齊習(xí)超,吳現(xiàn)華,劉 靜,張仁堂*
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安 271018;2.山東土地鄉(xiāng)村振興集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 252699)
紅棗(Zizyphus jujubaMill)又名大棗,為鼠李科棗屬植物棗樹的成熟果實(shí)。紅棗是一種藥食同源的果品,具有很高的營養(yǎng)與藥用保健價值,尤其是黃酮類化合物含量很高,另外紅棗含有眾多活性成分(如多糖、環(huán)核苷酸類、多酚類、三萜類、生物堿等),具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)及抗腫瘤、保護(hù)肝臟、降血糖、抗炎等作用[1]。
紅棗酒是以紅棗為原料經(jīng)過發(fā)酵生產(chǎn)的一種新型果酒。紅棗中的多種功能性成分經(jīng)發(fā)酵進(jìn)一步溶出,既保留了紅棗原有的風(fēng)味和多種功能性成分及保健作用,又通過發(fā)酵產(chǎn)生了新的物質(zhì)成分,進(jìn)一步提高了紅棗酒的營養(yǎng)價值[2]。紅棗酒的開發(fā)為紅棗的綜合利用及新產(chǎn)品研發(fā)提供了新思路?,F(xiàn)階段,人們對紅棗酒發(fā)酵工藝、理化特性進(jìn)行了大量研究,不斷提高其品質(zhì),使之成為有益于人體健康的飲品。另外,研究者通過對國外葡萄酒釀造的研究,可以促進(jìn)對紅棗酒釀造技術(shù)的發(fā)展,有利于更好地提高紅棗酒感官品質(zhì)[3]。我國是釀酒大國,雖然在果酒釀造技術(shù)領(lǐng)域起步較晚,但通過長期的摸索實(shí)踐與積累學(xué)習(xí),對果酒釀造工藝方面的研究進(jìn)展較快[4]。本文就目前紅棗酒釀造技術(shù)、品質(zhì)影響以及香氣成分等的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,討論了紅棗酒行業(yè)現(xiàn)存的問題并提出相應(yīng)建議,以期為今后果酒工藝改良及品質(zhì)提升提供理論參考。
單一原料發(fā)酵紅棗酒是以紅棗為原料發(fā)酵而成的果酒,相對于混合原料發(fā)酵,紅棗酒更能保留其原始香氣,體現(xiàn)紅棗酒特色。目前對紅棗酒發(fā)酵工藝的研究主要為浸提工藝和主發(fā)酵工藝。在浸提工藝中一般選擇酶解浸提,侍朋寶等[5]研究發(fā)現(xiàn),酶解浸提所得棗汁及發(fā)酵酒體均優(yōu)于熱水浸提。眾多研究表明紅棗酒酶解浸提工藝的料液比在1∶3~1∶6(g∶mL),果膠酶添加量0.10%~0.25%,40~50 ℃條件下水解2~5 h。在主發(fā)酵工藝中,酵母接種量為0.20~0.40 g/L,SO2添加量為40~90 mg/L,發(fā)酵溫度為20~25 ℃,發(fā)酵時間為7 d左右。初始發(fā)酵pH一般調(diào)整在3.5左右,初始糖度調(diào)整為20%~23%。發(fā)酵結(jié)束后,選擇硅土、殼聚糖、皂土等進(jìn)行下膠澄清,可獲得清澈透亮,棗香濃郁,酒精度為9%vol~13%vol的紅棗酒[4,6-11]。
復(fù)合原料紅棗酒是指通過運(yùn)用紅棗與其他原料搭配混合發(fā)酵而成的果酒,使其具有紅棗和其他原料的感官風(fēng)味和保健功效,以彌補(bǔ)單一紅棗酒在色、香、味及營養(yǎng)成分或保健價值方面存在的不足和缺陷。目前研究開發(fā)的復(fù)合原料與紅棗混合發(fā)酵的制作工藝見表1。
表1 不同復(fù)合原料紅棗酒的發(fā)酵工藝Table 1 Fermentation technology of jujube wine with different compound raw materials
不同的預(yù)處理方式會影響棗酒的特性,目前對原材料的預(yù)處理方式一般是改變它的初始狀態(tài)。紀(jì)慶柱[4]對紅棗進(jìn)行烘烤處理,使紅棗的棗香味更加濃郁突出,增強(qiáng)棗酒的香氣。CAI W C等[21]將鮮棗進(jìn)行帶棗皮、不帶棗皮和棗汁(將帶棗皮的棗榨汁后,用紗布過濾得到棗汁)3種不同的預(yù)處理方法,并對每種預(yù)處理方法以5種不同酵母發(fā)酵的棗酒整體質(zhì)量進(jìn)行了評價,結(jié)果表明,預(yù)處理方法和酵母對棗酒的質(zhì)量都有影響,且預(yù)處理效果更顯著。其中帶棗皮發(fā)酵的棗酒質(zhì)量最佳,不僅能提高酒的顏色和風(fēng)味質(zhì)量,而且能最大限度地保存棗的生物活性化合物和抗氧化活性。李娜等[22]將駿棗原料分別預(yù)處理為棗漿、棗泥、棗塊和棗汁,除棗汁發(fā)酵酒之外,其他三者酒精度相差不大,皆為12%vol左右;棗漿為原料所得的棗酒色澤品質(zhì)更高,風(fēng)味物質(zhì)中硫化物的含量較低,芳香類物質(zhì)的含量較高,滋味品質(zhì)較佳。XU L F等[23]使用不同次數(shù)的脈沖電場(pulsed electric field,PEF)技術(shù)對棗漿施加影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),1.5 kV/cm、1 Hz、10次脈沖處理條件有利于酚類化合物的提取,尤其是咖啡酸、桑色素和對羥基苯甲酸,并且通過50次脈沖預(yù)處理,可溶性固形物提高了10%。此外,PEF預(yù)處理顯著富集了棗酒的花香和果香揮發(fā)物,降低了雜醇油含量。LEE J E等[24]通過對棗進(jìn)行兩種不同預(yù)處理(有核和無核、鮮棗和干棗),結(jié)果發(fā)現(xiàn)棗酒的pH、總酸、a和b值取決于原料的新鮮狀態(tài),棗酒的感官特性的差異主要是由棗核的存在所決定的,帶棗核形成有利于積極影響的水果香氣和甜味的物質(zhì),而無核的棗酒偏向于草香、酸味、苦味物質(zhì)的形成,棗酒的揮發(fā)性成分受干燥過程影響較大,與果核的存在關(guān)系不大。
不同酵母對所發(fā)酵的酒體會產(chǎn)生一定的影響,因此選擇合適的酵母菌可以減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生,增加有益成分,改善酒體。鄒波等[25]考察了4種釀酒酵母(BO213、EC1118、FX10和RV002)對駿棗果酒發(fā)酵的影響,結(jié)果表明,酵母BO213發(fā)酵的棗酒甲醇和總雜醇油含量最低,其質(zhì)量濃度分別為7.52 mg/L和268.6 mg/L,且抗氧化能力最強(qiáng)。賈琪等[26]選用五種酵母菌對棗酒進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn),法國Laffort F15陳釀型紅葡萄酒酵母發(fā)酵酒中并未檢出異丁醇和甲醇,異戊醇的相對含量僅為0.063 g/L,總糖含量為7.8 g/L,總酸含量為5.1 g/L,酒精度為8.5%vol,酒香果香縈繞,口感頗佳。郭瞇雪等[27]選擇帝伯仕LA DELICIEUSE活性干酵母(LA-D)、安琪酵母、清香型酒曲和薯曲對紅棗酒品質(zhì)進(jìn)行研究比較,發(fā)現(xiàn)LA-D酵母發(fā)酵的酒精度、維生素C(vitamin C,VC)含量、總黃酮含量和氨基酸態(tài)氮含量均高于其他三種酵母發(fā)酵酒,總多酚含量僅次于清香型酒曲紅棗發(fā)酵酒,并具有良好的抗氧化活性。
果酒發(fā)酵一般選擇單一型酵母進(jìn)行發(fā)酵,也有使用混合酵母菌發(fā)酵。通過對混合菌種發(fā)酵果酒實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn),混合菌體發(fā)酵與單菌發(fā)酵的酒體差別較大,混合菌體能更有效的參與酒的發(fā)酵過程,完成更加復(fù)雜的反應(yīng)?;炀l(fā)酵組獲得的揮發(fā)性香氣成分種類更豐富,香氣成分含量更高,功能性成分的含量也增加,有害物質(zhì)減少,使酒體色澤優(yōu)美,香氣醇厚,口感柔和[28-31]。尹曉潔[32]研究發(fā)現(xiàn),混菌發(fā)酵的紅棗酒酯類物質(zhì)的種類和含量高于單一菌種發(fā)酵,并且添加非釀酒酵母能夠降低高級醇的含量。賈智勇等[33]對釀酒酵母與非釀酵母的相互作用進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),RV171+H組合型酵母所得棗酒甲醇含量低、黃酮含量高,具有典型發(fā)酵果酒風(fēng)格的棗酒。更多的研究表明,采用非釀酒酵母與釀酒酵母混合發(fā)酵能夠豐富果酒香氣,提高果酒品質(zhì)[34-35]。
酒曲中所含的微生物種類眾多,尤其蘊(yùn)含了大量的扣囊復(fù)膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。大量研究發(fā)現(xiàn),扣囊復(fù)膜酵母廣泛存在于各種酒曲中,能產(chǎn)淀粉酶、酸性蛋白酶、β-葡萄糖苷酶,且其所產(chǎn)的酶都具有較高的活性。除此之外,不少研究發(fā)現(xiàn)扣囊復(fù)膜酵母還具有一定的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力,在紅棗酒中應(yīng)用可顯著提升酒體中乙酸乙酯的含量[36]。人們選用酒曲中的酵母對棗酒進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗,由于酒曲中微生物種類眾多,在選用前需對菌種鑒定分類。崔夢君等[37]從南寧地區(qū)的米酒曲中分離出S.cerevisiae和S.fibuligera酵母菌,并進(jìn)行了紅棗酒制備,結(jié)果表明,紅棗酒中含量較多的氨基酸為脯氨酸和天冬氨酸,平均含量分別為1 857.93 mg/L和771.59 mg/L,呈味氨基酸主要以并甘味和酸味呈味氨基酸為主,占氨基酸總量的68.2%和23.6%。異戊醇和乙酸乙酯為紅棗酒中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),平均相對含量為33.03%和24.37%。馬佳佳等[38]在鳳窩酒曲中分離鑒定出S.fibuligera和S.cerevisiae,并進(jìn)行紅棗酒發(fā)酵。同樣發(fā)現(xiàn)含量較多的為脯氨酸和天冬氨酸,紅棗酒中甘味和酸味呈味氨基酸含量較多。S.fibuligera為作為酒曲中的優(yōu)勢菌株,與S.cerevisiae共同發(fā)酵所得棗酒中的氨基酸以脯氨酸和天冬氨酸等非必需氨基酸為主,呈味氨基酸以甘味和酸味為主。從酒曲所分離出的菌種,提高了棗酒中脯氨酸和天冬氨酸等非必需氨基酸的含量,并提升紅棗酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中酯類化合物的相對含量。
香氣是評價紅棗酒品質(zhì)的重要指標(biāo),決定著果酒品質(zhì)的好壞,其主要由水果自身保留的香氣成分和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的芳香物質(zhì)組成,往往給果酒帶來清新香甜的味道[39]。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)法對果酒的香氣成分進(jìn)行定性檢測后發(fā)現(xiàn),其香氣成分復(fù)雜,包含各種酯類、醇類、酸類、酚類、萜類等,它們互相作用,從而呈現(xiàn)出豐富多樣的香氣,其中高級醇和酯類是決定香氣最重要的物質(zhì)[40]。馬騰臻等[41]研究發(fā)現(xiàn),原料不同,其紅棗酒中揮發(fā)性香氣化合物的種類和含量均存在較大差異,其含量最高可達(dá)3 990.40 μg/L、最低為2 600.41 mg/L;其主要的香氣物質(zhì)大體相同,其主體呈香物質(zhì)以花香味和果香味為主,但刺激味道以脂肪味和植物味略強(qiáng)。有研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵過程中添加適量磷酸氫二銨或發(fā)酵前用高壓脈沖電場處理紅棗果漿可以增強(qiáng)紅棗酒中的果香和花香風(fēng)味[42-43]。由于單一酵母釀酒酵母的發(fā)酵,其微生物群落結(jié)構(gòu)相對簡單,往往缺乏風(fēng)味復(fù)雜性和特性[44-45],混菌發(fā)酵可以產(chǎn)生新的香氣成分,增加其香氣種類。非釀酒酵母由于生存能力沒有釀酒酵母強(qiáng),因此,非釀酒酵母在發(fā)酵液中的持續(xù)時間對增強(qiáng)紅棗發(fā)酵酒的風(fēng)味的復(fù)雜性造成一定的影響。尹曉潔等[42]研究發(fā)現(xiàn),混菌發(fā)酵紅棗酒會產(chǎn)生新的香氣成分,種類也有所增加。三種紅棗發(fā)酵酒的揮發(fā)性成分以醇類和酯類物質(zhì)為主,由于非釀酒酵母對酒精比較敏感,其產(chǎn)生的醇類香氣成分較少,但提高了酯類香氣物質(zhì)的形成。原材料的預(yù)處理、酵母菌的選擇以及紅棗品種對棗酒香氣成分影響較大。
隨著果酒行業(yè)不斷發(fā)展,果酒種類不斷增加。紅棗營養(yǎng)價值豐富,加工和開發(fā)潛力巨大。目前,對紅棗酒研究集中于發(fā)酵工藝,但在棗酒專用酵母的研究不是很多,釀造果酒酵母的選擇仍然以葡萄酒酵母為主,對于選育棗酒專用酵母有待更深的研究。復(fù)合果酒的開發(fā)有利于豐富果酒的種類,強(qiáng)化營養(yǎng)功效,將會成為果酒行業(yè)的發(fā)展新趨勢。對于釀造過程中存在的各種問題也慢慢得到改善,比如對于雜醇油、甲醇的控制,香氣物質(zhì)的協(xié)調(diào),以及對果酒口感的改善。
隨著人們對健康生活的追求和向往,消費(fèi)者更青睞于健康飲食,更加關(guān)注產(chǎn)品的保健功能。而紅棗本身就蘊(yùn)含著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及功效成分,人們也普遍接受棗類制品。而紅棗酒的開發(fā)加大了紅棗的綜合利用,紅棗酒市場前景廣闊,但市面上紅棗酒并未成為大眾消費(fèi)所關(guān)注,為此需加大宣傳力度,其市面上的純紅棗發(fā)酵酒較少,多為紅棗酒蒸餾酒,使得無法體現(xiàn)出紅棗酒的特色。目前,有研究者對紅棗黑化處理領(lǐng)域進(jìn)行探索和研究,黑變紅棗中的氨基酸、多糖、三萜酸和多酚等功效成分的含量較紅棗都有增加,黑棗果實(shí)的香氣成分更加豐富。這也為黑化紅棗酒提供了理論支持和開發(fā)新型紅棗酒提供新的思路。另外,到目前為止并未選擇出紅棗酒專用酵母,以及不同紅棗品種對棗酒品質(zhì)的影響的研究也相對較少,這也為后續(xù)對紅棗酒的研究指明了方向。