釀造技術(shù)對(duì)野生獼猴桃果酒有機(jī)酸組成及其品質(zhì)的影響

劉淑珍，蘇穎玥，陳紅梅，常 遠(yuǎn)，袁春龍，2

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西楊凌 712100）

野生獼猴桃在我國(guó)分布面積廣泛，秦嶺是主要的分布區(qū)之一，果實(shí)含有豐富的vitaminC（VC）、vitamin E、酚類等多種具有抗氧化作用物質(zhì)，還含有多種生物活性物質(zhì)，包括膳食纖維、氨基酸、礦物質(zhì)及類胡蘿卜素等[1]，有利于人體健康[2]，備受消費(fèi)者喜愛[3]。但就目前來講，野生獼猴桃果實(shí)小，采摘困難，推向市場(chǎng)的保存運(yùn)輸費(fèi)用高[4]，導(dǎo)致其價(jià)值不能充分得到發(fā)揮?；谝陨蠁栴}，釀造有特色的獼猴桃酒，有利于提高其利用率，助力山區(qū)居民的脫貧致富。目前，野生獼猴桃酒釀造仍存在一些問題，首先是果實(shí)成熟度不一致，難以控制，獼猴桃硬度會(huì)直接影響其酒的感官質(zhì)量，包括香氣強(qiáng)度、糖酸含量。成熟度低的獼猴桃堅(jiān)硬，且糖酸比低[6]。研究表明，延遲采收或后熟軟化都可以提高獼猴桃質(zhì)量[7-8]。其次是果實(shí)中果膠含量高[9]，在榨汁過程中會(huì)導(dǎo)致獼猴桃酒出汁率較低，孫強(qiáng)等[10]、Towantakavanit[11]的研究表明，添加果膠酶可以有效提高出汁率，但溫度的上升會(huì)加速VC 分解[12]，需要探究果膠酶合適的用量、時(shí)間和溫度。再次是野生獼猴桃糖低酸高，康孟利[14]提出有機(jī)酸含量是影響獼猴桃酒質(zhì)量的重要因素，雖然有機(jī)酸可以支撐酒體，使口感清爽醇厚，并起到抑菌的作用[13]，但若酸過高會(huì)使酒體失去平衡，產(chǎn)生不良口感。有研究發(fā)現(xiàn)利用D314 樹脂對(duì)果酒中的有機(jī)酸和總酸的降低均有很好效果[15-16]。本研究旨在針對(duì)野生獼猴桃酒加工中存在的關(guān)鍵問題開展研究，以改善野生獼猴桃酒的品質(zhì)，提高野生獼猴桃的利用率，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：野生獼猴桃，采于陜西漢中佛坪。經(jīng)測(cè)定，野生獼猴桃平均果重約為26.20 g/個(gè)；總還原糖含量為80.50 g/L；可滴定酸18.75 g/L；VC 含量約為1986.6 mg/kg；Brix 11%。

試劑：大孔樹脂（D314）、果膠酶，上海鼎唐國(guó)際貿(mào)易有限公司；濃硫酸（＞99.8 %）、超純水、草酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、奎寧酸、琥珀酸、乙酸，西隴化工股份有限公司。以上試劑均為分析純；商業(yè)酵母OFD，德國(guó)Erbsloh集團(tuán)。

儀器設(shè)備：果實(shí)硬度計(jì)（GY-3），艾德堡儀器有限公司；高效液相色譜儀（LC-20A），日本島津公司；雷磁pH 計(jì)（PHS-3C），上海精密科學(xué)儀器有限公司；離心機(jī)（5424R），Eppedorf 公司；鼓風(fēng)干燥箱（DGX-9243BC），上海南榮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；低溫冰箱（DW-25W203），澳柯瑪股份有限公司；超聲波脫氣機(jī)（AS 3120B），天津奧特賽恩斯儀器有限公司；色譜柱（150×7.8 mm），美國(guó)菲羅門公司；抽濾機(jī)（AP-01P），天津奧特賽恩斯儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1.1 獼猴桃酒釀造工藝（參考李華[17]的方法）

野生獼猴桃→分選清洗→破碎壓榨→獼猴桃汁→接種酵母→啟動(dòng)發(fā)酵→發(fā)酵監(jiān)控→終止發(fā)酵→倒罐→澄清穩(wěn)定→貯藏

1.2.1.2 操作要點(diǎn)

選擇成熟度較好且基本一致的獼猴桃進(jìn)行清洗、壓榨，壓榨后過濾皮渣，用獼猴桃清汁發(fā)酵，添加60 mg/L 的SO2，酵母37 ℃活化20 min 后再添加，酵母菌接種量為200 mg/L，發(fā)酵溫度18～20 ℃，根據(jù)獼猴桃糖含量計(jì)算添加白砂糖，使發(fā)酵前糖含量為240 g/L，最終酒精度達(dá)到12 %（D314樹脂柱對(duì)酒度的影響忽略不計(jì)），監(jiān)控發(fā)酵過程中的溫度、比重，以殘?zhí)牵? g為發(fā)酵完成。

1.2.2 研究?jī)?nèi)容

1.2.2.1 后熟過程監(jiān)控

挑選成熟度較為一致的野生獼猴桃數(shù)組，每10顆一組，儲(chǔ)藏。每天隨機(jī)挑選一組，測(cè)定其中部和兩端的硬度，取獼猴桃壓榨汁，分別測(cè)定總還原糖含量、酸度、pH 值及可溶性固形物含量，并繪制在后熟過程中硬度與糖含量隨后熟時(shí)間的變化曲線。

1.2.2.2 野生獼猴桃汁酶解條件對(duì)果實(shí)出汁率的影響

以酶解溫度，果膠酶添加量和酶解時(shí)間為變量，以出汁率和VC 含量為因變量，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，研究這3 種因素對(duì)獼猴桃出汁率的影響，根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，找到這3 種因素較為合適的范圍，選擇果膠酶用量20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L，酶解時(shí)間2 h、4 h、6 h，酶解溫度35 ℃、45 ℃、55 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)。

1.2.2.3 D314 樹脂對(duì)野生獼猴桃酒降酸效果的研究

以果汁直接發(fā)酵不降酸處理的野生獼猴桃酒為對(duì)照組，以果汁發(fā)酵前降酸及發(fā)酵完成后降酸處理為實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)組采用D314 弱堿性樹脂降酸處理，方法均參照郝雅蘭[18]的方法，并略作調(diào)整：酒樣流速為17.5 mL/L；樹脂量10 mL 過濾柱：10×200 mm。

1.2.3 主要測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.3.1 有機(jī)酸含量

①標(biāo)準(zhǔn)品的配制：分別配制濃度為5 g/L、5 g/L、5 g/L、2 g/L、0.5 g/L、1 g/L、10 g/L 的蘋果酸、檸檬酸、奎寧酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、VC 標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液，再按此濃度配制混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，并進(jìn)行梯度稀釋，以峰面積（X）對(duì)質(zhì)量濃度（Y）求回歸方程和相關(guān)系數(shù)，繪制各種有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

②樣品預(yù)處理：將野生獼猴桃破碎制漿，10 min后取汁，5000 r/min 離心20 min 后取出，棄沉淀保留上清液。將制取的野生獼猴桃果汁及果酒經(jīng)過0.22μm 微孔濾膜過濾，等待進(jìn)樣。

③色譜條件：流動(dòng)相A/B：0.025 μg/mL 硫酸溶液（0.36 μL 定容至1000 mL 容量瓶）；柱溫：25 ℃；流速：0.3 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：210 nm；進(jìn)樣量：20μL。

1.2.3.2 香氣成分

攪拌棒萃取-氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定方法測(cè)定[20]。

1.2.3.3 基本指標(biāo)的測(cè)定及方法

還原糖（葡萄糖計(jì)）、總酸（酒石酸計(jì)）、可溶性固形物、pH 值、游離SO2、揮發(fā)酸（醋酸計(jì)）、酒精度等常規(guī)指標(biāo)的測(cè)定參照王華[19]的方法，所有指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.3.4 感官評(píng)價(jià)和分析

根據(jù)蘇鵬飛[21]葡萄酒感官評(píng)價(jià)方法進(jìn)行獼猴桃酒的感官評(píng)價(jià)。

1.2.3.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0 和Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差；用Origin 9 進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生獼猴桃的后熟控制

低糖高酸是野生獼猴桃的重要特點(diǎn)[22]，在釀造過程中常通過調(diào)整糖分來提高酒精度，目前，國(guó)內(nèi)外均以可溶性固形物含量作為果酒加工參照條件[23-24]，宋于洋等[25]認(rèn)為，糖酸比可作為野生獼猴桃成熟度指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中以糖酸比作為后熟過程中的主要釀造技術(shù)指標(biāo)。酸含量與總還原糖量之間的關(guān)系如圖1 所示。由圖1 可知，在室溫條件下，隨著野生獼猴桃儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)，果實(shí)總還原糖含量呈緩慢增加的趨勢(shì)，且在13 d 時(shí)達(dá)到最大，之后緩慢下降，這與已報(bào)道的研究結(jié)果一致[26]；獼猴桃的酸含量緩慢下降，但是在儲(chǔ)藏后期基本保持不變的狀態(tài)。在13 d 時(shí)其果實(shí)糖酸比最大，但是由于13 d糖含量開始顯著下降，所以認(rèn)為12 d 的糖酸比5.83為佳。

圖1 采后成熟過程中糖酸變化

從圖2可知，在儲(chǔ)藏過程中，野生獼猴桃總還原糖含量隨硬度的下降而上升，在一定時(shí)間后，總還原糖含量有下降的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)榍捌诠麑?shí)中的淀粉分解使得糖含量升高，而后期果實(shí)新陳代謝消耗掉一部分糖所致，即當(dāng)硬度在0.5～0.6 kg/cm2范圍內(nèi)，糖含量達(dá)到最大，此時(shí)被認(rèn)為是后熟過程中的最佳成熟點(diǎn)，也是獼猴桃成熟度控制主要釀造技術(shù)指標(biāo)之一，這與糖酸比達(dá)到最大時(shí)的時(shí)間點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。在獼猴桃成熟過程中，其生理、組織會(huì)發(fā)生一系列的變化，硬度隨后熟過程急劇下降[27]。本實(shí)驗(yàn)所使用的獼猴桃，后熟過程中硬度變化在0.39～1.15 kg/cm2之間。

圖2 采后成熟過程中果實(shí)硬度的變化

2.2 果膠酶對(duì)野生獼猴桃出汁率的影響

2.2.1 果膠酶單因素實(shí)驗(yàn)

由圖3 可知，在25～65 ℃的酶解溫度范圍內(nèi)，出汁率由52.63 %（25 ℃）增加到53.68 %（55 ℃），出汁率變化不大，但是，VC 含量變化明顯，由1900.32 mg/L降低到890.13 mg/L。隨著酶解溫度的升高，獼猴桃汁中的VC 含量明顯下降，且下降速度較快，符合高溫會(huì)加速VC 分解速率的情況。結(jié)合VC 的變化，35 ℃的酶解溫度合適，出汁率和VC 含量都處于較高水平，可以縮短加工時(shí)間。

圖3 酶解溫度對(duì)野生獼猴桃出汁率及VC含量的影響

由圖4 可知，在0～40 mg/L 的果膠酶添加范圍內(nèi)，出汁率從32.7%增加到44.87%，出汁率顯著提高，當(dāng)果膠酶添加量大于60 mg/L 后，出汁率增加的幅度降低，差異不顯著；而不同的果膠酶添加量對(duì)VC 含量影響較小，甚至沒有影響。綜合分析，認(rèn)為果膠酶添加40 mg/L最合適。

圖4 果膠酶添加量對(duì)出汁率及VC含量的影響

圖5 酶解時(shí)間對(duì)野生獼猴桃出汁率及VC含量的影響

從圖5 可知，在溫度、果膠酶含量不變的條件下，酶解時(shí)間從0 h 增加到4 h，獼猴桃出汁率由31.9%增加到46.62%，在4～8 h 的時(shí)間范圍內(nèi)，出汁率幾乎保持不變；整個(gè)酶解過程中VC 含量變化顯著，從1984.64 mg/L 降低至665.05 mg/L，4 h 時(shí)的出汁率達(dá)到最大值（46.62 %）。結(jié)合VC 含量的變化，4 h的酶解時(shí)間最合適。

2.2.2 出汁率的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇果膠酶（A）用量20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L，酶解時(shí)間（B）選擇2 h、4 h、6 h，酶解溫度（C）選擇35 ℃、45 ℃、55 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

由表1 可得出，野生獼猴桃出汁率優(yōu)化條件的最優(yōu)組合是：A3B3C3，即果膠酶添加量為60 mg/L、溫度55 ℃、時(shí)間6 h；對(duì)該條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到出汁率為57.77 %，VC 含量為1674.8 mg/L。通過極差分析可知，影響出汁率的主次順序?yàn)椋篈＞C＞B，即果膠酶用量對(duì)出汁率的影響最大，其次是酶解溫度和酶解時(shí)間。

表1 果膠酶提高出汁率的正交試驗(yàn)

2.3 野生獼猴桃酒降酸處理

2.3.1 有機(jī)酸的定性定量分析通過保留時(shí)間對(duì)6 種有機(jī)酸進(jìn)行定性，利用不同濃度對(duì)應(yīng)的有機(jī)酸峰面積計(jì)算出該物質(zhì)回歸方程，參照回歸方程對(duì)樣品有機(jī)酸物質(zhì)進(jìn)行定量分析。有機(jī)酸的出峰順序?yàn)椋翰菟?、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、奎寧酸、琥珀酸。

2.3.2 不同降酸方式對(duì)野生獼猴桃酒品質(zhì)的影響

2.3.2.1 不同降酸方式對(duì)有機(jī)酸組成及含量的影響

圖6 不同降酸方式對(duì)有機(jī)酸影響

由圖6 可知，利用D314 樹脂降酸后，野生獼猴桃酒的可滴定酸含量顯著下降（p＜0.05），達(dá)到果酒標(biāo)準(zhǔn)，獼猴桃酒中的有機(jī)酸含量變化很大。

2.3.2.2 不同降酸方式對(duì)獼猴桃果酒香氣物質(zhì)的影響

發(fā)酵開始前降酸和發(fā)酵完成后（殘?zhí)牵? g/L）降酸，比較不同降酸方式對(duì)香氣物質(zhì)的影響。

由表2 可知，發(fā)酵后降酸處理的獼猴桃酒的香氣總含量（43949.26 μg/L）高于發(fā)酵前降酸處理（12968.31 μg/L），而低于對(duì)照組（62714.67 μg/L），三者之間存在顯著性差異（p＜0.05）。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，大孔樹脂D314 降酸會(huì)影響獼猴桃酒中的香氣物質(zhì)種類及含量，共檢出酯類19 種，發(fā)酵前降酸處理使丁二酸二乙酯、棕櫚酸乙酯含量分別降低85%、41%，但是發(fā)酵后處理則能使這兩種物質(zhì)分別增加9%、22%。兩種處理使乙基己酸十八醇酯含量有少量下降，但該物質(zhì)本身含量較低，不是主要香氣物質(zhì)組成成分?？傮w來說，經(jīng)過發(fā)酵前降酸處理的酯類物質(zhì)減少較多，約為86%；而經(jīng)過發(fā)酵后降酸處理的酯類物質(zhì)有稍微的增加，基本保持不變，說明發(fā)酵后降酸處理比發(fā)酵前降酸處理能更好地保留酯類香氣物質(zhì)。

不同酒樣中共有3 種醇類物質(zhì)被檢出，發(fā)酵后降酸的酒樣中各醇類物質(zhì)含量及總含量（3386.65 μg/L）與對(duì)照組含量相當(dāng)（3324.67 μg/L），而顯著高于發(fā)酵前降酸處理酒樣中的醇類物質(zhì)含量（463.80 μg/L）。發(fā)酵后降酸處理并不影響酒中

的醇類物質(zhì)含量，而發(fā)酵前降酸處理酒樣中醇類物質(zhì)含量顯著降低，這可能是因?yàn)闃渲诮档瞳J猴桃汁有機(jī)酸的同時(shí)，將生成醇類物質(zhì)的前體物質(zhì)帶走，嚴(yán)重影響了獼猴桃酒的整體香氣質(zhì)量及口感。

表2 不同降酸方式對(duì)香氣物質(zhì)的影響

3 種酒樣中共檢測(cè)出萜烯類物質(zhì)7 種。對(duì)照組中的萜烯類物質(zhì)含量最高（1473.79 μg/L），其次是發(fā)酵前降酸處理酒樣（337.17 μg/L），發(fā)酵后降酸處理酒樣中萜烯類物質(zhì)含量最低（281.89 μg/L），降酸處理會(huì)顯著減少獼猴桃酒中的萜烯類物質(zhì)含量，使獼猴桃酒的整體香氣有缺陷。

3種酒樣中共檢測(cè)出酸類物質(zhì)16種，共同含有的物質(zhì)有12種。發(fā)酵后降酸處理酒樣中的酸類物質(zhì)總量（31925.68 μg/L）低于對(duì)照組（40096.64 μg/L），而顯著高于發(fā)酵前降酸處理酒樣中的酸類物質(zhì)含量（7613.06 μg/L）。對(duì)照組酸類物質(zhì)含量較為突出的有：辛酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸和7-十六碳烯酸。利用D314 過濾后，酒樣中的酸類物質(zhì)顯著降低，特別是利用過濾后的果汁進(jìn)行發(fā)酵的獼猴桃酒中，其酸類物質(zhì)含量約為對(duì)照組酸類物質(zhì)含量的1/6。酸類物質(zhì)含量及組分對(duì)酒的感官評(píng)價(jià)有顯著影響，但并不是酸類物質(zhì)含量越低，酒的酸度越低，可接受性能越強(qiáng)。

2.3.2.3 不同降酸方式對(duì)野生獼猴桃酒感官品質(zhì)的影響

圖7 不同降酸方式對(duì)野生獼猴桃酒感官Q(mào)DA的影響

從圖7 可知，發(fā)酵后降酸處理的酒樣澄清度、顏色、口感純正度、口感濃度及整體平衡方面均高于對(duì)照組和發(fā)酵前降酸處理酒樣；對(duì)照組獼猴桃酒在香氣純正度、香氣質(zhì)量、香氣濃度方面均高于發(fā)酵前降酸處理酒樣，說明D314 弱堿性樹脂降酸會(huì)降低野生獼猴桃酒的香氣質(zhì)量及濃郁度；發(fā)酵前降酸處理的酒樣感官可接受度較高，但其香氣、口感及整體平衡性較差，這可能是因?yàn)闃渲瑢?duì)果汁進(jìn)行降酸處理帶走了香氣前體物質(zhì)；綜合分析可知，降酸處理會(huì)影響野生獼猴桃酒的香氣感官質(zhì)量及典型性，發(fā)酵前降酸處理不適合野生獼猴桃酒發(fā)酵，發(fā)酵后降酸處理可以有效保存野生獼猴桃酒的香氣特征，且通過降酸處理后整體平衡性提高。

圖8 不同降酸方式對(duì)野生獼猴桃酒香氣QDA的影響

從圖8 可知，對(duì)照組獼猴桃酒的果香、花香、獼猴桃品種香、草藥及生青味均高于降酸處理的酒樣；發(fā)酵后降酸處理后酒中的礦物質(zhì)味、品種香、柑橘類香氣與對(duì)照組差別不大，說明發(fā)酵后降酸處理可保留獼猴桃特征香氣物質(zhì)；發(fā)酵前降酸處理后酒樣的整體香氣質(zhì)量相對(duì)較差，品種特征香味不突出。因此，利用D314 大孔樹脂對(duì)野生獼猴桃酒降酸時(shí)，應(yīng)該采用發(fā)酵后降酸處理的方式，降低有機(jī)酸及可滴定酸含量的同時(shí)，可最大限度地保留野生獼猴桃的品種香氣。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)比較D314 弱堿性樹脂對(duì)獼猴桃酒的兩種降酸處理有機(jī)酸和品質(zhì)的影響，對(duì)秦嶺野生獼猴桃酒加工技術(shù)有一定指導(dǎo)和參考意義。結(jié)果表明，該樹脂可使獼猴桃酒的總酸顯著下降（18.26～7.55 g/L），達(dá)到獼猴桃酒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2027—1994 的規(guī)定，有機(jī)酸組成有顯著差異（p＜0.05），與對(duì)照組和發(fā)酵前降酸處理相比，發(fā)酵后降酸處理獼猴桃酒香氣物質(zhì)含量更高，能更好地保存獼猴桃酒的14 種特征香氣，香氣物質(zhì)包括醇類、酯類、萜烯類、酸類及其他種類，其中果香、柑橘類香氣和獼猴桃品種香氣較為突出，在感官質(zhì)量綜合分析中也有很好表現(xiàn)，且對(duì)果酒中其他理化性質(zhì)影響較小，被認(rèn)為是一種較好的降酸方式。為獼猴桃酒降酸提供新的參考方式，有助于提高獼猴桃酒整體品質(zhì)，此工藝的最佳條件及適用性仍需進(jìn)一步研究。