劉 瑞,于章龍,孫元琳,周素梅

(1.運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系,山西運(yùn)城 044000;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,山西運(yùn)城 044000;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,北京 100193)

柿子隸屬柿科(Ebenaceae)柿屬(Diospyros L.),多年生落葉果樹,是我國(guó)五大水果(葡萄、柑桔、香蕉、蘋果、柿子)之一[1]。柿子原產(chǎn)于中國(guó),集中分布于包括韓國(guó)和日本在內(nèi)的東亞地區(qū)[2-3]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì),2011年我國(guó)柿樹栽培面積和產(chǎn)量分別為73萬(wàn)公頃和326萬(wàn)噸,占世界柿栽培面積90.0%和總產(chǎn)量76.0%,均為世界排名第一。我國(guó)柿樹主要分布在黃河流域的山東、山西、陜西、河南、河北5省,栽培面積占全國(guó)80%～90%,且在柿果應(yīng)用等方面的研究較多[4]。柿子味甘、性寒,能清熱生津、潤(rùn)肺,含有豐富的蔗糖、葡萄糖、果糖、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、維生素C、瓜氨酸、碘、鈣、磷、鐵、鋅,有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[5-6]。

目前,我國(guó)柿子加工主要有脫澀脆柿、柿餅、柿酒、柿醋和柿葉茶等[7],以及對(duì)柿果皮、柿葉多酚物質(zhì)的應(yīng)用[8]。以柿子為原料發(fā)酵釀造的柿酒是一類酒精度低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、并具有優(yōu)良保健功效的飲品,是柿子保健食品中很有發(fā)展前景的產(chǎn)品。據(jù)測(cè)定,柿果酒含17種氨基酸,其中人體必需氨基酸有7種,占氨基酸總含量的36.01%[9]。然而,由于柿果中含有大量單寧和果膠物質(zhì),并缺少葡萄、蘋果等果實(shí)中所具有的構(gòu)成果酒品質(zhì)特性的各有機(jī)酸,且釀造工藝為常規(guī)果酒釀造法,使得生產(chǎn)的柿子酒顏色過深、澀味過重、氧化味濃,而最為嚴(yán)重的問題則是酒液渾濁,穩(wěn)定性差,存放時(shí)間短[10]。

因此,改進(jìn)柿子發(fā)酵酒生產(chǎn)工藝成為柿子酒生產(chǎn)中需要迫切解決的問題,也是柿子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要。本研究正是基于上述問題而開展,以橘蜜柿為原料,經(jīng)過護(hù)色、發(fā)酵、蒸餾和勾兌等工藝環(huán)節(jié),生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富,入口綿柔,沒有澀味,果香濃郁的保健型柿子白酒產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

橘蜜柿 采摘于運(yùn)城市稷山縣;釀酒酵母 實(shí)驗(yàn)室自制;安琪酵母酒曲 當(dāng)?shù)爻?小麥麩皮、玉米面、高粱面 運(yùn)城市售;果膠酶(食品級(jí),酶活力50000 U/g) 河南潤(rùn)城化工產(chǎn)品有限公司;檸檬酸(食品級(jí)) 濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司;異抗壞血酸鈉(食品級(jí)) 江蘇省德興市百勤異VC鈉有限公司;孟加拉紅培養(yǎng)基、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基、平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;其他試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純;實(shí)驗(yàn)用水 均為蒸餾水。

UV-5500PC型紫外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇榮華儀器制造有限公司;FA124型電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器公司;AP-01P型真空泵 天津奧特賽斯儀器有限公司;TDL6M型離心機(jī) 湖南湘立科學(xué)儀器有限公司;HS-1300U超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;DNP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海靜宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司;0-40型酒精計(jì) 河北省武強(qiáng)縣華鷗儀器儀表廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 培養(yǎng)液制備 按2∶1∶1比例稱取一定量小麥麩皮、玉米面粉、高粱面粉,經(jīng)121 ℃,0.1 MPa滅菌處理30 min。然后添加原料重量2.5倍的經(jīng)滅菌冷卻至40 ℃的水,攪拌成糊狀作為培養(yǎng)基;稱取所述原料重量10%的自制干酵母用經(jīng)滅菌冷卻至30 ℃的水溶解,然后加入培養(yǎng)基中,使其在30 ℃活化擴(kuò)培24 h,得到培養(yǎng)液。

1.2.2.2 護(hù)色及處理 對(duì)照組:稱取一定量經(jīng)洗凈晾干的橘蜜柿,并添加各占柿子重量1‰的抗壞血酸和檸檬酸,將柿子帶皮搗碎,45 ℃溫水中恒溫加熱4 h,得到柿子漿備用。

酒曲組:稱取一定量經(jīng)洗凈晾干的橘蜜柿,并添加各占柿子重量1‰的抗壞血酸和檸檬酸,將柿子帶皮搗碎,然后加入柿子重量5%的酵母酒曲,45 ℃溫水中恒溫加熱4 h,得到柿子漿備用。

果膠酶組:稱取一定量經(jīng)洗凈晾干的橘蜜柿,并添加各占柿子重量1‰的抗壞血酸和檸檬酸,將柿子帶皮搗碎,然后加入樣品量5%的果膠酶,45 ℃溫水中恒溫加熱4 h,得到柿子漿備用。

1.2.2.3 發(fā)酵液制備 采取分批加料培養(yǎng)法。首先向發(fā)酵容器中分別添加容器容積10%的培養(yǎng)液和20%的柿子漿攪拌均勻,在25 ℃下發(fā)酵24 h;然后繼續(xù)向容器中添加容器容積30%的柿子漿攪拌均勻,保持發(fā)酵溫度為25 ℃繼續(xù)發(fā)酵24 h;最后再向容器中添加容器容積40%的柿子漿攪拌均勻,25 ℃下繼續(xù)發(fā)酵,得到發(fā)酵液。對(duì)此發(fā)酵液每天攪拌一次,連續(xù)攪拌3 d。

1.2.2.4 發(fā)酵液后發(fā)酵 將上述發(fā)酵液放置在18 ℃下發(fā)酵30 d。

1.2.2.5 蒸餾 將經(jīng)過后發(fā)酵的發(fā)酵液分離成皮渣和底液兩部分,然后將瀝干的皮渣與麥糠按體積比1∶2.5的比例混合,再進(jìn)行蒸餾,待皮渣與麥糠的混合物蒸餾充分,即使用酒精計(jì)測(cè)量蒸餾液酒精度小于5%vol時(shí)蒸餾停止,收集蒸出的蒸餾液,測(cè)其酒精度、酸度、還原糖、總糖、單寧等指標(biāo)。

1.2.2.6 底液脫澀、澄清及殺菌 在去除皮渣的底液中加入一定量的明膠常溫下分別進(jìn)行脫澀30 min及澄清30 min處理,對(duì)澄清液檢測(cè)單寧含量及透光率,然后對(duì)澄清液進(jìn)行71～80 ℃殺菌15 s處理,殺滅有害微生物。

1.2.2.7 勾兌 將蒸餾液與殺菌后的澄清液按一定比例勾兌,測(cè)其酒精度,并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.3.1 不同處理方式下出汁率測(cè)定 稱取一定量的不同處理方式的柿子漿,在4000 r/min下離心30 min,對(duì)上清液稱重。計(jì)算公式如下:

1.2.3.2 不同處理方式下柿子營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定 還原糖、總糖的測(cè)定采用3,5-二硝基水楊酸法[11],其中測(cè)定總糖時(shí),要用6 mol/L的鹽酸對(duì)待測(cè)物于沸水浴中加熱水解30 min,待水解液冷卻后以6 mol/L的NaOH溶液中和后過濾,濾液定容后為總糖待測(cè)液,顯色和比色步驟同還原糖的測(cè)定;單寧含量的測(cè)定參照農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY-T 1006-2008[12]。

1.2.3.3 不同處理方式下蒸餾酒指標(biāo)測(cè)定 酒精度按GB/T 15038-2006[13]附錄B測(cè)定;還原糖、總糖采用3,5-二硝基水楊酸法[11];單寧參照農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY-T 1006-2008[12]測(cè)定;總酸含量采用國(guó)標(biāo)GB/T 15038-2006[13]法測(cè)定;微生物檢測(cè)采用國(guó)標(biāo)GB 4789.2-2010[14]食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定,其中平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基用于細(xì)菌總數(shù)的統(tǒng)計(jì),孟加拉紅培養(yǎng)基用于酵母菌和霉菌的統(tǒng)計(jì),結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基用于大腸菌群的統(tǒng)計(jì)。

1.2.3.4 感官評(píng)定方法 選取10名食品專業(yè)研究人員(男女比例3∶2)組成品評(píng)小組,分別從外觀、香氣、味道、典型性等方面對(duì)各處理組的蒸餾酒與勾兌酒進(jìn)行感官評(píng)定,感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Assessment standards

1.2.4 不同處理組底液脫澀澄清 向底液中添加0%、0.75%、1.25%、1.75%、2.5%的明膠于常溫下分別進(jìn)行脫澀30 min及澄清30 min處理,并檢測(cè)處理后底液中單寧含量、透光率。透光率,以蒸餾水為空白對(duì)照,在波長(zhǎng)680 nm下,于透光率模式下直接測(cè)定。

1.2.5 蒸餾酒與脫澀澄清后底液勾兌 分別按照9∶1、8∶2、7∶3的比例將蒸餾酒與脫澀澄清后底液進(jìn)行勾兌,測(cè)定其酒精度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)于每項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定,均有獨(dú)立的重復(fù)實(shí)驗(yàn),將數(shù)值匯總求得平均值,并用SPSS 22.0中的Duncan方差分析比較處理組間的差異顯著性,顯著性差異水平為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)柿子不同指標(biāo)的影響

柿子含果糖、葡萄糖、蔗糖等總糖量高達(dá)16%～26%,是釀酒的好原料[15]。本研究實(shí)驗(yàn)材料柿子總糖含量在20%左右,而酒曲組因?yàn)榫魄泻忻咕c酵母菌,能夠?qū)⑻穷愞D(zhuǎn)化為醇類和有機(jī)酸,因此,酒曲組柿子漿中總糖含量顯著低于對(duì)照組和果膠酶組(p<0.05),分別降低12.8%和19.6%。由于柿子含有較多的果膠,直接影響柿子的出汁率和果酒的澄清,因此,分解果膠是提高出汁率和果酒澄清的有效方法。因?yàn)楣z酶有較高的降解果膠酶活,能快速催化果膠解聚,使果膠迅速分解,降低果漿的粘度,改善壓榨性能,使汁液容易流出,提高柿子的出汁率。由于果膠酶中的果膠裂解酶能夠?qū)⑵咸烟擒真I裂解,因此果膠酶組柿子漿中還原糖含量、出汁率較對(duì)照組都有大幅度升高,分別比對(duì)照組高出42.4%、192.3%。而酒曲也能產(chǎn)生果膠酶[16],但短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生果膠酶的量有限,酵母菌對(duì)還原糖的消耗量更大,所以添加酒曲組能夠提高出汁率,高于對(duì)照組98.7%,但卻低于果膠酶組。

柿果單寧是一種多酚類物質(zhì),在柿產(chǎn)品加工中既是重要的呈味物質(zhì)也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。由于大量單寧的存在,柿子在加工過程中容易引起返澀、不穩(wěn)定和褐變[17]。Yonemori等[18]研究發(fā)現(xiàn),兒茶素是柿果中的主要單寧類物質(zhì),在不同品種和果實(shí)發(fā)育時(shí)期含量有很大變化。其中在甜柿中小分子量單寧占優(yōu)勢(shì),澀柿中高分子單寧占優(yōu)勢(shì)。由表2結(jié)果可知,酒曲組單寧含量明顯下降,較對(duì)照組降低51.0%,果膠酶組單寧含量較對(duì)照組降低13.4%。原因可能是果膠酶可將果膠的長(zhǎng)鏈分子鏈斷裂,形成斷鏈果膠分子,使單寧浸漬溶解[19];而酒曲含有多種微生物,酒曲發(fā)酵可以更好地作用于柿果單寧,抑制單寧含量,且降低可溶性固形物含量,使游離態(tài)單寧轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合態(tài)單寧,降低澀度[20]。

表2 不同處理方式下柿子各指標(biāo)結(jié)果Table 2 The results of persimmon indicators under different treatment methods

2.2 不同處理對(duì)蒸餾酒的指標(biāo)影響

由表3可知,在不同處理方式下柿子發(fā)酵后蒸餾酒酒精度在36%vol～40%vol之間,遠(yuǎn)高于普通果酒酒精度[13]。由于本研究屬于蒸餾型果酒,根據(jù)中國(guó)白酒酒精度標(biāo)準(zhǔn)[21],本研究蒸餾酒為中低度酒。酒曲組酒精度較對(duì)照組和果膠酶組低,是因?yàn)榫魄衅渌⑸飳?duì)柿子中糖的消耗引起。在酒中還原糖、總糖都未檢出。

表3 不同處理方式下蒸餾酒指標(biāo)結(jié)果Table 3 The results of distilled liquor indicators under different treatment methods

果酒中如果缺乏單寧,酒味就會(huì)平淡,含量過高又會(huì)使酒味發(fā)澀。淺色酒中單寧含量一般要求在0.1～0.4 g/L,本研究蒸餾酒單寧含量在0.4～0.5 g/L之間,基本滿足淺色酒中單寧含量要求。而對(duì)照組單寧含量顯著高于酒曲組和果膠酶組,此結(jié)果與表2中結(jié)果一致。

果酒中含酸量適當(dāng),酒的滋味醇厚、協(xié)調(diào)、適口,反之則差。同時(shí)酸能防止雜菌繁殖。普通果酒中總酸含量一般為0.5～0.8 g/100 mL,本研究蒸餾酒中總酸含量稍低,是因?yàn)樵谡麴s過程中部分揮發(fā)酸揮發(fā)所致。酒曲組中總酸含量最高,分別高于對(duì)照組和果膠酶組165.1%、102.1%,這是因?yàn)樵诰魄忻咕徒湍妇淖饔孟碌鞍踪|(zhì)降解成肽和氨基酸等,使得酒液中總酸含量升高[22-23]。

2.3 不同處理組蒸餾酒中微生物檢測(cè)結(jié)果

由表4可以知,不同處理組的蒸餾酒液均未檢出中酵母菌、霉菌、細(xì)菌和大腸菌群。

表4 各處理組蒸餾酒微生物檢測(cè)結(jié)果Table 4 The microbial test results of distilled liquor under different treatment methods

2.4 不同處理組底液脫澀澄清結(jié)果及分析

明膠是動(dòng)物皮或者骨經(jīng)嚴(yán)格復(fù)雜的化學(xué)處理而從中提取的可食性膠原蛋白,它是膠原三鏈螺旋體結(jié)構(gòu)水解產(chǎn)物,與蛋白質(zhì)的結(jié)合反應(yīng)是植物多酚最具特征性的反應(yīng)之一,利用此反應(yīng),可利用明膠脫除酒中的單寧酸、色素等酚類物質(zhì)。又因明膠與單寧酸、色素等酚類物質(zhì)間的疏水鍵和氫鍵的共同作用,形成明膠和單寧酸、色素等酚類物質(zhì)絡(luò)合物沉淀,使酒中的單寧酸、色素等酚類物質(zhì)沉淀而去除[24]。明膠對(duì)單寧含量高的果酒有較好的澄清效果且可以脫除酒液中單寧的澀味,同時(shí)蛋白質(zhì)、色素、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等損失較少[25]。從圖1～圖3的變化趨勢(shì)可知,隨著明膠添加量的增加,單寧含量呈下降趨勢(shì),透光率逐漸增大并趨于平緩。當(dāng)明膠添加量為2.5%時(shí),各處理組底液?jiǎn)螌幒慷枷陆档? g/L左右,且酒曲組和果膠酶組底液的透光率可達(dá)到90%左右,而單寧的澀味閾值為1 mg/g[26],因此可知2.5%的明膠處理使底液澄清的同時(shí),也有效地去除了底液的澀味。

圖1 對(duì)照組底液?jiǎn)螌帯⑼腹饴首兓Y(jié)果Fig.1 Changes of tannin content and light transmission in persimmon fermentation substrate of control treatment

圖2 酒曲組底液?jiǎn)螌?、透光率變化結(jié)果Fig.2 Changes of tannin content and light transmission in persimmon fermentation substrate of Daqu treatment

圖3 果膠酶組底液?jiǎn)螌帯⑼腹饴首兓Y(jié)果Fig.3 Changes of tannin content and light transmission in persimmon fermentation substrate of pectinase treatment

2.5 不同處理組蒸餾酒與底液勾兌酒精度結(jié)果

由皮渣分離得到的底液中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),與蒸餾酒勾兌不僅可以增強(qiáng)酒液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,還可以豐富酒液的香氣成分。由表5可知,蒸餾酒與底液配比的比例不同時(shí),可以勾兌出酒精度不同的柿子果酒,從而可以滿足不同人群的需要。

表5 不同處理組勾兌酒酒精度(%vol)Table 5 The alcohol content of blending liquor under different treatment methods

2.6 柿子酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果

品評(píng)小組分別從外觀、香氣、味道、典型性等方面對(duì)各處理組樣品進(jìn)行感官評(píng)定,結(jié)果顯示各處理組的純蒸餾酒的分?jǐn)?shù)相對(duì)而言較低,因?yàn)榧冋麴s酒的香氣不夠濃郁,味道醇厚度不強(qiáng),而發(fā)酵底液中則保留了較多的香氣成分,酒曲組的蒸餾液與底液配比為8∶2時(shí)勾兌的果酒評(píng)分最高,為90分,該勾兌酒的香氣濃郁,色澤鮮明,澄清透明帶且有濃濃的柿果香味。

表6 感官評(píng)定結(jié)果Table 6 Assessment results

3 結(jié)論

用果膠酶處理柿子漿可以顯著提高出汁率且得到的蒸餾酒酒精度39.2%vol,總酸1.43 g/L,但用酒曲處理柿子漿卻可以顯著降低單寧含量,蒸餾酒酒精度36.1%vol,單寧含量460.95 mg/L,總酸含量為2.89 g/L。將酒曲組的蒸餾酒與經(jīng)添加2.5%明膠脫澀、澄清處理后的底液按8∶2配比勾兌所得酒液,香氣濃郁,色澤鮮明,澄清透明而且?guī)в袧鉂獾氖凉阄?。因此將酒曲?yīng)用于柿子酒釀造工藝中,可以獲得較為理想的特色柿子酒產(chǎn)品。