周超超,高畢遠(yuǎn),陳竹韻,汪國(guó)云,唐征海,沈月芹,高中山
(1.余姚市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)總站,浙江余姚 315400;2.杭州艾樂(lè)吉生物科技有限公司,浙江杭州 310031;3.浙江大學(xué)果樹(shù)科學(xué)研究所,浙江杭州 310058;4.寧波市天饋生物科技有限公司,浙江余姚 315400)
楊梅(Morella rubra)是我國(guó)傳統(tǒng)特色水果,果實(shí)酸甜、香氣怡人、營(yíng)養(yǎng)健康?!拜┧j”和“東魁”是當(dāng)前全國(guó)種植最廣泛的楊梅品種。楊梅果肉含豐富的維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、多酚及17 種氨基酸,最近有研究發(fā)現(xiàn)楊梅果實(shí)氨基酸含量較高,特別是γ -氨基丁酸[1]。楊梅果實(shí)中鐵、磷、鈣也較為豐富[2]。
目前,楊梅以鮮銷為主,然而楊梅產(chǎn)業(yè)正在遭遇發(fā)展瓶頸。近年來(lái),因消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)(果實(shí)大小,新鮮度和口味)要求提高,一些中下等楊梅果品滯銷;加上楊梅無(wú)果皮不耐貯存、采后呼吸作用旺盛等因素,每年都有相當(dāng)數(shù)量的殘次果或銷售積壓的鮮果因損耗腐敗而浪費(fèi),嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。將楊梅鮮果加工制成楊梅酒,不僅有效減少楊梅損耗,挽回?fù)p失,而且因楊梅酒保留鮮果中的主要營(yíng)養(yǎng)成分,具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健功效,經(jīng)濟(jì)價(jià)值提高。國(guó)家大力推廣“以果換糧”釀酒,果酒的關(guān)注度及市場(chǎng)需求逐年升高,新的釀造技術(shù)不斷發(fā)展。圍繞楊梅酒釀造技術(shù)、香氣分析、楊梅酒貯藏期色澤變化及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,以期為今后楊梅酒釀制工藝發(fā)展和品質(zhì)提升提供參考依據(jù)。
楊梅酒經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,根據(jù)釀造方式,目前主要分為浸泡型楊梅酒和發(fā)酵型楊梅酒。
1.1.1 浸泡型楊梅酒
浸泡型楊梅中酒是將新鮮楊梅浸泡在灌裝高度白酒(多為米酒)制成,我國(guó)浸泡型楊梅酒的釀造最早可追溯到元朝末年。如今,人們也會(huì)把多余的楊梅泡酒。楊梅果實(shí)和高度白酒混泡,經(jīng)過(guò)貯藏,楊梅果汁水與酒中酒精相互滲透,浸泡完成的楊梅酒和果實(shí)均可食用。浸泡型楊梅酒一般遵循國(guó)標(biāo)GB/T 27588—2011(露酒)。浸泡型楊梅酒具有抑菌性,因?yàn)闂蠲分懈缓晁醄3]。
1.1.2 發(fā)酵型楊梅酒
發(fā)酵型楊梅酒是以楊梅鮮果為原料,經(jīng)機(jī)械破碎、壓榨取汁、糖酸調(diào)整、發(fā)酵、降酸、澄清或過(guò)濾、殺菌、陳釀等工藝制作而成。發(fā)酵型楊梅酒多遵循國(guó)標(biāo)GB 2758—2012(發(fā)酵酒及其配制酒)。楊梅酒釀造工藝按照陳釀前的發(fā)酵次數(shù)分為兩類:一類是一次發(fā)酵,一類是二次發(fā)酵。
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐并參考侍崇娟等人[4]、邢建榮等人[5]和李彥坡等人[6]的工藝流程:
發(fā)酵型楊梅酒含有豐富的營(yíng)養(yǎng)。在發(fā)酵過(guò)程中,鮮果中的維生素、礦物質(zhì)、氨基酸和多酚等營(yíng)養(yǎng)成分得到了較大程度的保留,且經(jīng)過(guò)發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生各種醇類、酯類、有機(jī)酸等物質(zhì)。發(fā)酵型楊梅酒含有14 種氨基酸,且有6 種為人體必需氨基酸[5],而且,發(fā)酵型楊梅酒具有良好的清除自由基和抗氧化能力,對(duì)降血壓、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力有一定功效[7]。
1.1.3 其他楊梅果酒
楊梅露酒是在浸泡型楊梅酒、發(fā)酵型楊梅酒的基礎(chǔ)上,加入輔料或食品添加劑混合而成的果酒,遵循國(guó)標(biāo)GB/T 27588—2011(露酒)。楊萬(wàn)林[8]將浸泡楊梅酒與香精、白酒、水、甜味劑、防腐劑等調(diào)配后,經(jīng)過(guò)澄清、過(guò)濾、滅菌等工序,制得楊梅露酒。蒸餾型楊梅酒、無(wú)醇楊梅酒也是未來(lái)發(fā)展的方向。蒸餾型楊梅酒是在發(fā)酵型楊梅酒基礎(chǔ)上增加蒸餾環(huán)節(jié),提高產(chǎn)品中的酒精度陳釀而成,呈香以醇香為主,同時(shí)具有楊梅固有的天然果香,遵循國(guó)標(biāo)GB 2757—2012(蒸餾酒及其配制酒)。蒸餾果酒技術(shù)已經(jīng)在蘋果、橘子、桑葚等水果中得到應(yīng)用[9],但關(guān)于楊梅蒸餾酒的研發(fā)和報(bào)道較少。另外,也可以通過(guò)選用合適的酵母發(fā)酵楊梅汁和脫水楊梅渣,制作成無(wú)醇楊梅酒(酒精度0.5%)[10]。
楊梅發(fā)酵制酒的菌種是決定楊梅酒品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一,其直接影響產(chǎn)品的口感、色澤和風(fēng)味。酒精發(fā)酵需要釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和非釀酒酵母(non-Saccharomyces),其中非釀酒酵母的代謝物可改善酒體口感、風(fēng)味和香氣,兩者共同作用還能提高楊梅酒的質(zhì)量[11]。楊梅酒釀制選用的酵母一般有2 種來(lái)源:一種從楊梅果園或楊梅汁中分離篩選出,一種選用現(xiàn)有的果酒干酵母進(jìn)行活化。
杜晶等人[12]從楊梅果園及楊梅自然發(fā)酵醪中分離到克魯弗畢赤酵母(Pichia kluyveri)、有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)、庫(kù)德里阿茲威氏畢赤酵母(Pichia kudriavzevii)和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。其中,克魯索畢赤酵母和庫(kù)德里阿茲威氏畢赤酵母具有濃郁果香味,色澤較好;克魯弗畢赤酵母和有孢漢遜酵母都具有降酸能力;釀酒酵母發(fā)酵能力最優(yōu)。陽(yáng)秀蓮等人[13]從楊梅鮮果、楊梅葉以及楊梅果園中篩選分離出釀酒酵母、仙人掌有孢漢遜酵母(Hanseniaspora opuntiae)和有孢漢遜酵母(Hanseniaspora pseudoquilliermondii),其中釀酒酵母具有較強(qiáng)發(fā)酵性能和酒精耐受力,仙人掌有孢漢遜酵母和有孢漢遜酵母具有較好的產(chǎn)香能力。謝建華等人[14]從優(yōu)質(zhì)自然發(fā)酵楊梅汁中分離篩選到一株酵母Y-9,該酵母菌形態(tài)學(xué)鑒定、生理生化等試驗(yàn)的結(jié)果顯示,楊梅酒中的酵母菌為郎比可酒香酵母(Brettanomyces lambicus)。
傳統(tǒng)的楊梅果實(shí)泡酒工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于新鮮果實(shí)的品種類型、浸泡時(shí)間等。浸泡型楊梅酒色澤由浸泡楊梅的品種決定,顏色越深的楊梅浸泡出的楊梅酒色澤越深。浸泡時(shí)間對(duì)浸泡型楊梅酒的品質(zhì)有較大影響。浸泡1 個(gè)月的楊梅酒品質(zhì)最好,多酚含量最高;浸泡3 個(gè)月的楊梅酒色度、色調(diào)、透光度整體最好[15]。楊梅果實(shí)在浸泡前的熱處理也會(huì)增加楊梅酒的花色苷保存率,進(jìn)而提高楊梅酒的品質(zhì)[16]。
楊梅果實(shí)發(fā)酵制酒中,果實(shí)初始含糖量、酵母的選擇、酵母接種量、發(fā)酵pH 值、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度對(duì)楊梅酒的品質(zhì)(包括酒精度、色澤)均會(huì)產(chǎn)生較大的影響。楊梅酒色澤的深淺,則主要由花色苷含量決定。
發(fā)酵初始含糖量對(duì)酒精度有重要影響。糖度升高,酒精度則升高,花色苷含量上升;但過(guò)高的糖度會(huì)抑制酵母的活性,同時(shí)降低花色苷的穩(wěn)定性。酵母性能的優(yōu)劣對(duì)酒的品質(zhì)有直接影響。酵母接種量加大,會(huì)加快酒精的生成速度;但當(dāng)酵母添加量過(guò)高時(shí),會(huì)加快酵母老化速度,并降低花色苷含量(因?yàn)榻湍笗?huì)吸收一部分花色苷),同時(shí)增加酒中的酵母味,因此需確保合適的接種量。發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短是建立酵母與果酒中糖度平衡的關(guān)鍵因子,當(dāng)發(fā)酵果酒中殘余糖度不足以滿足酵母代謝時(shí),發(fā)酵速度將明顯減緩。發(fā)酵pH 值會(huì)影響酵母的活性與花色苷的穩(wěn)定性。在微酸的條件下,果酒酵母最宜生長(zhǎng)繁殖以獲得更高的酒精度,然而因花色苷在低pH 值下穩(wěn)定,故還需根據(jù)果酒的品質(zhì)來(lái)確定最適宜的pH值。發(fā)酵溫度會(huì)影響生物酶和酵母的活性,溫度偏高會(huì)鈍化生物酶,同時(shí)降低酵母的活性,高溫同樣也會(huì)使得花色苷分解,成品風(fēng)味變差,因此需要合適的發(fā)酵溫度[17-18,6]。
選用不同酵母釀造楊梅酒的最佳工藝見(jiàn)表1。
表1 選用不同酵母釀造楊梅酒的最佳工藝
由表1 可知,活性果酒干酵母發(fā)酵所得楊梅酒酒精度為9%~12.8%。因?yàn)闂蠲分^酸,自然篩選得到的釀酒酵母耐酸性較好,可耐受的pH 值最低為2.5[14]。從產(chǎn)酒量對(duì)比,自然分離篩選的酵母發(fā)酵的楊梅酒同樣可以達(dá)到10%~13.4%的酒精度。從楊梅酒色澤和香氣對(duì)比,活性果酒干酵母發(fā)酵出的楊梅酒具有果香和酒香[17],自然篩選所得酵母發(fā)酵出的楊梅酒風(fēng)味較好[6]。因?yàn)榛钚怨平湍缚梢阅褪芨呔凭龋虼丝梢越Y(jié)合產(chǎn)香酵母一同發(fā)酵,改善楊梅酒的口感和香氣。張文文等人[21]用東方伊薩酵母(Issatchenkio orientalis)和釀酒酵母混菌發(fā)酵楊梅酒,前者為楊梅酒增加了果香,且混菌發(fā)酵縮短了主發(fā)酵時(shí)間,降低了釀酒酵母產(chǎn)生的澀味。
香氣物質(zhì)對(duì)于楊梅酒的風(fēng)味至關(guān)重要。目前普遍使用氣相色譜-質(zhì)譜分析主要揮發(fā)性成分組成,而對(duì)于關(guān)鍵香氣鑒定的主要有效方法可用氣相色譜-嗅覺(jué)檢測(cè)技術(shù)(Gaschromatogragphy-olfactometry,GCO)和香氣活性值法(Odor activity value,OAV)[22]。
發(fā)酵型楊梅酒中的香氣物質(zhì)主要由果實(shí)自身保留的香氣成分、發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝物(發(fā)酵香味)和陳釀階段形成的香氣成分混合而成。楊梅品種不同、釀制工藝不同或選用菌種不同,楊梅酒所含的香氣成分是不同的?,F(xiàn)有研究表明,發(fā)酵型楊梅酒中的香氣成分以醇類、酯類為主,含有苯乙醇、十六酸乙酯、癸酸乙酯等呈香物質(zhì)[23],表現(xiàn)為玫瑰花香、果香和葡萄香。經(jīng)發(fā)酵的楊梅酒樣品,其酯類物質(zhì)明顯增多,其中辛酸乙酯(11.12%)、癸酸乙酯(11.91%)、乙酸乙酯(4.85%)和月桂酸乙酯(2.7%)也是楊梅酒果香的主要呈味物質(zhì)[24]。此外,發(fā)酵選用的楊梅品種也會(huì)影響楊梅酒的香氣組成。曹玉璽[25]對(duì)比了東魁、荸薺、丁岙和晚稻品種發(fā)酵的楊梅酒,發(fā)現(xiàn)荸薺種楊梅酒中的酯類化合物含量最高(總計(jì)25.713 mg/L),且醇類與烯萜類化合物含量均高于其他3 個(gè)品種發(fā)酵的楊梅果酒。菌種的選擇也會(huì)影響楊梅酒的香氣。屠夢(mèng)婷等人[23]通過(guò)對(duì)使用酵母D254、71B 這2 種果酒酵母發(fā)酵的楊梅酒香氣成分對(duì)比,發(fā)現(xiàn)前者相比后者含有苯乙醇、十六酸乙酯和癸酸乙酯等這些具有特殊香氣的物質(zhì)。
浸泡型楊梅酒缺少發(fā)酵工藝,呈香物質(zhì)較少。何平等人[26]使用液-液萃取法萃取浸泡型楊梅燒酒中的香氣成分,并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè),發(fā)現(xiàn)主要香氣成分以酸類為主。而對(duì)于其他楊梅酒類型如無(wú)醇楊梅果酒,有研究發(fā)現(xiàn)其主要香氣成分為31.22%的烯萜類化合物、30.31%的酯類和19.39%的高級(jí)醇類[11]。
石竹烯是楊梅果實(shí)中的特征香氣,它的保存有助于突出楊梅酒的楊梅風(fēng)味。發(fā)酵型楊梅酒香氣中的石竹烯含量相對(duì)較低,可能釀造工藝中的滅菌、發(fā)酵導(dǎo)致了石竹烯的耗散。選用特定菌種可以提高發(fā)酵型楊梅酒中石竹烯的含量[23],如何增加石竹烯的保留值得進(jìn)一步研究。相比之下,無(wú)醇楊梅酒對(duì)于石竹烯類化合物保留得更好,可以保留楊梅汁中76.33%的石竹烯類化合物,表現(xiàn)為酒體楊梅風(fēng)味濃郁[10]。
楊梅酒在常溫貯藏中會(huì)發(fā)生色澤變化,影響產(chǎn)品外觀?;ㄉ眨ˋnthocyanins)是楊梅酒中的主要呈色物質(zhì)。發(fā)酵型楊梅酒中花色苷的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,且花色苷的降解和聚合色素(Polymeric pigments,PP)的生成是貯藏期間楊梅酒色澤變化的主要原因[27]。
2.4.1 添加有機(jī)酸
有機(jī)酸的添加可以改善楊梅酒貯藏期間的色澤。曹玉璽等人[28]發(fā)現(xiàn),單寧酸、阿魏酸、芥子酸均可顯著增強(qiáng)楊梅酒貯藏期間色澤穩(wěn)定性,其中芥子酸護(hù)色效果較好。張正偉[29]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵前和發(fā)酵后楊梅酒添加的沒(méi)食子酸、阿魏酸和單寧酸對(duì)花色苷均有明顯的輔色作用。夏其樂(lè)等人[30]對(duì)比多種有機(jī)酸對(duì)楊梅露酒護(hù)色效果發(fā)現(xiàn),其中對(duì)羥基苯甲酸效果最好,色澤保存率可達(dá)83.22%。聶榮等人[31]發(fā)現(xiàn),浸泡楊梅酒在pH 值<3.0 時(shí),花色苷較穩(wěn)定;檸檬酸能降低楊梅酒pH 值,使花色苷在浸泡型楊梅酒中穩(wěn)定。
由于花色苷的測(cè)定方法不同,楊梅酒中花色苷在添加酸性物質(zhì)后的穩(wěn)定性尚無(wú)定論。聶榮等人[31]用pH 示差法測(cè)定花色苷含量發(fā)現(xiàn),檸檬酸可使花色苷在浸泡型楊梅酒中穩(wěn)定;而張正偉[29]通過(guò)高效液相色譜(High performance liquid chromatography,HPLC)測(cè)定楊梅酒體系中的矢車菊素-3 -葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-glucoside,C3G)并計(jì)算半衰期發(fā)現(xiàn),矢車菊素-3 -葡萄糖苷在沒(méi)食子酸、阿魏酸和單寧酸的加入后半衰期變短,說(shuō)明穩(wěn)定性降低。由于HPLC 的準(zhǔn)確度高于pH 值示差法,且楊梅酒中的花色苷95%來(lái)自C3G[32],酸性物質(zhì)可能降低了楊梅酒中花色苷的穩(wěn)定性,但對(duì)楊梅酒的色澤有護(hù)色作用。因此,添加有機(jī)酸能改善楊梅酒色澤的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
2.4.2 充氮包裝、低溫、避光
Zhang Z 等人[33]發(fā)現(xiàn),包裝氧會(huì)加速楊梅酒顏色劣變,以及花色苷的降解,同時(shí)增加乙醛和聚合色素的含量,因此充氮包裝是一種控制楊梅酒顏色劣變的可行性方法。聶榮等人[31]發(fā)現(xiàn),在避光環(huán)境下,浸泡型楊梅酒中的花色苷降解速率較慢,在光照下容易分解;浸泡型楊梅酒中的花色苷在60 ℃高溫時(shí),降解速率快,在4 ℃低溫時(shí)穩(wěn)定,所以可以采用低溫避光的方式緩解楊梅酒的色澤劣變。
楊梅酒屬于果酒中的分支。數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)果酒人均消費(fèi)量?jī)H為1.0~1.5 L,以葡萄酒為主。雖然學(xué)者很早開(kāi)始研究楊梅酒,然而楊梅酒并未獲得和葡萄酒同等的關(guān)注度。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2020 年我國(guó)水果總產(chǎn)量28 692.4 萬(wàn)t[34],人均水果產(chǎn)量203.2 kg,水果產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于需求。近年來(lái),我國(guó)逐漸開(kāi)始重視果酒產(chǎn)業(yè),綜合開(kāi)發(fā)利用水果資源,提倡以果換糧,在行業(yè)“十五”規(guī)劃及2015 年規(guī)劃的指導(dǎo)思想也提出“重點(diǎn)發(fā)展水果發(fā)酵酒和水果蒸餾酒,利用水果蒸餾酒代替一部分糧食白酒”[35]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)電商平臺(tái)逐漸出現(xiàn)了一些楊梅酒品牌,大致分為露酒(其中包括浸泡型楊梅酒)、發(fā)酵酒或發(fā)酵酒的配制酒。
我國(guó)主要楊梅酒品牌見(jiàn)表2。
表2 我國(guó)主要楊梅酒品牌
楊梅酒除傳統(tǒng)浸泡型外,加工工藝仍未成熟。楊梅發(fā)酵酒在生產(chǎn)上存在的主要問(wèn)題是,酒品質(zhì)量安全不過(guò)關(guān)、產(chǎn)酒率低、酒質(zhì)不穩(wěn)。楊梅在發(fā)酵過(guò)程中易發(fā)生腐敗,致有害物質(zhì)生成,影響酒品質(zhì)量安全。因此,生產(chǎn)上通過(guò)添加二氧化硫來(lái)控制楊梅的氧化變質(zhì),但二氧化硫的存在不僅影響質(zhì)量,而且也危害人體健康,找到一種天然、高效,無(wú)毒既能起到抗氧化作用又能起到抗菌作用的物質(zhì)[36],解決楊梅在發(fā)酵過(guò)程中的腐敗變質(zhì)問(wèn)題,是保證楊梅酒產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的核心關(guān)鍵。楊梅發(fā)酵制酒的加工楊梅多為次級(jí)果,初始含糖量低,故在生產(chǎn)上會(huì)通過(guò)添加糖類以提高產(chǎn)酒量,添加量在15%~30%。普通酵母菌受乙醇耐受性影響,生產(chǎn)上發(fā)酵只能產(chǎn)生9%~11%乙醇。
楊梅酒由新鮮楊梅釀制而成,保留了楊梅果實(shí)中的豐富營(yíng)養(yǎng),同時(shí)具有獨(dú)特的香氣。隨著消費(fèi)者對(duì)果酒的偏好和國(guó)家政策的支持,新鮮楊梅在鮮銷不暢時(shí)選擇釀制成酒,不僅能夠合理利用資源,還能提高產(chǎn)品附加值,帶動(dòng)楊梅產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。研究人員在楊梅酒釀制過(guò)程中的菌種篩選、工藝優(yōu)化、香氣物質(zhì)分析及楊梅酒貯藏護(hù)色等方面做了大量研究并取得一定成果,為楊梅釀酒提供技術(shù)支持。
目前,楊梅酒工藝標(biāo)準(zhǔn)尚為空白,導(dǎo)致市面上楊梅酒品質(zhì)參差不齊,影響楊梅酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。制定一個(gè)具權(quán)威性的楊梅酒標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程,規(guī)范楊梅酒生產(chǎn),使酒品達(dá)到共性上的統(tǒng)一,顯得十分重要和迫切。市場(chǎng)上也尚無(wú)楊梅酒釀造專用的酵母菌種,所以對(duì)于楊梅酒釀制專用菌種的篩選和優(yōu)化也有待進(jìn)一步研究。此外,選育適合釀酒加工用途的楊梅品種是新課題。