張寶香，秦紅艷，劉迎雪，楊義明，范書田，王振興，趙 瀅，艾 軍

（中國農業(yè)科學院特產研究所，吉林長春130122）

軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒工藝優(yōu)化及成分分析

張寶香，秦紅艷，劉迎雪，楊義明，范書田，王振興，趙 瀅，艾 軍

（中國農業(yè)科學院特產研究所，吉林長春130122）

以軟棗獼猴桃品種“豐綠”為原料，進行發(fā)酵原酒，通過單因素試驗和正交試驗對軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵條件進行優(yōu)化，確定軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵最佳工藝條件，并對發(fā)酵酒總酸、維生素C、氨基酸、總黃酮及8種無機元素進行檢測分析，結果表明，適宜菌種為“左山一”酵母菌株，最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為醪液初始糖度為20%，酵母菌液接種量4.0%，發(fā)酵溫度27℃；軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒中含有較高的Vc和黃酮類成分，以及配比較合理的微量元素和氨基酸，保持了產品營養(yǎng)物質的利用率。

軟棗獼猴桃； 全漿； 發(fā)酵； 工藝； 成分

軟棗獼猴桃〔Actinidia arguta(Sieb.et Zuce.)Plance ex miq.〕，別名軟棗子，屬大藤本植物。軟棗獼猴桃樹種抗病蟲害能力強，果實無任何污染，是理想的綠色營養(yǎng)保健食品，成熟果實可帶皮食用，是當今新興水果之一[1]。

軟棗獼猴桃是具有高營養(yǎng)價值的水果，富含蛋白質、脂肪、維生素C、維生素B、維生素D、碳水化合物及18種氨基酸；此外，還含有鈣、磷、鐵、鉀、鎂、硫、鈉、碘、鋅等多種礦物質元素，同時含有蛋白質水解酶、超氧化物歧化酶、單寧、類脂、粗纖維、果膠及類胡蘿卜素等營養(yǎng)物質[2]。近年研究表明[3]：軟棗獼猴桃具有抗腫瘤、抗病毒、抗脂質過氧化、抗突變、降血脂及提高免疫力等多種藥理作用，同時具有防治白內障、心血管疾病、陽痿，解除緊張疲勞、促進胎兒發(fā)育等生理功能。另據(jù)報道[4]：水和乙醇等低級醇有機溶劑混合物的獼猴桃粗提物用于預防、治療和改善脫發(fā)癥和脂溢性皮膚病，效果顯著。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

軟棗獼猴桃鮮果：采自中國農業(yè)科學院特產研究所軟棗獼猴桃資源圃園，品種“豐綠”，充分成熟；酵母菌：來自中國農業(yè)科學院特產研究所野生果樹研究室特產品加工研究課題組分離純化培養(yǎng)的“左山一”優(yōu)勢酵母菌株（簡稱“左山一”酵母菌株）；安琪酵母菌RV171、CEC01、BV818、ADT、OFD。

耗材：白砂糖（市售一級）；果膠酶（食品級）；焦亞硫酸鉀（食品級）；氫氧化鈉（AR級）；維生素C標品；2,6-二氯靛酚（AR級）；草酸（AR級）；17種L-氨基酸混合標準品，日本W(wǎng)ako公司制造；濃硝酸（GR級，北京化學試劑研究所）；K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu標準溶液(1000 mg/L，國家標準物質中心）。

儀器設備：ZHJH-C2109B超凈工作臺，上海智城儀器設備公司；PAL-1數(shù)顯糖度計，日本ATAGO公司；MS204S電子分析天平，瑞士梅特勒-托利多公司；L-8900型氨基酸自動分析儀，日本日立公司；Milli-Q Advantage A1超純水器；ZEEnit700型原子吸收光譜儀 德國耶拿公司；微波消解儀，美國利曼公司；紫外可見分光光度計，Modeesoo SSI公司。

1.2 全漿發(fā)酵酒工藝優(yōu)化

1.2.1 工藝流程

實驗采用工藝流程如下：

軟棗獼猴桃成熟鮮果→挑選→破碎（加入焦亞硫酸鉀）→稱重→下膠（加入果膠酶）→一次發(fā)酵（加入果酒酵母）→榨酒除渣→糖度調整（加入白砂糖）→二次發(fā)酵→下膠澄清（加入皂土）→陳釀→冷凍→過濾→原酒

1.2.2 操作要點

鮮果挑選：制酒的軟棗獼猴桃鮮果采收前2～3 d未經(jīng)雨淋，并保證采收時果實充分成熟、多汁、含糖量高、皮薄，總酸、果膠和單寧含量均較低；多數(shù)軟棗獼猴桃果實成熟期不一致，成熟后易脫落，給加工帶來不便。中國農業(yè)科學院特產研究所培育審定的品種“豐綠”[5]具有掛果時間長，成熟度基本保持一致，無病蟲果，爛果和變質果少，適于作加工原料，也是本次實驗研究的主要試材。

破碎、稱重：用破碎機或人工破碎，使汁液充分滲出，并測定此時汁液中含糖量（折光儀測定值）和果漿重量，此時果漿含糖量均在15%以上，同時按30 mg/L(約0.03 mL/L加入亞硫酸）。

下膠：果膠酶添加量0.1%～1.0%（酶活力為1330 U/g），pH4.0～6.0，溫度20～30 ℃。

一次發(fā)酵：果漿加入發(fā)酵罐，加入量不超過發(fā)酵罐容積的70%，加入活化后的果酒酵母，攪拌均勻，發(fā)酵溫度在20℃左右，2～4 d時處于發(fā)酵旺盛期，產生大量CO2，醪液翻騰，使果皮、果渣等不溶性物質上浮，每天需攪拌1～2次，一方面降低發(fā)酵溫度，另一方面防止發(fā)酵旺盛時醪液溢出；發(fā)酵至第7天時1次發(fā)酵基本結束。

榨酒除渣：用機械壓榨或人工除渣法除去發(fā)酵醪液中的果渣，得到發(fā)酵汁液，按終止發(fā)酵酒精度15%vol添加白砂糖，充分融化繼續(xù)二次發(fā)酵，經(jīng)12～15 d發(fā)酵殘?zhí)遣辉俳档?，發(fā)酵終止，進入陳釀期。

下膠澄清：按5 g/L量使用皂土將發(fā)酵原酒下膠澄清，首先需用70～80℃水將皂土充分攪拌至勻漿狀，溫度降至20℃以下時加入發(fā)酵原酒中，并充分攪拌均勻，待酒液澄清后作倒酒處理，除去罐底殘渣。

陳釀：經(jīng)下膠澄清的原酒置于15℃以下溫度下密閉放置60 d左右進行陳釀。

冷凍：經(jīng)陳釀的原酒最好經(jīng)-10℃以下低溫冷凍，以除去部分大分子顆粒物質，同時殺死殘活的酵母菌，使酒質柔和。

過濾：采用硅藻土過濾器過濾，進一步除去殘存的大顆粒果膠、淀粉等物質使發(fā)酵原酒更加澄清，提高酒質。

2 結果與分析

2.1 優(yōu)勢酵母菌菌種選擇

釀酒酵母菌種的選用是酒釀造工藝的核心要素，發(fā)酵過程中，將原料中各種潛在的優(yōu)良品質在發(fā)酵酒中充分體現(xiàn)出來，對發(fā)酵酒的酒體風味和酒質有直接影響。研究表明[6]，對于相同發(fā)酵基質，不同酵母菌種，對糖、酸、溫度等耐受能力不同，發(fā)酵過程中產生的次級代謝物的種類和比例也各不相同，使得酒體風味和香氣差異很大。李景明等[7]研究了不同酵母發(fā)酵的赤霞珠干紅葡萄酒香氣成分，發(fā)現(xiàn)不同酵母發(fā)酵葡萄酒中的香氣成分種類差別微小，而含量差別明顯。

本試驗從“左山一”酵母菌株、安琪酵母菌RV171、CEC01、BV818、ADT、OFD共6種酵母菌種中選擇軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵的優(yōu)勢菌種。

酵母菌株篩選試驗采用小容器發(fā)酵，發(fā)酵容器為5 L的玻璃三角瓶，果實破碎，測定醪液可溶性固形物含量，稱取蔗糖加至可溶性固形物為20.0%，加入食品級亞硫酸(濃度為6.0%)，按照50 mg/L的濃度添加，攪勻，分別量取3.0 L醪液于6個玻璃發(fā)酵瓶中，“左山一”菌株活化液按4%添加，其余5種安琪酵母菌分別按RV171、CEC01、BV818、ADT、OFD順序稱取酵母菌干粉各0.90 g（以300 mg/L的濃度添加），30℃溫水活化30 min，轉入各發(fā)酵瓶中，維持發(fā)酵溫度在20～25℃范圍內。發(fā)酵過程中，每24 h測定發(fā)酵醪液的殘?zhí)?，至?天檢測酒精度和殘?zhí)?。?記錄3 d、5 d和7 d取樣測得固形物含量及第7天酒精含量。優(yōu)勢菌種的選擇見表1。

表1 優(yōu)勢菌種選擇

由表1可知，各酵母菌株對醪液中總糖含量影響有所不同，但總體變化趨勢一致，糖含量持續(xù)降低直到逐漸趨于穩(wěn)定。發(fā)酵前3 d“左山一”菌株、RV171、BV818酵母菌啟動發(fā)酵時間較短，糖含量減少較快；CEC01酵母菌前期發(fā)酵緩慢，3 d后糖含量直線下降，ADT酵母菌在整個發(fā)酵過程中發(fā)酵速率較慢，醪液糖含量最高。發(fā)酵結束時，各酵母菌醪液總糖含量差異較小，“左山一”、RV171、CEC01、BV818、ADT、OFD酵母菌釀造的原酒含糖量分別為4.9%、7.6%、5.1%、8.1%、6.8%、6.5%、6.8%，“左山一”和安琪CEC01酵母菌酒精發(fā)酵最徹底，原酒含糖量最低，可作為優(yōu)質釀酒酵母。

2.2 初始糖度對酒精發(fā)酵的影響

在軟棗獼猴桃漿液中加入一定量的白砂糖，使醪液含糖量分別為15%、20%、25%、30%，向其中加入4%已活化的“左山一”酵母菌液，在25℃下培養(yǎng)，每24 h測定發(fā)酵液的酒精度。初始糖度對酒精發(fā)酵的影響見表2。

表2 初始糖度對酒精發(fā)酵的影響 (%vol)

24 h內屬發(fā)酵前期，酵母細胞在發(fā)酵醪中主要進行繁殖，發(fā)酵作用不強，只產生少量的酒精和二氧化碳，24 h后進入主發(fā)酵期，酵母細胞大量形成并基本停止繁殖，酒精含量逐漸增加，是酒精的主要生成期；發(fā)酵后期（7 d以后）酒精生成比較平緩；發(fā)酵前期酒精度隨糖度增加而上升，主發(fā)酵期糖度超過25%時，發(fā)酵比較緩慢，并且后期酒精度明顯低于20%含糖量，發(fā)酵不徹底，殘?zhí)呛枯^高。

2.3 酵母菌接種量對酒精發(fā)酵的影響

在含糖量20%的軟棗獼猴桃醪液中，添加3%～5%的“左山一”酵母液，在25℃下發(fā)酵培養(yǎng)，每24 h檢測酒精度含量。酵母接種量對酒精發(fā)酵的影響見表3。

表3 酵母接種量對酒精發(fā)酵的影響 (%vol)

由表3可以看出，在其他條件相同情況下，酵母菌接種量越大，發(fā)酵越快，產酒率越高，但綜合考慮發(fā)酵過程中發(fā)酵速度太快影響產品品質，確定適合的酵母接種量為4%。

2.4 溫度對酒精發(fā)酵的影響

在初始糖度20%的軟棗獼猴桃醪液中接入4%的“左山一”酵母發(fā)酵液，分別在20℃、25℃、30℃下培養(yǎng)，每隔24 h測定發(fā)酵液的酒精含量。溫度對酒精發(fā)酵的影響見表4。

表4 溫度對酒精發(fā)酵的影響 (%vol)

由表4可看出，發(fā)酵溫度在25℃時，酵母菌發(fā)酵速度和產酒量較快，發(fā)酵徹底終產物殘?zhí)勤吔诹恪?/p>

2.5 酒精發(fā)酵條件的正交試驗優(yōu)化

在單因素試驗基礎上，設定軟棗獼猴桃醪液初始糖度、酵母菌接種量、發(fā)酵溫度3個因素，每個因素各選取3個水平，按L9(33)正交試驗，發(fā)酵時間為192 h。以發(fā)酵酒精度作為參考指標，因素水平表見表5，正交試驗結果見表6。

表5 酒精發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗因素水平

由表6可知，影響CEC01酵母菌對軟棗獼猴桃醪液酒精發(fā)酵的各因素主次關系為C＞A＞B，理論最優(yōu)發(fā)酵條件組合為A2B2C3，因此確定酒精發(fā)酵條件為：醪液初始糖度為20%，酵母菌液接種量4.0%，發(fā)酵溫度27℃。實際生產中軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵基質中有香氣成分浸出情況，可以適當降低發(fā)酵溫度。

3 鮮果和全漿發(fā)酵酒成分分析

3.1 分析方法

表6 酒精發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗結果

采用滴定法測定果實和原酒中總酸含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測定果實和原酒中維生素C含量；采用氨基酸全自動分析儀測定果實和原酒中氨基酸含量；采用原子吸收分光光度法測定果實和原酒中無機元素含量；采用紫外分光光度法測定軟棗獼猴桃鮮果及其發(fā)酵酒中總黃酮含量。

3.2 結果與分析

3.2.1 總酸、Vc及無機元素含量（見表7）

由表7可以看出，軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒中總酸由原果的1.38 mg/kg降至1.20 mg/L，降低了13%，主要是由于軟棗獼猴桃中的酸類物質主要是蘋果酸和檸檬酸，在酒精發(fā)酵過程中經(jīng)歷蘋果酸-乳酸發(fā)酵轉化，以及在陳釀期的酯類物質生成，使得軟棗獼猴桃酒總酸含量降低，提高獼猴桃酒的適口性；軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒中Vc占鮮果中含量的40%，Vc是軟棗獼猴桃主要有效成分，結果表明，采用此發(fā)酵工藝，能夠一定程度控制Vc被氧化，使得軟棗獼猴桃酒仍保持較高的Vc含量，進而起到抗氧化、提高機體免疫力、預防貧血和防癌等營養(yǎng)保健作用[3，8]；軟棗獼猴桃鮮果和發(fā)酵原酒中均有較高含量的人體所需的常量元素（日食量在100 mg以上）K、Ca、Mg和Na，其中K、Mg在鮮果經(jīng)酒精發(fā)酵后的原酒浸出率較高；同時含有較高含量的微量元素Zn、Fe、Mn 、Cu，其中前3種元素浸出率均在45%以上。軟棗獼猴桃發(fā)酵酒具有與鮮果一樣的維持人體正常生理機能和補充人體微量元素的作用，屬新一代綠色營養(yǎng)保健食品。

表7 總酸、VC及無機元素含量

3.2.2 軟棗獼猴桃鮮果與全漿發(fā)酵酒總黃酮含量比較

黃酮類化合物是軟棗獼猴桃中主要活性成分之一，軟棗獼猴桃黃酮類化合物具有抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、預防心腦血管疾病、保肝護肝以及提高機體免疫力等生理功能[9]和清除DPPH自由基的能力[10]?？傸S酮含量分析測定結果見表8。

表8 總黃酮含量分析

測定結果：由于軟棗獼猴桃鮮果中具有較高含量的黃酮活性成分，提高了其營養(yǎng)價值，同時提高了全漿發(fā)酵酒中總黃酮的含量，明顯高于同類型葡萄酒張裕黃金冰谷（威代爾）1320.03 mg/L。

3.2.3 軟棗獼猴桃鮮果與發(fā)酵原酒氨基酸含量比較

氨基酸是組成蛋白質的基本單位，蛋白質在機體內的消化和吸收是通過氨基酸來完成的。此外，氨基酸在人體內起到平衡氮的作用；氨基酸分解代謝所產生的α-酮酸，隨著不同特性，循糖或脂的代謝途徑進行代謝。α-酮酸可再合成新的氨基酸，或轉變?yōu)樘腔蛑荆蜻M入三羧循環(huán)氧化分解成CO2和H2O，并放出能量。氨基酸具有維持人體正常生理機能，提高人體免疫力。

采用日立L-8900全自動氨基酸分析儀對軟棗獼猴桃鮮果和原酒進行氨基酸含量檢測，結果見表9。

由表9可以看出，軟棗獼猴桃鮮果及全漿發(fā)酵酒中含有18種氨基酸，其中有8種為人體必需的氨基酸，分別為蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和色氨酸。賴氨酸屬禾谷類第一限制性氨基酸，在軟棗獼猴桃鮮果中含量和全漿發(fā)酵酒中轉化率均較高，能夠補充人體中賴氨酸的不足，提高機體免疫力和提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能；組氨酸和精氨酸是8種必需氨基酸之外的兒童必需氨基酸，而且精氨酸含量較高；蛋氨酸+色氨酸是軟棗獼猴桃中第一限制性氨基酸；軟棗獼猴桃鮮果E/N=0.40，E/T=0.28，軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵酒各種氨基酸得率在50%以下，總氨基酸得率在20%～25%，但是E/N=0.50，E/T=0.33，與WHO/FAO提出的參考蛋白模式E/N=0.6，E/T=0.4比較接近，氨基酸配比更加合理化，提高產品營養(yǎng)物質的利用率。

表9 氨基酸含量分析

4 結論

4.1 軟棗獼猴桃全漿發(fā)酵適宜菌種為“左山一”酵母菌株和CEC01酵母菌，最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為醪液初始糖度為20%，酵母菌液接種量4.0%，發(fā)酵溫度27℃。

4.2 通過對軟棗獼猴桃發(fā)酵原酒和鮮果中酸度、維生素C含量、總黃酮、氨基酸及10種人體所需常量和微量元素含量測定分析比較，軟棗獼猴桃鮮果經(jīng)酒精發(fā)酵后能較大程度保留其中營養(yǎng)成分，營養(yǎng)成分流失較少，可作為新興純綠色營養(yǎng)食品進行推廣。

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Optimization of the Production Technology of Whole-Pulp Hardy Kiwi Wine and Analysis of Its Components

ZHANG Baoxiang,QIN Hongyan,LIU Yingxue,YANG Yiming,FAN Shutian,WANG Zhenxing,ZHAO Ying and AI Jun
(Institute of Special Animal and Plant Sciences,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changchun,Jilin 130122,China)

In this study,Fenglü hardy kiwi was used as raw materials to produce wine.The whole-pulp fermentation conditions of hardy kiwi were optimized by single factor test and orthogonal test as follows:yeast strain Zuoshanyi was used,the initial sugar content of mash was 20%,the inoculating quantity of yeast liquid was 4.0%,and fermentation temperature was at27℃.Besides,total acids,vitamin C,amino acids,total flavonoids and 8 kinds of inorganic elements in the fermented wine were detected and analyzed.The results showed that,the fermented wine had high content of vitamin C and total flavonoids and rational proportioning of trace elements and amino acids,and the utilization rate of nutrients was well maintained.

hardy kiwi;whole pulp;fermentation;technology;components

TS262.7；TS261.4；TS261.7

A

1001-9286（2017）07-0065-05

10.13746/j.njkj2017072

吉林省科技發(fā)展計劃項目（20140204034NY）。

2017-03-31

張寶香（1968-），女，吉林梨樹人，副研究員，本科，主要從事特產品貯藏與加工研究，E-mail：zbx0319@126.com。

艾軍，E-mail：aijun1005@163.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-05-25；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170525.1043.001.html。