黑果腺肋花楸果酒釀造工藝研究進展

魯佳依，鄧文憶，馬 靖，黃婉曾，朱 丹，牛廣財,3*

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學 食品學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學 生命科學技術(shù)學院，黑龍江大慶 163319；3.黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163319）

黑果腺肋花楸，學名Aronia melanocarpa（Michx.）Elliot，又名不老莓、野櫻莓。原產(chǎn)于美洲東北部，在歐洲已經(jīng)有100年以上的栽培歷史，在俄羅斯、匈牙利、波蘭等國家有大規(guī)模的栽培和加工利用。2018年，國家衛(wèi)生健康委將黑果腺肋花楸果實正式列為新食品原料（2018年第10號）[1]。該果實中花色苷、黃酮類、花青素、多酚、奎寧酸、β-胡蘿卜素等成分含量較高[2]，具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老、抗炎癥、抗腫瘤、降血糖等各種生理功能[3-4]。

近年來，黑果腺肋花楸果實的高營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值逐漸受到人們的關(guān)注，成為制作保健飲料和果酒的最佳原料之一。目前，其相關(guān)加工產(chǎn)品主要以黑果腺肋花楸果實提取物及其果汁為主，在市場上也有少量果酒銷售。雖然將黑果腺肋花楸開發(fā)成果酒產(chǎn)品可以提高原料的附加值，但該果酒生產(chǎn)中的一些關(guān)鍵技術(shù)還有待進一步提升。本文從黑果腺肋花楸果酒發(fā)酵的原料酶解、發(fā)酵菌株、發(fā)酵與陳釀的工藝條件等方面進行綜述，為該果酒的生產(chǎn)提供參考。

1 原料酶解

黑果腺肋花楸因富含纖維素和果膠等成分，在釀造果酒過程中存在出汁率低和花色苷等營養(yǎng)物質(zhì)溶出不充分等問題。因此，在以黑果腺肋花楸果為原材料進行果酒發(fā)酵的過程中，應(yīng)重點關(guān)注如何有效提高果實出汁率，并使其花色苷等有效成分盡可能溶出。酶解法一般是利用果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶等使果膠和纖維素分解，有效增強果肉細胞的通透性，提高其出汁率，釋放其活性成分[5]。酶解工藝對黑果腺肋花楸出汁率和多酚類物質(zhì)，如花色苷、原花青素的析出有很大影響。在果酒發(fā)酵的過程中，酶解工藝非常重要，若選用浸漬能力較強的復(fù)合酶還有利于后期果酒釀造中的澄清和護色。徐杰等[6]采用復(fù)合酶（果膠酶和纖維酶）對黑果腺肋花楸進行酶解，得到了黑果腺肋花楸果實酶解的最佳參數(shù)為果膠酶∶纖維素酶4∶5，溫度45 ℃，時間3.5 h，加酶量0.06%。在此條件下，果汁中原花青素含量為（1 679.85±6.11）mg/100 g，花色苷含量為187.91 mg/100 g，果實出汁率為78.65%±1.05%。張廷秀[7]通過正交試驗，優(yōu)化黑果腺肋花楸果的酶解條件為果膠酶用量0.02%、纖維素酶量0.04%、溫度45 ℃、時間90 min。該條件下出汁率為75.81%。

研究表明，酶解工藝和條件不同會影響黑果腺肋花楸果汁和果酒中的某些成分。例如，劉清瑋等[8]研究不同pH值下蝸牛酶、纖維素酶和果膠酶對該果花色苷的影響，得出在pH值為6.8時的蝸牛酶處理條件下，矢車菊素-3-半乳糖苷提取率達47.77 mg·g-1，矢車菊素-3-葡萄糖苷提取率最高達4.05 mg·g-1，矢車菊素-3-阿拉伯糖苷的提取率最高達12.81 mg·g-1，總花色苷提取率達64.64 mg·g-1，均高于其他兩組酶。徐貝貝等[9]用HPLC法研究纖維素酶、半纖維素酶和蝸牛酶處理對黑果腺肋花楸果酒發(fā)酵前后4種花色苷含量的影響。結(jié)果表明，半纖維素酶處理對提高該果酒中花色苷含量的效果最顯著，半纖維素酶處理的矢車菊素-3-半乳糖苷浸出率最高，含量達520.48 mg·L-1；矢車菊素-3-葡萄糖苷含量達40.69 mg·L-1；矢車菊素-3-阿拉伯糖苷含量達157.71 mg·L-1；總花色苷含量達718.88 mg·L-1。

2 發(fā)酵菌株

不同發(fā)酵菌株釀酒對果酒的酒精度、生物活性物質(zhì)含量以及香氣物質(zhì)含量會產(chǎn)生重要影響。目前，黑果腺肋花楸酒的發(fā)酵中，人們多使用葡萄酒活性干酵母進行單菌發(fā)酵，通過釀酒酵母將果實中的糖轉(zhuǎn)化為酒精，并產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，使果酒中生物活性物質(zhì)和香氣成分發(fā)生變化。高銀璐[10]選擇2323、KD、EC-1118 3種酵母菌進行發(fā)酵，結(jié)果顯示，在初始糖度為20%、初始pH值為3.5、2323酵母添加量為0.06%的條件下，黑果腺肋花楸果酒的酒精度最高，為10.5%vol，果酒中總糖0.32%、總酸5.1 g·L-1、花色苷793.7 mg·L-1、單寧1.4 g·L-1，感官評分93分。魏春雨等[11]使用釀酒酵母F15、釀酒酵母BO213、釀酒酵母D254、釀酒酵母AC和釀酒酵母EC1118等5種不同釀酒酵母發(fā)酵黑果腺肋花楸果酒，結(jié)果表明，5種果酒的酒精度在10.8～12.0%vol，釀酒酵母F15發(fā)酵的黑果腺肋花楸果酒中總酚含量（3 836.72 mg·L-1）和總花青素含量（691.89 mg·L-1）最高，抗氧化能力最強。此外，魏春雨[12]在確定最佳酵母添加量的研究中，以酒精度和綠原酸含量為指標，發(fā)現(xiàn)酵母添加量為0.7 g·L-1時，酒精度達最高值，為11.6%vol，綠原酸含量也最高，為28.50 mg·L-1。

香氣是評價果酒品質(zhì)的重要指標之一，它與發(fā)酵原料和發(fā)酵菌株密切相關(guān)。魏春雨等[11]采用GC-MS對使用F15、BO213、D254、AC、EC1118 5株釀酒酵母發(fā)酵的黑果腺肋花楸酒進行香氣成分分析，結(jié)果顯示，這5種果酒中有77種揮發(fā)性成分，主要成分為乙酸乙酯、乙酸異戊酯、異丁醇、異戊醇、苯甲醇和2,3-戊二酮。這5株釀酒酵母菌發(fā)酵果酒中香氣成分的含量存在明顯差異。其中，BO213酵母菌發(fā)酵的黑果腺肋花楸果酒的酯類成分（7 328.24 μg·L-1）含量最高，但醇類物質(zhì)（671.58 μg·L-1）含量最低；酵母菌D254發(fā)酵的黑果腺肋花楸酒中醇類物質(zhì)（7 374.37 μg·L-1）、醛類物質(zhì)（1 655.24 μg·L-1）和萜烯類物質(zhì)（128.12 μg·L-1）含量最高；酵母菌F15發(fā)酵的黑果腺肋花楸酒中香氣物質(zhì)數(shù)量最多，酮類物質(zhì)（109.98 μg·L-1）和酸類物質(zhì)（33.18 μg·L-1）含量最高。此外，2,4-二叔丁基苯酚在5株酵母發(fā)酵的黑果腺肋花楸酒中均被檢出，但在酵母菌F15發(fā)酵的黑果腺肋花楸酒中含量最高（5.39 μg·L-1）。

3 發(fā)酵工藝

在黑果腺肋花楸酒發(fā)酵工藝條件方面，發(fā)酵菌株及其接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、初始糖度等因素都對該酒品質(zhì)和發(fā)酵特征有重要影響。楊婧娀等[13]在果酒活性干酵母用量0.8～1.0 g·L-1、溫度20～23 ℃，保溫發(fā)酵10～12 d、pH值在3.5～4.0條件下，得到黑果腺肋花楸果酒的酒精度為（12.0±1.0）%vol，含糖量8.0～10.0 g·L-1，總酸（以檸檬酸計）4.0～6.0 g·L-1，干浸出物≥15.0 g·L-1，揮發(fā)酸（以乙酸計）≤1.0 g·L-1。王鵬等[14]的研究表明，在含糖量為19%～26%時，黑果腺肋花楸果酒的酒精度在10%vol以上，在溫度20 ℃、含糖量26.2%、初始pH值為4.0時，其酒精濃度大于12.2%vol，可以加工成高度果酒。劉建等[15]以大米和黑果腺肋花楸為原料，制作黑果腺肋花楸酒醪，選用酵母菌發(fā)酵，得到的最佳工藝條件為溫度28 ℃，接種量0.8%，黑果腺肋花楸果汁添加量8.5%，發(fā)酵時間8 d，此條件下得到的黑果花楸酒醪酒精度為1.3%vol，多糖含量為30.12 g/100 mL，花色苷含量為16.40 mg/100 mL，此條件下的酒醪質(zhì)地均一，口感柔和。

4 陳釀工藝

陳釀是果酒釀造的重要環(huán)節(jié)，陳釀過程中對果酒理化性質(zhì)、感官品質(zhì)有著重要的影響。陳釀時間一般在3～6個月以上，陳釀后的果酒口感潤滑，色澤較好，能夠較好地改善果酒的整體品質(zhì)。果酒的陳釀受時間、溫度、濕度以及容器等多種因素的影響。李欣宇等[16]比較了不銹鋼桶、中國橡木桶和法國橡木桶等3種不同陳釀容器對黑果腺肋花揪陳釀果酒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著陳釀時間的延長，3組樣品的總酚和總花色苷含量不斷降低，其中，總酚含量分別降低了14.53%、27.67%和25.89%；總花色苷含量分別降低了58%、71%和74%；陳釀時間和陳釀容器對黑果腺肋花楸酒的3種抗氧化能力（ABTS、FRAP、DPPH）均有影響，在陳釀270 d時3組樣品ABTS自由基清除能力大小排序：不銹鋼罐組＞法國橡木桶組＞中國橡木桶組。除傳統(tǒng)陳釀方法外，還有一些新興的人工物理催陳技術(shù)，如超聲波催陳、超高壓催陳、微波催陳以及紅外催陳等方法，在葡萄酒、香蕉果酒、獼猴桃酒以及無花果酒中均有研究[17]，其主要原理是通過提供能量促進酒中各類物質(zhì)的物化反應(yīng)，從而加快果酒的成熟，縮短陳釀時間。

5 結(jié)論與展望

目前，國內(nèi)黑果腺肋花楸果酒方面的研究較少，相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)還處于初級階段，今后應(yīng)加強對該果酒中生物活性成分種類及其含量的研究，在發(fā)酵菌株的選擇、發(fā)酵工藝、陳釀工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量提升等方面創(chuàng)新。在黑果腺肋花楸果酒發(fā)酵工藝成熟的基礎(chǔ)上，還可以進一步探討與其他漿果混合發(fā)酵的可能性，開發(fā)出營養(yǎng)價值和風味口感俱佳的復(fù)合型果酒，為黑果腺肋花楸果酒的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供研究基礎(chǔ)。