摘要:本研究以藍莓為主要原料,以微生物發酵工藝釀制藍莓酒;采用單因素試驗分析發酵過程中酵母添加量、二氧化硫添加量、主發酵溫度對藍莓酒抗氧化力的影響;采用DPPH法測定不同發酵工藝條件釀制的藍莓酒抗氧化力大小。結果表明:自釀藍莓酒的抗氧化力與酵母添加量、二氧化硫添加量和主發酵溫度呈現一定正相關,隨著添加量的增加和溫度的升高,抗氧化力出現不同程度的上升。酵母添加量為0.25g/L,SO2添加量為60mg/L,主發酵溫度在25℃的條件下發酵的藍莓酒,其抗氧化能力略高于市售干紅。
關鍵詞:藍莓酒 抗氧化力 發酵工藝
0 引言
藍莓(Blueberry),為杜鵑花科,越橘屬植物,含有豐富的糖、酸和VC、VE、VA、SOD、蛋白質、花青苷、食用纖維以及豐富的K、Fe、Zn、Ca等礦物質元素。藍莓富含的多酚類物質與其具有的清除自由基和抗氧化力密切相關,被聯合國糧農組織(FAO)確定為人類五大健康食品之一。將藍莓與不同品種的葡萄按一定比例一起發酵釀制的干紅,酚類物質的種類和含量會比單純葡萄釀制的干紅酒明顯增加。劉紅錦、劉小莉等,采用不同濃度的乙醇溶液提取藍莓果液,隨著果液濃度的增大,其抗氧化活性明顯提高。
自由基的檢測方法很多,如電子順磁共振法,電子自旋共振法,氣-液色譜法,發光法等,但這些方法大多需要昂貴的儀器,一般實驗室難以應用。目前,通常采用兩種方法評價一種抗氧化劑在食品以及生物體系中的抗氧化性,即硫氰酸鐵法(FTC)和2,2-二苯基-1-苦基肼基游離基(DPPH)法。DPPH由于自由基由苯環的共軛和位阻以及硝基吸電子作用,是一種穩定的自由基,醇溶液呈紫色,在517nm處有最大吸光值,DPPH在短時間內可以容納大量樣品,且其對抗氧化物質的響應濃度也比較低,因此,DPPH分光法被廣泛的應用于不同樣品抗氧化活性的評價。
本文以研究藍莓酒抗氧化力確定藍莓酒發酵最佳工藝為目的,采用DPPH自由基清除的方法,以自由基清除率為評價指標;采用單因素試驗考察酵母添加量、SO2添加量、發酵溫度三個因素對藍莓酒抗氧化力的影響。藍莓的很多保健功能都與其抗氧化力有關,研究提高藍莓酒抗氧化力的發酵工藝,對于開發利用藍莓酒的生理、藥理功能有著重大的意義。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 材料與試劑
藍莓:市售
釀酒酵母:煙臺通商國際貿易有限公司;
硫酸銅;硫酸亞鐵;氫氧化鈉;酒石酸鉀鈉;亞甲基藍;濃鹽酸;無水乙醇,以上藥品均為分析純DPPH試劑:美國Sigma 公司
1.1.2 儀器
紫外可見分光光度計:北京普析;
臺式離心機:長沙湘儀;
恒溫培養箱:金壇萬華;
電熱恒溫水槽:上海精宏實驗設備有限
數顯鼓風干燥箱:上海博迅實業有限公司醫療設備廠;
電子天平:日本島津。
1.2 實驗方法
1.2.1 酒樣制備
各使用器具要嚴格殺菌消毒。藍莓經打漿和添加果膠酶后進行榨汁,根據藍莓總糖的含量計算加入白砂糖,接入活化干性酵母,放置在恒溫箱內進行主發酵。采用GB/T5009.8中直接滴定法測定總糖含量,待殘糖降至4g/L時結束主發酵,然后進入陳釀后得到原酒,備用。
1.2.2 藍莓酒抗氧化力檢測方法
①標準曲線制備 準確稱取5mgDPPH用無水乙醇溶解并定溶至50mL,即為質量濃度為1×10-1mg/mL的DPPH標準儲備液(現配先用)。分別取4、6、8、12、16mL標準儲備液在25ml比色管中,并用無水乙醇定容到25mL,得質量濃度依次為16、24、32、48、64ug/mL的標準系列溶液,在517nm處測定上述標準系列溶液的吸光度,繪制標準曲線。
②抗氧化力的測定 取一定量酒樣加入到2mL DPPH(0.1mg/mL)的溶液中,搖勻,25℃水浴鍋內避光放置30min,以無水乙醇為空白對照,于517nm測其吸光度Ai,計算清除率
根據公式:清除率
式中:Ac:2mL無水乙醇加2mLDPPH溶液的吸光度;
Ai:2mL無水乙醇加2mL 待測樣液的吸光度;
Ab:2mL待測樣液加2mLDPPH溶液的吸光度。
1.2.3 酵母添加量、二氧化硫添加量、主發酵溫度對抗氧化力的影響
①酵母添加量對抗氧化力的影響 選擇5個水平的酵母添加量,分別為(g/L):0.05、0.10、0.15、0.20、0.25,主發酵溫度為25℃,待殘糖降至4g/L時結束主發酵,進入16℃陳釀后得原酒,檢測其抗氧化力。
②SO2添加量對抗氧化力的影響 選擇5個水平的SO2添加量,分別為(mg/L):0、20、40、60、80,主發酵溫度為25℃,待殘糖降至4g/L時結束主發酵,進入16℃陳釀后得原酒,檢測其抗氧化力。
③主發酵溫度對抗氧化力的影響 設定5種主發酵溫度為(℃):16、19、22、25、28,添加一定的酵母和SO2,待殘糖降至4g/L時結束主發酵,進入16℃陳釀后得原酒,檢測其抗氧化力。
1.2.4 不同果酒抗氧化力比較
實驗發酵藍莓酒酒樣,對比市售張裕干紅、長城干紅,通過比較DPPH殘留量來對比它們的抗氧化力。
2 結果與分析
2.1 抗氧化力測定標準曲線
分光光度法測定DPPH標準系列溶液在517nm處的吸光度值,作線性回歸分析,得到其線性回歸方程為:y=0.0304x+0.0086,相r=0.9999。
2.2 酵母添加量對抗氧化力的影響
5個水平分別為(g/L):0.05、0.10、0.15、0.20、0.25的酵母添加量,發酵的藍莓酒抗氧化力,不同酵母添加量釀制的藍莓酒抗氧化力不同。酵母添加量越大,藍莓酒的抗氧化力越大。但添加量達到0.15g/L以后,藍莓酒的抗氧化力變化不再呈明顯增加趨勢,逐步趨于穩定。
2.3 SO2添加量對抗氧化力影響
5個水平分別為(mg/L):0、20、40、60、80的SO2添加量,發酵的藍莓酒抗氧化力大小,不同SO2添加量發酵的藍莓酒抗氧化力不同。SO2添加量越高,藍莓酒抗氧化力越強。這主要是SO2的防氧化、護色作用,因為藍莓酒抗氧化能力與其所含花色苷及多酚有密切的關系,花色苷及多酚含量越高,其抗氧化力越強。SO2添加量在0~80 mg/L范圍內,藍莓酒抗氧化力隨著SO2添加量增大而增大,在實際應用中要酌情考慮SO2殘留量對產品質量安全的影響。
2.4 主發酵溫度對抗氧化力的影響
主發酵溫度為(℃):15、20、25、30、35,發酵的藍莓酒抗氧化力比較,實驗可知,在溫度范圍15℃~35℃范圍內,藍莓酒抗氧化力隨著溫度的升高而先升高后降低,在25℃時達到最大值,這可能與該溫度下酵母的活性最強相關。
2.5 藍莓酒、長城干紅、張裕干紅清除自由基效果的關系
分別將同體積的藍莓酒、長城干紅、張裕干紅與DPPH·作用,517nm處測定紫外吸光度,得到的標準曲線,由下列公式計算DPPH·殘留率。
計算公式:
式中:[DPPH·]T 為某一時刻DPPH·的質量濃度;
[DPPH·]T=0 為DPPH·的起始質量濃度。
試驗結果表明在實驗30min后,殘留率大小為:長城干紅>張裕干紅>藍莓酒,故而抗氧化力為:藍莓酒>張裕干紅>長城干紅。試驗表明藍莓酒抗氧化力高于一般紅酒抗氧化力。
藍莓不僅營養豐富,而且具有一定的藥用價值,被聯合國糧農組織確定為五大健康食品之一,被譽為“黃金漿果”。由其發酵生產的藍莓酒具有較強的抗氧化力,可以有效清除人體自由基,達到相應的保健效果。酵母添加量、二氧化硫添加量和主發酵溫度等因素都會對藍莓酒的抗氧化力產生一定的影響,確定最佳的生產工藝來生產藍莓酒將是一個非常有前景的研究方向。
參考文獻:
[1]史海芝,劉惠民.國內外藍莓研究現狀[J].江蘇林業科技,2009,36(4):48-51.
[2]李雪瑩,王文杰.植物單寧的生理作用及經濟價值[J].內蒙古林業科技,2004,4(4):22-24.
[3]劉玉田,趙玉平.藍莓干紅的抗氧化能力分析[J].釀酒,2008,35(1):98-100.
[4]李穎暢,宣景宏,孟憲軍,等.藍莓果中花色素苷的研究進展[J].食品研究與發展,2007,28(1):78-18.
[5]孫濤,付雪艷.DPPH法測定沙棘籽原花青素清除自由基的能力[J].寧夏醫科大學學報,2009,31(1):26-28.
[6]王和才,胡秋輝. DPPH法測定紫紅薯提取物清除自由基的能力[J].食品科學與研發,2010,31(1):132-135.
[7]張燕平,戴志遠.紫蘇提取物體外清除自由基能力的研究[J].食品科技,2003,12(10):67-70.
[8]李丹,田瑩.葡萄汁抗氧化作用的研究[J].中國農業科學,2010,38(3):1429-1431.