歐李果酒中甲醇含量控制的研究

李 梅，白志鵬，安榮艷，王小峰，馬淑賢

（恒生西夏王酒業(yè)有限公司，寧夏銀川 750104）

歐李是高檔雜果，集營養(yǎng)、保健、生態(tài)于一體的多功能水果。每百克歐李鮮果含鈣79.09 mg，為水果之冠，而蘋果只有9 mg，果實中還含有17種氨基酸，總量高達（338.3～451.7） mg/100 g，特別是維生素C、維生素B2和維生素E 的含量以及鉀、磷、鐵、鋅、硒的含量均高于常見水果，是兒童、中老年人補鈣的高級保健水果[1]。歐李酒保留了歐李的營養(yǎng)成分，在維持人體健康和調(diào)節(jié)身體機能等方面有重要作用。但在釀造過程中，由于成熟歐李果膠酯酸含量較高，按照現(xiàn)有工藝路線，其中羧基甲酯在果膠酶的作用下會進一步降解生成甲醇[2]。釀造的歐李酒甲醇含量經(jīng)檢測歐李原酒為620 mg·L-1、歐李成品酒為500 mg·L-1。甲醇是水果酒和水果蒸餾酒中不可避免的有毒副產(chǎn)物，含量過高會對人體健康造成傷害，而且隨著國家對《食品安全國家標準 發(fā)酵酒及其配制酒》（GB 2758—2012）標準的完善，對食品安全要求更為嚴格，為確保產(chǎn)品安全質(zhì)量，改進優(yōu)化歐李酒釀造工藝，控制并降低歐李酒中甲醇含量顯得更為重要[3-5]。

本實驗通過采用不同成熟度的原料、調(diào)整料水比例、不同澄清度處理、不同發(fā)酵溫度控制、使用不同品種果膠酶和不同添加量進行實驗，對比分析影響歐李果酒中甲醇含量的因素，從而改進優(yōu)化歐李酒釀造工藝，減少歐李果酒原酒中甲醇含量，使歐李酒中甲醇含量＜400 mg·L-1，符合國家標準。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

寧夏農(nóng)墾玉泉營國營農(nóng)場種植的農(nóng)大4 號歐李；酵母CY3079；通用果膠酶（意大利愛賽克公司）-果膠酶1#、特效果膠酶（德國AB）-果膠酶2#；膨潤土；酵母營養(yǎng)劑THIAZOTE；白砂糖。

甲醇、乙醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇和乙酸異丁酯，均為色譜純；硫酸銨、磷酸二氫鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、氫氧化鈉、硫酸、硫代硫酸鈉和咔唑試劑等，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

家用榨汁機、小型壓榨機、臺秤、分析天平、20 L 廣口瓶發(fā)酵罐、安捷倫7820A 氣相色譜儀、比重計、溫度計、酒精計和量筒等。

1.3 工藝流程及操作要點

（1）歐李果酒制作工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

（2）操作要點。①原料稱重。②清洗去核。③破碎：破碎后，按添加量1 mL·L-1添加濃度為6%的亞硫酸溶液，加水浸提。④酶解、分離：檢測糖、酸、pH 值、游離SO2、總SO2。⑤糖度調(diào)整：以酒精度10.0%vol 計，按照17.5 g·L-1轉(zhuǎn)化1%vol 酒度計算加糖量，發(fā)酵啟動后，一次性加入[6]。⑥接種酵母：酵母CY3079，接種量0.2 g·L-1（用10 倍35～40 ℃的熱水活化30～40 min，接種時酵母液與接種罐汁液溫差≤10 ℃）。⑦控溫發(fā)酵：發(fā)酵旺盛期溫度分別控制在18～20 ℃、22～24 ℃、26～28 ℃、30～32 ℃和34～36 ℃，每2 h 監(jiān)測一次溫度，每4 h 檢測一次比重[7]。當比重下降至1 030～1 040 kg·m-3時，添加酵母營養(yǎng)劑THIAZOTE 0.15～0.20 g·L-1。⑧發(fā)酵結(jié)束分離：當比重降至992～1 000 kg·m-3時，分析殘?zhí)牵瑲執(zhí)牵?0 g·L-1，且連續(xù)2 d 不再降低時，分離酒液至干凈的容器中。

1.4 實驗研究工藝控制要素

（1）料水比。分3 個梯度，使純凈水占原料比重分別為20%、30%、40%。

（2）原料成熟度。分別取歐李原料成熟度達6～7分（含糖量120～150 g·L-1）為一個實驗標本，成熟度達7～8 分（含糖量150～180 g·L-1）為一個實驗標本。

（3）澄清處理。發(fā)酵過程中，對同一果汁添加膨潤土進行澄清處理和不添加膨潤土的對照實驗。

（4）發(fā)酵溫度。同時對5 個歐李發(fā)酵實驗進行溫度控制，最高發(fā)酵溫度分別控制在20℃、24℃、28℃、32℃和36℃[5]。

（5）果膠酶。1#果膠酶卡勒，添加量為0.030 g·L-1；2#果膠酶RF，添加量為0.030 g·L-1、0.045 g·L-1、0.600 g·L-1。

1.5 檢測方法

比重測定：比重計法；酒精度測定：酒精計法；總糖和還原糖測定：直接滴定法；總酸測定：直接滴定法；總酯測定：皂化法；甲醇和高級醇含量測定：氣相色譜法；果膠酶活力測定：酸堿滴定法；果膠酶活力測定：分光光度計法[8]。

2 結(jié)果與分析

分別從歐李原料不同成熟度的篩選、原料的加水量、果膠酶類型及添加量、對發(fā)酵條件的控制等因素，分析發(fā)酵結(jié)束后的歐李原酒中甲醇的含量。

2.1 不同成熟度原料對果酒中甲醇含量的影響

歐李原料成熟度達6～7 分（含糖量120～150 g·L-1）的歐李原料，發(fā)酵后果酒甲醇含量為0.62 g·L-1；成熟度達7～8 分（ 含糖量150～180 g·L-1）的歐李原料，發(fā)酵后果酒甲醇含量為0.55 g·L-1。成熟度比較高的原料比成熟度低的原料，發(fā)酵后果酒甲醇含量低11.3%。這說明農(nóng)大4 號歐李在成熟度越高的情況下發(fā)酵出的歐李果酒中甲醇的含量會越低一些。

2.2 不同加水量對果酒中甲醇含量的影響

由表1不同加水量發(fā)酵實驗的對比表可以看出，加水量越大的發(fā)酵歐李原酒，在發(fā)酵結(jié)束后原酒中甲醇含量越低。

表1 不同加水量發(fā)酵歐李原酒甲醇含量表

2.3 澄清度處理對果酒甲醇含量的影響

發(fā)酵過程中，對果汁添加膨潤土進行澄清處理前檢測甲醇含量為0.41 g·L-1，添加膨潤土進行澄清處理，發(fā)酵結(jié)束后檢測甲醇含量為0.42 g·L-1。可見，在歐李酒發(fā)酵過程中添加膨潤土進行澄清處理后，對發(fā)酵結(jié)束后的歐李原酒中的甲醇含量影響不大。

2.4 發(fā)酵溫度對果酒甲醇含量的影響

對歐李發(fā)酵實驗進行5 個發(fā)酵最高溫度控制，不同發(fā)酵最高溫度控制下，甲醇生成量如表2所示。

表2 不同發(fā)酵溫度控制發(fā)酵歐李原酒甲醇含量表

由表2可以看出，隨著發(fā)酵溫度升高，甲醇生成量逐漸增多，當發(fā)酵溫度高于28 ℃時，甲醇生成量明顯增加，比發(fā)酵溫度最高20 ℃時甲醇生成量高出164 mg·L-1。低溫發(fā)酵溫度在20 ℃、24 ℃時，甲醇含量相差僅18 mg·L-1，較低并較為穩(wěn)定。在發(fā)酵溫度至32 ℃、36 ℃時，甲醇含量都在350 mg·L-1上下，甲醇含量變化并不明顯。

2.5 果膠酶對果酒甲醇含量的影響

選用果酒發(fā)酵的通用果膠酶和特效果膠酶進行果漿酶解[9]，發(fā)酵結(jié)束后原酒甲醇含量檢測結(jié)果如表3所示。

表3 不同果膠酶及不同添加量發(fā)酵歐李原酒甲醇含量表

由表3發(fā)酵結(jié)束后原酒甲醇含量檢測結(jié)果可看出，在對歐李原漿添加不同品種果膠酶量同為0.030 g·L-1時，使用特效果膠酶RF（果膠酶2#）進行果漿酶解，發(fā)酵結(jié)束后原酒甲醇含量要比使用普通果膠酶卡勒（果膠酶1#）低0.34 g·L-1。選用特效果膠酶（果膠酶2#），添加量分別加大到0.045 g·L-1、0.060 g·L-1時，歐李酒發(fā)酵結(jié)束后的甲醇含量會更低，分別為0.08 g·L-1、0.07 g·L-1。

3 結(jié)論

本研究以寧夏農(nóng)墾玉泉營國營農(nóng)場種植的農(nóng)大4 號歐李為實驗原料，采用液態(tài)發(fā)酵方法生產(chǎn)歐李酒，通過采用不同成熟度的原料、調(diào)整料水比例、不同澄清度處理、不同發(fā)酵溫度及使用不同品種果膠酶進行實驗，對比發(fā)酵結(jié)束后酒液中甲醇的含量。結(jié)果表明，成熟度比較高的原料比成熟度低的原料發(fā)酵后果酒甲醇含量低，選擇并及時采收成熟度好并且健康的歐李原料發(fā)酵可降低歐李原酒中的甲醇含量；不同加水量對甲醇含量影響不大，可以根據(jù)產(chǎn)品特點選擇加水量，適當調(diào)節(jié)甲醇含量；在發(fā)酵的過程中，對發(fā)酵果汁做澄清處理，不能有效阻礙甲醇含量增長；在歐李酒發(fā)酵過程中，低溫發(fā)酵可降低甲醇含量，但溫度越低，酵母的生長繁殖、自身代謝越慢，影響乙醇的生成，但發(fā)酵溫度過高，會導(dǎo)致發(fā)酵液氧化加速、香氣損失加劇，代謝副產(chǎn)物特別是甲醇等有害物質(zhì)增多，因此發(fā)酵溫度控制在24 ℃左右較為合適。特效果膠酶RF 是一款特殊的“零甲醇”果膠裂解酶，對于高果膠含量水果，通過獨有的甲酯化苯環(huán)同步切分方式規(guī)避甲酯化，切斷甲醇產(chǎn)出途徑，避免產(chǎn)生過多的甲醇。實驗表明使用特效果膠酶RF 進行歐李果酒發(fā)酵，甲醇含量降低明顯，同時特效果膠酶RF 添加量在0.045 g·L-1后，隨著果膠酶添加量增加，甲醇含量降低不明顯。