周 廣 麒， 孫 琳， 張 磊， 劉 會 瑩， 孫 嘉 瑩， 王 越， 吳 鑫 惠， 才 迎

( 大連工業(yè)大學 生物工程學院, 遼寧 大連 116034 )

?

藍莓酒降酸方法的比較

周 廣 麒， 孫 琳， 張 磊， 劉 會 瑩， 孫 嘉 瑩， 王 越， 吳 鑫 惠， 才 迎

( 大連工業(yè)大學 生物工程學院, 遼寧 大連 116034 )

比較了采用殼聚糖、碳酸鈉、殼聚糖和碳酸鈉結合法、碳酸鈣及其復鹽法降低藍莓酒酸度的工藝方法。分別進行降酸實驗，使用HPLC法檢測藍莓酒發(fā)酵過程有機酸的變化。結果表明，碳酸鈣復鹽法降酸的效果最好，當碳酸鈣的質(zhì)量濃度為5 g/L時，采取復鹽法靜置降酸7 d，降酸率達到26.5%。滴定酸8.6 g/L，總糖14 g/L，酒精度9%，pH 3.45，理化指標符合綠色食品標準，酒液中保留花色苷的質(zhì)量分數(shù)為76%。采用液液溶劑萃取法和GC-MS聯(lián)用技術檢測發(fā)現(xiàn)，藍莓酒樣中共有33種香氣成分，其中酸類物質(zhì)9種。

藍莓酒；滴定酸；復鹽法；花色苷

0 引 言

藍莓酒中的有機酸主要包括檸檬酸、酒石酸、乳酸、乙酸和琥珀酸等[1]。這些酸性組分直接影響藍莓酒的感官域味，同時對花色苷等生物活性物質(zhì)具有一定影響[2-3]。藍莓酒中的有機酸主要是由原料帶入的，在發(fā)酵過程中也可以由微生物代謝產(chǎn)生[4]。適量的有機酸能調(diào)節(jié)藍莓酒的口感，還能起到抑制細菌的作用。在國家標準中，葡萄酒和果酒的滴定酸為4～9 g/L，但由于某些藍莓品種酸度較高，所以在釀造時應適度降酸，以提高藍莓酒的適口性。葡萄酒及其他水果酒的降酸方法包括生物降酸法、化學降酸法、物理降酸法和綜合降酸法等[5]，但是有關藍莓酒的降酸研究的文獻較少。對藍莓酒進行降酸處理的特殊性需要兼顧花色苷物質(zhì)。本實驗初步研究了以藍莓殘次果生產(chǎn)藍莓酒在發(fā)酵后期降酸的工藝方法，同時又能減少對花色苷的影響，對釀造優(yōu)質(zhì)藍莓酒提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

藍莓殘次果，品種為北陸、藍豐、都克，大連市某藍莓有限公司提供；酵母菌，大連工業(yè)大學食品發(fā)酵菌種保藏中心提供。

1.2 藍莓酒生產(chǎn)工藝

藍莓果→打漿→加入SO2→加果膠酶→添加釀酒酵母→18 ℃浸漬發(fā)酵7 d→調(diào)整糖度→20～25 ℃發(fā)酵5 d→低溫浸漬發(fā)酵9 d→皮渣分離→轉罐、陳釀→冷凍→過濾→調(diào)配→殺菌→罐裝。

1.3 HPLC法檢測有機酸

1.3.1 試樣處理

取酒樣100 mL，用二氯甲烷萃取3次，將有機相合并，再用無水硫酸鈉脫水處理24 h，濾紙過濾，濾液經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀減壓濃縮后，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾備用。

1.3.2 HPLC的色譜條件

Waters e2695高效液相色譜儀。色譜柱：華譜Unitary 反相色譜柱C18 (4.6 mm×150 mm，5 μm)；體積流量：0.8 mL/min；柱溫：35 ℃；進樣體積：5 μL；檢測波長：210 nm；流動相：V(0.03 mol/L K2HPO4)∶V(甲醇)=98∶2。

1.4 花色苷的測定

采取pH示差法計算酒液中花色苷質(zhì)量濃度。檢測結果以矢車菊素-3-葡萄糖苷計[6]。

ρ=1 000nΔAM/ε

式中：ρ，花色苷質(zhì)量濃度，mg/L；n，稀釋因子；ΔA，稀釋后樣品的吸光度；M，矢車菊素-3-葡萄糖苷摩爾質(zhì)量，449.2 g/mol；ε，矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾吸光系數(shù)，26 900 L/(mol·cm)。

1.5 降酸率的測定

降酸率=(ρ1-ρ2)/ρ1

式中：ρ1、ρ2分別為降酸前后滴定酸的質(zhì)量濃度，g/L。

滴定酸、酒精度和總糖按GB/T 15038—2006的方法測定。

1.6 降酸方法

取3～5只φ18的試管，分別加入20 mL試樣，再分別逐次加入一定量的碳酸鈉、殼聚糖、碳酸鈉+殼聚糖(復合法)、碳酸鈣等，或通過復鹽法形成鈣鹽沉淀。靜置1～7 d，測定其滴定酸。

1.7 GC-MS檢測

取50～100 mL酒樣，分別用二氯甲烷或乙醚萃取，合并有機相后再用無水硫酸鈉脫水處理，然后將濾液減壓濃縮，供GC-MS分析檢測[7]。

2 結果與討論

2.1 藍莓酒發(fā)酵過程中有機酸的變化

果酒釀造時的有機酸來自于原料和酵母代謝變化。在實驗中發(fā)現(xiàn)，藍莓酒的主要有機酸，包括酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸等的變化是相對平穩(wěn)的，如圖1和表1所示。發(fā)酵至中期酸度稍微升高，其中酒石酸含量最多。

圖1 發(fā)酵結束時藍莓酒的高效液相色譜結果

表1 不同發(fā)酵階段藍莓酒中主要有機酸的含量

發(fā)酵結束時，藍莓發(fā)酵液的滴定酸為11.7 g/L，總糖14 g/L，酒精度9%，pH 3.45，理化指標正常。在發(fā)酵階段，所測得的這幾種有機酸的含量變化不大，所以除琥珀酸以外，其他所測有機酸來自于藍莓果。延長儲酒時間可能使滴定酸降低，通過物理或化學或生物學的方法，也可以降低發(fā)酵酒的酸度。本實驗研究針對成熟酒的酸度超標時的處理工藝方法。

幾種有機酸的精密度和回收率檢測結果如表2所示，標準偏差以各有機酸的峰面積計算。由表2可知，4種有機酸的平均RSD為0.050 2%(n=7)，說明該高效液相儀的靈敏度高，重復性好，可用于藍莓酒中有機酸含量的測定。

表2 精密度和加標回收率檢測結果

2.2 降酸方法效果比較

采用殼聚糖(A)、碳酸鈉(B)、殼聚糖和碳酸鈉復合法(C)、碳酸鈣(D)以及碳酸鈣復鹽法(E)降酸，結果見表3。比較5種降酸方法，E組的降酸率最高，為26.5%，A組的降酸率最低，為22.2%。除A組外，B組40 g/L、C組20 g/L、D組和E組的3.0 g/L，均可以使酒液達到指標(滴定酸4～9 g/L)。

殼聚糖對酒液中有機酸的吸附作用為化學吸附[8]。殼聚糖是甲殼質(zhì)脫去N-乙?；难苌?，為天然高分子氨基多糖。脫乙酰度越高，所含氨基的數(shù)目就越多，殼聚糖對有機酸的吸附容量也就越大。碳酸鈉是堿性鹽，與藍莓酒中的有機酸結合，會產(chǎn)生一種復鹽并降低酸度[9]，是一種化學反應。雖然40 g/L碳酸鈉可以使藍莓酒的滴定酸達到標準，但是單獨采用碳酸鈉作為藍莓酒的降酸劑時，感官評分卻不能滿足要求。因此，采取殼聚糖和碳酸鈉復合法，既能減少化學試劑用量又能達到良好的降酸效果，改善藍莓酒的品質(zhì)。

隨著碳酸鈣含量的增加，藍莓酒中的滴定酸呈不斷下降趨勢，其原因大致為碳酸鈣與酒石酸作用生成酒石酸鈣，酒石酸鈣加熱不易溶解；碳酸鈣與檸檬酸作用生成針狀晶體——檸檬酸鈣，在酒中溶解度很小[10]。酒石酸鈣和檸檬酸鈣都屬于微溶性鈣鹽，經(jīng)過濾即可除去。

表3 幾種降酸方法的效果

碳酸鈣與蘋果酸作用生成方塊形、片狀晶體，溶解度較大，屬于可溶性鈣鹽。但所形成的鈣鹽影響酒的口感，故不建議采用。若采用復鹽法，即先將少量酒液與碳酸鈣混合，使鈣離子濃度達到一次性處理時數(shù)倍，因為酒石酸和蘋果酸在藍莓酒中主要以酸根離子的形式存在，這樣就會有利于鈣鹽的形成和沉淀，也降低了最終鈣離子和有機酸的濃度。而直接用碳酸鈣一次性降酸，只除去了酒石酸，且形成了不穩(wěn)定的鈣離子。因此，復鹽法的降酸效果更好。

實驗中還發(fā)現(xiàn)，采用復鹽法來降酸，不僅降酸效果好，而且花色苷的損失也最小?；ㄇ嗨氐姆€(wěn)定性受光照、溫度、金屬離子、氧化還原劑以及本身的結構特點等多種因素的影響?；ㄉ张cAl3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+等金屬離子可以形成配位化合物，從而使其含量發(fā)生變化[11]。

2.3 GC-MS檢測藍莓酒的香氣成分

采用液液溶劑萃取法和GC-MS聯(lián)用技術，在藍莓酒樣中共檢測出33種香氣成分，這些藍莓酒香氣成分主要有醇類8種、酯類7種、酸類9種、烷類5種、酚類3種、醛類1種，平均占總峰面積達72.3%。其中酸類物質(zhì)相對質(zhì)量分數(shù)為8.5%，各種酸的相對質(zhì)量分數(shù)見表4。

表4 GC-MS檢測藍莓酒中酸類物質(zhì)的相對質(zhì)量分數(shù)

Tab.4 The relative contents of acids in blueberry wine detected by GC-MS

化合物名稱分子式w/%9-癸烯酸C10H18O21．0991-己酸C6H12O20．465丁酸C4H8O20．237辛酸C8H16O20．795苯甲酸C7H6O20．7414-羥基丁酸C4H8O30．756丁香酸C9H10O50．597對羥基苯乙酸C8H8O30．371乙酸C2H4O22．884

嚴紅光等[12]在兔眼藍莓品種釀造的藍莓酒中共鑒定出29種香氣成分，其中酸類為兩種，分析認為是由于酯化作用使酸減少。蓋禹含等[13]在北陸藍莓釀造的酒中共檢測出76種香氣成分，其中酸類為6種，對香氣有一定貢獻。藍莓品種差異是酸含量不同的重要原因，加工方式尤其是發(fā)酵過程又會使酸類發(fā)生變化。對比文獻報道，降酸對藍莓酒的香氣組分中的風味物質(zhì)揮發(fā)性酸影響不大。

3 結 論

殼聚糖、碳酸鈉、碳酸鈣都可以起到降酸的作用，但有的或降酸效果不明顯，或影響藍莓酒色澤、香氣和口感。相比之下，采用復鹽法來降酸，不僅降酸效果好，對花色苷的損失較小，同時色澤、香氣、口感等都符合相應的感官標準，這方面不同的研究對象結果有所差別[14]。藍莓酒是多價膠體混合溶液，有機酸產(chǎn)生的原因雖然得到公認，但在釀造中影響其變化的因素卻很復雜。在藍莓酒釀造以及需要降酸的時候，尤其應兼顧生理活性物質(zhì)花青素的得失。本實驗初步尋找到一種在降酸的同時減少花色苷損失的方法，有待于深入研討。

[1] YOUSEF G G, BROWN A F, FUNAKOSHI Y, et al. Efficient quantification of the health-relevant anthocyanin and phenolic acid profiles in commercial cultivars and breeding selections of blueberries (Vacciniumspp.)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(20): 4806-4815.

[2] ROUTRAY W, ORSAT V. Blueberries and their anthocyanins: factors affecting biosynthesis and properties[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2011, 10(6): 303-320.

[3] OANCEA S, STOIA M, COMAN D. Effects of extraction conditions on bioactive anthocyanin content ofVacciniumcorymbosumin the perspective of food applications[J]. Procedia Engineering, 2012, 42: 489-495.[4] 陳祖滿.藍莓酒發(fā)酵過程中主要成分變化規(guī)律研究[J].中國釀造,2014,33(2):93-96.

[5] 康孟利,凌建剛,林旭東.果酒降酸方法的應用研究進展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(24):25-30.

[6] 孫婧超,劉玉田,趙玉平,等.pH示差法測定藍莓酒中花色苷條件的優(yōu)化[J].中國釀造,2011(11):171-174.

[7] 許喜林,朱玲,邊金勇,等.荔枝果酒香氣成分的研究[J].釀酒科技,2009,22(8):52-54.

[8] 席超,張贊,閆振華,等.殼聚糖澄清蘋果酒的工藝優(yōu)化及其效果評價[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2010(4):126-129.

[9] 靳玉正.比較不同的碳酸鹽在葡萄酒中的應用[J].中外葡萄與葡萄酒,1997(1):36-37.

[10] 丁杰.樹莓酒不同降酸工藝研究[J].安徽農(nóng)學通報,2009,15(17):198-232.

[11] 李穎暢,孟憲軍,周艷.金屬離子和食品添加劑對藍莓花色苷穩(wěn)定性的影響[J].食品科學,2009,30(9):80-83.

[12] 嚴紅光,張文華,丁之恩.兔眼藍莓果汁果酒香氣成分GC-MS分析[J].釀酒科技,2013(7):101-104.

[13] 蓋禹含,辛秀蘭,楊國偉,等.不同酵母發(fā)酵的藍莓酒香氣成分GC-MS分析[J].食品科學,2010,31(4):171-174.

[14] 楊少海.化學降酸對葡萄酒感官質(zhì)量的影響[J].中外葡萄與葡萄酒,2002(4):63-64.

劉金鵬,秦艷霞,俞志敏,王偉.響應面法優(yōu)化藍莓啤酒釀制工藝[J].大連工業(yè)大學學報,2016,35(5):420-423.

Comparison of acid-reducing methods for blueberry wine

ZHOU Guangqi, SUN Lin, ZHANG Lei, LIU Huiying, SUN Jiaying, WANG Yue, WU Xinhui, CAI Ying

( School of Biological Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China )

The methods of chitosan, sodium carbonate, chitosan in combination with sodium carbonate, calcium carbonate and double-salt were compared to reduce the acidity of the blueberry wine. Deacidification tests were carried out respectively to detect the changes of organic acids in blueberry wine on fermentation process by HPLC. The results showed that the best effect was deacidification by calcium carbonate and double-salt method when the mass concentration of calcium carbonate was 5 g/L and static deacidification time was 7 d. Under the condition, deacidification rate could reach to 26.5%. Physical and chemical indicators were total acidity of 8.6 g/L, total sugar of 14 g/L, alcohol of 9%, pH of 3.45, in accordance with the standards of green food wine. The content of anthocyanins in wine remained 76%. Thirty three kinds of aroma components including nine kinds of acids substances in the blueberry wine sample were detected by liquid-liquid solvent extraction and GC-MS.

blueberry wine; total acidity; double-salt method; anthocyanins

2015-04-07.

遼寧省高校創(chuàng)新團隊支持計劃項目(LN2012011).

周廣麒(1957-)，男，教授，E-mail: dlzgq@126.com.

TS262.7

A

1674-1404(2016)06-0416-04

ZHOU Guangqi, SUN Lin, ZHANG Lei, LIU Huiying, SUN Jiaying, WANG Yue, WU Xinhui, CAI Ying. Comparison of acid-reducing methods of blueberry wine[J]. Journal of Dalian Polytechnic University, 2016, 35(6): 416-419.