雪蓮果發(fā)酵酒的防褐變技術(shù)研究

馬榮山，邢艷芳，王 清

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110866)

雪蓮果發(fā)酵酒的防褐變技術(shù)研究

馬榮山，邢艷芳*，王 清

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110866)

在不影響雪蓮果果酒發(fā)酵過(guò)程和品質(zhì)的前提下，通過(guò)添加抗壞血酸、檸檬酸、蜂蜜、菠蘿汁等抗褐變劑來(lái)解決雪蓮果果酒生產(chǎn)中的褐變問(wèn)題，得到營(yíng)養(yǎng)成分損失少、風(fēng)味佳、色澤鮮亮的雪蓮果果酒。結(jié)果表明，抑制雪蓮果褐變程度的先后順序?yàn)闄幟仕幔究箟难幔静ぬ}汁雪蓮混合比，蜂蜜在雪蓮果酒陳釀期會(huì)產(chǎn)生深色物質(zhì)，不適宜作為雪蓮果果酒的抗褐變劑。影響感官的順序分別為菠蘿汁雪蓮混合比＞抗壞血酸＞檸檬酸，最后得出抑制雪蓮果酒褐變的最佳組合為抗壞血酸的添加量1.00%，檸檬酸的添加量0.75%，菠蘿雪蓮混合比為1∶4。

雪蓮果，果酒，褐變，抗褐變劑

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雪蓮果、菠蘿 市售，新鮮、無(wú)霉變、無(wú)病蟲(chóng)害，購(gòu)于沈陽(yáng)東貿(mào)庫(kù);飴糖 沈陽(yáng)科新食品添加劑有限公司;蜂蜜 洋槐蜜，購(gòu)于沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);抗壞血酸、檸檬酸 食用級(jí);葡萄酒高活性干酵母 安琪;酒石酸鉀、偏重亞硫酸鈉 國(guó)產(chǎn)分析純。

PHS－25C型精密 pH計(jì) 上海理達(dá)儀器廠; 722E型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司; SCR20BC型離心機(jī) 株式會(huì)社日立制作社(日本); HG303型電熱恒溫培養(yǎng)箱 南京實(shí)驗(yàn)儀器廠; DK－S26型恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;HX202T電子天平 慈溪市天東衡器廠;三支組0～100%uoe酒精比重計(jì) 河北省滄縣杜生熱工儀表廠;RE 52－99旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;家用多功能VA－900榨汁機(jī) 廣東省中山市阜沙鎮(zhèn)威利電器制品廠;10609CHO手持折光儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 褐變度的測(cè)定 褐變反應(yīng)產(chǎn)生的有色物質(zhì)在420nm下有吸收峰［14］，因此可用分光光度法測(cè)量褐變程度。以蒸餾水為參比，在420nm下測(cè)定吸光值來(lái)表示褐變度，吸光值越大，表明褐變?cè)絿?yán)重。

取適量樣液8000r/min離心10min，將上清液稀釋15倍，在420nm下測(cè)定吸光值，每個(gè)試樣3個(gè)重復(fù)，取平均值。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 酒精度測(cè)定:蒸餾法［15］;表觀糖度測(cè)定:手持折光儀法。

1.2.3 工藝流程 雪蓮果→清洗、去皮→護(hù)色處理→榨汁→分離過(guò)濾→糖度調(diào)整→pH調(diào)整→巴氏殺菌→主發(fā)酵→分離酒腳→后發(fā)酵→分離酒腳→陳釀→澄清→灌裝→殺菌→冷卻→雪蓮果酒成品［16］

1.2.4 操作要點(diǎn)

1.2.4.1 護(hù)色(添加防褐變劑) 將抗褐變劑溶于一定量的水中，配成溶液，倒入切成小塊的雪蓮果里，然后一起榨汁。加水量與純果汁比例約為1∶3，雪蓮果出汁率約為68%左右。出汁率=果汁體積(mL)/鮮果重(g)。

1.2.4.2 雪蓮果果汁成分調(diào)整 雪蓮果果實(shí)的含糖量為13%左右，原果汁pH約為6.2，自身發(fā)酵的酒精度低，為保證發(fā)酵后成品中保持一定的糖度和酒精度，發(fā)酵初期用飴糖調(diào)整糖度至18%，用飽和酒石酸鉀溶液將pH調(diào)整在4.5～5.0之間，加入0.03%的偏重亞硫酸鈉以抑制雜菌生長(zhǎng)。

1.2.4.3 控溫發(fā)酵 將活性干酵母按1∶15的比例溶于38℃溫水中活化30min，以0.5%的比例接入到果汁中，攪拌均勻，26℃密閉發(fā)酵10d。

1.2.5 抑制褐變單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.5.1 抗壞血酸(VC)抑制褐變實(shí)驗(yàn) 選取抗壞血酸的添加量為0、0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%。發(fā)酵條件為初糖18%，pH 4.5～5.0，在26℃下密閉發(fā)酵10d，對(duì)此進(jìn)行研究，測(cè)定抗壞血酸的不同添加量對(duì)雪蓮果酒的影響。

1.2.5.2 檸檬酸抑制褐變實(shí)驗(yàn) 選取檸檬酸的添加量梯度為0、0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%。發(fā)酵條件為初糖18%，pH 4.5～5.0，在26℃下發(fā)酵10d，對(duì)此進(jìn)行研究，測(cè)定檸檬酸的不同添加量對(duì)雪蓮果酒的影響。

1.2.5.3 蜂蜜抑制褐變實(shí)驗(yàn) 蜂蜜作為防褐變劑選取的添加量為0、3%、6%、9%、12%、15%、18%。發(fā)酵條件為初糖18%，pH 4.5～5.0，在26℃下發(fā)酵10d，對(duì)此進(jìn)行研究，測(cè)定蜂蜜的不同添加量對(duì)雪蓮果酒的影響。

1.2.5.4 菠蘿抑制褐變實(shí)驗(yàn) 將菠蘿和雪蓮果按一定比例混合榨汁，這樣在榨汁處理中防止了雪蓮果褐變，進(jìn)而發(fā)酵得到色澤透亮營(yíng)養(yǎng)豐富的復(fù)合果酒。選取的菠蘿雪蓮果混合比有1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6，發(fā)酵條件為初糖18%，pH 4.5～5.0，在26℃下發(fā)酵10d，對(duì)此進(jìn)行研究，測(cè)定不同混合比對(duì)雪蓮果果酒的影響。

1.2.6 正交實(shí)驗(yàn) 正交實(shí)驗(yàn)的因素水平設(shè)計(jì)表見(jiàn)表1。

表1 雪蓮果果酒褐變正交實(shí)驗(yàn)L9(33)因素水平表Table 1 Factors and levels of L9(33)orthogonal test on browning of Yacon fruit wine

2 結(jié)果與討論

2.1 不同抑制劑對(duì)果汁褐變抑制效果的比較

為了對(duì)比不同的抗褐變劑對(duì)雪蓮果酶促褐變抑制的效果，在雪蓮果新鮮果汁中加入四種抗褐變劑，通過(guò)吸光值來(lái)初步確定抑制效果，以不加任何褐變抑制劑處理的作為對(duì)照(CK)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同抑制劑對(duì)雪蓮果果汁褐變的抑制效果Table 2 The inhibition of different inhibitors to browning of Yacon juice

對(duì)比CK組與其它加入褐變抑制劑組的A0發(fā)現(xiàn)，吸光值都明顯變小，且在室溫放置24h之后吸光值基本不變，這就說(shuō)明四種褐變抑制劑都可以有效抑制雪蓮果的酶促褐變。雖然加入檸檬酸后的A0最小，但從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上來(lái)觀察，加入VC后果實(shí)褐變的邊緣立即變成黃色而且榨的汁也是明亮的乳黃色，加入檸檬的效果沒(méi)有VC的顯著。由于雪蓮果在切開(kāi)后馬上發(fā)生褐變，為了使所測(cè)定的吸光值不至于過(guò)大或過(guò)小，減小實(shí)驗(yàn)誤差，單因素實(shí)驗(yàn)(抗壞血酸除外)都是在添加相同量VC的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

2.2 抗壞血酸添加量的確定

抗壞血酸是常用的抑制酶褐變的試劑，它將氧化的醌類還原為酚類物質(zhì)，阻止醌類物質(zhì)進(jìn)一步自發(fā)聚合形成色素物質(zhì)［17－18］。首先實(shí)驗(yàn)研究不同添加量下VC對(duì)雪蓮果果酒的褐變抑制作用及影響，得出一個(gè)合適的VC添加量，結(jié)果見(jiàn)表3。

由A0和A可知，VC的添加可以有效抑制雪蓮果果酒中的褐變，從殘?zhí)呛途凭瓤剂堪l(fā)現(xiàn)它不會(huì)影響果酒的發(fā)酵，在小于1.25%的添加量下對(duì)酒的口感和風(fēng)味沒(méi)有影響。隨著添加量增大，吸光值逐漸減小，從表3中可以看出，1%的添加量可以有效抑制雪蓮果的褐變，得到的果酒色澤鮮亮口感醇香。為了避免VC的抑制作用掩蓋其他抑制劑的效果，選取0.5%為研究其他褐變抑制劑的統(tǒng)一基準(zhǔn)添加量。

2.3 在一定抗壞血酸添加量下，其他三種抑制劑的效果

2.3.1 檸檬酸抑制褐變效果 在添加0.5%VC的基礎(chǔ)上，不同添加量的檸檬酸對(duì)褐變的抑制作用結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 抗壞血酸對(duì)雪蓮果果酒的褐變抑制效果Table 3 The effect of ascorbic acid for inhibition of browning in Yacon Fruit wine

表4 檸檬酸對(duì)雪蓮果果酒的褐變抑制效果Table 4 The effect of citric acid for inhibition of browning in Yacon Fruit wine

表5 蜂蜜對(duì)雪蓮果果酒的褐變抑制效果Table 5 The effect of bee honey for inhibition of browning in Yacon Fruit wine

從表4中看出，A0是隨著檸檬酸添加量的增加而減小，即隨著濃度的增大抑制作用逐漸增強(qiáng)。這是由于pH太高，導(dǎo)致非酶褐變加劇，但隨著檸檬酸濃度增大，pH降低，酚酶PPO活性下降，對(duì)褐變起到了一定的抑制作用［20］。由殘?zhí)呛途凭鹊弥瑱幟仕岬募尤雽?duì)發(fā)酵不會(huì)產(chǎn)生影響，并且對(duì)風(fēng)味口感也沒(méi)有負(fù)面影響。

2.3.2 蜂蜜抑制褐變效果 蜂蜜能抑制白葡萄和鮮切果實(shí)的PPO活性和褐變，其有效成分是一個(gè)分子量為0.6ku的多肽，這個(gè)多肽能抑制 PPO活性［21］。也有研究認(rèn)為蜂蜜中含有如生育酚、抗壞血酸、類黃酮、酚類物質(zhì)及一些酶等抗氧化成分而抑制褐變。另外，蜂蜜還能增強(qiáng)亞硫酸和抗壞血酸對(duì)褐變的抑制效果［22］。蜂蜜抑制褐變的結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5中殘?zhí)呛途凭瓤傻贸龇涿鄄粫?huì)影響果酒的發(fā)酵，并且可以給雪蓮果果酒增加特殊的風(fēng)味。但從A0值看，蜂蜜的抑制褐變效果不是很顯著，當(dāng)添加量達(dá)到15%以上時(shí)，也許由于蜂蜜本身有顏色，或者蜂蜜里面含有在420nm處有吸收峰的物質(zhì)，吸光值開(kāi)始隨著添加量增加而增加。由于蜂蜜成分也很復(fù)雜，另外陳釀期會(huì)發(fā)生許多復(fù)雜的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)加入蜂蜜的雪蓮果果酒在陳釀期顏色加深，與預(yù)期的效果不符。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，蜂蜜在雪蓮果果酒生產(chǎn)中所起到的風(fēng)味改善作用大于抑制褐變的作用，不建議蜂蜜作為褐變抑制劑添加，在風(fēng)味改善上的合適添加量有待進(jìn)一步的研究。

2.3.3 菠蘿抑制褐變效果 菠蘿果汁可以作為酶褐變的抑制劑［23］，其機(jī)理可能是各種因素綜合作用的結(jié)果;抗壞血酸、有機(jī)酸、酚類物質(zhì)、氨基酸(尤其是巰基氨基酸)等各種成分都有可能參與了抑制褐變的過(guò)程，其真正的機(jī)理還需要進(jìn)一步的研究。將菠蘿與雪蓮果按一定比例混合、榨汁、發(fā)酵，結(jié)果見(jiàn)表6。

A0在添加菠蘿汁之后變小，并且隨著發(fā)酵的進(jìn)行幾乎不改變，這就說(shuō)明菠蘿汁對(duì)雪蓮果的褐變抑制也是有效的。菠蘿的加入對(duì)雪蓮果酒的風(fēng)味有極大的改善，可以得到具有濃郁的混合果香，酒香濃郁，口味柔和，色澤亮黃的雪蓮果菠蘿復(fù)合果酒。所以在雪蓮果酒生產(chǎn)中可以與菠蘿一起復(fù)合發(fā)酵，這樣既可以護(hù)色也可以加入菠蘿的果香味，但復(fù)合發(fā)酵條件有待進(jìn)一步研究。

2.4 正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素褐變抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用3因素3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，以吸光度值和感官為指標(biāo)確定最佳護(hù)色條件。因素水平見(jiàn)表1，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。通過(guò)表7得出，抑制褐變的順序?yàn)闄幟仕?B)＞抗壞血酸(A)＞菠蘿汁雪蓮混合比(C);而影響感官評(píng)價(jià)的順序?yàn)椴ぬ}汁雪蓮混合比(C)＞抗壞血酸(A)＞檸檬酸(B)。最優(yōu)組合為A3B2C2，即抗壞血酸的添加量為1.00%，檸檬酸的添加量為0.75%，菠蘿雪蓮果混合比為1∶4。

表6 菠蘿汁對(duì)雪蓮果果酒的褐變抑制效果Table 6 The effect of pineapple juice for inhibition of browning in Yacon Fruit wine

表7 雪蓮果果酒褐變正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 7 Results of orthogonal test on browning of Yacon fruit wine

2.5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了褐變抑制劑的種類和添加量的最佳水平，但得到的最優(yōu)組合不在正交實(shí)驗(yàn)中，對(duì)這一組合方式進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)得出，采用最優(yōu)組合發(fā)酵得到的雪蓮果果酒酒精度為9%vol±0.2%vol，殘?zhí)菫?%±0.5%，吸光值為0.0293±0.002且發(fā)酵后變化為±0.005，感官評(píng)分95分。得到的復(fù)合果酒色澤金黃透亮，無(wú)雜質(zhì)，具有濃郁的菠蘿雪蓮果混合果香，酒香濃郁，口味柔和。褐變度低，感官效果較好，明顯優(yōu)于其它處理組。

3 結(jié)論

通過(guò)研究得出，加入蜂蜜會(huì)使果酒在陳釀期產(chǎn)生深色物質(zhì)，嚴(yán)重影響果酒的色澤，蜂蜜不適合作為褐變抑制劑加入雪蓮果果酒中。在另外3種抗褐變劑中，檸檬酸抑制褐變作用最強(qiáng)，VC次之，菠蘿汁雪蓮混合比最弱;VC、檸檬酸、菠蘿汁同時(shí)添加，護(hù)色效果更為明顯。對(duì)口感影響順序?yàn)椴ぬ}汁雪蓮混合比＞抗壞血酸＞檸檬酸。正交得出VC、檸檬酸、菠蘿雪蓮果混合比分別為1.00%、0.75%、1∶4時(shí)褐變抑制效果最好，吸光值為0.0293±0.002且發(fā)酵后變化為±0.005，感官評(píng)分95分?；旌瞎粕珴山瘘S透亮，無(wú)雜質(zhì)，具有濃郁的雪蓮果菠蘿混合果香，酒香濃郁，口味柔和。

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Study on avoiding browning characteristics of Yacon fruit wine

MA Rong－shan，XING Yan－fang，WANG Qing
(College of Food Science，Shenyang Agricultural Univemity，Shenyang 110866，China)

In order to get more nutritious，better flavor，more bright Yacon(Smallanthus sonchifolius)fruit wine，we added browning inhibition，such as ascorbic acid(VC)，citric acid，bee honey，pineapple juice to improve browning situation of the wine production，but with affecting wine fermentation and final quality as the prerequisite.It was showed that the order of the effect of browning inhibition was citric acid，ascorbic acid(VC)，pineapple juice to Yacon ratio.Bee honey would produce dark substance in aging period，so it was not suitable for anti－brown additives of Yacon fruit wine.And the order of the effect of sensory evaluation was pineapple juice to Yacoh ratio，ascorbic acid(VC)，citric acid.The best conditions for inhibiting Yacon fruit wine browning was 1.00%VC，0.75% citric acid，1∶4 pineapple mix.

Yacon(Smallanthus sonchifolius);fruit wine;browning;anti－brown additives

TS262.7

B

1002－0306(2012)08－0318－05

雪蓮果(Yacon，Smallanthus sonchifolius)又稱雪蓮薯、亞龍果、亞貢，為菊科多年生草本植物，原產(chǎn)于秘魯南部和玻利維亞西部的安第斯高原［1］，雪蓮果果實(shí)中含有大量的果寡糖，是所有植物中果寡糖含量最高的，幾乎不含淀粉;此外，還含有人體必需的20種氨基酸、大量的水溶性纖維及豐富的鈣、鋅、鐵、硒、鎂、鉀等微量元素，所以雪蓮果能有效降低高血脂，控制膽固醇和糖尿病，促進(jìn)人體新陳代謝，調(diào)理胃腸道，清火排毒，防治面皰暗瘡，提高人體免疫力，且屬于低熱量食品［2］。雪蓮果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，果實(shí)無(wú)核，易破碎、打漿，出汁率高，香味獨(dú)特，原料豐富，適宜釀制果酒。在雪蓮果加工的過(guò)程中，去皮、切片裸露后很容易發(fā)生氧化反應(yīng)而產(chǎn)生褐變，這種褐變是由于多酚氧化酶氧化了具有兒茶酚類結(jié)構(gòu)的酚類化合物，最后聚合成黑色物質(zhì)所致［3］，因而使酒中生成了一系列復(fù)雜的成分，不僅影響了酒的顏色，而且對(duì)酒的風(fēng)味也有一定程度的影響。酶褐變抑制劑硫的替代品中，檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸和氯化鈉使用最多［4－8］。在尋找天然的酶褐變抑制劑研究中，蜂蜜［9］、(無(wú)花果、木瓜、菠蘿)蛋白酶［10－12］等對(duì)蘋(píng)果、葡萄汁和馬鈴薯的酶褐變具有明顯的抑制效果。Lozano－de－Gonzalez等［13］發(fā)現(xiàn)菠蘿果汁在抑制新鮮的或脫水的蘋(píng)果片褐變中具有與硫處理同樣的效果。本文在不影響果酒的口感和風(fēng)味的前提上，研究了VC、檸檬酸、蜂蜜及菠蘿等混合溶液護(hù)色劑對(duì)雪蓮果果漿的護(hù)色效果，以期為雪蓮果加工生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果酒提供理論與參考依據(jù)。

2011－07－08 *通訊聯(lián)系人

馬榮山(196l－)，男，學(xué)士，副教授，主要從事食品發(fā)酵、生物技術(shù)、白酒、飲料及食品添加劑等方面的研究工作。