彭雪梅,徐紹絲,林文君,馬 超,黃鷺強*
(1.福建師范大學生命科學學院,福建福州 350117;2.中華全國供銷合作總社濟南果品研究所,山東濟南 250014)
嘉寶果(Myrciaria cauliflora),桃金娘科樹葡萄屬[1],在我國福建、廣東等地區的主栽品種為‘Sabará’和‘Paulista’[2],其中‘Sabará’味道獨特、層次豐富,具有釋迦果、芭樂、菠蘿和山竹的芳香氣味[3]。嘉寶果甘甜多汁,富含類黃酮、花青素、單寧和酚酸等抗氧化活性成分[4]。多項研究表明,嘉寶果的抗氧化[5]、抗炎[6]、降血糖[7]、抗腫瘤活性[8]與其豐富的多酚成分有密切聯系。由于水分流失、微生物污染和果肉發酵等共同作用,新鮮嘉寶果在常溫環境下僅能保存3 d 左右[9],即使采用氣調貯藏、涂膜保鮮等改良貯藏方案,保質期也僅延長至7~20d[2]。因此,易腐敗的缺陷限制了嘉寶果的商業化發展,其鮮食市場集中在原產地區域。目前,嘉寶果主要加工產品有果醬、果酒、果醋、天然色素、抗氧化劑等[10]。其中,消耗量最大的是果肉部分,而含有豐富花青素與多酚物質的果皮利用率較低,開發果皮加工技術利于提高嘉寶果的綜合利用價值。
配制酒是向基酒中添加可食用輔料或食品添加劑,經調配、混合或再加工工序制成的酒[11]。浸泡酒制作簡單,成本低廉,易于保存[12]。研究表明添加嘉寶果的巴西甘蔗白酒“卡夏沙”(cachaca)具有更加豐富的酚類、有機酸等活性成分和香氣物質[13]。花青素等物質主要存在于果皮,采用浸泡法能夠浸提出嘉寶果果皮的活性成分,融合甘蔗白酒的濃郁蔗香,賦予配制酒獨特的風味與優良的品質。甘蔗白酒香氣濃郁,品質優良[14],加工無需進行淀粉糖化、液化等耗能環節[15],并且可以減少釀酒用糧[16],是一種附加值極高的白酒[14]。本文采用甘蔗白酒為酒基,嘉寶果果皮為輔料,通過浸泡、調配等工藝制作一款配制酒。通過單因素、正交試驗優化嘉寶果甘蔗配制酒的制作工藝,測定嘉寶果浸泡酒在不同時期的主要理化指標和揮發性成分,為嘉寶果甘蔗配制酒的研發提供參考依據。
嘉寶果,品種為‘Sabará’,由福建莆田臺創農業綜合發展有限公司提供;甘蔗基酒(酒精度50%vol),由福建省建陽祝源農產品專業合作社提供。
果葡糖漿、檸檬酸、山梨酸鉀,均為國產食品級,國藥集團化學試劑有限公司;二苯基苦基苯肼(DPPH),純度98%,上海源葉生物科技有限公司;1 mol/L 福林酚顯色劑,北京索萊寶生物科技有限公司;無水乙醇、碳酸鈉、葡萄糖、濃硫酸、一水合沒食子酸、氯化鈉、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞、無水乙醇、環己酮,國產色譜純,國藥集團化學試劑有限公司。
79-1 磁力加熱攪拌器,常州國華電器有限公司;HH-3A 數顯恒溫水浴鍋,金壇市易晨儀器制造有限公司;便攜酒精計,安東帕(上海)商貿有限公司;固相微萃取頭2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS,西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司;7890B/5977B 氣相色譜-質譜聯用儀,安捷倫科技(中國)有限公司;Synergy HT 多功能酶標儀,美國伯騰儀器有限公司。
1.4.1 嘉寶果甘蔗配制酒工藝流程
嘉寶果→分選清洗→破碎取皮→浸提→澄清過濾→調配→灌裝貯存。
1.4.2 操作要點
(1)原料預處理
篩選九成熟、表皮無破損、無腐爛變質的嘉寶果。使用清水清洗嘉寶果,去除表皮污漬、雜質。在低溫環境下剝落果皮,干燥備用。
(2)浸提、澄清過濾
參照《配制酒生產技術》中浸提方法[11],確定本工藝料液比為嘉寶果果皮∶甘蔗基酒=1.00∶1.20(g/mL),基酒酒精度為50%vol。置于陰涼避光處靜置儲存,最長浸泡時間為16 d。浸泡期結束后使用200 目絹布過濾,獲取澄清浸泡酒。
(3)調配、灌裝
以20%浸泡酒為主料,添加果葡糖漿、檸檬酸作為調味劑,山梨酸鉀作為防腐劑,攪拌均勻調成配制酒。將調配完成的配制酒灌裝,儲存在陰涼避光處。
1.4.3 單因素試驗
(1)果皮浸泡時間的確定
設置浸泡時間為16 d,第1、2、4、6、8、10、12、14、16天分別取樣,檢測DPPH 自由基清除率,以確定最佳的浸泡時間。
(2)添加劑添加量的確定
設置三組單因素試驗,分別在確定果葡糖漿、山梨酸鉀、檸檬酸中任意兩種添加劑濃度的基礎上,設計另一種添加劑濃度的梯度變化。
果葡糖漿的添加量參照GB 2760—2014 標準,在添加20%甘蔗基酒、1.00 g/L 檸檬酸和0.20 g/L 山梨酸鉀的基礎上,分別添加60、65、70、75、80 g/L 果葡糖漿配制成低度果酒,以感官評分為評價指標,優化果葡糖漿的添加量。
山梨酸鉀的添加量參照GB 1886.39—2015 標準,在添加20%甘蔗基酒、60.00 g/L 果葡糖漿和1.00 g/L 檸檬酸的基礎上,分別添加0.08、0.16、0.24、0.32、0.40 g/L 山梨酸鉀配制成低度果酒。
檸檬酸的添加量參照GB 1886.235—2016 標準,在添加20%甘蔗基酒、60.00 g/L 果葡糖漿和0.20 g/L 山梨酸鉀的基礎上,分別添加1.00、1.25、1.50、1.75、2.00 g/L檸檬酸配制成低度果酒。
1.4.4 正交試驗
通過單因素試驗,確定果葡糖漿、檸檬酸和山梨酸鉀的三個最佳添加水平,利用這三個水平進行正交試驗,試驗設計見表1。以感官評分為配制酒的考察指標,對低度嘉寶果甘蔗配制酒的參數進行評價,確定嘉寶果甘蔗配制酒的最佳參數。

表1 正交試驗設計因素水平表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experimental design
1.5.1 感官評價
邀請10 位感官評價員按照表2 的感官評價標準對樣品進行評分,滿分100 分,結果取平均值。

表2 感官評價表Table 2 Sensory evaluation table
1.5.2 酒精度
參照《食品安全國家標準酒中乙醇濃度的測定》(GB 5009.225—2016)中方法進行測定。
1.5.3 總酸含量
因嘉寶果甘蔗配制酒是以甘蔗基酒為基酒調配而成的,故參照《食品安全國家標準食品中總酸的測定》(GB 12456—2021)中方法進行測定。總酸含量以每升樣液所含乙酸當量表示(g HAc/L)。
1.5.4 總糖含量
參照郭雷等[17]的方法,通過苯酚-硫酸法分別檢測甘蔗基酒、浸泡原酒、配制酒的總糖含量。以葡萄糖為標準品制作標準曲線,總糖含量以每升樣液中所含葡萄糖當量表示(g Glc/L)。
1.5.5 總酚含量
參照李靜等[18]的方法,通過福林酚法分別檢測甘蔗基酒、浸泡原酒、配制酒的總酚含量。以沒食子酸為標準品制作標準曲線,總酚含量以每升樣液中所含沒食子酸當量表示(mg GAE/L)。
1.5.6 DPPH 自由基清除率
DPPH 清除率可以反映配制酒的抗氧化能力的強弱[19]。DPPH 自由基清除率的檢測參照林寶妹等[19]的方法,以2.00 mg/mL 的維生素C 為對照處理組,重復3 次。DPPH 自由基清除率計算見式(1)。

式中,Ac為2 mL DPPH 醇溶液加2 mL 無水乙醇的吸光度值;Ai為2 mL 稀釋后樣液加2 mL DPPH 醇溶液的吸光度值;Aj為2 mL 稀釋后樣液加2 mL 無水乙醇的吸光度值。
1.5.7 香氣成分的GC-MS 分析
參照丁吉星等[20]的方法略做調整,定性分析甘蔗基酒和配制酒中的香氣成分。采用頂空-固相微萃取法收集揮發性物質。吸取10.00 mL 樣液至20 mL 頂空進樣瓶中,加入3.60 g NaCl,放入一個轉子后擰緊瓶蓋。50 ℃水浴預熱5 min 后,插入萃取頭并開啟磁力攪拌器,低速攪拌萃取吸附30 min,抽回萃取頭,再插入進樣器,解吸5 min。
氣相色譜條件:采用Agilent 19091S-4331UI(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱,進樣模式為不分流。以He 為載氣,流速1.00 mL/min,傳輸線230 ℃,進樣口溫度250℃。設定初始程序溫度40 ℃,持續5 min,以2 ℃/min 的速度升溫至60 ℃,持續5 min,再以3 ℃/min 的速度升溫至150 ℃,持續10 min,最后以5 ℃/min 的速度升溫至220 ℃,持續10 min。
質譜條件:電子電離源,發射電流100 μA,電子能量70 eV,檢測器電壓1.4 kV。掃描范圍35~550 amu,離子源溫度230 ℃。
2.1.1 浸泡時間的優化
不同浸泡時間下的嘉寶果甘蔗配制酒DPPH 自由基清除率變化如圖1 所示。第12 天前DPPH 自由基清除率隨時間延長而增大;第12 天自由基清除率達最高,為98.59%±0.42%;而后DPPH 自由基清除率逐漸降低。可能隨著浸漬時間的延長,嘉寶果果皮組織軟化,多酚等醇溶性物質逐漸溶出;但隨著時間的增加,多酚等物質溶出量逐漸減少,同時已被提取的物質受環境的影響逐漸氧化,因此浸提后期浸提酒的DPPH 自由基清除率逐漸降低。

圖1 不同浸漬時間的DPPH 自由基清除率Fig.1 Free radical scavenging rate of DPPH during liquor soaking
2.1.2 葡糖漿、山梨酸鉀和檸檬酸添加量的優化
根據感官評分的結果,選取果葡糖漿、山梨酸鉀和檸檬酸的適宜添加量,結果見圖2。在單因素試驗中,果葡糖漿添加量得分較高的三個水平分別為60、70、80 g/L,感官評價得分別為81.40、80.55 和80.90;這三個水平的果葡糖漿添加量的配制酒甜度適中。

圖2 果葡糖漿、山梨酸鉀、檸檬酸的添加量單因素試驗結果Fig.2 Single factor test results of high fructose syrup,potassium sorbate and citric acid
檸檬酸添加量得分較高的三個水平分別為1.25、1.50、1.75 g/L,感官評價得分別為76.50、80.50 和73.30;這三個水平的檸檬酸添加量制得的配制酒酸爽可口。
山梨酸鉀添加量得分較高的三個水平分別為0.16、0.24、0.32 g/L,感官評價得分別為80.20、80.30 和80.40;山梨酸鉀主要起防腐作用,這三個水平的添加量并不會嚴重影響配制酒口感。
2.1.3 正交試驗結果
由表3 可知,影響嘉寶果甘蔗配制酒感官評分的因素從大到小依次為C、A、B,即檸檬酸添加量影響最大,果葡糖漿添加量影響最小。嘉寶果甘蔗配制酒最佳工藝為A3B3C1,即果葡糖漿添加量為80.00 g/L、山梨酸鉀添加量為0.32 g/L、檸檬酸添加量為1.25 g/L 時,嘉寶果甘蔗配制酒評分最高。

表3 正交試驗設計與結果Table 3 Result of orthogonal experiment
嘉寶果甘蔗配制酒的最佳工藝為采用12 d 浸泡酒與基酒配制,添加80.00 g/L 果葡糖漿、0.32 g/L 山梨酸鉀、1.25 g/L 檸檬酸。酒體呈寶石紅色,色澤均勻,無肉眼可見的沉淀雜質;具有濃郁的嘉寶果香氣,酸甜爽口,口感細膩,酒精含量較低。
2.2.1 嘉寶果甘蔗配制酒的主要感官性質
酒精度、總酸含量是酒的基礎指標[21],研究測定甘蔗基酒、12 d 浸泡酒、成品配制酒的酒精度、總酸、總糖含量并進行比較,結果見圖3。甘蔗基酒總酸含量最少,12 d浸泡酒中總酸含量最高,配制酒的總酸含量較低;12 d 浸泡酒與配制酒的總糖含量均明顯高于甘蔗基酒。嘉寶果果皮中的多糖類物質與酸類物質溶解到甘蔗基酒中,且果皮含有大量水分,因此12 d 浸泡酒的酸度、糖度較甘蔗基酒高,酒精度則降低。

圖3 嘉寶果浸泡酒、嘉寶果甘蔗配制酒和甘蔗基酒的主要理化指標Fig.3 Main properties of jaboticaba steeping liquor,Jaboticaba sugarcane blending liquor and sugarcane liquor
2.2.2 嘉寶果果皮浸漬配制酒的總酚含量與抗氧化活性
多酚含量高低與其抗氧化能力強弱存在顯著相關性[9],抗氧化能力可通過DPPH 自由基清除率評價[22]。測定甘蔗基酒、12 d 浸泡酒、配制酒的總酚含量與DPPH 自由基清除率,結果見圖4。甘蔗基酒的總酚含量與DPPH自由基清除率均較低,12 d 浸泡酒的總酚含量最高,成品酒總酚含量有所降低。浸泡過程中嘉寶果果皮中的酚類等醇溶性活性物質溶解到基酒中,提高了酒體總酚含量,提高了浸泡酒的抗氧化活性。

圖4 嘉寶果甘蔗配制酒的總酚含量與抗氧化活性Fig.4 Total phenolic content and antioxidant activity of jaboticaba sugarcane blending liquor
揮發性芳香物質賦予果酒獨特的風味。將甘蔗基酒和嘉寶果甘蔗配制酒的香氣通過頂空固相微萃取收集,結合氣相質譜分析,結果見表4。從甘蔗基酒樣品中分離鑒定出8 種香氣物質,包括1 種醇類物質,7 種酯類物質。主要成分為癸酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙醇和鄰苯二甲酸二丁酯等。配制酒中的醇類與酯類物質種類與含量較甘蔗基酒均顯著增多,其中醇類物質如苯乙醇具有玫瑰香、紫羅蘭香、茉莉花香等芳香氣味,酯類物質多有花果香氣。經過浸泡與調配,酒體香氣成分逐漸豐富,具有怡人且多層次的酒香和果香。

表4 甘蔗基酒與嘉寶果甘蔗配制酒的香氣成分分析Table 4 Analysis of aroma components in sugarcane liquor and jaboticaba sugarcane blending liquor
嘉寶果果皮富含香氣物質和抗氧化物質,利用高度白酒能夠有效提取該類成分。本研究以甘蔗基酒與嘉寶果果皮為主要原料,按照料液比1∶1.2(g/mL)浸提,通過探究配制酒制作工藝、測定各階段酒體的理化指標,基本確定嘉寶果果皮的最佳浸泡時間為12 d,DPPH 自由基清除率為93.22%。果葡糖漿、山梨酸鉀、檸檬酸的最佳添加水平分別為80 g/L、0.32 g/L、1.25 g/L。嘉寶果甘蔗配制酒的酒精度為5.33%,總糖含量為59.857 1 g/L,總酸含量為2.398 4 g/L,總酚含量為148.1 mg/L。揮發性物質的種類與含量比甘蔗基酒均顯著增加,主要香氣物質是苯乙醇、香茅醇、苯甲酸乙酯、丁二酸二乙酯和乙酸苯乙酯等。獲得的配制酒風味怡人,能夠為嘉寶果果皮綜合利用提供思路。