楊梅酒發酵工藝及其風味變化

侍崇娟，呂鈺鳳，杜　晶，齊明月，范柳萍

（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

楊梅酒發酵工藝及其風味變化

侍崇娟，呂鈺鳳，杜晶，齊明月，范柳萍*

（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

針對楊梅酒顏色暗淡、風味不足等問題，以RV171菌為發酵菌，分析了SO2濃度、發酵溫度和接種量對楊梅酒色澤和有機酸的影響。結果表明SO2濃度在40～120mg/L時，a*值和b*值逐漸減小；在30℃至20℃變溫發酵條件下，楊梅酒的L*、a*、b*、C值均高于30℃時；隨著接種量的增大，L*值減小，a*值減小后略有增大；楊梅酒中酸味物質主要為檸檬酸和乙酸，約占有機酸總量的83%和13%；通過氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）分析了在較佳SO2濃度、發酵溫度和接種量條件下成品酒樣品，顯示酒體中主要芳香成分為酯類和醇類，占風味物質總量的60.57%和23.77%，較佳發酵條件下得到的果酒色澤鮮艷，有機酸豐富，風味較佳。

楊梅酒，色差值，有機酸，氣相色譜-質譜法

楊梅是我國的特產水果，色澤鮮艷，酸甜多汁，含有較高的糖分、蛋白質，多種維生素、礦物質和有機酸，具有生津解渴、開胃消食的作用。然而，楊梅成熟期正值梅雨高溫多濕季節，果實呼吸作用旺盛，品質衰變迅速，且楊梅果實柔軟、外果皮很薄，極易腐敗變質，是一種極不耐運輸貯藏的鮮果［1］。隨著楊梅產量的增加，如何做好楊梅的深加工，拓寬楊梅的消費渠道，提高果農收益，顯得十分重要。楊梅酒是以楊梅為原料經過發酵生產的一種新型果酒，具有極高的營養價值和藥用功效。謝思蕓等［2］研究發現楊梅酒具有良好的清除自由基和抗氧化能力，對降血壓、降血脂、抗腫瘤、增強免疫力有一定的功效。秦紅等［3］驗證了楊梅酒具有抑菌性，為楊梅果酒輔助性治療消化道感染提供了依據。

目前市面上的楊梅酒品質參差不齊，普遍存在顏色暗淡、風味不足等問題。針對這一現象，本課題研究不同的發酵條件對楊梅酒色澤和有機酸的影響，并應用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）對楊梅成品酒進行香氣成分分析，以期為楊梅新產品的研究開發提供實驗依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

楊梅（Myrica rubra Sieb.et Zucc.）浙江省荸薺種楊梅；葡萄酒高活性干酵母RV171安琪酵母股份有限公司；苯酚、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、偏重亞硫酸鉀（K2S2O5）等分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

恒溫培養箱上海博泰實驗設備公司；HYG-H回轉式恒溫調速搖瓶柜上海欣蕊自動化設備公司；PHS-3C精密pH計上海雷磁儀器廠；漩渦振蕩器德國IKA公司；超凈工作臺上海凈化設備公司；Spoif折光儀上海精密儀器有限公司；Chroma Meter CR-400色差計日本柯尼卡美能達；Waters1525型高效液相色譜儀美國Waters公司；1200L/GCMS-MS氣相色譜-質譜聯用儀（GC/MS） 美國瓦里安公司。

1.2實驗方法

1.2.1楊梅酒發酵工藝流程楊梅酒發酵工藝流程為：冷凍楊梅→解凍→分選清洗→熱燙→去核打漿→過濾→添加SO2→糖酸調整→巴氏滅菌→前發酵→倒罐→后發酵→滅菌→澄清→陳釀→成品種↑

活性干酵母→復水活化

先將冷凍楊梅解凍、清洗，沸水中熱燙30s，用冰水迅速冷卻到室溫，去核打漿后過濾，添加偏重亞硫酸鉀，控制SO2濃度為40～120mg/L，再添加蔗糖調整其總可溶性固形物（TSS）到20°Brix，添加酒石酸鉀鈉（1.8g/L）和碳酸鉀（0.8g/L）調整pH到3.3左右。在80℃下加熱15m in進行殺菌后，接入已活化的RV171菌（酵母菌數量為107cfu/m L）進行前發酵，當發酵液含糖量低于5g/L時，將楊梅酒轉罐進行后發酵。將酒液裝滿、密封，在15℃的環境下放置5d，采用明膠皂土進行澄清處理后，滿罐密封陳釀3個月。

1.2.2楊梅汁理化指標的測定測定了楊梅汁中還原糖、總糖、總可溶性固形物、總花色苷、總酚和蛋白質含量，以及可滴定酸和pH。

1.2.3楊梅酒發酵工藝主要研究SO2質量濃度（40、80、120mg/L）、酵母接種量（5%、10%、15%）和發酵溫度（30℃，先30℃發酵4h后變溫至20℃）對楊梅酒色澤和有機酸的影響，并分析楊梅酒品質變化的規律。

1.2.4楊梅汁和楊梅酒風味的變化以RV171菌為發酵菌株，在較佳發酵條件下，即SO2質量濃度80mg/L，菌種接種量10%，變溫發酵（先30℃至20℃）條件下，發酵得到楊梅成品酒。采用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）分析楊梅成品酒風味物質，并與鮮榨楊梅汁進行比較。

氣相色譜（GC）條件：色譜柱為PEG-20M毛細管柱，30m×0.25mm，液膜厚度0.25μm；柱程序升溫：40℃恒溫3m in，以6℃/m in程序升溫到100℃，再以10℃/m in升溫到230℃，恒溫10m in；進樣口溫度：250℃；不分流；載氣：氦氣；載氣流量1.2m L/m in。

質譜（MS）條件：全掃描采集，采集質量范圍33～495amu；電離方式：EI+；發射電流：200μA；電子能量：70eV；接口溫度：250℃；離子源溫度：200℃；檢測器電壓：350V。

1.2.5測定指標

1.2.5.1理化指標檢測總糖、還原糖、pH、可滴定酸等理化指標均根據GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的方法測定；總酚：福林酚法；蛋白質：考馬斯亮藍法；可溶性固形物：折光計法。

1.2.5.2有機酸成分測定采用HPLC法，色譜條件為：色譜柱：島津C18柱（250mm×4.6mm，5μm）；柱溫：30℃；流速：1.0m L/min；二極管陣列檢測器，檢測波長：215nm［4］。

1.2.5.3色差的測定用CR-400色差計測量樣品的色差，平行測定6次取平均值。根據色差計測色后顯示的數據結果進行分析。其中L*代表白度，L*=100為白色，L*=0為黑色，其值越大說明楊梅酒色澤越明亮；a*值代表紅綠色度，正值表示紅色程度，負值表示綠色程度；b*值代表黃藍色度，正值表示黃色程度，負值表示藍色程度。同時由L*、a*、b*產生顏色系列衍生指標，以（a*2+b*2）1/2表示色調彩度C［5］。

1.3數據分析

實驗結果采用SPSS軟件進行統計學分析。

2　結果與分析

2.1楊梅主要組成成分

將實驗所用的浙江荸薺種楊梅處理榨汁后測量各理化指標，主要組成成分如表1所示。可以看出，楊梅汁還原糖和總糖含量豐富，pH為3.10，總花色苷含量為247.8mg/100g。

表1　楊梅汁的主要成分及理化指標Table 1　Composition of red bayberry juice and its physic-chemical index

2.2SO2質量濃度對楊梅酒色澤和有機酸的影響

在果酒釀造過程中添加SO2，主要作用是抑制雜菌污染發酵液。實驗中調整SO2濃度為40、80、120mg/L，對楊梅酒色澤的影響見表2。從表2可以看出，隨著SO2質量濃度的升高，紅綠色度a*值從22.15下降到21.20，黃藍色度b*值從5.51下降到4.47。分析原因可能是一部分單花色苷與殘留的SO2形成了無色的結合物［6］，導致a*值和b*值逐漸減小。楊梅酒的白度L*值先變大后變小，在SO2添加量為80mg/L時達到最大值42.20。

SO2質量濃度對有機酸的影響見表3。從表3可以看出，楊梅酒中含有豐富的有機酸，包括檸檬酸、乙酸、酒石酸、乳酸、草酸和丙酮酸。其中最主要的酸是檸檬酸（82.57%～84.33%）和乙酸（12.46%～14.16%）。檢出的六種酸中只有乙酸是揮發性酸，其他五種均為非揮發性酸。隨著SO2濃度的增大，檸檬酸含量從17.06g/L減小到16.80g/L，乙酸和丙酮酸含量先增大后減小，而酒石酸和乳酸含量在略微減小后又增大，草酸含量不變。變化最大的有機酸是丙酮酸，它是酵母發酵的正常產物，酸味柔和綿長，含量在SO2濃度為80mg/L時達到最大值0.27g/L，相較另兩種濃度時增加了58.8%，應該與硫胺素對酵母代謝丙酮酸的影響作用有關［7］。相較于起始發酵的楊梅汁，由于酵母的代謝作用，SO2濃度為80mg/L的成品酒中的檸檬酸被消耗，濃度減少了23.6%，發酵過程中產生了乙酸、乳酸和丙酮酸引起各自濃度的增加。

表2　SO2質量濃度對果酒色澤的影響Table 2　Effectof SO2concentration on wine color

表3　SO2質量濃度對果酒有機酸的影響（g/L）Table 3　Effectof SO2concentration on wine organic acids（g/L）

2.3發酵溫度對楊梅酒色澤和有機酸的影響

調整楊梅汁中SO2的濃度為80mg/L，加入RV171菌在不同的溫度條件下進行發酵。楊梅酒色澤的變化見表4。由表4可知，30℃至20℃下發酵出的楊梅酒相較于30℃，L*值高出11.67%，a*值高出65.34%，b*值高出114.89%，C值高出66.99%，證明在30℃至20℃的發酵工藝下酒體鮮艷明麗，具有更好的色澤。這與高溫對花色苷具有降解作用有關，溫度越高，花色苷損失越多［8］。

表4　發酵溫度對楊梅酒色澤的影響Table 4　Effectof fermentation temperature on wine color

不同的發酵溫度對于有機酸的影響見表5。從表5可以看出，30℃至20℃下發酵的楊梅酒中檸檬酸要高于30℃時20.53%，更能給人令人愉快、清新新鮮的酸味，且酸味圓潤滋美，爽快入口，入嘴即達到最高酸感，后苦時間短［9］。30℃下發酵出的楊梅酒中乙酸的含量比30℃至20℃下乙酸的含量高出69.66%，比起始發酵楊梅汁高出53.67%。乙酸是酒精發酵的產物，具有酸味、醋味等對味覺后部有刺激性的香味特性，較高含量時會掩蓋果酒的香氣，使果酒風味協調性降低，變得不柔和，還會引起果酒的后苦和口硬感覺等，過量的乙酸容易造成成品酒揮發酸值超標的問題［10］。30℃下發酵的楊梅酒所含酒石酸和乳酸含量較高，與這一溫度下酵母活力高、代謝旺盛有關。

從對色澤和有機酸的影響來看，30℃至20℃這一溫度模式是可行的，而且是有優勢的。

表5　發酵溫度對楊梅酒有機酸的影響（g/L）Table 5　Effectof fermentation temperature on wine organic acids（g/L）

2.4酵母接種量對楊梅酒色澤和有機酸的影響

調節楊梅汁中SO2的濃度為80mg/L，接入已活化生長10h的RV171菌懸液，按不同的接入量進行發酵，對于色澤的影響見表6。由表6分析得，隨著接種量的增大，楊梅酒的L*值逐漸減小，a*值和C值先減小后增大，b*值逐漸增大。當接種量為10%和15%時，楊梅酒的a*值均小于5%時的a*值，這可能是因為酵母代謝產生了花色苷酶對于花色苷具有降解作用，導致酵母越多花色苷含量越少。同時，酵母可能會吸附酒體中的呈色物質，也會導致a*值的下降。b*值的小幅度上升可能與酵母本身呈黃色有一定的關系［8］。

表6　酵母接種量對楊梅酒色澤的影響Table 6　Effectof yeast inoculums amounton wine color

不同的酵母接種量下有機酸含量的變化見表7。從表7可以看出，接種量在5%～15%時，檸檬酸含量先增大后減小，乙酸和酒石酸含量逐漸增大，而乳酸和草酸含量先減小后增大。接種量為5%時楊梅酒中酸含量（18.60g/L）較低，可能是酵母數量太少導致發酵速度緩慢引起的。接種量為10%時相較5%時乙酸含量增加了1.8g/L，但接種量為15%時相較10%時乙酸含量卻只增加了0.43g/L，可見隨著接種量的增長，乙酸含量增長速度減慢。在這六種酸中，草酸含量的減小幅度最大，接種量為5%時草酸含量為0.55g/L，高出10%時17倍。

表7　酵母接種量對楊梅酒有機酸的影響（g/L）Table 7　Effectof yeast inoculums amounton wine organic acids（g/L）

2.5發酵前后芳香物質GC-MS比較分析

果酒的香氣是評價果酒品質的一個重要指標。對楊梅汁和得到的成品楊梅果酒進行芳香氣體成分的測定，得到的氣相色譜離子流圖如圖1所示。

經過與數據庫的比對，發現楊梅汁和楊梅酒中共檢出23種芳香物質成分。其中楊梅汁中含有17種，楊梅酒中含有10種。發酵前后芳香成分的比較分析和統計結果如表8和圖2所示。

從表8和圖2可以看出，楊梅酒與楊梅汁相比，芳香物質的種類和含量都發生了很大變化。楊梅汁中芳香成分以萜烯類（49.104%）和醇類（21.16%）為主，而楊梅酒中芳香物質主要是酯類（60.573%）和醇類（23.77%）。楊梅汁發酵后，萜烯類含量變得非常少，其特征成分石竹烯在發酵后基本損失殆盡，這與鐘瑞敏等［11］的研究結果一致。新增的芳香成分為乳酸乙酯（49.33%）和苯乙醇（12.68%）等釀酒酵母發酵果汁產生的特征成分。其中葡萄酒酵母發酵果酒類的特征風味物質苯乙醇具有玫瑰花香，對于酒的香氣有積極作用，但通常會隨著陳釀時間的延長而損失［12］。

圖1　楊梅汁和楊梅酒芳香物質GC/MS離子流圖Fig.1　Total ion current chromatogram of the red bayberry fruit juice and wine

表8　楊梅汁和楊梅酒主要香氣成分的組成及其相對含量Table 8　The chemical compositions and contents for red bayberry fruit juice and wine

楊梅汁中天然芳香物質的損失可能與發酵過程中的氧化作用及酒精揮發的攜帶逸散有關。發酵原料、酵母菌種和發酵條件也影響著果酒的發酵香氣。在發酵過程中，酵母代謝會產生許多副產物，果酒內部也在進行緩慢復雜的生化反應，這些共同決定了楊梅酒最終的香氣［13］。

圖2　楊梅汁和楊梅酒芳香成分類別統計Fig.2　The classification statistics of aromatic profiles for red bayberry juice and wine

3　結論

3.1SO2濃度在40～120mg/L時，L*值增大到42.20后減小，a*值和b*值都逐漸減小；檸檬酸含量逐漸減小，乙酸含量增大到2.90g/L后減小。

3.2在30℃至20℃的發酵溫度下，楊梅酒的L*、a*、b*、C值均高于30℃時，且檸檬酸含量高出20.53%。30℃時乙酸含量高出69.66%。

3.3隨著接種量的增大，楊梅酒的L*值減小，a*值減小后略有增大；檸檬酸含量增大到14.03g/L后減小。

3.4楊梅汁中芳香成分以萜烯類（49.104%）和醇類（21.16%）為主，而楊梅酒中芳香物質主要是酯類（60.573%）和醇類（23.77%）。

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Study on fermentation technology and its flavor of bayberry w ine

SHIChong-juan，LV Yu-feng，DU Jing，QIM ing-yue，FAN Liu-ping*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

According to the p rob lem s that the bayberry w ine was dim in color and flavor thin，the RV171 yeast was used as fermermented strain.The effects of the SO2concentration，the fermentation temperature and the amountof yeast inoculum s on the color and organic acids were analyzed in this paper.The results showed that a*value and b*value were decreased as the SO2concentration increased from 40 to 120mg/L.When the fermentation tem perature was 30℃to 20℃，L*，a*，b*，C value were higher than that of 30℃.With increasing of yeast inoculums，L*value decreased and a*value slightly dec reased.The main organic acid in the bayberry w ine were citric acid（83%）and acetic acid（13%）.The Gas Chromatog raph-Mass Spectrometer-computer（GC-MS）analysis result demonstrated that the main aroma components in the red bayberry w ine was esters（60.57%）and alcohols（23.77%）.Wine fermented under op tim ized fermentation cond itions were b rightlycolored，enriched organic acid，and good flavor.

bayberry w ine；color difference value；organic acids；gas chromatog raph-mass spec trometercomputer（GC-MS）

TS261

A

1002-0306（2015）06-0166-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.001

2014-10-08

侍崇娟（1992-），女，本科，研究方向：食品科學與工程。

范柳萍（1972-），女，博士，教授，農產品加工與貯藏。

公益性行業（農業）科研專項（201303073-01）；十二五科技支撐項目（2012BAD31B05）。