制備為復(fù)合果酒的研究較多，但對復(fù)合果酒的風(fēng)味成分分析研究較少，對枸杞果酒本身獨特的風(fēng)味物質(zhì)也尚未研究透徹，原因在于枸杞品種、酵母品種以及發(fā)酵工藝的不同，應(yīng)多結(jié)合風(fēng)味化學(xué)、組學(xué)技術(shù)進行進一步的研究。

枸杞營養(yǎng)價值高，品種豐富，產(chǎn)量高，經(jīng)濟效益好，具有廣闊的開發(fā)空間與銷售市場。枸杞釀酒是枸杞深加工的有效途徑，枸杞復(fù)合果酒的開發(fā)更能很好地滿足不同消費者的需求。隨著枸杞果酒釀造工藝的研究及產(chǎn)品的進一步開發(fā)，可有效推動枸杞種植業(yè)的發(fā)展，在調(diào)整區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加果農(nóng)收入、改善生態(tài)環(huán)境等方面均具有重要作用。