黎秋杞,劉小莉,楊婧娟,姜定紅,吳 越,陸姝余,張 希?
(云南中醫藥大學 中藥學院,云南 昆明 650500)
木奶果(Baccaurea ramifloraLour.)又稱三丫果、木賴果、黃果樹等,是多年生常綠喬木;性寒涼,味辛、苦,有止咳平喘、解毒止癢之效,可治療咳喘、皮炎瘙癢等病癥[1]。而作為藥食兩用及園林觀賞的一種極具特色的原生態優稀熱帶果樹,其根莖葉果皮及果肉均能入藥,人體必需的纖維及多種微量元素等營養成分[2-3]??蓮墓庵蝎@取,根和果皮含揮發油、內酯較多,且具有抗腫瘤的作用[4-6]。因此可應用于食品、化妝品及醫藥等領域,發展前景可觀。又因木奶果易于變色發霉,不耐貯藏運輸,為了提升木奶果的價值,減少鮮果浪費,擬采用發酵制備木奶果果酒,既可探尋合適的果酒釀造工藝、消除保鮮期短的困難,還可利于擴大市場、提高具備多功能性的果酒商品的社會經濟效益。
由于市面上有3種不同來源的木奶果,為了后續產品的開發,將測定3個品種的營養成分,分析它們的差異,并選擇適合的品種用于后續產品的開發,也為更多木奶果終產品的開發提供理論依據。
木奶果鮮果,3種品種分別為西雙版納人工種植、西雙版納野生、泰國白皮:云南景洪藥植所;SY(instant dry yeast)葡萄酒/果酒專用酵母、安琪白酒曲:安琪酵母股份有限公司;白砂糖:食品級。
無水乙醇、重鉻酸鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、苯酚:天津市風船化學試劑科技責任公司;DPPH和蘆?。?8%以上):阿拉丁試劑公司;葡萄糖、福林酚、2,6-二氯靛酚鈉:天津市光復科技發展有限公司;濃硫酸:云南楊林工業區油滇藥業有限公司;抗壞血酸:廣東市金華大化學試劑有限公司。試劑均為分析純。
L5S型紫外可見分光光度計:尤尼柯(上海)儀器有限公司;SC-3641型低速離心機:賽洛捷克公司;YXQ-LS-50II型立式壓力蒸汽滅菌鍋:上海博迅實業有限公司;WYT型手持糖度計:北京萬成北增精密儀器有限公司。
1.3.1 木奶果的營養成分含量測定
(1)木奶果水提物(醇提物):分別稱取3個品種的10 g果肉、5 g果皮和5 g果核(切碎)放入燒瓶中加100 mL水(乙醇),放入80 ℃(70 ℃)水浴鍋中回流提取1.5 h(1 h)后離心過濾定容至100 mL備用。
(2)水分含量測定采用直接干燥法[7]。
(3)參考苯酚-硫酸比色法[8]測木奶果的多糖含量(以水提物的干基計)。
(4)按照硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[9]測定木奶果中的黃酮含量(以醇提物的干基計)。
(5)采用Folin-Ciocalteu比色法[10]檢測木奶果中的多酚含量(以醇提物的干基計)。
(6)維生素C(VC)含量檢測依據2,6-二氯靛酚鈉溶液滴定法[11]。VC含量采用公式(1)進行計算:

式中:V-滴定2,6-二氯靛酚鈉溶液減去消耗空白溶液的體積,mL;T-消耗2,6-二氯靛酚鈉溶液的每毫升即是抗壞血酸的毫克數mg/mL;A-樣品提取液的總體積與測定樣品液的總體積比值;W-稱定樣品的質量,g。
1.3.2 木奶果果酒的制備
1.3.2.1 木奶果果酒工藝 木奶果清洗→去皮→揉捏出汁→料水配比→殺菌處理(70 ℃,20 min)→成分調整→活化酵母→接種→發酵(27 ℃)→過濾分離→陳釀(15 ℃,14 d)→調配→殺菌→成品果酒
1.3.2.2 菌種和發酵材料的篩選 泰國種和西雙版納人工種植品種按1∶1(w/w)混合,以純果肉或果肉和果核一起發酵;對木奶果進行不同菌種的接種和不同發酵物組合,且在同等條件下發酵,之后通過發酵物的感官分析確定需要的菌種及發酵材料。
1.3.3 木奶果果酒工藝實驗設計
1.3.3.1 單因素實驗 為了得到木奶果果酒工藝的優化條件,在其他條件下保持一致時(27 ℃發酵6 d、按照0.1%(w/w)的酵母接種量、料液比1∶1(w/v)、初始糖度為20%),分別考察不同的發酵條件:接種量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)、初始糖度(16%、18%、20%、22%、24%)、料水比[1∶0.4、1∶0.6、1∶0.8、1∶1、1∶1.2(w/v)]對果酒制備工藝的影響。以果酒的酒精度、抗氧化指標(DPPH自由基清除率、鐵離子還原能力)、感官評分為指標,采用綜合評分方法對各指標進行權重系數確定,果酒的酒精度、感官評分權重系數分別為0.4;DPPH自由基清除能力及鐵離子還原能力的權重系數分別為0.1。運用隸屬度綜合評分法得到各指標的綜合評分,隸屬度按公式(2)計算:

式中,Ci為測定的指標值;Cmin為測定的指標最小值;Cmax為測定的指標最大值。
1.3.3.2 正交實驗 從單因素實驗的結果綜合分析,最終以綜合得分的感官評價和酒精度(%vol)為考核指標,進行L9(34)的3因素3水平正交實驗(見表1),優化果酒發酵的參數。

表1 木奶果果酒發酵的正交實驗因素與水平Table 1 Factors and levels of B.ramiflora wine fermentation orthogonal test
1.3.4 指標測定
(1)采用重鉻酸鉀比色法檢測[12]木奶果的果酒酒精度。
(2)參照張容鵠等[10]和鄧浩等[13]方法分別檢測木奶果果酒的DPPH·自由基清除能力及總還原力的體外抗氧化活性。
(3)由10名食品感官評定專業的教師和學生作為感官評價的小組,主要依據NY/T 1508—2017《綠色食品果酒》[14]和GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用實驗方法》[15]來設定木奶果果酒的感官評分的標準,從果酒的色澤、香味、口感、組織狀態4個方面進行感官評定,具體標準見表2。

表2 木奶果果酒感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standard of B.ramiflora wine
實驗均重復3次,實驗結果表示為平均值。采用Prism7.0軟件對單因素實驗結果的數據進行偏差分析和圖表繪制。利用正交實驗設計助手(Ⅱ)對正交實驗的數據進行one-way ANOVA方差分析。
分別分析3種木奶果果肉、果核和果皮的營養成分。從圖1可以看出3種品種的木奶果各個部分之間的水分含量無明顯差異,其中果皮水分含量相對較高,均高于85%。

圖1 三種品種的木奶果各個部分的水分含量Fig.l Water content of each part on three varieties B. ramiflora
由圖2可看出,果肉的多糖含量較高,其中人工種植的木奶果多糖量最豐富,高達743 mg/g,且果肉的口感較甜,與野生、泰國種的果皮多糖含量相差較大。據相關文獻報道[16],云南的西雙版納野生品種木奶果的總多糖達到11.87%,本實驗的3個品種木奶果果肉多糖均超出400 mg/g,且多糖的含量越多越有利于發酵,風味也越好。

圖2 三種品種的木奶果各個部分的多糖含量Fig.2 Polysaccharide content of each part on three varieties B. ramifora
人工種植的木奶果中果皮、果核的黃酮和多酚含量最高,據報道海南品種多酚含量為31.2 mg/g[10],結果類似,三種品種的木奶果中果皮的黃酮含量均高,由此可值得進一步開發果皮的商業價值。
木奶果中維生素C的含量較高(見圖5),其中泰國種的果肉Vc含量最高為5.63 mg/100 g,可以與楊梅媲美。實驗也發現果核中含有較多Vc,后期可有待開發。

圖3 三種品種的木奶果各個部分的黃酮含量Fig.3 Flavonoids content of each part on three varieties B. ramiflora

圖4 三種品種的木奶果各個部分的多酚含量Fig.4 Polyphenol content of each part on three varieties B. ramiflora

圖5 三種品種的木奶果各個部分的Vc含量Fig.5 Vitamin C content of each part on three varieties B. ramiflora
2.2.1 添加不同比例的初始糖度對木奶果果酒品質的影響
從圖6可以看出,初始糖度的比例逐漸增加,酒精度和感官評價均呈現上升的狀態,當初始糖度超過22%的比例時,酒精度出現略微下降,其可能的原因是隨著糖分的增加抑制了酵母菌的生長發育、繁殖,進而導致轉化成酒精的量減少了。因此,綜上分析選擇22%的初始糖度時,木奶果的果酒酒精度和感官品質最適宜。

圖6 初始糖度對木奶果果酒的品質影響Fig.6 Effects of original sugar content on quality of B. ramiflora wine
2.2.2 不同酵母菌接種量對木奶果果酒品質的影響
隨著酵母菌接種量逐漸增大,果酒感官評價和酒精度也不斷下降,在接種量為0.4%時酒精度較高,見圖7,但同時感官評價下降,主要原因是隨著酵母菌接種量增加,發酵物分解速度越快,消耗的糖分也越多,不利于積累酒精量。所以導致感官品質的口感較差,偏苦澀味。因此,選擇酵母接種量為0.1%時最為合適。

圖7 接種量對木奶果果酒品質的影響Fig.7 Effects of inoculating amounts on quality of B. ramiflora wine
2.2.3 不同料水比對木奶果果酒品質的影響
圖8可看出,料液比逐漸增加,果酒的酒精度和感官評價也是先上升到一定條件時則呈下降;當料水比到達1∶1時,酒精度開始下降,可能是由于發酵過程中的營養物質減少,抑制酵母菌的生長和繁殖。

圖8 料水比對木奶果果酒品質的影響Fig.8 Effects of ratio of material to water on quality of B. ramiflora wine
2.2.4 木奶果果酒工藝正交實驗
根據上述單因素實驗結果分析,選取了初始糖度、酵母接種量、料水比三個因素,并分別對酒精度、感官評價、DPPH自由基清除能力、鐵離子還原能力作為評價指標展開了正交實驗。依據表3和表4各因素對木奶果果酒的綜合指標(評分)分析,影響果酒感官評分的主次順序為初始糖度>酵母菌接種量>料水比。發現與其他初始糖度、酵母接種量相比,24%的初始糖度和0.2%的酵母接種在酒精度上具有差異顯著性(P<0.05);24%的初始糖度與其他比例的初始糖度(w/v)相比,其感官評價具有差異顯著性(P<0.05);0.3%的酵母接種量與其他接種量(w/w)對鐵離子總還原力具有差異顯著性(P<0.05),在三項因素變量中對于DPPH·自由基清除能力具有不顯著性(P>0.05);依據正交實驗的各指標綜合評分分析,酵母接種量0.2%對果酒品質影響具有差異極顯著性(P<0.01)。所以三因素之間的變量對果酒品質方面會產生相對的影響,故從正交實驗結果中分析得到木奶果果酒發酵工藝的最佳參數為A3B3C2,即24%的初始糖度,0.2%的酵母接種量,1∶1的料水比,27 ℃的發酵溫度和6 d的發酵時間。并進行了三次重復的實驗驗證,得到的木奶果果酒酒精度平均為12.32%vol,感官評分平均為86.5分,總還原力為14.31 mg/mL,DPPH·自由基清除率為13.84 mg/mL。因此,優化最佳工藝條件具備可行性。

表3 木奶果果酒的正交實驗結果Table 3 Results of orthogonal test of B.ramiflora wine

表4 正交實驗各指標綜合評分Table 4 Comprehensive score value of different index of orthogonal test分
本實驗對木奶果的營養成分進行測定,結果表明不同部分的營養成分含量各異。三種品種的木奶果果皮中黃酮、多酚的含量均分別高于13 mg/g、30 mg/g,比果肉、果核的含量顯著突出。鑒于泰國種和西雙版納人工種植品種中的果肉多糖、西雙版納人工種植的果皮多酚和黃酮、及泰國種的果肉VC含量較多,又因為人工種植的木奶果較甜、顏色鮮艷;泰國種的香味濃郁但稍偏酸,將其兩者以1∶1比例混合發酵對于果酒的品質要求會顯得更恰到好處,果酒的風味及色澤更誘人,符合大眾可接受的程度范圍,并且無需再調酸甜度;所以選取泰國種和西雙版納人工種植品種進行發酵并制備果酒。營養成分中的多糖含量有差異,可能是用水提,會導致一些水溶性的多糖分解及實驗操作過程中或多或少都有些許的損失;還有就是簡單的粗多糖提取,并未進行多糖的純化,也會有與之差異變化。且木奶果樹葉中的多酚成分具有良好的抗氧化活性,可為開發木奶果的相關產品及資源化利用提供可信的依據。
木奶果果酒的工藝參數優化為初始糖度24%(w/v)、酵母接種量0.2%(w/w),料水比1∶1、發酵溫度27 ℃、發酵時間6 d。在此條件下得到的木奶果果酒的酒精度為12.32%vol,感官評分86.5分,總還原力14.31 mg/mL,DPPH·清除率為13.84 mg/mL;優選泰國種和西雙版納人工種植品種所制備的果酒呈淡紅色,澄清透明,果香、酒香濃郁,口感醇香清爽、協調充足、后味綿長,營養豐富且品質好。其果酒的酒精度、感官評價與之營養成分的多糖有密切關系,糖度會影響口感且有利于發酵,酒精度恰到好處,不會因酒精度度過高而影響整體的果酒品質,為了大規模生產木奶果果酒及其相關產業化的深入開發加工提供了可行的方法參考。