二氧化硫对火棘果酒发酵过程的影响

黄小忠+操庆国+陈庶+王萍

摘 要：火棘果酒生产过程中添加二氧化硫进行杀菌处理，本研究通过对不同浓度的二氧化硫的添加，进行不同时间内抑菌效果对比试验，并测定二氧化硫的添加量对火棘果酒发酵周期的影响。结果表明：二氧化硫使用浓度为100 mg·L-1处理9 h时，能够有效地抑制火棘果汁中杂菌的生长，促使发酵顺利进行。在此条件下发酵得到的成品火棘果酒为透明的浅橙红色，酒香浓馥幽雅，酒体醇厚协调，二氧化硫的残留量低于国家安全标准。

关键词：火棘果酒；二氧化硫；添加量；影响

中图分类号：TS262.7 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.12.011

Abstract：In the process of Pyracantha fruit wine production， sulfur dioxide was added for sterilization. In this study， the effects of different concentrations of sulfur dioxide on the addition of sulfur dioxide were studied at different times， and the addition of sulfur dioxide was measured， and the effect of fermentation period was estimated. The results showed that when the concentration of sulfur dioxide was 100 mg·L-1 for 9 h， the growth of bacteria could be effectively inhibited and the fermentation was carried out successfully. Under this condition， the finished product was made of transparent orange and red， and the wine was mellow and harmonious， and the residual amount of sulfur dioxide was lower than the national safety standard.

Key words：Pyracantha fruit wine； SO2； additiveamount； influence

火棘[Pyracantha fortuneana （Maxim.） Li]蔷薇科，火棘属植物，广泛分布于我国西北、西南、华北、华中、和华南各地，嫩叶可作茶叶代用品，茎皮、根皮含鞣质可提取栲胶[1]。其果实为梨果，扁球状，成熟时可直接食用[2]。另外，火棘果含有种类齐全的氨基酸、可溶性糖、维生素和矿质元素、脂肪酸、蛋白质、淀粉、果胶和膳食纤维等营养成分[3]。药用具有明目、健脾消积、生津止渴、治胸中痞块、产后淤血、消热解毒、消虫、活血止血等功效[4]。同时含有的黄酮类化合物具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤癌变、抗心血管疾病等广泛的生理活性和药理活性，越来越受到重视[5]。邓如福等[6]在对火棘果的营养成分研究中得出：火棘果营养成分非常丰富，比苹果、猕猴桃更具特色，营养保健价值更高。火棘果实酸涩，生食口感欠佳，但是可以用其做成果酒，不仅营养丰富而且酸甜可口，果香浓郁，可作为一种新型营养保健的时尚饮品。

杜琨、王宪伟[7]和周文斌、王崇均等[8]对火棘果酒制作工艺进行了非常深入的研究，确定了火棘果酒发酵所需要的各类条件。但是对于火棘果酒发酵过程中二氧化硫添加量的研究基本上没有。在果酒发酵的过程中，广泛使用抗氧化剂，是因为新鲜火棘果在榨汁时经常会不可避免地感染一些对发酵有害的酸酵母、广膜酵母、醋酸菌、乳酸杆菌等杂菌，这些杂菌的存在会导致果酒发酵不能正常进行[9]。二氧化硫除了具有杀菌的作用外、还有使色素溶出、抗氧化、增酸、澄清等作用，因此，发酵前添加二氧化硫对火棘果汁进行杀菌，能够抑制杂菌的生长、繁殖与代谢，促进果酒的顺利发酵[10]。然而近年来研究表明，二氧化硫使用过量不仅影响果酒的品质而且会刺激人体消化道黏膜，长期摄入还会对肝脏和肾脏造成损害，因此，国家对果酒中亚硝酸盐的含量也有明确的规定[11]。

在火棘果酒酿造及储存中亚硫酸盐的使用受到限制，本试验开展火棘果酒中二氧化硫的添加方式以及添加量对果酒的影响研究，旨在为野生火棘资源开发提供一定的方法，使果酒市场更加丰富。

1 材料和方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料 火棘果：采自江苏农林职业技术学院北校区和江苏省农博园，要求新鲜，成熟，饱满。

药品：偏重亚硫酸钾、果胶酶、安琪葡萄酒活性干酵母、柠檬酸、蔗糖、明胶、琼脂、硅藻土、山梨酸钾等。

1.1.2 主要仪器和设备 恒温培养箱、高压蒸汽灭菌锅、糖度计、酒精计、刮板式打浆机、发酵罐。

1.2 工艺流程

鲜果清理→打浆脱涩→过滤除渣→果汁调整→硫处理→发酵→澄清→陈酿→调配→精滤→灌装→杀菌→成品[12-14]

1.3 操作要点

1.3.1 原料选择 火棘果实色泽鲜红无发霉、无破碎、无枝叶碎石等杂质。用清水将果实清洗干净。

1.3.2 打浆脱涩 在打浆处理果实前，将水分沥干。将0.5 kg的火棘果与400 mL 0.1%的柠檬酸混合倒入刮板式打浆机中进行打浆处理，打浆处理两次。因为火棘果中单宁含量较高，涩味重，影响果酒的口感和质量。因此，火棘果酒在发酵前要进行脱涩，方法为将破碎的火棘果漿置于50 ℃恒温水浴脱涩15 min，减少单宁物质。endprint

1.3.3 过滤 火棘果浆在过滤时，为防止褐变和产生铁腥味，应该迅速过滤并且不要与铁制设备或容器发生接触。对于果酒的生产而言，褐变不仅影响产品色泽和销量，另外也使一些营养物质损失。如人体所需的必需氨基酸-赖氨酸，就很容易损失，从而降低蛋白质的营养价值[15]。

1.3.4 果汁调整 为了使火棘果汁的成分达到酵母发酵条件与所需要的酒精度等品质问题，因此必须对果汁的成分进行适当调整。

糖度调整：测得果汁初始糖度为4 g·L-1，酿造的果酒最终酒精度为7%。果汁的初始糖度在3%左右。采用一次性补充糖分。在火棘果酒发酵中使用蔗糖，按照试验生产要求，调配1 L火棘果汁需要蔗糖85.38 g。

1.3.5 硫处理 在自然界中， 二氧化硫会以不同化合态的形式存在，如亚硫酸、亚硫酸钠、偏重亚硫酸钾等，各种亚硫酸及亚硫酸盐含有效二氧化硫的量不同见表1，使用时须根据不同的亚硫酸盐所含的有效二氧化硫计算用量[9]。

向火棘果汁中分别加入50，100，150，200 mg·L-1的偏重亚硫酸钾，其中以不加偏重亚硫酸钾为对照。将添加好二氧化硫的果汁放置9 h，分别取3，6，9 h时的二氧化硫浓度不同的火棘果汁样品100 μL。接种到马丁氏和LB培养基上。20 ℃恒温培养48 h后观察结果，通过以下公式计算抑菌率[16]。

抑菌率=（对照组平板菌落数一试验组平板菌落数对照组平板菌落数）/对照组平板菌落数×100%

1.3.6 果汁发酵 活性葡萄酒干酵母的活化：取调整好成分的火棘果汁100 mL，向其中加入干酵母2 g·L-1置于37 ℃恒温水浴锅。为使活化更彻底建议每隔一段时间搅拌一次，35 min后将活化好的酵母添加到火棘果汁中。将火棘果汁发酵液置于23 ℃的恒温培养箱中，开始主发酵。

分别测定自加入酵母开始的5，10，15，20，25， 30 h时，火棘果汁发酵的情况。当果酒中残糖含量在3%以下时主发酵结束。

1.3.7 果酒澄清与后发酵 向发酵好的酒液中加入8 mg·kg-1的明胶——单宁澄清剂。硅藻土过滤下胶后的酒液，得到澄清透明的酒液，进入陈酿置于15 ℃下60 d。

1.3.8 果酒的成分调整 根据个人口感适当调整糖酸比例。

1.3.9 果酒的过滤杀菌 要使果酒澄清，必须对其进行过滤（微孔过滤）。杀菌方式为巴士杀菌。

1.4 数据分析

根据Microsoft Excel2010 对数据进行处理、分析并作图。

2 结果与分析

2.1 二氧化硫对火棘果汁中真菌生长的影响

对鲜榨的火棘果汁进行成分调整后，向果汁中加入50，100，150，200 mg·L-1的二氧化硫。取其各个时间段果汁100 μL接种到马丁氏培养基上，23 ℃培养96 h。计其菌落总数，并计算抑菌率，结果如图1所示。

由图1可知：真菌对不同二氧化硫使用浓度的敏感程度在3 h时都比较低；在6 h时只有二氧化硫浓度在200 mg·L-1以上，抑菌率才比较高。但是二氧化硫使用浓度过高可能造成成品中的残留量超标，对机体造成伤害。当二氧化硫使用浓度达到100 mg·L-1，处理9 h时抑菌率最好，达到了98%左右。

2.2 二氧化硫对火棘果汁中细菌生长的影响

对鲜榨火棘果汁进行成分调整后，向火棘果汁中加入浓度不同的二氧化硫。取不同浓度，不同杀菌时间的火棘果汁100 μL在LB培养基上涂布，23 ℃培养48 h后。计其菌落总数，并计算抑菌率，结果如图2所示。

由图2可知：细菌对于二氧化硫比真菌敏感很多。当二氧化硫浓度为50 mg·L-1，处理时间为3 h和6 h时抑菌率达到了85%左右，9 h时的抑菌率甚至达到了90%左右。在二氧化硫使用浓度在100 mg·L-1，处理时间为9 h时，达到最佳抑菌条件，抑菌率高达98%左右。此后加大二氧化硫的使用浓度，抑菌率也只是趋向平稳。

2.3 二氧化硫对火棘果汁发酵时间的影响

火棘果汁使用不同浓度的二氧化硫处理9 h后进行发酵，记录起发酵时间。

由图3可知：二氧化硫的使用量对果酒的起发酵时间影响很大。不添加二氧化硫时起发时间为7 h左右，当二氧化硫使用浓度达到150 mg·L-1时起发时间在14 h左右。当二氧化硫浓度为200 mg·L-1时，起发时间为30 h左右。对于果酒发酵，若是起发时间过长，果汁容易被环境中杂菌所污染，影响果酒发酵的顺利进行。因此，二氧化硫的使用浓度低于150 mg·L-1时，可以有效地缩短火棘果酒的起发酵时间。

3 结论与讨论

本研究通过二氧化硫的不同添加量测定火棘果汁中细菌和真菌的数量，同时测定不同二氧化硫的浓度对火棘果酒起发酵时间的影响。依据在最大程度上发挥二氧化硫作用下，尽量地减少其使用量的原则[10]，最终确定二氧化硫添加量为100 mg·L-1、处理时间为9 h可以有效抑制细菌、真菌等杂菌的生长， 能使发酵顺利的进行。最终得到的火棘果酒色泽为浅橙红色，澄清、有光泽，果香、酒香浓馥幽雅，具有火棘果怡人香气，口味甘甜醇厚，酸甜可口。

参考文献：

[1]朱新鹏.火棘的加工利用[J].中国林副特产，2000 （4）：25-26.

[2]李加兴，黄寿恩，梁先长.火棘研究开发进展[J].食品与机械，2012，28（6）：260-263.

[3]高贵珍.火棘营养成分分析和资源开发[J].巢湖学院学报，2002，4（3）：98-100， 105.

[4]蒋利华，熊远福，李霞，等.野生火棘果有效成分研究进展[J].中国野生植物资源，2007，26（2）：8-10.

[5]甘秀海，陈华国，周欣，等.火棘果中总黄酮的含量测定[J].光谱实验室，2012，29（2）：1223-1226.

[6]邓如福，王三根，李关荣.野生植物—火棘果营养成分[J].营养学报，1990（1）：79-84.

[7]杜琨，王宪伟.火棘果酒的研制[J].食品工业，2005（4）：23-24.

[8]周文斌，王崇均.火棘果酒生产工艺研究[J].食品科学， 2009，30（4）：81-84.

[9]王玲，庞晓智.二氧化硫对菠萝酒发酵过程及品质的影响[J].食品工业，2010（4）：38-40.

[10]方强，籍保平，乔勇进，等.果酒中二氧化硫及其控制技术的研究进展[J].农业工程技术·农产品加工，2008（2）：12-17.

[11]刘妤，张杨，张睿.食品中二氧化硫残留量检测结果分析[J].农业科技与信息，2014（2）：41-41， 42.

[12]杨胜敖，李建新，江明.发酵型火棘酒加工技术[J].食品科技，2005（5）：61-63.

[13]高兆建.菠萝果酒发酵的工艺[J].食品与生物技术学报，2006，25（3）：98-103.

[14]陈万更，卢晓蕊.茶叶枸杞大枣发酵酒茶的研制[J].食品与发酵工业，2004，30（9）：142-143.

[15]赵光远，蔡照磊，钟明辉.苹果的酶促褐变及其影响因素[J].食品与发酵科技，2009，45（2）：36-37.

[16]纪莉莲，范怡梅.土茯苓体外抗菌活性实验[J].中国生化药物杂志，2002，23（5）：239-241.

[17]高磊.固定化技術应用于火棘果醋发酵工艺的研究[J].保鲜与加工，2012，12（5）：35-38.endprint