軟棗獼猴桃酒生物降酸研究

呂英池，許玉然，竇佳博，賀 陽

（1.吉林農業大學，吉林長春 130118；2.吉林森工泉陽泉飲品有限公司，吉林長春 130022）

0 引言

軟棗獼猴桃（Actinidia arguta），也稱為軟棗子，在長白山地區擁有豐富的資源，遼寧丹東、黑龍江小興安嶺也具有廣泛分布，占全國面積的50%以上[1]，其野生種在東北地區有大量種植。軟棗獼猴桃富含多種營養元素，如維C、多酚、有機酸、黃酮類等物質，其中黃酮類化合物是主要活性成分之一[2]。軟棗獼猴桃的有機酸主要為檸檬酸、奎寧酸、蘋果酸和草酸[3]。王聰雅[4]研究表明，不同野生軟棗獼猴桃總酸含量為17.50～21.69 g/L，均以檸檬酸含量為首。因酸度較高，降酸成為軟棗獼猴桃酒生產中的研究熱點。

果酒中酵母菌降酸主要有釀酒酵母和非釀酒酵母的降酸[5]，其中釀酒酵母在果酒發酵過程中可將糖轉化為酒精，近年來非釀酒酵母也被用于果酒降酸。較典型的非釀酒酵母是粟酒裂殖酵母，也有研究表明非釀酒酵母菌的伊薩酵母屬[6]、畢赤酵母屬[7]、熱帶假絲酵母屬[8]對檸檬酸有較強的降解力，適用于檸檬酸型果酒、果汁的降酸。

鐘映雪等人[9]將降酸酵母和蘋果酸-乳酸發酵結合用于黑虎香葡萄酒降酸，可降低其1.03 g/L 的酸。劉俊麗等人[10]以檸檬酸為唯一外加碳源的培養基篩選得到具有檸檬酸降解能力的菌株GS1-1，用于獼猴桃果酒發酵，檸檬酸降解率為22.9%。Vilela A 等人[11]利用釀酒酵母S26 進行葡萄酒發酵，在72 h 和168 h 內，酸性葡萄酒的揮發酸分別降低了28%和62%，且對葡萄酒的香氣不會產生負面影響。目前，鮮見軟棗獼猴桃酒的降酸研究。

采用吉林農業大學農產品加工與貯藏工程實驗室在2021 年從紅樹莓和藍靛果中篩選到可降解有機酸的2 株降酸酵母葡萄有孢漢遜酵母A3（Hanseniaspora uvarum）和二孢接合酵母B5（Zygosaccharomyces bisporus）對軟棗獼猴桃酒進行降酸處理，得到最佳的降酸工藝，提高產品品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

軟棗獼猴桃，原始含酸量為（13.86±0.18）g/L，采自吉林農業大學軟棗獼猴桃園；降酸酵母菌株A3和B5，由吉林農業大學農產品加工及貯藏工程實驗室提供，均符合試驗要求；安琪葡萄酒專用酵母，安琪酵母股份有限公司提供。

1.2 儀器與設備

CPA-125 型電子分析天平，德國Sartorius 公司產品；XFX-50CA 型電熱式壓力蒸汽滅菌鍋，浙江新豐醫療器械有限公司產品；SW-CJ-2D 型雙人凈化工作臺，蘇州凈化設備有限公司產品；HZQ-F160型振蕩培養箱，東聯電子技術開發有限公司產品；SPX-250S-Ⅱ型生化培養箱，上海精科儀器有限公司產品；HH-2 型水浴鍋，常州越新儀器制造有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

（1）原料預處理。將軟棗獼猴桃破碎，得到果漿汁。

（2）酶解。果漿汁酶解處理條件為果膠酶添加量為0.27%，纖維素酶添加量為0.90%，于45 ℃下酶解1.5 h，冷卻至室溫后經紗布過濾得果汁備用[12]。

（3）調整成分。調整果汁糖度為220 g/L，加入二氧化硫50 mg/L。

（4）菌種活化。安琪葡萄酒專用酵母的接種量為0.04～0.06 g/L，加入適量果汁溶解后，在37 ℃下保溫活化25 min。

（5）發酵。調整好糖度的果汁添加活化后的安琪葡萄酒專用酵母，將其在25 ℃下發酵8 d，17 ℃下發酵20 d。

（6）陳釀。發酵好的果酒在10 ℃條件下陳釀半年以上。

（7）滅菌。對果酒進行巴氏滅菌，于65 ℃下滅菌30 min，以防止釀酒酵母對果酒降酸的影響。

（8）降酸。按試驗設計添加不同濃度的菌液在一定溫度、時間下進行降酸培養。

（9）澄清。為得到清澈透明、均一穩定、品質較佳的果酒，添加0.5%皂土與明膠復合澄清劑（質量比為1.4∶1.0），于50 ℃下水浴38 min[13]。

（10）殺菌。灌裝前空瓶先殺菌，酒液經121 ℃、10 s 高溫瞬時殺菌，降溫至55 ℃灌裝封口，再于65 ℃下二次殺菌30 min。

1.4 軟棗獼猴桃酒最適接種方式篩選試驗設計

將釀造好的軟棗獼猴桃酒（13.49±0.24）g/L 分別以A3、B5、A3+B5、A3-B5 和B5-A3 這5 種接種方式進行降酸處理，以降酸率為評價指標，選擇軟棗獼猴桃酒最佳降酸方式。

1.5 軟棗獼猴桃酒最佳降酸條件單因素試驗和正交試驗設計

1.5.1 降酸菌液用量的確定

將降酸菌液分別以4%，5%，6%，7%，8%的接種量接種到果酒中，26 ℃下降酸處理4 d，以降酸率為指標確定最佳降酸菌液接種量。

1.5.2 降酸時間的確定

將降酸菌液以6%的接種量接種到果酒中，26 ℃下分別降酸處理2，3，4，5，6 d，以降酸率為指標確定最佳降酸時間。

1.5.3 降酸溫度的確定

將降酸菌液以6%的接種量接種到果酒中，分別在22，24，26，28，30 ℃下降酸處理4 d，以降酸率為指標確定最佳降酸溫度。

1.5.4 正交試驗

根據單因素試驗結果進行正交試驗，并以降酸率為檢測指標，即降酸菌液接種量（A）、降酸時間（B）、降酸溫度（C），進行三因素三水平正交試驗，確定最佳降酸條件。

1.6 分析測定方法

（1）感官評定：參考孫天利等人[14]對軟棗獼猴桃—梨復合果酒感官評價標準評定色澤、香氣、滋味、組織狀態；

（2）酒精度（%）：按照GB 15038—2006 中的方法測定[15]；

（3）總酸（g/L）：按照GB 15038—2006 中的方法測定[15]；

（4）殘糖（g/L）：按照GB 15038—2006 中的方法測定[15]；

（5）黃酮測定方法（mg/100 mL）：采用紫外分光光度計法[16]。

2 結果與分析

2.1 軟棗獼猴桃酒降酸最適接種方式篩選試驗結果與分析

不同接種方式對降酸率的影響見圖1。

圖1 不同接種方式對降酸率的影響

由圖1 可知軟棗獼猴桃酒經A3 發酵后降酸效果最好，總酸質量濃度由（13.49±0.24）g/L 降到（7.30±0.51）g/L，符合果酒總酸含量范圍，降酸率為（45.89±3.76）%。因此，進行酵母菌A3 單獨發酵軟棗獼猴桃酒，原始酸為（13.49±0.24）g/L 的降酸工藝優化，以獲得最佳降酸條件，得到口感較好的軟棗獼猴桃酒。

2.2 軟棗獼猴桃酒降酸單因素試驗結果分析

2.2.1 降酸菌液接種量對降酸率的影響

降酸菌液接種量對降酸率的影響見圖2。

圖2 降酸菌液接種量對降酸率的影響

由圖2 可知，在發酵的過程中，4%～6%時發酵較快，降酸率呈現上升趨勢，但在6%～8%時，接種量過大會使營養物質過多消耗在菌體細胞的生長繁殖上，結果使得果酒總酸質量濃度降低較少，所以要選擇適宜的降酸菌液接種量，以利于節省菌液接種量和提高降酸率[17]。因此，選擇5%，6%，7%進行正交試驗。

2.2.2 降酸時間對降酸率的影響

降酸時間對降酸率的影響見圖3。

圖3 降酸時間對降酸率的影響

由圖3 可知，在降酸時間2～5 d 時，降酸率呈現上升趨勢。在5～6 d 時，發酵充分而使降酸率上升幅度持平衡狀態，最終降酸率為28.50%。郝愛玲等人研究了不同酵母菌株對獼猴桃果酒降酸率的影響，其中最優酵母可在發酵250 h 后使其總酸降酸率為6.26%。但與試驗結果相比，發酵時間過長且降酸效果也不如酵母菌A3。因此，為節約能源及時間，選擇3，4，5 d 進行正交試驗。

2.2.3 降酸溫度對降酸率的影響降酸溫度對降酸率的影響見圖4。

圖4 降酸溫度對降酸率的影響

由圖4 可知，在降酸溫度22～28 ℃時，降酸率呈現下降趨勢，在28～30 ℃時升高得較少。這是由于溫度較低時，微生物活性低，生長繁殖速度慢，進而使降酸率上升緩慢；隨著溫度升高，微生物生長繁殖速度加快，但超過其最適生長溫度則會抑制活性，使降解效果不好[19]。因此，選擇26，28，30 ℃進行正交試驗。

2.3 軟棗獼猴桃酒降酸正交試驗結果分析

正交試驗設計及結果見表1，方差分析與顯著性分析結果見表2。

表1 正交試驗設計及結果

表2 方差分析與顯著性分析結果

由表1 可知，影響軟棗獼猴桃酒降酸率的因素A＞B＞C，即降酸菌液接種量影響最大，其次是降酸時間，再次是降酸溫度。9 組正交試驗中得到的軟棗獼猴桃酒最佳降酸條件為A2B3C1。由表2 可知，降酸菌液接種量的p=0.009＜0.01，降酸時間的p=0.02＜0.05，降酸溫度的p=0.048＜0.05。

表明降酸菌液接種量具有極顯著影響，降酸時間和降酸溫度在軟棗獼猴桃酒降酸過程中均具有顯著影響。綜合K 值，最佳降酸條件為A2B3C2，但在結果分析表并未出現，且在正交試驗及結果分析中可發現A2B3C1的降酸率最高，因此需要對2 組進行驗證試驗。

驗證試驗結果分析見表3。

表3 驗證試驗結果分析

由表3 可知，軟棗獼猴桃酒最佳降酸條件為A2B3C2，即A3 降酸菌液接種量為6%，降酸時間為5 d，降酸溫度為28 ℃，總酸質量濃度可由（13.49±0.24）g/L 降至（6.82±0.35）g/L，降酸率為（49.64±1.97）%。

2.4 軟棗獼猴桃酒指標結果分析

軟棗獼猴桃酒質量指標見表4。

表4 軟棗獼猴桃酒質量指標

由表4 可知，降酸前后軟棗獼猴桃酒的色澤和香氣均無明顯變化，但在其滋味上得到了明顯的改善，根據果酒總酸質量濃度的變化也可看出果酒的酸含量經過有效降解后，酸度下降獲得酸甜可口的軟棗獼猴桃酒。同時，果酒殘糖及酒精度的變化符合酵母菌發酵的規律，黃酮含量的變化也較小。因此，軟棗獼猴桃酒在經過酵母菌A3 降酸后，可得到品質好、口感佳的新型果酒。

3 結論

軟棗獼猴桃酒最佳降酸方式工藝優化結果為A3降酸菌液接種量為6%（1.5×106CFU/mL），降酸時間為5 d，降酸溫度為28 ℃，此工藝參數下的總酸質量濃度由（13.49±0.24）g/L 降至（6.82±0.35）g/L，降酸率為（49.64±1.97）%。殘糖量為（3.00±0.02）%，酒精度為（11.5±0.15）%，黃酮含量為（27.89±0.05）mg/100 mL，符合國家標準中果酒質量標準。軟棗獼猴桃酒呈淡黃色，色澤良好、清澈透明，酒香濃郁，無刺激味，酸甜適宜，有軟棗獼猴桃特有的滋味。