桑葚酒主發酵期間主要理化指標的變化規律研究

謝小花，安曉婷，陳 靜

（ 滁州職業技術學院 食品與環境工程系，安徽 滁州 239000）

0．引言

桑葚（Fructus Mori），又名桑實，桑椹等，是桑樹的成熟果實。成熟的桑葚，酸甜適口，一般顏色為紫紅色、個頭大、圓潤、糖分充足的用來鮮食。我國的桑樹有15種，品種豐富，其資源世界第一[1]。主要集中在26個省，包括四川、安徽、河北、新疆等省份[2]。

桑葚含有多種功能性成分，如花青素、白藜蘆醇、蘆丁等，營養價值較高，衛生部已將其列入“藥食同源”的名單[3]。桑葚富含多種活性蛋白和維生素及有機酸、鈣、鐵、鋅等成分，在醫學領域被稱為“二十一世紀最佳保健佳品”，廣泛應用于臨床[4]。另外，桑葚含有大量的生物活性成分，具有廣泛的抗氧化活性、抗動脈粥樣硬化、抗癌、抗高血脂等功效[5]，常吃桑葚能提高人體的免疫力，補肝益腎，養心益智，生津止渴，潤腸燥[6-7]。

桑葚的營養價值豐富，口感較好，可廣泛用于食品工業。其最大的弱點是成熟期短，收獲季節比較集中，且在室溫下極易腐爛變質，不易貯藏和運輸，不利于資源的利用，容易造成浪費。為了解決這一問題，食品工業中常將除鮮食外的桑葚，進行深加工處理。目前市場上出現了許多桑葚深加工食品，如桑葚酸奶、桑葚酒、桑葚果汁、桑葚果脯等，深受大家的喜愛[8]。

桑葚營養價值高，含糖量約為5～6 brix，是釀酒的優質原料。桑葚酒是果酒的一種，是將桑葚鮮果破碎后，利用酵母菌在一定的溫度條件下將發酵液中的糖轉換為酒精而得到的桑葚深加工產品，屬于低度飲料酒。桑葚酒在釀造和浸漬的過程中可將桑葚所含的營養物質較好的轉化入酒中，同時生成新的營養成分，形成桑葚酒的獨特風味且營養價值極高是果酒中的極品[3]。常喝此酒，可促進消化，補充營養，改善女性手腳冰冷的問題[9]。因此將桑葚釀造成為桑葚果酒既有利于提高桑葚的經濟效益，減少桑葚資源的浪費，同時又可豐富果酒種類，促進果酒市場的發展。

筆者所在課題組已經對桑葚果酒釀造工藝進行了研究。以新鮮桑葚為原料，釀制桑葚果酒，同時跟蹤檢測桑葚果酒主發酵期間還原糖、pH、單寧、總酚幾種理化成分的變化，對桑葚酒主發酵過程中幾種主要成分的變化規律進行了研究，希望能為釀造優質的桑葚果酒提供參考。

1．材料和方法

1．1．材料與儀器

1．1．1．實驗材料

桑葚，采自安徽滁州景華生態園；酵母菌種：ActifloreF15，法國LAFFORT公司；偏重亞硫酸鉀、二氧化硫、焦亞硫酸鉀、果膠酶為食品級；硫酸銅、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀、鹽酸、鄰苯二甲酸氫鉀、碘、碘化鉀、濃硫酸、淀粉、硫代硫酸鈉等為國產分析純。

1．1．2．主要試劑和儀器

SJ303-250型蘇泊爾多功能攪拌機：浙江蘇泊爾股份有限公司；AJF2001P型超純水機：重慶頤洋企業發展有限公司；GZX-9246 MBE型數顯鼓風干燥箱：上海博迅實業有限公司；DK-8D型電熱恒溫水槽：上海精宏實驗設備有限公司；AB104-N型電子分析天平：上海民橋精密科技儀器有限公司；精密pH計：梅特勒-托利多儀器有限公司；GZX型恒溫培養箱：金壇市萬華實驗儀器廠；附溫度計密度瓶：上海市崇明建設玻璃儀器廠。

1．2．方法

1．2．1．桑葚酒的釀造

新鮮桑葚經挑選、清洗、破碎后加入焦亞硫酸鉀、果膠酶靜置一段時間后進行成分調整；接入果酒酵母進行主發酵；主發酵結束后分離壓榨去除果渣，并添加少許SO2轉入后發酵容器中進行后發酵；后發酵結束后將酒轉入發酵罐內，滿罐、密封陳釀后經澄清、過濾得到桑葚果酒。

1．2．2．操作要點

（1）破碎處理：將新鮮桑葚破碎為果漿，加入0.05 g/kg的果膠酶和70～90 mg/L的SO2進行處理。

（2）成分調整：處理后的果漿于16℃培養箱中放置24 h后，添加適量蔗糖。

（3）接種：將活化好的酵母菌接入桑葚果泥中，于發酵瓶中進行主發酵，接種量為0.1 g/kg，發酵溫度為19℃。主發酵期間，跟蹤檢測發酵液中還原糖、pH值、單寧、總酚等含量的變化。

（4）后發酵：當發酵液中的殘糖量降至8 g/L時，結束主發酵，壓榨、分離去除果渣，將發酵液轉入后發酵容器中，同時補加30～50 mg/L的SO2，進行后發酵，后發酵溫度為16℃。后發酵期間定期檢測發酵液還原糖的含量，待還原糖含量不再變化時結束后發酵。

（5）陳釀、澄清、過濾：后發酵結束后將果酒虹吸至發酵罐內（要求滿罐），密封，放置于16℃環境中陳釀3個月后經澄清、過濾得桑葚果酒。

1．2．3．指標檢測

（1）單寧的測定

制作標準曲線 分別吸取單寧酸標準溶液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL于50 mL容量瓶中（瓶中已盛有30 mL水），加入 F-D試劑2 mL，Na2CO3溶液10 mL搖勻、定容，室溫下靜置2 h后于波長760 nm下測定其吸光值。以吸光值對單寧酸含量進行線性回歸，得回歸方程。

樣品的制備及測定 先將桑葚發酵液稀釋100倍，取稀釋液5.0 mL，置于有30 mL H2O的50 mL容量瓶中，加入F-D試劑2 mL，NaCO3溶液10 mL，搖勻、定容，室溫下靜置2 h后于波長760 nm下測定其吸光值。根據標準曲線得到發酵液中單寧含量。

（2）總酚的測定

標準曲線繪制 稱取沒食子酸2.79 mg于50 mL棕色容量瓶中，蒸餾水溶解并定容至刻度。分別吸取上述沒食子酸對照品溶液0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL于25 mL棕色容量瓶中并加入適量蒸餾水，再加入Folin-Ciocalteu試劑1 mL、75 g/L碳酸鈉溶液8 mL，蒸餾水定容至刻度，搖勻后室溫下靜置1 h，于波長760 nm處測定吸光度，以吸光度值對沒食子酸含量進行線性回歸，得回歸方程。

樣品制備及測定 取2 mL桑葚發酵液于1 000 mL圓底燒瓶中，經回流提取、過濾、真空濃縮后，用蒸餾水定容至1 000 mL容量瓶中，待用。精密吸取2 mL上述溶液置于25 mL棕色容量瓶中并加入Folin-Ciocalteu試劑1 mL，75 g/L碳酸鈉溶液8 mL，蒸餾水定容至刻度，充分混勻后在室溫下靜置1 h，于波長760 nm處測定吸光度值，根據回歸方程計算發酵液中總酚的含量。

（3）其他指標檢測[10]

還原糖：反滴定法； pH：pH計檢測；酒精度：密度瓶法；干浸出物：用密度瓶法測得蒸出酒精后的樣品的密度，計算求得干浸出物的含量；總SO2：直接碘量法；揮發酸：先蒸餾出酒樣中的低沸點酸類，再采用酸堿滴定法測得酒中揮發酸的含量（結果以乙酸計）。

1．2．4．數據分析

用SPSS18.0軟件及Origin軟件進行統計學分析。

2．結果與分析

2．1．主發酵過程中還原糖的變化規律

考察了還原糖在發酵過程中的變化，結果如圖1所示。可知，主發酵過程中發酵液中還原糖含量總體呈下降趨勢，但每天的下降速率不同。第1～2天還原糖下降速率緩慢，第3～4天還原糖下降的速率達到最大，隨后下降速度降低，說明在第3～4天的時候，酵母的代謝活動最旺盛；糖的消耗速度最快，大部分的糖被用于酵母生長繁殖及酒精發酵。10天后還原糖的變化很小，此時發酵液中還原糖的含量約為5.0 g/L，發酵液中可被酵母利用的糖分已經很少，主發酵結束。

2．2．主發酵過程中pH的變化規律

在釀酒過程中，pH不僅對果酒的感官品質有很大影響，且對發酵過程中的許多生化反應及果酒中SO2的殺菌作用有較顯著的影響。pH下降，SO2的殺菌能力增強。在果酒發酵過程中，pH值一般控制在3.3～3.5之間。此時，雜菌的生長繁殖被抑制，酵母菌則仍能正常發酵。

由圖2可知，桑葚酒在主發酵期間發酵液的pH先降低后略微升高，后期趨于穩定。其原因可能是酵母菌在發酵過程中雖然生成的主要產物是酒精，但一些其他的副反應產生了許多有機酸類物質（包括葡萄糖酵解的一系列中間產物多是酸性的），從而導致發酵液的酸性物質增加[11]；釀酒原料中的少量雜菌也會生成少量的乳酸、醋酸；及發酵液中少量CO2的溶解都會導致發酵液pH降低。

將圖2與圖1比較可知，當還原糖下降的速率達到最大時，發酵環境的pH值達到最小值，而后略微升高，后期整體趨于穩定。其原因可能是釀酒酵母利用葡萄糖產生乙酸[11]，還原糖量下降的越多，乙酸的含量就越高。還原糖下降的速率最大時，釀酒酵母活動最旺盛，但由于乙酸可作為誘導物引發細胞的程序性死亡[12]，使得釀酒酵母的活性受到抑制，再加上后期發酵糖量少，且酵母菌本身可以吸附、絮凝一部分酸性物質[13]，所以pH值略微上升，后期趨于穩定。

2．3．主發酵過程中單寧的變化規律

單寧是一類水溶性的酚類化合物，有益于心血管疾病的預防。是紅酒的靈魂，為紅酒建立“骨架”。單寧的多少可以決定酒的風味、結構與質地；優質的果酒通常含有較高含量的單寧，缺乏單寧的紅酒質地輕薄，缺乏厚重感。

桑葚酒主發酵期間單寧的變化如圖3所示。由圖3可知，主發酵期間，單寧含量先升高而后緩慢降低。發酵1～4天，發酵液中單寧含量不斷升高，其中第1天升高速度最快，第4天達到最大值1 279.71 mg/L，隨后在主發酵期間，發酵液中的單寧含量緩慢降低。陳釀時果酒中的單寧不斷聚合，平均分子量逐漸增大，可改善果酒的口感、穩定色澤。

圖3 桑葚酒主發酵期間單寧的變化Fig.3 change in Tannins of mulberry wine during the chief fermentation process

2．4．主發酵過程中總酚的變化規律

果酒中的酚類物質主要有類黃酮和非類黃酮。酚類物質可賦予果酒顏色，影響果酒的滋味、口感、氣味以及抗菌和澄清作用。酚類物質還具有抗氧化和抗誘導有機體突變的作用，給果酒帶來特殊的營養價值[14]。

桑葚果酒主發酵期間發酵液中總酚的變化與單寧的變化情況類似，結果如圖4。隨著發酵的進行，總酚含量在前4天呈升高趨勢，而后不斷降低。發酵初期發酵液中的總酚沉積在發酵罐底部，分布不均；發酵過程中的微生物將大分子的酚類物質轉化為小分子的酚類物質[15]；以及酒精發酵產生的乙醇有利于果肉中酚類物質的溶出[16]等原因使得主發酵初期(1～4 d)發酵液總酚含量顯著增加。隨著發酵的進行，酵母產生大量次級代謝產物與總酚反應生成衍生物[17]，使得發酵液中總酚含量逐漸減少。

2．5．桑葚果酒成品質量

2．5．1．理化指標

酒精度10.26 vol（20℃體積分數）；總酸10.70 g/L（以蘋果酸計）；總糖5.25 g/L（以葡萄糖計）；干浸出物26.75 g/L；揮發酸0.48 g/L（以乙酸計）；總SO2113.76 mg/L。

2．5．2．感官指標

酒體均勻，無懸浮物和沉淀；澄清透亮，呈紫紅色；有淡淡的桑葚果香，酒的香味純正，濃郁優雅；酒體豐滿，醇厚協調，回味綿長。

2．5．3．微生物指標

細菌總數≤50 cfu/mL；大腸菌群≤3 MPN/100m L；致病菌未檢出。

圖4 桑葚酒主發酵期間多酚的變化Fig.4 change in polyphenols of mulberry wine during the chief fermentation process

3．結論

本文主要研究了桑葚果酒主發酵過程中還原糖含量、pH、單寧及總酚含量的變化。研究發現在桑葚酒主發酵期間還原糖含量呈下降趨勢且每天下降速率不同；pH呈現下降而后略微上升的趨勢；單寧和總酚含量的變化情況相似，在發酵初期（1～4 d）呈上升趨勢而后緩慢降低。桑葚酒主發酵過程中發酵時間越長，單寧和多酚類物質的含量越低。因此可考慮通過縮短發酵時間來提高桑葚酒中單寧和多酚類物質的含量。

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