馬艷蕊，姚旖旎，孟 園，李學(xué)震，劉光鵬，初 樂(lè)，程 亮，趙 巖*

（1.中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究所，山東濟(jì)南 250220；2.威海職業(yè)學(xué)院(威海市技術(shù)學(xué)院)，山東威海 264200）

無(wú)花果（Ficus caricaLinn.）是?？啤㈤艑僦参?，又被稱為映日果、奶漿果等[1]，是世界上最古老的栽培果樹之一，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。無(wú)花果中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，除膳食纖維、含氮物質(zhì)外，還含有鈣、鎂、鐵、磷、鋅、鉀等礦物質(zhì)及多種維生素，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有清熱生津、健脾開胃、解毒消腫等功效，被譽(yù)為“21 世紀(jì)人類健康的守護(hù)神”[2-5]。但由于無(wú)花果在常溫下易變質(zhì)腐爛、極不耐儲(chǔ)存，使其價(jià)值大打折扣，因此通過(guò)精深加工開發(fā)無(wú)花果相關(guān)產(chǎn)品來(lái)增加其商品價(jià)值，延長(zhǎng)貨架期，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[6]。

當(dāng)前，無(wú)花果常被加工成果脯、蜜餞、果干等產(chǎn)品。隨著消費(fèi)者在食品風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方面的新追求，以無(wú)花果為原料制作而成的果醋、果酒等產(chǎn)品也開始出現(xiàn)在市場(chǎng)上[7]。以無(wú)花果釀造果酒，既能豐富無(wú)花果的產(chǎn)品種類，也能延長(zhǎng)無(wú)花果的貨架期，提高無(wú)花果的附加值[8-11]。然而，由于無(wú)花果中果膠含量很高，在果酒釀制過(guò)程中常加入果膠酶來(lái)提高出汁率并使酒液澄清[12]，果膠酶能水解果膠中的甲酯基進(jìn)而釋放出甲醇[13]，甲醇是一種有毒的液體，會(huì)損害中樞神經(jīng)和視覺(jué)神經(jīng)，因此對(duì)無(wú)花果酒中的甲醇含量進(jìn)行調(diào)控尤為關(guān)鍵[14]。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外果膠酶生產(chǎn)廠家眾多，果酒生產(chǎn)過(guò)程中使用的果膠酶制劑也不盡相同，諾維信和德國(guó)AB 公司作為酶制劑行業(yè)的龍頭企業(yè)，其生產(chǎn)的果膠酶在全球范圍內(nèi)廣泛使用，以諾維信和德國(guó)AB 公司生產(chǎn)的市場(chǎng)上普遍使用的果膠酶型號(hào)進(jìn)行酶解實(shí)驗(yàn)具有一定的代表性。本文擬采用4 種不同的果膠酶酶制劑對(duì)無(wú)花果進(jìn)行處理并取汁發(fā)酵，優(yōu)選出產(chǎn)甲醇最低的酶制劑品種，進(jìn)而通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)工藝對(duì)無(wú)花果汁進(jìn)行濃縮，以濃縮后的無(wú)花果汁進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，檢測(cè)不同濃縮程度下無(wú)花果酒中的甲醇含量，明確甲醇含量同無(wú)花果汁濃縮程度間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)無(wú)花果酒中甲醇含量的調(diào)控，對(duì)無(wú)花果酒的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

青皮無(wú)花果，產(chǎn)地山東，2021 年10 月份采摘；釀酒酵母BV818（Saccharomyces cerevisiae），購(gòu)自安琪酵母股份有限公司；白砂糖，食品級(jí)，純度＞99.8%，廣西博慶食品有限公司；果漿酶YieldMASH（簡(jiǎn)稱果漿酶YM）、果漿酶YieldMASH X（簡(jiǎn)稱果漿酶YME）、果膠酶BE XXL（簡(jiǎn)稱果膠酶XXL），均購(gòu)自諾維信（中國(guó)）生物技術(shù)有限公司；果膠酶ROHAVIN Flash（簡(jiǎn)稱果膠酶RF），購(gòu)自德國(guó)AB 酶制劑公司。

SW-CJ-2FD 超凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；BSC-150 恒溫培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；NF6000-2 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海申生科技有限公司；酒度計(jì)，衡水市博衡儀器儀表有限公司；阿貝折光儀，上海力辰儀器科技有限公司；氣相色譜儀，日本島津公司；電熱套，濟(jì)南歐萊博科學(xué)儀器有限公司；Stephan-UM5 破碎機(jī)，德國(guó)斯蒂芬公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 無(wú)花果酒制作工藝

無(wú)花果→破碎→酶解→榨汁→調(diào)整糖、酸→濃縮→發(fā)酵→成品。

1.2.2 果膠酶的優(yōu)選

無(wú)花果清洗后使用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，分別加入0.1‰的果漿酶YM、果漿酶YME、果膠酶XXL、果膠酶RF，于50 ℃水浴鍋中酶解1 h，酶解后用濾布進(jìn)行壓榨取汁。用阿貝折光儀測(cè)定無(wú)花果汁的可溶性固形物含量，統(tǒng)一用白砂糖調(diào)可溶性固形物至23°Brix。測(cè)定無(wú)花果汁的pH，用檸檬酸調(diào)至pH=3.5。按0.2‰稱取釀酒酵母BV818，并于10 倍體積的30 ℃溫水中活化15 min，隨后加入相同體積的無(wú)花果汁繼續(xù)活化15 min，將活化好的釀酒酵母接入無(wú)花果汁中，于22 ℃恒溫培養(yǎng)箱中厭氧發(fā)酵，每隔12 h 稱量無(wú)花果酒質(zhì)量，計(jì)算兩次質(zhì)量差值即為CO2產(chǎn)生量[15]，直至CO2產(chǎn)生量小于0.5 g，發(fā)酵結(jié)束。每種條件3 個(gè)平行樣。

1.2.3 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮對(duì)甲醇含量的影響

無(wú)花果清洗后使用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，加入0.1‰上述優(yōu)選出的果膠酶，于50 ℃水浴鍋中酶解1 h，酶解后用濾布進(jìn)行壓榨取汁。用阿貝折光儀測(cè)定無(wú)花果汁的初始可溶性固形物含量，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮時(shí)間將無(wú)花果汁的可溶性固形物含量分別提升1、2、3°Brix，隨后統(tǒng)一用白砂糖調(diào)可溶性固形物到23°Brix。測(cè)定無(wú)花果汁的pH，用檸檬酸調(diào)至pH=3.5。按0.2‰稱取釀酒酵母BV818，并于10 倍體積的30 ℃溫水中活化15 min，隨后加入相同體積的無(wú)花果汁繼續(xù)活化15 min，將活化好的釀酒酵母接入無(wú)花果汁中，于22 ℃恒溫培養(yǎng)箱中厭氧發(fā)酵，每隔12 h 稱重?zé)o花果酒的質(zhì)量，計(jì)算兩次稱量的質(zhì)量差值即CO2失質(zhì)量，直至失質(zhì)量小于0.5 g，發(fā)酵結(jié)束。每種條件三個(gè)平行樣。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 總酸

參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 12456—2021。

1.3.2 出汁率

無(wú)花果出汁率計(jì)算公式見式（1）。

式中，C為無(wú)花果出汁率,%；m0為無(wú)花果初始質(zhì)量，g；m1為無(wú)花果渣的質(zhì)量，g。

1.3.3 甲醇

采用氣相色譜法對(duì)無(wú)花果酒中的甲醇含量進(jìn)行測(cè)定[16]。

（1）色譜條件

檢測(cè)器溫度300 ℃，進(jìn)樣口溫度220 ℃，空氣流量400 mL/min，氫氣流量30 mL/min，尾吹氣流量25 mL/min，進(jìn)樣量1 μL，分流比50∶1；柱箱升溫程序：初始溫度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min 的速率升至70 ℃，然后以20 ℃/min 速率升至220 ℃，保持5 min，樣品分析時(shí)間為21.5 min。每個(gè)待測(cè)樣品平行測(cè)定3 次，外標(biāo)法定量，以保留時(shí)間定性。

（2）工作曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液3.20 g，用60%乙醇溶液定容至10 mL。用60%乙醇經(jīng)過(guò)一系列稀釋得到濃度分別為0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、16.00 mg/mL 的甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。測(cè)定不同含量甲醇的標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到濃度和峰面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進(jìn)行處理，采用Origin 2019 進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 果膠酶酶制劑的優(yōu)化

經(jīng)不同果膠酶處理后無(wú)花果的出汁率及最終甲醇含量如圖1 所示。

圖1 不同酶處理出汁率及釀制無(wú)花果酒的甲醇含量Fig.1 The juice rate and the methanol content in brewed fig wine by different enzyme treatments

由圖1 可知，使用果漿酶YM和果膠酶RF 處理后的無(wú)花果汁出汁率接近，均達(dá)到66%以上，果膠酶XXL次之，使用果漿酶YME 處理后的無(wú)花果出汁率最低，僅為52.2%。由于不同果膠酶制劑廠家和型號(hào)的不同，其對(duì)果膠的分解能力有所差異，甲醇的產(chǎn)生量也就各不相同。果膠酶XXL 處理后的無(wú)花果酒中甲醇含量最高，為（757.28±19.33）mg/L，果漿酶YME 和YM 次之，果膠酶RF 處理后的無(wú)花果酒中甲醇含量最低，為（461.47±18.26）mg/L，同使用果膠酶XXL 處理的無(wú)花果酒相比，甲醇含量降低了約39.06%。綜上，經(jīng)果膠酶RF 處理后的無(wú)花果出汁率最高，且發(fā)酵后的無(wú)花果酒中甲醇含量最低，是釀制無(wú)花果酒較為適宜的果膠酶酶制劑。

2.2 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮條件

經(jīng)不同程度旋蒸濃縮后發(fā)酵的無(wú)花果酒中甲醇含量如圖2 所示。

由圖2 可知，未經(jīng)過(guò)旋蒸濃縮的對(duì)照樣（16.5 °Brix）中甲醇含量為（451.07±15.33）mg/L；經(jīng)旋蒸濃縮后提升到17.5°Brix 的無(wú)花果汁釀制的無(wú)花果酒中甲醇含量為（393.43±9.72）mg/L，與對(duì)照樣相比甲醇含量降低了12.78%；經(jīng)旋蒸濃縮后提升到18.5°Brix 的無(wú)花果汁釀制的無(wú)花果酒中甲醇含量為（310.54±19.23）mg/L，與對(duì)照樣相比甲醇含量降低了31.15%；經(jīng)旋蒸濃縮后提升到19.5°Brix 的無(wú)花果汁釀制的無(wú)花果酒中甲醇含量為（279.97±11.85）mg/L，與對(duì)照樣相比甲醇含量降低了37.93%。

圖2 不同濃縮程度釀制無(wú)花果酒中甲醇含量Fig.2 Methanol content in fig wine brewed with different concentration

無(wú)花果酒中的甲醇大部分是在制汁階段由果膠酶酶解果膠產(chǎn)生的[14]，而甲醇的沸點(diǎn)較低，易于揮發(fā)，因此在發(fā)酵前對(duì)無(wú)花果汁進(jìn)行旋蒸濃縮能夠顯著降低成品酒中的甲醇含量，且隨著旋蒸濃縮程度的升高，無(wú)花果酒中的甲醇含量逐漸降低，但濃縮程度提升也會(huì)造成無(wú)花果中原有的一些揮發(fā)性香氣成分如酯類物質(zhì)損失，使得成品無(wú)花果酒香氣不足，同時(shí)考慮到實(shí)際生產(chǎn)中的成本問(wèn)題，濃縮程度不宜繼續(xù)提高。

3 小結(jié)

通過(guò)對(duì)比市面上常見的四種果膠酶酶制劑，優(yōu)選出了產(chǎn)甲醇含量較少的果膠酶RF。以旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對(duì)無(wú)花果汁進(jìn)行濃縮，能夠大幅降低無(wú)花果酒中的甲醇含量，濃縮至19.5°Brix 時(shí)，甲醇含量為（279.97±11.85）mg/L，與未濃縮樣品相比降低了37.93%。然而，經(jīng)過(guò)較高溫度的旋蒸濃縮，無(wú)花果汁中的揮發(fā)性香氣成分部分損失，也會(huì)增加工業(yè)化生產(chǎn)的成本，因此低甲醇無(wú)花果酒工藝仍需進(jìn)一步研究。雖然當(dāng)前有關(guān)發(fā)酵酒的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中暫未對(duì)甲醇的含量做限定，而葡萄酒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中要求紅葡萄酒中甲醇含量要低于400 mg/L，因此探究低甲醇生產(chǎn)工藝對(duì)無(wú)花果酒的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。