燕麦沙棘酒的研制

2015-04-12姚明静国天庆李福佳刘丽萍刘建军

中国酿造 2015年8期

姚明静，国天庆，李福佳，季斌，刘丽萍，张敬，刘建军*

（山东省食品发酵重点实验室山东省食品发酵工业研究设计院，山东济南 250013）

沙棘为胡颓子科，沙棘属，多年生落叶灌木或小乔木。沙棘果富含维生素C、维生素E、B族维生素、叶酸及胡萝卜素，沙棘黄酮、超氧化物歧化酶及ω-6多不饱和脂肪酸等对人体有特殊保健作用成分。现代医学研究表明，沙棘可增强免疫力、促消化、抗衰老、抗疲劳、抗辐射等[1-4]。目前，国际上已将沙棘列为人类21世纪健康长寿的首选食用植物。

燕麦富含β-葡聚糖、蛋白质、不饱和脂肪酸、多酚等功能成分，可防治由高血脂引起的心脑血管疾病，控制人体血糖，同时具有减肥功效[5-8]。此外，燕麦富含蛋白质和淀粉，是一种良好的酿酒原料。燕麦粉糖化液与沙棘果汁按一定比例调配后进行发酵，既可弥补沙棘果汁糖分不足、酸度高、单独原汁发酵困难的缺陷[9]，又可获得营养更加丰富的燕麦沙棘酒。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

沙棘汁：山西绿都酒业有限公司提供，可溶性固形物含量12%～13%，总酸度6%～7%（以柠檬酸计），维生素C含量800～900 mg/100 g，果胶含量1.6%～1.7%，单宁含量7.8%～8.5%；燕麦：山西黄天古道集团公司提供，淀粉含量69.21%，蛋白质14.37%，脂肪4.65%；高温α-淀粉酶（20 000 U/mL）、糖化酶（100 000 U/mL）：中美合资湖南尤特尔生化有限公司；酿酒酵母Z7：本院实验室筛选保存的优良菌株；白砂糖（优级）：市购；果胶酶：济南果品研究院；其他试剂：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

FG-103/113手持折光仪：福州欣锐仪器仪表有限公司；PB-10PH计：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；LHS-150SC恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；YXQ-LS-50SII立式压力蒸汽灭菌器：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；LCT-IDS-A 净化工作台：济南绿洁空气净化设备厂；752N紫外可见分光光度计：上海精科仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程[10-11]

1.3.2 燕麦粉糖化液的制备[12-14]

选择颗粒饱满的新燕麦粒，除杂质，粉碎过60目筛，按照燕麦粉∶水=1∶10比例加水调成浆状，用柠檬酸和柠檬酸钠调节pH值至相应值，加入淀粉酶进行液化。冷却后调节pH值，加入糖化酶进行糖化。

参照文献[13]的方法进行燕麦粉液化、糖化条件优化单因素试验。在单因素试验的基础上，设计4因素3水平正交试验考察各因素对燕麦粉液化、糖化的影响，正交试验因素与水平分别见表1和表2。

表1 液化条件优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for liquefaction conditions optimization

表2 糖化条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

1.3.3 沙棘汁的调配

沙棘果破碎分离出的果汁黏度较大，果胶含量高，若不处理，将造成成品酒不稳定[15]。向沙棘原汁中加入0.1%的果胶酶，30 ℃保温24 h。按照一定的比例向澄清后的沙棘汁中加入燕麦粉的糖化液，加白砂糖调节发酵液的固形物至25.0 °Bé，后加碳酸钙调节pH，混合均匀。向发酵液中添加二氧化硫150 mg/L，室温条件下密封静置10 h后待用。

1.3.4 发酵条件优化

为确定最佳发酵条件，在单因素试验的基础上[16]，以酵母接种量、沙棘汁用量、燕麦粉糖化液用量、发酵温度及发酵pH为试验因素，以感官评分为考察指标，设计L16（45）正交试验，因素水平见表3。

表3 燕麦沙棘酒发酵条件优化正交试验因素与水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments for oats sea buckthorn wine fermentation conditions optimization

当发酵液的总固形物降至＜9.0%（以折光计），酒精度达到12%vol～14%vol时，表明燕麦沙棘酒的主发酵已结束。将主发酵结束后的燕麦沙棘原酒及时分离酒脚和渣，进入后酵阶段。后酵温度控制在18 ℃左右，时间控制在30 d[17]。

1.3.5 澄清处理及过滤

后酵结束后原酒比较浑浊，选择0.1%壳聚糖-明胶进行澄清，室温条件下静置1 d，然后过滤[15]。

1.3.6 检验

对于澄清后的燕麦沙棘酒进行理化指标检验。

1.3.7 灌装及成品

产品检验合格后进行灌装、贴标，即获得燕麦沙棘酒成品。

1.3.8 感官评分标准及测定方法

感官评分按GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》规定方法检测[18]。请10 名具有果酒品评经验的专业人员对成品进行鉴评后给出得分，取其平均值作为最终结果，满分100分。感官评定标准见表4。

理化指标：酒精度、总酸和总糖按GB/T 15038—2006规定方法检测[18]；金黄色葡萄球菌按GB 4789.10—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》规定方法检测[19]；沙门氏菌按GB 4789.4—2010 规定方法检测[20]；铅按GB 5009.12—2010《食品中铅的测定》规定方法检测[21]。

2 结果与分析

2.1 糖化液的制备

2.1.1 液化条件优化

高温α-淀粉酶可将淀粉水解生成糊精、低聚糖和一些还原糖[8]。选取淀粉酶添加量（A）、反应时间（B）、温度（C）和初始pH（D）为4个试验因素，每个因素选取3个水平，以还原糖含量为考察指标，进行正交试验，结果如表5所示。

表5 液化条件优化正交试验结果与分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiments for liquefaction conditions optimization

由表5可知，正交试验最优组合为A3B3C1D1，即加酶量8 U/g，反应时间30 min，温度85 ℃，pH为5.8，各因素对还原糖含量的影响依次为C（温度）＜A（加酶量）＜B（反应时间）＜D（pH）。在最优组合条件下进行验证试验，最终获得的还原糖含量为48.353 g/L。

2.1.2 糖化条件优化

燕麦汁中的淀粉经高温α-淀粉酶作用后，主要变为糊精、低聚糖和单糖。糖化酶能进一步将大分子的糊精和多糖水解成单糖，增加微生物对燕麦粉的利用率，为微生物的生长提供有利条件[12]。选取糖化酶添加量（A）、反应时间（B）、温度（C）和初始pH（D）为4个试验因素，每个因素选取3个水平，以还原糖含量为考察指标，进行正交试验，结果如表6所示。

表6 糖化条件优化正交试验结果与分析Table 6 Results and analysis of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

由表6可知，正交试验最优组合为A2B3C3D3，即糖化酶添加量1 000 U/g，反应时间210 min，温度65 ℃，pH为4.7，各因素对还原糖含量的影响依次为温度（C）＜糖化酶添加量（A）＜反应时间（B）＜初始pH值（D）。在最优组合条件下进行验证试验，最终获得的还原糖含量为75.367 g/L。

2.2 发酵条件的确定

选取酵母接种量（A）、沙棘汁用量（B）、燕麦粉糖化液用量（C）、发酵温度（D）和发酵pH（E）为5个试验因素，每个因素选取4个水平，以感官评分为考察指标，进行正交试验，结果如表7所示。

表7 燕麦沙棘酒发酵条件优化正交试验结果与分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for oats sea buckthorn wine fermentation conditions optimization

由表7可知，各因素对产品综合品质影响程度为酵母接种量（A）＞发酵pH（E）＞沙棘汁用量（B）＞发酵温度（D）＞燕麦粉糖化液用量（C）。由综合评分结果得最佳发酵条件为A2B4C3D2E3，即酵母接种量1.0‰，沙棘汁用量27%，燕麦粉糖化液用量为17%，发酵温度25 ℃，发酵pH 3.8。在此最佳发酵条件下进行验证试验，燕麦沙棘酒最终获得的综合评分为86分。

2.3 产品质量分析

2.3.1 感官指标

酒体呈亮丽的桔黄色，澄清透明，有光泽，酸甜适度，既有一般发酵酒的醇厚绵软，又有浓郁的沙棘果清香，回味愉快，无其他异味，无杂质及悬浮物。常温条件下贮存12个月后有微量沉淀，但不失光。

2.3.2 理化指标

总糖（以葡萄糖计）10.7 g/L，酒精度12.3%vol，总酸（以酒石酸计）3.2 g/L。

2.3.3 卫生指标

铅（以Pb计）＜0.01 mg/kg，沙门氏菌（25 mL样品）：未检出，金黄色葡萄球菌（25 mL样品）：未检出。卫生指标符合GB 2758—2012《发酵酒及其配制酒》标准[22]规定。

3 结论

采用酶制剂对燕麦进行预处理，所得糖化液糖度高，风味纯正、无异杂味，在增加产品营养价值的基础上，可使沙棘果酒的酒体更加丰满，回味绵长。最佳液化条件是淀粉酶用量8 U/g、温度85 ℃、时间30 min、pH 5.8，最佳糖化条件是糖化酶用量1 000 U/g、温度65 ℃、时间210 min、pH 4.7。

燕麦沙棘酒发酵的最佳工艺条件为酵母用量1.0‰，沙棘汁用量27%，燕麦粉糖化液用量17%，发酵温度25 ℃，发酵pH 3.8。在此条件下获得的燕麦沙棘酒，沙棘香气浓郁、口感柔和、清爽适口、营养丰富，深受消费者喜爱。

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