不同發酵時間李子果酒的糖度與pH及其酒糟發酵后的營養變化

趙海霞，孟慶月

(1.銀川能源學院 化學與生物工程系，寧夏 永寧 750010； 2.寧夏伊品生物科技股份有限責任公司，寧夏 永寧 750010)

李子(PrunussalicinaLindl.)是薔薇科李屬植物，其果實含有糖類、蛋白質、胡蘿卜素、維生素等多種營養成分。李子果實成熟后不易保藏，容易腐爛。將李子通過發酵釀造成果酒不僅可提高產品的附加值，還可減少種植戶由于果實腐爛帶來的損失。在果酒釀造過程中，糖度及酸度是果酒的口味和風格評價的重要指標。目前，國內李子果酒的相關研究較少。研究李子果酒在發酵過程中的酸度和糖度變化是改善其風味的重要手段和途徑，同時可為果酒釀造提供重要數據，對于最佳發酵時間的確定具有指導意義。

果酒釀造后剩余的酒糟含有豐富的粗纖維及其他糖類、蛋白質等營養成分，但由于大部分蛋白質來源于發酵菌體蛋白，氨基酸組成不平衡，營養效價低，且含有一定的乙醇、甲醇，甚至甲醛等有害物質，直接作為飼料使用不利于牲畜生長，所以大部分酒糟被棄用浪費。近年來，謝政軍等采取烘干、粉碎、造粒方法將酒糟狀態進行改良，雖從一定程度上提高了酒糟飼料的適口性和貯藏性，但酒糟的飼用價值并未從根本上發生改變。單細胞蛋白(SCP)也叫微生物蛋白，是由工農業廢料及石油廢料人工培養的單細胞微生物而獲得的菌體蛋白。單細胞蛋白的培養來源包含酵母蛋白、細菌蛋白和藻類蛋白，其化學組成一般以蛋白質、脂肪為主，因此是一種非常優良的飼料及保健品添加劑。筆者等通過初期的預試驗研究發現，酵母在以果酒酒糟為主要原料的培養基上生長狀況較好，可通過酵母發酵酒糟生產單細胞蛋白。因此，對李子果酒發酵過程中的總糖度和酸度進行測定，并采用固態發酵法對李子果酒酒糟進行發酵，培養單細胞蛋白，以期為李子果酒的質量控制及其酒糟的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 黑布林李子購自寧夏四季鮮蔬菜水果批發市場。釀酒酵母，由北方民族大學國家民委重點實驗室提供。酵母Saccharomycescerevisiae1012，購自中國工業微生物菌種管理保藏中心。果膠酶P8181購自索萊寶生物科技公司。帝伯仕膨潤土(皂土)購自淘寶網店。

1.1.2 儀器試劑 雷磁PHSJ-3F型實驗室pH計，上海雷磁電化學分析儀器公司；ATAGO便攜式電子糖度計，日本KEM生產；YXQ-LS-30SII立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；SPX-150B-Z生化培養箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；BSD-TF370臺式恒溫搖床，常州華冠儀器制造有限公司；SW-CJ-2F/2FD雙人雙面凈化工作臺，常州華冠儀器制造有限公司；L-8800氨基酸分析儀，日本島津公司。

檸檬酸、無水亞硫酸氫鈉、蔗糖、葡萄糖、尿素等所用試劑純度均為分析純，均購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 方法

1.2.1 李子果酒發酵過程中總糖度和酸度的測定 李子果酒的發酵工藝流程(圖1)：在黑布林李子榨汁后利用糖度計和pH酸度計分別測定初始糖度和pH。制備PDA斜面固體培養基，高壓消毒滅菌后將釀酒酵母斜面接種，28℃恒溫培養24 h后挑取生長旺盛的菌落接種于裝有PDA液體培養基的500 mL三角瓶中，搖床振蕩培養12 h作為果酒發酵種子。將5%種子培養液接種于果汁中，添加蔗糖調整糖度180 g/L后于28℃進行主發酵。每隔24 h測定記錄發酵液糖度及pH，30 d后果酒過濾得到酒糟。

1.2.2 酒糟單細胞蛋白固態發酵

1) 酵母的活化。制備添加5%酒糟的PDA固體培養基，經消毒滅菌后，挑取酵母1012進行斜面菌種活化及平板劃線，接種后置于恒溫培養箱28℃培養24 h，觀察生長狀況，挑取乳白色、菌落邊緣整齊、表面濕潤、卵圓形的典型生長菌落，進行種子液制備。

2) 種子液的制備。將活化后的菌株接入1 L裝有酒糟液體PDA培養基的三角瓶中，28℃搖床振蕩培養24 h，作一級種子備用。

3) 固態發酵。取5 L玻璃容器消毒滅菌，將500 g酒糟消毒滅菌后冷卻至室溫，添加5%尿素、5%蔗糖，接種5%的液體一級種子，攪拌均勻，置于恒溫培養箱中28℃培養48 h，即為酒糟單細胞蛋白。

1.2.3 理化指標的測定 原酒糟、發酵后酒糟總蛋白，參照國標GB 50095—2010，采用凱氏定氮法進行分析；原酒糟、發酵后酒糟總纖維，參照國標GB/T 5009.10—1985，采用酸堿水解法進行分析；原酒糟、發酵后酒糟總脂肪，參照國標GB/T 14772—2008采用殘渣法分析。原酒糟、發酵后酒糟氨基酸測定：原酒糟、發酵后酒糟樣品經6 mol/L HCl水解24 h，將鹽酸水解樣品經孔徑為0.45 μm濾膜過濾，取濾液1 mL，60℃真空干燥，加入0.02 mol/L鹽酸2 mL后供氨基酸分析測定用。分離柱柱溫為80℃，流速0.3 mL/min，柱長5 mm×60 mm，反應柱溫135℃，流速0.35 mL/min。

2 結果與分析

2.1 李子果酒不同發酵時間的糖度

由圖2可知，隨著發酵時間的延長，李子果酒糖度呈下降趨勢，由最初的102 g/L下降至24 g/L，發酵1～8 d的糖度下降速率較快，說明此時酵母發酵活性較高，所以糖度急劇下降；發酵10 d后，糖度不再下降，穩定在24 g/L，說明菌種不再繁殖，主發酵階段結束。

2.2 李子果酒不同發酵時間的pH

由圖3可知，隨著發酵時間的延長，李子果酒pH呈緩慢上升趨勢，發酵4 d酸度下降，但下降緩慢，6 d后酸度開始上升，發酵8 d酸度上升為3.36，之后pH不再上升，pH變化微弱，此時，酵母菌種生長狀況較差。

2.3 李子果酒酒糟發酵后的營養成分

2.3.1 總蛋白、纖維及脂肪含量 經測定，李子果酒原酒糟和發酵后酒糟的總蛋白、總纖維、總脂肪含量分別為15.72%和26.36%、24.30%和21.47%、7.93%和7.64%。李子果酒酒糟發酵后總蛋白含量較發酵前有大幅度提高，總蛋白含量增加67.7%，總纖維和總脂肪較發酵前分別減少11.6%和3.7%，黑布林李子果酒酒糟的營養成分適于單細胞蛋白的發酵培養，且酵母1012分解利用纖維素和脂肪的能力一般。

2.3.2 氨基酸含量 由表1可知，黑布林李子果酒酒糟氨基酸含量較發酵前有所提高，由14.71 g/100g增長到21.73 g/100g，其中對生物體生長發育非常重要的8種必須氨基酸賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸含量分別增長1.1 g/100g、0.37 g/100g、0.27 g/100g、0.55 g/100g、0.58 g/100g、0.13 g/100g、0.42 g/100g和0.7 g/100g。

表1 李子果酒酒糟發酵前后的氨基酸含量Table 1 Amino acid content in the distillers’ grains of P. salicina fruit wine before and after fermentation g/100g

3 結論與討論

研究表明，在李子果酒的發酵過程中，糖度隨發酵時間的延長呈下降趨勢，且下降速率較快，pH隨發酵時間的延長呈增長趨勢，增長幅度較平緩，釀造8 d為黑布林李子果酒的主發酵階段。利用釀造后的李子果酒酒糟進行單細胞蛋白的固態發酵培養，其總蛋白含量明顯提高，較未發酵酒糟提高40.3%，而總纖維和總脂肪有所下降，但下降幅度較小，這可能是發酵菌種利用纖維素和脂肪的能力較弱的原因，具體機理有待于進一步研究。

黑布林李子果酒的糖度、酸度變化較為明顯，且有一定的規律，其變化規律可作為果酒釀造的發酵時間參考依據，在發酵階段控制好果酒的糖度和酸度也是發酵菌種正常生長的重要保證。酒糟在經過單細胞蛋白發酵后，總體營養成分含量提升，發酵產物單細胞蛋白氨基酸組成成分營養均衡，黑布林李子果酒酒糟可以作為一種優良的酵母單細胞蛋白培養基成分來使用，利用其培養的單細胞蛋白總蛋白含量較高，可以為優良飼料添加劑的研發提供一定的支持，為今后進一步的系統精細研究提供了一定的科學依據。