刺梨干酒发酵前后有效成分变化*

姚敏，谭书明，张少才，刘凤琪，李东，邓毅

1(贵州农畜产品贮藏加工重点实验室，贵州贵阳，550025)

2(贵州大学酿酒与食品学院，贵州贵阳，550025)

刺梨广泛分布于贵州、云南、四川等地，尤以贵州盛产［1］，是一种珍贵的野生资源。它富含多种维生素、有机酸、多糖，氨基酸及对人体有益的微量元素10余种，且多酚、黄酮等生物活性成分丰富，药用和保健价值高，特别是VC，其含量高达2 200～2 500 mg/100 g［2］，还具有增强免疫、抗氧化、抗衰老、降血脂、参与机体解毒功能、防癌、抗肿瘤等作用［2］。但刺梨果酸涩、口味不佳，常用来加工生产果酒产品。

目前国内外已有相关刺梨和刺梨酒发酵等方面的研究报道，本文在前人研究的基础上发酵生产刺梨干酒，对比分析如氨基酸等有效成分的变化情况，为刺梨干酒的进一步研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 原料及试剂

原料:刺梨原汁，贵洲龙里康源刺梨开发有限公司提供(2014年3月，储藏于1～4℃冷库);安琪果酒专用干酵母RW，安琪酵母股份有限公司;果胶酶，亚玛特化工有限公司;植酸，天津市博迪化工有限公司;砂糖，市售等，原料均为食品级。

试剂:18种氨基酸混标(AASl8，进口)与水合茚三酮(FN06988，进口)，购自国家标准物质标准样品信息中心;抗坏血酸标准品，上海琳帝化工有限公司;没食子酸标准品，上海埃彼化学试剂有限公司;芦丁标准品，中国药品生物制品检定所;HCl(GR)，Sigma公司;5-磺基水杨酸，FeCl3，NaNO2，Al(NO3)3，Na2CO3，NaOH，三氯乙酸，甲醛，福林酚试剂，H3PO4，乙醇等，无特殊标注试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

日立L-8800型全自动氨基酸分析仪，日本日立公司;超纯水发生器Exceed-E，台湾艾柯成都康宁实验专用纯水设备公司;TU-1810型紫外-可见光分光光度计，北京普析通用仪器公司;PHS-3C型pH计，上海越平科学仪器有限公司;RHB32手持折光仪，石家庄泰斯特仪器设备有限公司;SPX-150B-Z型生化培养箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂;美菱286L冰箱，中国美菱公司;微孔过滤装置(直径20 mm，孔径0.45 μm)，品孚罗特过滤设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 原料处理

刺梨原汁冷藏后初步澄清，除去过多的单宁、果胶等物质;添加3 g/L的果胶酶，45～50℃酶解2～3 h，除渣;调整 SO2含量至 80 mg/L;参考蔡金腾等［5］的计算，1 L刺梨原汁发酵液中加入蔗糖量220 g，调节pH为3.5，经115℃高温瞬时灭菌10～20 s备用。蔗糖添加量的计算［5］:

X=V(1.7A-B)/(100-1.7A×0.625)

式中:X，添加蔗糖量，kg;V，果汁总体积，L;A，发酵达到的乙醇体积分数，%;B，果汁含糖量，g/100 mL;1.7，1.7°糖能发酵成1°酒;0.625，1 kg 蔗糖溶于发酵液使体积增加0.625 L。

1.3.2.2 菌种的活化与扩大培养

使用安琪活性干酵母RW发酵，采用丁筑红等［6］的活化及驯化办法。

1.3.2.3 刺梨干酒发酵

取经处理备用的刺梨原汁，添加5%的驯化酒母，添加0.08%的植酸［7］，搅拌均匀，于28℃培养箱内发酵;当酒体产气减少，成分无明显变化时倒瓶分离酒液与沉淀，并于20～25℃贮存。

发酵过程中定时测量刺梨干酒残糖、乙醇体积分数、总酸、VC、黄酮、多酚及氨基酸等指标。

1.4 分析测定方法

1.4.1 氨基酸的测定

取经酸水解的样品4 mL，加入4 mL 8%5-磺基水杨酸，摇匀;置冰箱冷藏室静置22 h后摇匀取试液2 mL至离心管，以7 000 r/min离心30 min，取上层清液2 mL于50 mL容量瓶中，用0.02 mol/L稀HCl(GR)稀释至刻度，用孔径0.45 μm滤膜过滤试样，取l mL滤液供上机使用。

离子交换柱:规格4.6 mm×60.0 mm;树脂:2622#;反应柱柱温:150℃;分离柱柱温:57℃;检测波长:440 nm;缓冲液流速:0.40 mL/min;茚三酮流速:0.35 mL/min;泵1缓冲液压力:4～15 kPa;泵2茚三酮压力:0～2 kPa;净分析时间:32 min;总分析时间:52 min。

氨基酸测定:采用标准混合氨基酸进行仪器调整，自动进样20 μL制备好的酒样，以峰面积作为测定结果，外标法计算各氨基酸含量。

1.4.2 其他指标

乙醇体积分数测定:蒸馏比重法，GB/T15038-2006;可溶性固形物的测定:手持测糖仪，GB/T15038-2006;还原糖测定:菲啉滴定法，GB/T15038-2006;总酸测定:中和滴定法，GB/T15038-2006;VC的测定:分光光度法［3］;多酚测定:福林肖卡(Folin-Ciocalteu比色法)比色法［11］;总黄酮测定:分光光度法［12］;感官评价，GB/T15038-2006。

2 结果与分析

2.1 刺梨干酒指标与感官品评

经24 d发酵，得刺梨干酒产品，它的相关指标和感官品评结果如表1所示，符合干酒要求，且品质良好，具有典型的刺梨风味。

表1 刺梨干酒指标及感官品评结果Table 1 The index and sensory evaluation result of rosa roxburghii tratt dry wine

2.2 刺梨干酒与刺梨原汁有效成分变化的分析

2.2.1 氨基酸及其变化分析

刺梨干酒与刺梨原汁的氨基酸分离图谱如图1和图2所示。二者都含有多种氨基酸，刺梨干酒有11种，其中5种是必须氨基酸，分别为缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯氨酸、苏氨酸，依据氨基酸图谱分析，刺梨原汁中的氨基酸多在刺梨干酒中保留。

图1 刺梨干酒的氨基酸色谱图Fig.1 Amino acid chromatograph of RRT-DW

图2 刺梨原汁的氨基酸色谱图Fig.2 Amino acid chromatograph of RRTJ

氨基酸的定量分析结果如表2所示。刺梨干酒中的5种必需氨基酸约为总氨基酸含量的60%。其中缬氨酸的含量很高，为258.44 mg/L，相比于刺梨原汁的含量增加了50.52%;异亮氨酸的含量131.03 mg/L，亮氨酸90.03 mg/L，与原汁相比略有下降，但幅度不大，仅17.32%和8.31%;还有苯氨酸、苏氨酸等含量也不低。非必需氨基酸，如谷氨酸，含量为155.2 mg/L，相对于原汁含量减少了33.41%，它在代谢过程中常被转化为其他氨基酸，同时也被代谢分解而消耗。蛋氨酸和脯氨酸这两种必须氨基酸在刺梨原汁中含量很高，分别为321.52和261.65 mg/L，但在刺梨干酒中未检测出，还有赖氨酸、组氨酸、半胱氨酸也未在干酒中检测出。另外，刺梨干酒中的氨，相对于刺梨原汁减少了76.3%，说明发酵过程有利于一些对人体有害物质的减少，利于产品品质的提高。总的来说，刺梨原汁的氨基酸总含量为1 920.95 mg/L，而刺梨干酒为1 012.61 mg/L，保留率较高，为52.71%，得到的刺梨干酒产品营养丰富，且多为游离氨基酸，极大促进了酒体风味。

表2 刺梨干酒与刺梨原汁中氨基酸的对比Table 2 Contrast of amino acids between RRT-DW and RRTJ

2.2.2 其他指标及其变化分析

2.2.2.1 其他指标及变化

刺梨干酒及刺梨原汁其他的指标结果如表3所示。该酒添加蔗糖发酵，最终耗糖218.60 g/L，乙醇体积分数达到了13.46%，而根据公式计算得理论乙醇体积分数为13.49%，偏差0.027%;总酸含量减少24.80%，pH值，即有效酸的变化幅度不大，在3.5～4.1的范围。VC、多酚、黄酮都有一定损失，但幅度不大，受发酵的影响小。

2.2.2.2 发酵过程中酒精度与残糖的变化

酒精度与含糖量是刺梨干酒的重要指标。酒精是酵母利用糖发酵而成，而发酵活力又取决于发酵的菌种和发酵条件。本试验采用活性安琪干酵母RW，得到酒精度为13.46°(v/v)，残糖为3.7 g/L的刺梨干酒，高含量的酒精赋予了该产品醇厚的酒品质。

酒度与残糖在发酵过程的变化由图3所示。可看出酒精的增加与降糖的变化一致。第1～2天，降糖速度慢，第2～3天，降糖相对快，但酒精增量少，有大量气泡产生;第4天产酒速度快速上升，之后处于平稳的发酵期，酒精量随着糖被消耗而增加;第21天起，耗糖速度减慢，酒精度增高不明显，接近发酵的终点。

表3 刺梨干酒与刺梨原汁其他指标的对比Table 3 Contrast of Rosa Roxburghii Tratt dry wine and Rosa Roxburghii Tratt juice

图3 刺梨干酒发酵过程中含残糖与酒精度的变化Fig.3 Changes of residual sugar and alcohol during fermentation

2.2.2.3 发酵过程中pH值与总酸的变化

刺梨果酒中富含有机酸，安明华等［3］测定刺梨中除抗坏血酸外，苹果酸占有机酸总量的53%，是一种苹果酸型果实，酸度较大，此外乳酸含量占29.8%，酒石酸、柠檬酸、草酸和琥珀酸较少;谭书明等［9］分析认为刺梨原汁中含酸为1.2%～1.6%。本试验用的刺梨原汁含酸为11.13 g/L，而刺梨干酒中含酸8.37 g/L，pH 4.1，相对于原汁来说含酸量适度降低，酸度在更适口的范围内，品味更佳。

刺梨干酒发酵过程中酸含量变化如图4所示。总的来说酸含量下降了2.76 g/L，酸度变化平缓，略有上升。在刺梨干酒的发酵初期略有增加，随后酸度呈下降趋势。这是因为在发酵初期，醇含量少，且转化为酸;发酵进行到一定阶段，如8 d以后，醇类不断生成，消耗发酵体系中的酸生成酯类等。且由于刺梨原汁中苹果酸、乳酸等均为弱酸，发酵过程中的pH值变化不大。

2.2.2.4 发酵过程中VC、多酚与黄酮含量的变化

VC在人体中有抗氧化等重要作用，它的含量是刺梨果实关键性指标;多酚及其衍生物如单宁，给予酒体涩味，浑厚的味觉，单宁氧化后易产生褐变等问题;黄酮是一种对人体极为有益的苦味物质，刺梨中含量较高，杜微等测其含量为0.847%［4］。它们在发酵过程中含量的变化如图5所示。

图4 刺梨干酒发酵过程中pH值与总酸的变化Fig.4 Changes of pH value and acids in total during fermentation

图5 刺梨干酒发酵过程中VC、多酚与黄酮的变化Fig.5 Changes of vitamin C，polyphenols and flavonoids during fermentation

VC与多酚等受光、热、氧化酶、金属离子等因素影响大，性质不稳定，极易氧化，保藏与加工过程中易损失。但发酵酒体系是一个厌氧体系，且酿造工艺中添加了SO2在发酵体系中VC和多酚等下降的幅度不大，VC在刺梨干酒中含量保留了刺梨原汁含量的73.48%，而多酚则是刺梨原汁的73.45%，故刺梨干酒的VC等易氧化成分含量高。在发酵的初期，4～8 d这一阶段两者的含量下降最明显，至发酵中期、后期，发酵体系中的含氧量大量减少，氧化速度减缓，VC与多酚等含量趋向稳定。

另外黄酮在刺梨干酒中的保持率为87.54%，即刺梨干酒中的黄酮含量为5 263 mg/L，按黄酮含量为0.847% 计，加工中的保持率为62.14%。黄酮稳定性影响因素有发酵体系的光，pH值，还原剂，金属离子等，这些因素在发酵体系中处于较为稳定的状态，所以黄酮在发酵过程中的各个阶段变化相差都不大。

总的来说，刺梨干酒中的VC、多酚、黄酮的保留率高，含量丰富，酒体营养及保健价值高。

3 小结

本试验所得刺梨干酒的酒精度高，酸爽适口，品质良好，有典型性刺梨风味。

(1)刺梨干酒的氨基酸在刺梨原汁发酵的过程中有一定损失，但干酒中有多种必需氨基酸且含量很高，如缬氨酸258.44 mg/L，异亮氨酸131.03 mg/L，还有亮氨酸，苯氨酸、苏氨酸，其含量为总氨基酸含量的60%;氨等不利人体的物质含量减少，利于酒的品质提高。

(2)刺梨干酒总酸小幅下降，酸度适中;VC、多酚、黄酮等在发酵过程中的保留率较高，酒品的价值高。研究发酵过程中各有效成分的变化规律，有利于进一步提高其保留率。

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