茶多酚對蘋果酒抗氧化作用的研究

李變變 (安徽省宿州市食品藥品檢驗所，安徽宿州234000)

蘋果酒含有其他酒類沒有的蘋果酸、丙酮酸等有機酸，可以調整新陳代謝，促進血液循環，且口味柔和，是一種老少皆宜的飲品。但是，蘋果因富含多酚，在蘋果酒生產過程中很容易發生酶促褐變，既影響色澤，又影響風味［1］。目前，在果酒生產中以二氧化硫作為主要的抗氧化劑，其在果酒發酵過程中具有抗氧化作用和抑制細菌活力的作用，其應用具有悠久的歷史，目前果酒行業中仍在廣泛使用［2］。但是，近年來研究表明，過量的二氧化硫不但影響果酒的質量而且也危害人類的健康，其副作用愈來愈受到人們的關注。目前，亟待尋找新型、高效、低毒的新型抗氧化劑來替代這類化學抗氧化劑，所以開發天然抗氧化劑有著廣闊的應用前景［3］。

茶多酚作為一種新興的天然抗氧化劑，除了具有優良的抗氧化性能外，還具有抑菌、抑病毒活性、抗輻射傷害、調節脂肪和糖類的代謝、降血壓等多項特殊作用［4］，且大多數學者認為茶多酚具有抗氧化、清除自由基、誘導解毒酶、調節機體免疫等作用，是發揮抗腫瘤作用的主要機制［5］，這為用天然抗氧化劑茶多酚代替化學抗氧化劑二氧化硫的可行性提供了思路。

1 材料與方法

1.1 材料 原料:精品紅富士蘋果經去核、榨汁后備用。主要試劑:茶多酚，磷酸氫二鈉－檸檬酸緩沖液，葡萄酒用高活性干酵母。主要儀器與設備:UV-2401PC分光光度計，BS110S電子天平，DYX-DHS隔水式電熱恒溫培養箱，阿貝折光儀等其他實驗室常用器皿。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程。

1.2.2 操作要點及說明。將蘋果洗凈，切成約1 cm×1 cm的小方塊，用打漿機粉碎、榨汁后備用。分別用不同量的茶多酚(或亞硫酸)進行抗氧化處理，加入酵母進行發酵，酒精發酵過程結束后，在波長420 nm條件下，以蒸餾水為參比，用pH 7.0的磷酸氫二鈉－檸檬酸緩沖液稀釋10倍后，用分光光度計測蘋果酒的吸光度值A420。

2 結果與分析

2.1 茶多酚抗氧化工藝單因素試驗結果

2.1.1 不同發酵溫度對蘋果酒褐變程度的影響。取250 ml鮮榨蘋果汁，分裝于5個容器中，接種量0.10%，茶多酚濃度0.10‰，在 15、20、25、30、35 ℃條件下分別進行發酵，發酵溫度對蘋果酒褐變程度的影響結果見圖1。

由圖1可知，隨著發酵溫度的升高，吸光度值出現逐漸上升的趨勢，說明在接種量和茶多酚濃度一定的條件下，溫度越高，蘋果酒的褐變程度越大。蘋果酒的吸光度值與發酵溫度不呈現簡單的正比關系，從15～30℃，吸光度值上升較為緩慢，說明褐變較為緩慢;從30～35℃，吸光度值變化較大，說明在較高溫度下褐變較為迅速?？紤]到溫度對生產成本和發酵過程的影響，得出最佳發酵溫度為25℃。

2.1.2 不同茶多酚濃度對蘋果酒褐變程度的影響。取250 ml鮮榨蘋果汁，分裝于5個容器中，在25℃條件下進行發酵，接種量 0.10%，茶多酚濃度分別取 0.05‰、0.10‰、0.15‰、0.20‰、0.25‰，茶多酚濃度對蘋果酒褐變程度的影響結果見圖2。

由圖2可知，隨著茶多酚量的增加，蘋果酒的吸光度值開始呈現下降的趨勢，茶多酚的量繼續增加，蘋果酒的吸光度值不再有明顯的變化。分析原因可能是:在一定范圍內，茶多酚用量的增加有助于進一步防止蘋果酒的褐變，茶多酚用量太少，抗氧化作用不明顯，這時如果增加茶多酚的量，它的抗氧化作用將會得到明顯的增強，當茶多酚的量達到一定的程度后，它的抗氧化作用不再隨著茶多酚量的增加而增強。綜合考慮得出，茶多酚最佳添加量為0.20‰。

2.1.3 不同接種量對蘋果酒褐變程度的影響。取250 ml鮮榨蘋果汁，分裝于5個容器中，茶多酚濃度0.10‰，在25℃條件下進行發酵，分別接種 0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%，接種量對蘋果酒褐變程度的影響結果見圖3。

由圖3可知，隨著接種量的增加，蘋果酒的褐變程度呈現逐漸減弱的趨勢，當接種量達到一定程度后，蘋果酒的褐變程度不再隨著接種量的增加而減弱。分析原因可能是:在一定范圍內，隨著接種量的增加，蘋果酒的發酵速度加快，發酵時間則相應減少，因此使蘋果酒的褐變程度減小。當接種量達到一定程度后，蘋果酒的褐變程度則不再隨著接種量的增加而減弱，說明此時接種量已經達到飽和的程度。綜合考慮得出，最佳接種量為0.10%。

2.2 茶多酚對蘋果酒抗氧化工藝正交試驗 根據單因素優化的試驗結果，選取接種量、發酵溫度、抗氧化劑的量3個因素通過L9(34)正交試驗對茶多酚的抗氧化性能進行優化，因素水平設計見表1，結果見表2。

表1 茶多酚正交試驗因素水平

表2 茶多酚對蘋果酒抗氧化研究的正交試驗結果

由表2可知，對蘋果酒褐變程度的影響程度按大小次序排列分別為B(發酵溫度)、C(茶多酚的量)、A(接種量)。試驗指標是吸光度值，指標越小越好。所以，初步確定茶多酚對蘋果酒抗氧化作用的優化方案為B1C3A3，即發酵溫度20℃，茶多酚的量0.30‰，接種量0.12%。因素水平趨勢圖見圖4。

從圖4也可以看出，當發酵溫度B1=20℃，茶多酚的量C3=0.3‰，接種量A3=0.12%時吸光度值最小，即優方案為B1C3A3。從趨勢圖還可以看出:茶多酚的量并不是越多越好，當茶多酚的量大于0.3‰時，蘋果酒的吸光度值不再隨著茶多酚量的增加而減小。從吸光度值、成本等方面綜合考慮，優化方案為發酵溫度20℃，茶多酚的量為0.2‰，接種量為0.12%。溫度對吸光度值的影響較為明顯，適當降低發酵溫度、增加接種量也許會找到更優組合。

3 結論

茶多酚抗氧化的單因素試驗得出，最佳發酵溫度為25℃，最佳接種量為0.10%，最佳茶多酚的添加量為0.2‰。茶多酚抗氧化的正交試驗得出，對蘋果酒褐變程度的影響程度按大小次序排列分別為B(發酵溫度)、C(茶多酚的量)、A(接種量)。茶多酚對蘋果酒抗氧化作用的優化方案為B1C3A3，即發酵溫度 20℃，茶多酚的量 0.3‰，接種量0.12%。綜合考慮得出最優方案為:發酵溫度20℃、茶多酚量 0.2‰，接種量 0.12%。

茶多酚與SO2對蘋果酒的抗氧化性能的比較:SO2在最優方案時，蘋果酒的吸光度值為0.302。而茶多酚的優方案可以在較少添加量的條件下，得到更低的吸光度值，且過量SO2的使用會影響人體健康。最終確定茶多酚是一種優于傳統抗氧化劑SO2的一種新型抗氧化劑。

［1］馬兆瑞，祝戰斌.蘋果酒釀造技術［M］.北京:中國輕工業出版社，2004.

［2］劉長海，杜冰，李霞，等.香蕉、蘋果復合發酵釀酒技術研究［J］.現代食品科技，2006(4):12－15.

［3］夏邦旗.天然食品抗氧化劑茶多酚及其在食品工業中的應用［J］.糧食加工，1995(1):15－17.

［4］蘇曄，丁曉雯，敬璞，等.淺談茶多酚的保健功能［J］.福建茶葉，2000(2):42 －44.

［5］曹明富，袁妙葆，楊賢強，等.茶多酚抗突變和消除自由基作用的研究［J］.科技通報，1994，10(5):301 －305.