西洋參果酒釀造工藝的研究

蔡薈梅，高 柱，蔣躍林，侯如燕，宛志滬

（1.安徽農業大學安徽食品安全與檢測省級實驗室，安徽合肥230036；2.國家農副加工食品質量監督檢驗中心，安徽合肥230001）

西洋參果酒釀造工藝的研究

蔡薈梅1，高 柱2，蔣躍林1，侯如燕1，宛志滬1

（1.安徽農業大學安徽食品安全與檢測省級實驗室，安徽合肥230036；2.國家農副加工食品質量監督檢驗中心，安徽合肥230001）

對西洋參果酒的釀造條件進行了初步的探討，通過單因素實驗、正交實驗，確定出該產品的最佳生產工藝。結果表明：采用帶果皮60℃熱浸提20min，去皮渣發酵，并采用發酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。在該工藝條件下發酵，釀造出來的西洋參果酒，顏色鮮紅，澄清透亮，酒味濃郁，酒體豐滿，同時具有豐富的營養成分。

西洋參果酒，發酵條件，果膠酶

西洋參PanaxquinquefoliumL是五加科（Araliaceae）人參屬（Panax）植物，鮮果是紅色核狀漿果。西洋參果實含有皂苷類、氨基酸、無機物、糖類、蛋白質、肽類、類脂、有機酸和酚類成分等，其中皂苷類成分含量較高[1]。同時，藥理研究發現，西洋參果實總皂苷具有抗病毒、降糖、抗心肌缺血等顯著作用，一些次級人參皂苷具有很強的藥理活性，如人參皂苷Rg3具有抑制腫瘤細胞的增殖、抗腫瘤細胞浸潤和轉移等作用[2-4]。國內外許多學者對西洋參果實作了大量的研究，結果證明西洋參果實中存在與西洋參根相同和相似的化學組成和生物活性。然而西洋參果實傳統上作為廢棄物直接拋棄，這對西洋參資源來說是一種極大的浪費。本實驗開發的西洋參果酒是采用新鮮西洋參果實為原料，經過破碎、取汁、發酵等工藝釀造的一種果香幽雅、營養豐富的飲料酒。因此，研制西洋參果酒既豐富了保健酒的市場，又為西洋參輔料加工開辟了一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

西洋參果實 安徽省金寨縣西洋參生產基地；安琪葡萄酒用高活性干酵母 湖北宜昌酵母有限公司；果膠酶（24.7U/mg） 均為Sigma公司進口V1分裝；食用白砂糖 市售；檸檬酸（分析純）、SO2（食品級）、考馬斯亮蘭（Coom-massieBlueG250）、牛血清蛋白（Albumin）昆明杰輝生物技術有限公司。

U-3010紫外分光光度計 日本日立公司；TG328型分析天平 上海精科天平廠；PHs-3c型精密pH計 上海理達儀器廠；Q/BKYY10-2000型隔水式電熱恒溫培養箱，XS-213型顯微鏡 上海躍進醫療器械廠；SHZ-88水浴恒溫振蕩器 江蘇太倉市實驗儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 西洋參果酒的釀制流程

1.2.2 工藝技術要點

1.2.2.1 原料處理 要求挑選的原料無霉爛、破碎現象，無病蟲害，使用清水沖洗干凈。

1.2.2.2 去核、打漿 果實與水的質量比為1∶2進行搓揉取汁，將沉在下層的種子濾去，貯存起來另用。

1.2.2.3 出汁率 破碎取汁的同時，為提高出汁率，加入一定量的果膠酶制劑。

1.2.2.4 調配[5-8]水解液中加一定量的蔗糖，用檸檬酸溶液調發酵液pH到3.2～4.2，添加80～120mg/L的二氧化硫，目的是抑制雜菌的生長。

1.2.2.5 釀酒活性干酵母的活化[9]稱取3g的葡萄酒干酵母，加入2%蔗糖溶液100mL中，在30℃下活化30min即可。

1.2.2.6 主發酵方式 采用下述四種發酵方式進行實驗：60℃熱浸提20min，去皮渣發酵；60℃熱浸提20min，帶皮渣發酵；帶皮渣自然發酵；無皮渣發酵，即純汁發酵；原果汁與食用酒精勾兌。

1.2.2.7 果膠酶和pH相互作用對西洋參果實出汁的影響 按照0.030g/100mL的量添加果膠酶，在pH分別為3、3.5、4條件下60℃保溫20min后，測定果實出汁率和澄清效果。

1.2.3 西洋參果酒釀造單因素實驗

1.2.3.1 溫度對乙醇發酵的影響 取100mL果汁，加入15g葡萄糖，測定其可溶性固形物含量，接種10%（v/v）酵母活化液（按0.2g/100mL接種量計算），分別在18、22、26、30、34℃下靜置發酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發酵完畢進行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.2 接種量對乙醇發酵的影響 取100mL果汁，加入15g葡萄糖，測定其可溶性固形物含量，分別接種3%、5%、7%和10%（v／v）酵母活化液，在最佳溫度下靜置發酵，每隔12h測定其中可溶性固形物含量，發酵完畢進行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.3 不同二氧化硫添加量對乙醇發酵的影響 取汁時，分別調整二氧化硫的濃度為80、120、160、200mg/L，再加入15%葡萄糖，在前面實驗確定的最佳溫度、接種量下，靜置發酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發酵完畢進行感官評定和酒精度測定。

1.2.3.4 加糖量對乙醇發酵的影響 取300mL果汁，分別調整糖度為15.3%、17%、18.7%和20.4%，在前面實驗確定的最佳條件下，靜置發酵，每隔12h測定其可溶性固形物含量，發酵完畢進行感官評定和酒精度測定。

1.2.4 西洋參果酒發酵正交實驗 在前面單因素實驗的基礎上，進行正交實驗L9（34），研究溫度、酵母接種量、SO2添加量、起始糖度對果酒發酵的影響，每個實驗號取西洋參果汁500mL。

表1 L9（34）正交實驗因素水平設計Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments

1.2.5 發酵參數變化 在前面實驗確定的發酵條件下，測定其糖度、酵母數的動態變化。

1.2.6 感官評分標準 見表2，組織有食品專業背景和感官評定經驗的20人對產品風味參考表2進行綜合評分。

表2 果酒感官評分標準Table 2 Standard of sensory evaluation

1.2.7 測定指標[9-10]可溶性固形物含量：采用WYT-32型手持糖度儀進行測定（°Brix）；還原糖測定：3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法）；乙醇體積分數（%，20℃）：酒精度計法；總酸：酸堿滴定法測定（以檸檬酸計）；總皂苷：保健食品中總皂苷的測定法；氨基酸測定采用氨基酸分析儀法；鉀、鈣測定采用原子吸收分光光度法。

2 結果與分析

2.1 西洋參果實成分測定

參照所報道的方法測定西洋參果實中的化學成分，結果見表3。

表3 西洋參果實化學成分測定結果Table 3 Determination of chemical components in Panax quinquefolium L fruit

由表3可看出，西洋參果實含糖量較少，在發酵過程中不能產生足量的乙醇，由此需要補加糖；西洋參果實中鈣、鉀的含量比較高，因此可以很好地補充人體礦質元素；果實中所含的氨基酸含量很高，而且含有7種人體必需氨基酸[11]，具有很高的營養價值；此外果實中的總皂苷含量為1.62%，又具有獨特的藥用價值。因此，西洋參果酒是一種營養、保健功能全面的保健酒。

2.2 不同發酵方式對果酒發酵的影響

表4 不同發酵方式對果酒發酵的影響Table 4 Different fermentation methods on wine fermentation

從表4中可以看出，帶皮渣發酵的果酒色澤深，總皂甙含量較高，但風味稍差，并且產品略帶苦澀味；純汁發酵的酒精度和總皂甙含量低，色澤差，風味較平淡；勾兌酒精的，除色澤、風味均差之外，酒體口感欠醇和；而采用60℃熱浸提20min，去掉皮渣后繼續發酵的，色澤和風味均最好，并且酒度和總皂甙較高，是較理想的發酵方式。帶皮渣發酵的目的是浸提果皮上的色素，但果渣浸泡時間長，糖苷類物質浸出，與其它物質之間不協調，掩蓋了部分果香氣；純汁發酵，即打漿后經過篩網或紗布過濾，果皮碎屑均被過濾掉，果皮內的香氣物質和皂甙也被隨之帶走；帶皮渣60℃熱浸提20min，過濾后再繼續發酵，果皮和果核浸泡的時間均縮短，熱浸提有利于皂甙的溶出，雖色澤稍淺一些，但其它各種成分較協調。

2.3 果膠酶和pH相互作用對西洋參果實汁的影響

采用60℃熱浸提20min，去掉皮渣后繼續發酵的方式進行實驗，但由于西洋參果實中果膠含量較高，果汁的出汁率和澄清度不高，而果膠酶是分解果膠提高出汁率和加速果汁澄清的有效方法[12-13]。因pH對酶的水解影響較大，按照0.030g/100mL的量添加果膠酶，在pH3、3.5、4保溫20min后，測定果膠酶處理效果，檢測結果如表5。從表中可以看出pH為4時，澄清度最高，果汁鮮紅富有光澤，果實的出汁率也最高。pH對果實中總皂甙的含量影響不大。

表5 果膠酶對西洋參果實汁的影響Table 5 Effect of pectinase on Panax quinquefolium L extract

2.4 溫度對西洋參果酒發酵的影響

從表6中可以看出，溫度越高，發酵持續時間越短，說明西洋參果酒的主發酵速度隨著溫度的上升而加快。主發酵溫度對果酒品質的影響特別顯著，發酵溫度在34℃時，進入主發酵的時間早，發酵初期，酵母菌快速大量繁殖，產生大量的呼吸熱，品溫急劇升高，不利于酵母菌的生長與代謝產物的生成，還有可能污染其他微生物，同時主發酵終止得也早，發酵不夠平穩，酒體粗糙，缺乏果酒果香，酒的品質較差。主發酵溫度降低到26℃，發酵平穩，果酒的口味純和，酒體豐滿、果香味濃郁，成品酒的酒精度為10.0%（v/v）；發酵溫度為18℃，在發酵前期酵母菌不能快速大量生長繁殖，成為優勢菌，沒有繁殖足夠的微生物進行酒精發酵，糖的利用率較低。

表6 溫度對西洋參果酒發酵的影響Table 6 Different temperature on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.5 酵母接種量對西洋參果酒發酵的影響

從表7中可以看出，隨著接種量增加發酵時間逐漸減少。接種量為5%和7%的發酵效果都比較好，成品酒的酒精度分別為9.6%（v/v）和9.8%（v/v），并且口感較好。酵母接種量是影響乙醇發酵的重要因素之一，在不同接種量的條件下，酵母利用各種發酵性物質轉化為酒精的量是不同的。接種量少，酵母的生物量不夠，原料轉化為酒精不完全，殘糖高；接種量過大，酵母自身生長繁殖消耗原汁大量的糖分，乙醇產量反而降低[14-15]。

表7 酵母接種量對西洋參果酒發酵的影響Table 7 Different yeast inoculation quantity on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.6 二氧化硫添加量對西洋參果酒發酵的影響

表8 二氧化硫添加量對西洋參果酒發酵的影響Table 8 Different SO2amount on Panax quinquefolium L wine fermentation

果酒中二氧化硫主要有抑菌、抗氧化、改善果酒風味和增酸等作用[16-21]。從表8得知，隨著二氧化硫濃度的增加，果酒的顏色逐漸變淺，當含量為200mg/L時，果酒顏色呈淺紅色影響了果酒的色澤。另外隨著二氧化硫濃度的增加，主發酵時間逐漸延長，表明SO2對酵母有一定的抑制作用，能夠延緩發酵時間，當SO2濃度過高時，就會對酵母產生嚴重的抑制作用，導致發酵力下降，發酵不完全，殘糖較多。二氧化硫為120mg/L的樣品發酵正常，成品酒的酒精度為10.3%（v/v），并且果酒的色、香、味俱佳。因此，在果酒發酵過程中，控制二氧化硫含量為120mg/L左右。

2.7 初始糖量對西洋參果酒發酵的影響

在果酒的發酵生產中，一般要根據果酒的酒精度和殘糖的具體要求，來調整果汁的初始糖濃度。實驗考查了不同的初始糖濃度對發酵的影響（表9），從表9可知，從總體看隨著添加糖濃度的升高，發酵周期延長，酒精度提高，同時殘糖也增加。在糖濃度低于18.7%時，酒體寡淡無味，缺少酒香氣；添加糖至18.7%，果酒品質顯著提高，酒香果香濃郁，口味醇正；當添加糖量超過20.4%，發酵時間明顯延長，果酒品質下降，果香味較淡，這可能是糖量過高，滲透壓升高，酵母代謝活動發生改變，副產物發生變化，最終導致果酒品質下降。因此應將西洋參果汁發酵的初始糖濃度控制在18.7%左右。

表9 初始糖量對西洋參果酒發酵的影響Table 9 Different glucose amount on Panax quinquefolium L wine fermentation

2.8 正交實驗結果

從表10中R值可得出，影響果酒感官的主次因素依次為D＞A＞B＞C，即對果酒感官影響最大的是起始糖度和溫度，其次是接種量，影響最小的是SO2添加量。極差分析最優組合為A2B3C1D3。故西洋參果酒發酵最佳工藝條件，為發酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。

表10 L9（34）正交實驗結果Table 10 Results of orthogonal experiments

2.9 西洋參果酒品質分析

2.9.1 感官指標 色澤呈鮮紅色光澤、清亮透明、無懸浮物、無沉淀；果香濃郁、酒香馥郁、協調舒暢、無異味；酒體豐滿、柔和爽口、鮮嫩醇厚、酸甜適口、回味綿長；典型完美、獨具一格、優雅無缺。

2.9.2 理化指標 乙醇體積分數9%～11%，總糖5g/L，總酸（以檸檬酸計）5～7g/L，總皂甙16mg/100mL，蛋白質0.5g/L。

2.9.3 西洋參果酒衛生指標 符合GB2758-2005“發酵酒衛生標準”的規定。

3 結論

3.1 發酵方式采用帶皮渣60℃熱浸提20min，過濾后繼續發酵的發酵方式；同時對果汁采用了果膠酶處理技術，降低了果汁黏度，加速了膠體物質的絮凝沉降，同時使果汁色澤更加鮮艷。采用0.03g/100mL的酶量，pH為4，果膠酶處理效果最佳。

3.2 對果酒感官影響主次順序為：起始糖度＞溫度＞接種量＞SO2添加量；發酵最佳條件為：發酵溫度為26℃，接種量為7%，SO2添加量為80mg/L，起始糖度為18.7%。

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Study on fermentation technology of Panax quinguefolium L.wine

CAI Hui-mei1，GAO Zhu2，JIANG Yue-lin1，HOU Ru-yan1，WAN Zhi-hu1
（1.Anhui Provincial Laboratory of Food Safety and Inspection Service，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China；2.National Center for Quality Supervision and Test of Agricultural-avocation Processed Food，Hefei 230001，China）

The technology of fermented wine made from Panax quinguefolium L.was preliminarily studied.The processing technology was optimized by means of single factor and orthogonal experiments.Result showed that optimum parameters were 26℃，7%inoculums amount，80mg/L SO2，18.7%adding amount of glucose.This product had red color，clear，full-bodied，excellent flavor，plentiful nutritive value，better stability.A new method for utilizing Panax quinguefolium L.was developed.

Panax quinguefolium L.wine；fermentation condition；pectinase

TS255.46

B

1002-0306（2012）01-0241-05

2010－07－19

蔡薈梅（1972-），女，副教授，研究方向：食品生物技術。

安徽省科技廳項目（10050303056）。