柚子酒的研究進展

陳 孝，王鴻彪，李小強，陳茂彬*，方尚玲

（1.湖北工業大學 發酵工程教育部重點實驗室 工業發酵湖北省協同創新中心 工業微生物湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430068；2.湖北苗仙聚生物科技有限公司，湖北 宣恩 445500）

柚（Citrus maxima），一種蕓香科柑橘屬喬木，果實具有“天然水果罐頭”之稱。柚子具有一股淡淡的清香味、口感酸甜、涼潤深受大眾喜愛。柚子富含膳食纖維、果糖、葡萄糖、蛋白質、果膠、有機酸、維生素和礦物質等營養成分；還富含揮發性芳香油脂、柚皮苷、橙皮苷、柚皮素蕓香苷、類檸檬苦素、酚酸、香精油等多種化學成分[1-3]。柚子營養豐富，口感甜美，果肉除鮮食外，柚子產品以柚子果汁類制品、蜜餞果脯類制品居多。由于柚子酒在原料處理中存在一些問題，故柚子酒產品的研究開發較少。本文主要從柚子的營養成分以及柚子酒生產過程中存在的問題進行闡述；同時對柚子酒的技術開發進行總結，旨在為柚子酒產品進一步研究與生產提供參考。

1 柚子化學成分及其柚子酒的功效作用

1.1 柚子化學成分

柚子含有大量的維生素、類胰島素、柚皮苷、橙皮苷、揮發油、維生素B1、維生素B2、煙酸、果糖、葡萄糖、蛋白質、有機酸、脂類、鐵、鈣、磷及粗纖維等營養活性成分。這些營養及活性成分能夠防治一些疾病，促進人體健康。謝建春等[4]通過試驗證明了柚皮中揮發油的主要成分為檸檬烯、月桂烯等單萜類化合物，而單萜類化合物具有祛痰、止咳等生理活性。李敏等[5]用超聲輔助提取法對柚子果皮進行處理，提取得到黃酮類物質，并證明其具有抗氧化作用。張海德等[6]通過試驗證明了柚皮提取物能顯著降低小白鼠中血清膽固醇、血清甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇的濃度，并相對提高血清中高密度脂蛋白膽固醇的濃度；同時還發現柚皮提取液對肉瘤具有抑制作用。LEE C H等[7]給小白兔喂養類黃酮、柚皮苷和柚皮素進行對照實驗，證明了類黃酮、柚皮苷和柚皮素具有抗動脈硬化作用。JUNGUJ等[8]通過喂食小鼠橙皮苷、柚皮苷進行對照實驗，證明了橙皮苷和柚皮苷在預防高血糖發展方面發揮重要作用。以上研究表明，柚子含有大量對人體有益的活性成分，柚子中的活性成分具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、降血糖等藥用價值，具有很高的應用前景。

1.2 柚子酒的功效

《本草綱目》中說柚子味甘酸、性寒，具有理氣化痰、潤肺清腸、補血健脾等功效，柚子酒能行氣寬中，健胃消食[9-10]。柚子清香、酸甜、涼潤，柚子性偏寒，含豐富的維生素C、類黃酮等物質，柚子酒是順氣、去油解膩、清火的上品，對抗衰老、美膚養顏有不錯的功效。柚子酒中含有類似于胰島素作用的成分鉻，能降低血糖，常飲用對糖尿病患者有一定的幫助。柚子酒通過降低人體膽固醇可以防心臟病發作，有助于預防腦中風的發生。

2 柚子酒的生產工藝[11-12]

柚子蒸餾酒的生產：柚子果酒發酵結束后以夏朗德蒸餾壺為蒸餾設備采用二次蒸餾工藝獲得柚子蒸餾酒（酒精度＞55%vol）。

2.1 柚子原料處理

柚子肉中含有大量的果膠與纖維素，可以將柚子中的水分截留下來，導致柚子出汁率低，從而造成大量的浪費。采用傳統榨汁工藝出汁率低，生產成本高，且生產強度大，是柚子汁加工的關鍵技術瓶頸之一；鮮柚榨汁后具有嚴重的后苦味，苦味的主要原因是柚子汁中含有以柚皮苷和檸檬苦素為代表的類黃酮化合物和類檸檬苦素，后苦味大大降低了柚子的口感，增加了柚子加工的難度，對柚子產品的開發造成不利影響[13]。

2.1.1 酶法制汁

酶解法是利用果膠酶與纖維素酶來分解殘渣中的果膠與纖維素來提高柚子的利用率，使出汁率得到提升。劉育穎等[14]通過往柚子處理液中加入纖維素酶與果膠酶，試驗證明加酶之后的出汁率是之前的2倍，能夠提高柚子的出汁率，節約資源。李海萍等[15]通過單因素試驗和正交試驗，確定了酶解出汁的最佳條件為果膠酶與纖維素酶比例9∶3、酶添加量900U/100g、酶解溫度50℃、酶解時間50min。在最佳條件下，可以大量減少固形物，提高柚子的出汁率。相較于傳統方法，酶解出汁更加安全、方便、高效。

2.1.2 柚汁褐變

鮮榨柚子汁在一段時間后會發生顏色變化，對柚子酒的生產帶來一定的不利影響。柚子汁色澤不穩定的主要原因是酶促褐變，酶促褐變一般是指果汁直接與空氣接觸發生反應。柚子汁中所含的多酚類物質在氧化酶的作用下被氧化成鄰醌，鄰醌經過一系列反應后會生成褐色聚合物。導致柚汁隨著時間與溫度的變化，顏色從原有的鮮艷色彩變為褐色[16-17]。從酶促褐變的過程可以發現抑制酶促褐變的主要途徑：（1）減少柚子汁中的多酚類物質。（2）通過溫度與pH影響酶活性來抑制酶促褐變。（3）減少柚子汁中氧氣的含量同時減少與空氣接觸的面積[18]。姚森[19]對果肉進行熱燙操作，證明了在高溫條件下柚汁中的多酚氧化酶活性降低60%，從而達到抑制酶活的效果。ZERDIN K等[20]通過利用隔離氧氣效果好的材料來營造一個無氧環境來進行研究，證明通過減少產品中的氧含量，有利于維持維生素C的含量，有助于抑制褐變。LIU J等[21]通過研究證明添加亞硫酸鈉、抗壞血酸、檸檬酸分別為0.008‰、0.250‰、1.000‰時抑制橙汁褐變的效果最佳。通過上述3種途徑可以很好地抑制酶促褐變，能夠解決大部分酶促褐變帶來的不利影響。

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2.1.3 柚汁脫苦

目前常用于柚子汁脫苦的方法主要有酶法、微生物發酵法以及其他方法：

微生物發酵法和酶法主要是利用酶作用于柚皮苷與檸檬苦素來減少苦味物質，達到柚汁脫苦的目的。SOARES N F F等[22]在儲存葡萄柚汁時與固定在醋酸纖維素薄膜上的真菌衍生的柚皮苷酶接觸，證明通過水解和吸附能夠降低柚皮苷和檸檬苦素的濃度。黃高凌等[23]通過正交試驗確定了柚皮苷酶的最佳工藝條件為酶解溫度50℃、酶解時間100 min、酶活7.4 U/mL，柚皮苷脫除率能達到90%以上。酶法具有專一性與高效性，可以大大減少柚汁中的苦味物質，但其反應條件較為嚴苛，經濟成本較高，具有一定的局限性。微生物發酵法較酶法脫苦而言，其減少經濟成本。但微生物發酵會產生副產物，從而對柚子酒的質量產生一定的影響。

其他方法主要是通過化學物質或離子吸附樹脂來處理柚皮苷與檸檬苦素。MAIER V P等[24]用乙烯處理果實，分析檢測到果汁中的檸檬苦味物質降低了44.9%，此處理對柚皮苷的影響較小。由于乙烯具有催熟功能故使用時應注意使用量。利用化學物質對柚子進行處理可以適當的減少苦味物質，但其食品安全存在一定的隱患。KOLA O等[25]利用離子交換和吸附樹脂對橙汁進行處理，證明其對橙汁中苦味物質的去除能達到99%以上。但由于其利用的成本較高不適合大量生產。

2.2 發酵過程優化

2.2.1 專用菌種的選育

在果酒的生產中多使用葡萄酒酵母，葡萄酒酵母是一種專門針對葡萄酒發酵而開發的釀酒酵母，其對于柚子酒的發酵具有一定的局限性。為了提高我國果酒的生產率，選育的菌種也從釀酒酵母增加到生香酵母、產酯酵母。利用多種育種方法進行菌種的選育，主要包括誘變育種、雜交育種、原生質體融合、基因工程等現代化技術[26]。游見明[27]通過對菌株活性、發酵性能、凝集能力等進行檢測；同時與安琪酵母和葡萄酒酵母進行對比分析，從帶有酒香味的腐爛柑桔中篩選得到了3株柑桔果酒的專用菌種。

2.2.2 發酵工藝優化

柚子酒品質的好壞往往取決于發酵條件，其中以酵母添加量、發酵時間、發酵溫度、二氧化硫添加量為主要影響因素。為了優化發酵過程中的反應條件，吳均等[28]利用響應面分析方法確定了最佳條件為發酵溫度28℃、果酒干酵母添加量61 mg/100 mL、二氧化硫添加量61 mg/L、發酵時間15 d，影響的程度為發酵溫度＞發酵時間＞果酒干酵母添加量＞二氧化硫添加量。

2.3 陳釀過程優化

2.3.1 物理催陳法

物理催陳能夠加強物質之間的締合作用、加劇分子間的有效碰撞使分子活化能增加、加速老熟過程中的化學反應、加快低沸點的成分的揮發。游玉明等[30]利用超高壓裝置，使其醇類物質相對含量降低，酯類物質上升，酸類及醛酮類物質也有不同程度的增加，而長鏈烷烴類化合物消失。保持特征香氣的同時使刺激性減小，變得飽滿柔和、香氣沉實厚重。蔣耀庭等[31]研究證明，電場可以使酒液中的極性分子趨于沿電場方向定向排列，導致酒液分子間的部分氫鍵斷裂，從而易使乙醇分子和水分子相互滲透，締合成大分子群，減少自由乙醇分子的數量，降低酒的刺激性。張苗苗等[32]研究證明，由于外部提供的能量較低，不足以使酒中分子發生化學鍵的斷裂，但是提供的熱量可促使醛類、酯類等物質揮發；而冷凍等低溫處理在增加酒體穩定性的同時，可除去酒中引發渾濁或沉淀的物質，改善酒類品質。

2.3.2 化學催陳法

化學催陳法主要是加快各種成分間的化學反應（大部分為氧化還原反應），故向酒中加入氧氣、高錳酸鉀、過氧化物等氧化劑，也可以加入催化劑降低反應所需的活化能從而達到促進反應速度的目的。吳華昌等[33]篩選合適的脂肪酶應用于白酒老熟中，以縮短老熟時間，初步證明了脂肪應用于白酒催陳的可能性。白雪等[34]介紹了加酸催化法和金屬離子催化法兩種催化催陳的方法，能夠大大減少酒類的陳釀時間。利用化學催陳法可以有效地減少陳釀時間，但由于其利用大量的氧化劑，其安全性存在隱患。

2.3.3 生物催陳法

生物催陳法最早應用于白蘭地、威士忌的催陳研究，具有高效性。它是人工催陳的一種創新與進步，是未來人工催陳發展的方向。生物催陳法利用對人體有益的營養物質在酒中發生氧化還原、酯化聚合、吸附乳化等作用來促進白酒的陳釀。許引虎等[35]利用葡聚糖與甘露聚糖為主要原料發明了一種生物催熟物對白酒進行催陳，處理15～30d相當于自然老熟半年以上且無“返生現象”。

2.3.4 綜合催陳法

綜合催陳法是綜合各種方法，利用其優勢互補效應使酒在自然窖藏期的化學及物理變化加速。包括超聲波振蕩器及其換能器、紫外線光源、磁處理系統等。通過利用多種方法共同進行催陳處理。周曉芳等[36]研究了一種橡木片與超聲波催陳綜合起來的酒類陳釀裝置，該裝置包括超聲波振蕩器和橡木片，通過試驗確定了最佳條件為超聲波功率120 W、頻率40 kHz、時間20 min、橡木片含量6 g/L，有利于增加酒的香氣、改善新酒的品質。綜合催陳法雖然催陳效果比其他方法好，但是其周期長、設備多、不易于操作，生產成本較高，不宜推廣使用。

人工催陳大大降低自然老熟的時間的同時也會產生一系列自然老熟所沒有的產物，同時也可能會產生“返生現象”，從而對柚子酒的品質帶來一定的影響[37]。

3 柚子酒的技術開發

隨著市場需求的增長，柚子酒的生產方法和生產的柚子酒種類也越來越多，其中主要是以液態發酵法來進行生產。郭志惠[38]利用酶來處理果漿中的果膠，釀制成酒精度為5%vol～10%vol的果酒飲料，克服柚子出汁率過低的問題，大大提高了柚子的利用率。譚曉輝[39]利用青梅酒汁、柚子酒汁、紅提酒汁。將三種酒汁按照一定比例混合發酵，由于此混合果酒含有青梅、柚子、紅提使得營養價值與保健功能大大提升，提供了一種柚子果酒開發的新思路。孫維[40]將柚子洗干凈后將果肉和果皮放入白酒中，密封保存一個星期，然后利用蘇打水、冰塊、糖漿調配成冰柚子酒或者按照個人口味進行調配。黃雪松[41]在生產工藝中用葡萄糖漿對柚子苷和檸檬苦素等苦味物質的吸附、螯合、包埋等作用脫除苦味，同時保留了保健作用的生物活性作用，這種柚子酒無苦味，操作過程簡單，成本較低。衛高利等[42]對柚子進行全果利用，并且利用酶進行脫苦處理，此法解決了柚子皮中特殊成分對發酵作用的抑制作用，同時也可以釀造出一種帶有濃厚的檸檬香味的柚子酒。陳孝強[43]以柚子為原料利用混合中草藥的酒曲進行動態發酵，加入中草藥等原料，最后得到的柚子酒的酒精度為50%vol，酒精度數比大部分果酒的度數要高，更加適合對酒精度數有要求的愛酒人群。越來越多的研究人員利用各種技術對柚子酒生產過程中存在的問題進行處理，這樣能夠大大提高原料的利用率、減少資源的浪費、節約經濟成本、促進柚子酒的發展與進步。

4 總結

柚子酒作為果酒中的一種，是通過柚子發酵而產生的一種發酵酒。相對于白酒等其他酒類來說，具有其不具有的一些營養物質以及保健作用。目前對于柚子酒的研究主要表現在對發酵過程中的問題進行解決。利用物理、化學、生物等方法對原料處理中存在的問題、發酵過程中存在的問題以及縮短柚子酒陳釀時間進行處理。其中主要利用酶解出汁的方法來提高柚子出汁率、減少柚子酒中酚類物質、抑制相關氧化酶的活性以及減少氧氣含量來抑制酶促褐變。通過利用酶來分解柚皮苷等苦味物質來進行柚汁脫苦。利用現代化技術進行菌種選育以及響應面來優化柚子酒生產過程中存在的主要問題。利用人工催陳處理柚子酒，能夠大幅度減少陳釀時間，節約經濟成本。研究柚子酒發酵中存在的問題有利于柚子酒更好的發展，進一步提高其質量，以滿足市場需求。