紅棗酒發(fā)酵工藝、品質(zhì)影響及香氣成分研究進(jìn)展

齊習(xí)超，吳現(xiàn)華，劉 靜，張仁堂*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.山東土地鄉(xiāng)村振興集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 252699）

紅棗（Zizyphus jujubaMill）又名大棗，為鼠李科棗屬植物棗樹(shù)的成熟果實(shí)。紅棗是一種藥食同源的果品，具有很高的營(yíng)養(yǎng)與藥用保健價(jià)值，尤其是黃酮類(lèi)化合物含量很高，另外紅棗含有眾多活性成分（如多糖、環(huán)核苷酸類(lèi)、多酚類(lèi)、三萜類(lèi)、生物堿等），具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤、保護(hù)肝臟、降血糖、抗炎等作用[1]。

紅棗酒是以紅棗為原料經(jīng)過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)的一種新型果酒。紅棗中的多種功能性成分經(jīng)發(fā)酵進(jìn)一步溶出，既保留了紅棗原有的風(fēng)味和多種功能性成分及保健作用，又通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生了新的物質(zhì)成分，進(jìn)一步提高了紅棗酒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。紅棗酒的開(kāi)發(fā)為紅棗的綜合利用及新產(chǎn)品研發(fā)提供了新思路。現(xiàn)階段，人們對(duì)紅棗酒發(fā)酵工藝、理化特性進(jìn)行了大量研究，不斷提高其品質(zhì)，使之成為有益于人體健康的飲品。另外，研究者通過(guò)對(duì)國(guó)外葡萄酒釀造的研究，可以促進(jìn)對(duì)紅棗酒釀造技術(shù)的發(fā)展，有利于更好地提高紅棗酒感官品質(zhì)[3]。我國(guó)是釀酒大國(guó)，雖然在果酒釀造技術(shù)領(lǐng)域起步較晚，但通過(guò)長(zhǎng)期的摸索實(shí)踐與積累學(xué)習(xí)，對(duì)果酒釀造工藝方面的研究進(jìn)展較快[4]。本文就目前紅棗酒釀造技術(shù)、品質(zhì)影響以及香氣成分等的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，討論了紅棗酒行業(yè)現(xiàn)存的問(wèn)題并提出相應(yīng)建議，以期為今后果酒工藝改良及品質(zhì)提升提供理論參考。

1 紅棗酒發(fā)酵工藝

1.1 單一原料

單一原料發(fā)酵紅棗酒是以紅棗為原料發(fā)酵而成的果酒，相對(duì)于混合原料發(fā)酵，紅棗酒更能保留其原始香氣，體現(xiàn)紅棗酒特色。目前對(duì)紅棗酒發(fā)酵工藝的研究主要為浸提工藝和主發(fā)酵工藝。在浸提工藝中一般選擇酶解浸提，侍朋寶等[5]研究發(fā)現(xiàn)，酶解浸提所得棗汁及發(fā)酵酒體均優(yōu)于熱水浸提。眾多研究表明紅棗酒酶解浸提工藝的料液比在1∶3～1∶6（g∶mL），果膠酶添加量0.10%～0.25%，40～50 ℃條件下水解2～5 h。在主發(fā)酵工藝中，酵母接種量為0.20～0.40 g/L，SO2添加量為40～90 mg/L，發(fā)酵溫度為20～25 ℃，發(fā)酵時(shí)間為7 d左右。初始發(fā)酵pH一般調(diào)整在3.5左右，初始糖度調(diào)整為20%～23%。發(fā)酵結(jié)束后，選擇硅土、殼聚糖、皂土等進(jìn)行下膠澄清，可獲得清澈透亮，棗香濃郁，酒精度為9%vol～13%vol的紅棗酒[4，6-11]。

1.2 復(fù)合原料

復(fù)合原料紅棗酒是指通過(guò)運(yùn)用紅棗與其他原料搭配混合發(fā)酵而成的果酒，使其具有紅棗和其他原料的感官風(fēng)味和保健功效，以彌補(bǔ)單一紅棗酒在色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分或保健價(jià)值方面存在的不足和缺陷。目前研究開(kāi)發(fā)的復(fù)合原料與紅棗混合發(fā)酵的制作工藝見(jiàn)表1。

表1 不同復(fù)合原料紅棗酒的發(fā)酵工藝Table 1 Fermentation technology of jujube wine with different compound raw materials

2 不同預(yù)處理對(duì)發(fā)酵紅棗酒品質(zhì)的影響

不同的預(yù)處理方式會(huì)影響棗酒的特性，目前對(duì)原材料的預(yù)處理方式一般是改變它的初始狀態(tài)。紀(jì)慶柱[4]對(duì)紅棗進(jìn)行烘烤處理，使紅棗的棗香味更加濃郁突出，增強(qiáng)棗酒的香氣。CAI W C等[21]將鮮棗進(jìn)行帶棗皮、不帶棗皮和棗汁（將帶棗皮的棗榨汁后，用紗布過(guò)濾得到棗汁）3種不同的預(yù)處理方法，并對(duì)每種預(yù)處理方法以5種不同酵母發(fā)酵的棗酒整體質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，預(yù)處理方法和酵母對(duì)棗酒的質(zhì)量都有影響，且預(yù)處理效果更顯著。其中帶棗皮發(fā)酵的棗酒質(zhì)量最佳，不僅能提高酒的顏色和風(fēng)味質(zhì)量，而且能最大限度地保存棗的生物活性化合物和抗氧化活性。李娜等[22]將駿棗原料分別預(yù)處理為棗漿、棗泥、棗塊和棗汁，除棗汁發(fā)酵酒之外，其他三者酒精度相差不大，皆為12%vol左右；棗漿為原料所得的棗酒色澤品質(zhì)更高，風(fēng)味物質(zhì)中硫化物的含量較低，芳香類(lèi)物質(zhì)的含量較高，滋味品質(zhì)較佳。XU L F等[23]使用不同次數(shù)的脈沖電場(chǎng)（pulsed electric field，PEF）技術(shù)對(duì)棗漿施加影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.5 kV/cm、1 Hz、10次脈沖處理?xiàng)l件有利于酚類(lèi)化合物的提取，尤其是咖啡酸、桑色素和對(duì)羥基苯甲酸，并且通過(guò)50次脈沖預(yù)處理，可溶性固形物提高了10%。此外，PEF預(yù)處理顯著富集了棗酒的花香和果香揮發(fā)物，降低了雜醇油含量。LEE J E等[24]通過(guò)對(duì)棗進(jìn)行兩種不同預(yù)處理（有核和無(wú)核、鮮棗和干棗），結(jié)果發(fā)現(xiàn)棗酒的pH、總酸、a和b值取決于原料的新鮮狀態(tài)，棗酒的感官特性的差異主要是由棗核的存在所決定的，帶棗核形成有利于積極影響的水果香氣和甜味的物質(zhì)，而無(wú)核的棗酒偏向于草香、酸味、苦味物質(zhì)的形成，棗酒的揮發(fā)性成分受干燥過(guò)程影響較大，與果核的存在關(guān)系不大。

3 酵母在紅棗酒發(fā)酵中的應(yīng)用

3.1 單菌發(fā)酵

不同酵母對(duì)所發(fā)酵的酒體會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此選擇合適的酵母菌可以減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生，增加有益成分，改善酒體。鄒波等[25]考察了4種釀酒酵母（BO213、EC1118、FX10和RV002）對(duì)駿棗果酒發(fā)酵的影響，結(jié)果表明，酵母BO213發(fā)酵的棗酒甲醇和總雜醇油含量最低，其質(zhì)量濃度分別為7.52 mg/L和268.6 mg/L，且抗氧化能力最強(qiáng)。賈琪等[26]選用五種酵母菌對(duì)棗酒進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，法國(guó)Laffort F15陳釀型紅葡萄酒酵母發(fā)酵酒中并未檢出異丁醇和甲醇，異戊醇的相對(duì)含量?jī)H為0.063 g/L，總糖含量為7.8 g/L，總酸含量為5.1 g/L，酒精度為8.5%vol，酒香果香縈繞，口感頗佳。郭瞇雪等[27]選擇帝伯仕LA DELICIEUSE活性干酵母（LA-D）、安琪酵母、清香型酒曲和薯曲對(duì)紅棗酒品質(zhì)進(jìn)行研究比較，發(fā)現(xiàn)LA-D酵母發(fā)酵的酒精度、維生素C（vitamin C，VC）含量、總黃酮含量和氨基酸態(tài)氮含量均高于其他三種酵母發(fā)酵酒，總多酚含量?jī)H次于清香型酒曲紅棗發(fā)酵酒，并具有良好的抗氧化活性。

3.2 混菌發(fā)酵

果酒發(fā)酵一般選擇單一型酵母進(jìn)行發(fā)酵，也有使用混合酵母菌發(fā)酵。通過(guò)對(duì)混合菌種發(fā)酵果酒實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，混合菌體發(fā)酵與單菌發(fā)酵的酒體差別較大，混合菌體能更有效的參與酒的發(fā)酵過(guò)程，完成更加復(fù)雜的反應(yīng)?；炀l(fā)酵組獲得的揮發(fā)性香氣成分種類(lèi)更豐富，香氣成分含量更高，功能性成分的含量也增加，有害物質(zhì)減少，使酒體色澤優(yōu)美，香氣醇厚，口感柔和[28-31]。尹曉潔[32]研究發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵的紅棗酒酯類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)和含量高于單一菌種發(fā)酵，并且添加非釀酒酵母能夠降低高級(jí)醇的含量。賈智勇等[33]對(duì)釀酒酵母與非釀酵母的相互作用進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，RV171+H組合型酵母所得棗酒甲醇含量低、黃酮含量高，具有典型發(fā)酵果酒風(fēng)格的棗酒。更多的研究表明，采用非釀酒酵母與釀酒酵母混合發(fā)酵能夠豐富果酒香氣，提高果酒品質(zhì)[34-35]。

3.3 酒曲酵母發(fā)酵

酒曲中所含的微生物種類(lèi)眾多，尤其蘊(yùn)含了大量的扣囊復(fù)膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）和釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。大量研究發(fā)現(xiàn)，扣囊復(fù)膜酵母廣泛存在于各種酒曲中，能產(chǎn)淀粉酶、酸性蛋白酶、β-葡萄糖苷酶，且其所產(chǎn)的酶都具有較高的活性。除此之外，不少研究發(fā)現(xiàn)扣囊復(fù)膜酵母還具有一定的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力，在紅棗酒中應(yīng)用可顯著提升酒體中乙酸乙酯的含量[36]。人們選用酒曲中的酵母對(duì)棗酒進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，由于酒曲中微生物種類(lèi)眾多，在選用前需對(duì)菌種鑒定分類(lèi)。崔夢(mèng)君等[37]從南寧地區(qū)的米酒曲中分離出S.cerevisiae和S.fibuligera酵母菌，并進(jìn)行了紅棗酒制備，結(jié)果表明，紅棗酒中含量較多的氨基酸為脯氨酸和天冬氨酸，平均含量分別為1 857.93 mg/L和771.59 mg/L，呈味氨基酸主要以并甘味和酸味呈味氨基酸為主，占氨基酸總量的68.2%和23.6%。異戊醇和乙酸乙酯為紅棗酒中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，平均相對(duì)含量為33.03%和24.37%。馬佳佳等[38]在鳳窩酒曲中分離鑒定出S.fibuligera和S.cerevisiae，并進(jìn)行紅棗酒發(fā)酵。同樣發(fā)現(xiàn)含量較多的為脯氨酸和天冬氨酸，紅棗酒中甘味和酸味呈味氨基酸含量較多。S.fibuligera為作為酒曲中的優(yōu)勢(shì)菌株，與S.cerevisiae共同發(fā)酵所得棗酒中的氨基酸以脯氨酸和天冬氨酸等非必需氨基酸為主，呈味氨基酸以甘味和酸味為主。從酒曲所分離出的菌種，提高了棗酒中脯氨酸和天冬氨酸等非必需氨基酸的含量，并提升紅棗酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中酯類(lèi)化合物的相對(duì)含量。

4 紅棗酒香氣成分的研究

香氣是評(píng)價(jià)紅棗酒品質(zhì)的重要指標(biāo)，決定著果酒品質(zhì)的好壞，其主要由水果自身保留的香氣成分和發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的芳香物質(zhì)組成，往往給果酒帶來(lái)清新香甜的味道[39]。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法對(duì)果酒的香氣成分進(jìn)行定性檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其香氣成分復(fù)雜，包含各種酯類(lèi)、醇類(lèi)、酸類(lèi)、酚類(lèi)、萜類(lèi)等，它們互相作用，從而呈現(xiàn)出豐富多樣的香氣，其中高級(jí)醇和酯類(lèi)是決定香氣最重要的物質(zhì)[40]。馬騰臻等[41]研究發(fā)現(xiàn)，原料不同，其紅棗酒中揮發(fā)性香氣化合物的種類(lèi)和含量均存在較大差異，其含量最高可達(dá)3 990.40 μg/L、最低為2 600.41 mg/L；其主要的香氣物質(zhì)大體相同，其主體呈香物質(zhì)以花香味和果香味為主，但刺激味道以脂肪味和植物味略強(qiáng)。有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過(guò)程中添加適量磷酸氫二銨或發(fā)酵前用高壓脈沖電場(chǎng)處理紅棗果漿可以增強(qiáng)紅棗酒中的果香和花香風(fēng)味[42-43]。由于單一酵母釀酒酵母的發(fā)酵，其微生物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，往往缺乏風(fēng)味復(fù)雜性和特性[44-45]，混菌發(fā)酵可以產(chǎn)生新的香氣成分，增加其香氣種類(lèi)。非釀酒酵母由于生存能力沒(méi)有釀酒酵母強(qiáng)，因此，非釀酒酵母在發(fā)酵液中的持續(xù)時(shí)間對(duì)增強(qiáng)紅棗發(fā)酵酒的風(fēng)味的復(fù)雜性造成一定的影響。尹曉潔等[42]研究發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵紅棗酒會(huì)產(chǎn)生新的香氣成分，種類(lèi)也有所增加。三種紅棗發(fā)酵酒的揮發(fā)性成分以醇類(lèi)和酯類(lèi)物質(zhì)為主，由于非釀酒酵母對(duì)酒精比較敏感，其產(chǎn)生的醇類(lèi)香氣成分較少，但提高了酯類(lèi)香氣物質(zhì)的形成。原材料的預(yù)處理、酵母菌的選擇以及紅棗品種對(duì)棗酒香氣成分影響較大。

5 結(jié)論與展望

隨著果酒行業(yè)不斷發(fā)展，果酒種類(lèi)不斷增加。紅棗營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，加工和開(kāi)發(fā)潛力巨大。目前，對(duì)紅棗酒研究集中于發(fā)酵工藝，但在棗酒專(zhuān)用酵母的研究不是很多，釀造果酒酵母的選擇仍然以葡萄酒酵母為主，對(duì)于選育棗酒專(zhuān)用酵母有待更深的研究。復(fù)合果酒的開(kāi)發(fā)有利于豐富果酒的種類(lèi)，強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)功效，將會(huì)成為果酒行業(yè)的發(fā)展新趨勢(shì)。對(duì)于釀造過(guò)程中存在的各種問(wèn)題也慢慢得到改善，比如對(duì)于雜醇油、甲醇的控制，香氣物質(zhì)的協(xié)調(diào)，以及對(duì)果酒口感的改善。

隨著人們對(duì)健康生活的追求和向往，消費(fèi)者更青睞于健康飲食，更加關(guān)注產(chǎn)品的保健功能。而紅棗本身就蘊(yùn)含著豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及功效成分，人們也普遍接受棗類(lèi)制品。而紅棗酒的開(kāi)發(fā)加大了紅棗的綜合利用，紅棗酒市場(chǎng)前景廣闊，但市面上紅棗酒并未成為大眾消費(fèi)所關(guān)注，為此需加大宣傳力度，其市面上的純紅棗發(fā)酵酒較少，多為紅棗酒蒸餾酒，使得無(wú)法體現(xiàn)出紅棗酒的特色。目前，有研究者對(duì)紅棗黑化處理領(lǐng)域進(jìn)行探索和研究，黑變紅棗中的氨基酸、多糖、三萜酸和多酚等功效成分的含量較紅棗都有增加，黑棗果實(shí)的香氣成分更加豐富。這也為黑化紅棗酒提供了理論支持和開(kāi)發(fā)新型紅棗酒提供新的思路。另外，到目前為止并未選擇出紅棗酒專(zhuān)用酵母，以及不同紅棗品種對(duì)棗酒品質(zhì)的影響的研究也相對(duì)較少，這也為后續(xù)對(duì)紅棗酒的研究指明了方向。