低温二氧化碳浸渍工艺对葡萄醋酿造的影响研究

2018-11-15张轶斌刘晨侯玮

中国调味品 2018年11期

张轶斌，刘晨，侯玮

(天津现代职业技术学院生物工程学院，天津 300451)

葡萄醋是葡萄经过酒精发酵后，继续醋酸发酵而制成的一种食醋，其工艺种类繁多。玫瑰香葡萄是优良的葡萄醋酿造品种，其酿制的酒色泽亮丽，有浓郁的玫瑰香气。在我国的传统酿造工艺中，红葡萄醋一般采用带皮带籽常温浸渍发酵，因为此种方法可以使葡萄皮、籽中的酚类物质大量浸出，提高醋的营养价值。但是，由于在传统浸渍和发酵过程中，会使葡萄酒中出现大量的单宁，进而提高醋中的单宁含量，使产品的口感粗糙，失去了应有的柔和。不同温度下的CO2浸渍工艺被广泛地应用于葡萄酒酿造工业中[1]，特别是对于白葡萄酒，可以有效地降低白葡萄中单宁的浸出，减少其苦涩味。何忠宝等[2]的报道指出利用常温CO2浸渍工艺可以明显提升酿造葡萄醋的口感。而低温CO2浸渍的工艺在葡萄醋酿造中的应用则鲜有报道。

本研究采用低温CO2浸渍工艺，与常温CO2浸渍工艺及传统酿造葡萄醋的工艺进行对比，测定了不同工艺对产品发酵时间、抗氧化性、气味、色度、酸度的影响，为此类产品的酿造工艺创新提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料

玫瑰香葡萄：产自天津茶店地区，购自农贸市场；红酒专用活性干酵母D254：法国拉夫德公司生产；醋酸菌：中科1.41。

1.2 主要仪器

UV-5900PC紫外可见分光光度计上海元析仪器有限公司；ME204E型电子天平梅特勒-托利多公司；HPX-9162MBE型电热恒温培养箱上海博讯实业有限公司；GC-2014C型气相色谱仪岛津公司；ProStar高效液相色谱仪瓦里安医疗系统公司。所用试剂均为分析纯。

1.3 试验方法

1.3.1 葡萄醋生产工艺

低温CO2浸渍工艺：葡萄→分选、去梗→进罐(添加偏重亚硫酸钾0.2 g/L)→CO2低温浸渍→分离、压榨→发酵酒精→发酵醋酸→澄清、灭菌→成品。

工艺要点：葡萄完整入罐，不进行预破碎，9 ℃、0.15 MPa条件下CO2低温浸渍5天，酿酒酵母添加量为200 mg/L，发酵温度为28～30 ℃，结束发酵后，调整酒精度至7%，接种醋酸菌，30 ℃下发酵至醋酸量稳定。

常温CO2浸渍工艺：葡萄→分选、去梗→进罐(添加偏重亚硫酸钾0.2 g/L)→CO2浸渍→分离、压榨→发酵酒精→发酵醋酸→澄清、灭菌→成品。

工艺要点：葡萄完整入罐，不进行预破碎，30 ℃、0.15 MPa条件下CO2浸渍5天，酿酒酵母添加量为200 mg/L，发酵温度为18～20 ℃，结束发酵后，调整酒精度至7%，接种醋酸菌，30 ℃下发酵至醋酸量稳定。

传统浸渍工艺：葡萄→分选、去梗→破碎进罐(添加偏重亚硫酸钾0.2 g/L)→发酵酒精→分离、压榨→发酵醋酸→澄清、灭菌→成品。

工艺要点：葡萄破碎后，带皮带籽浸渍发酵，酿酒酵母添加量为200 mg/L，温度控制在30 ℃，结束发酵后，调整酒精度至7%，接种醋酸菌，30 ℃下发酵至醋酸量稳定。

1.3.2 理化指标的测定方法

1.3.2.1 总酚、单宁的测定

总酚的测定：采用Folin-Denis法[3]；单宁的测定：采用高锰酸钾滴定法[4]。

1.3.2.2 DPPH自由基清除率的测定[5]

将2 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液分别加入到2 mL含有20，35，50，65，80 μL的样品水溶液中混匀，室温避光反应30 min后，在波长517 nm处测定吸光度，记为Ai；同时将2 mL DPPH乙醇溶液和2mL无水乙醇混匀，按上述方法测定吸光度，记为Ac；将2 mL样品水溶液和2 mL无水乙醇混匀，按上述方法测定吸光度，记为Aj。根据下式计算清除率。

DPPH自由基清除率(%)=(1-Ai-AjAc)×100。

1.3.2.3 色度的测定

参考祁新春等[6]的方法，在分光光度计波长为420，520，620 nm 下分别测定其吸光值，三者之和即为该葡萄酒的色度。每次实验测 3 组平行，取平均值。

1.3.2.4 丁二醇及苯乙醇的测定

参考赵璐等[7]的方法，采用GC-MC 法测定。毛细管柱选用VF-5MS。载气为高纯氦气，流速为1 mL/min，手动进样，采用分流模式，分流比为2∶1，进样口温度为250 ℃,热解吸25 min 。柱温箱程序升温。质谱接口温度为280 ℃，电离方式为EI，离子能量为70 eV，离子阱温度为220 ℃，全离子，选择离子质量扫描范围为43～500 u。

1.3.2.5 苹果酸、乳酸及酒石酸的测定

采用HPLC法。

1.3.2.6 酒精度及酸度的测定

酒精度用比重计法测定，酸度的测定采用滴定法(以醋酸计)。

2 结果与分析

2.1 低温CO2浸渍工艺对酒精及醋酸发酵的影响

由表1可知，传统发酵工艺的酒精发酵时间较短，但最终酒精度与其他2种新工艺相差不大。并且2种新工艺在醋酸发酵阶段能够明显地缩短醋酸发酵的时间，且发酵结束后产酸量也比传统工艺有所提高，但2种工艺间的差别不大。在传统葡萄酒精发酵中，发酵的温度较高，酒精发酵时间能够明显地缩短。在醋酸发酵阶段，由于新工艺减少了葡萄中单宁成分的浸出，而单宁对醋酸菌有抑制作用，所以2种新工艺的发酵时间与传统工艺相比有明显的缩短，且最终酸度也有所提高。

表1 3种发酵方式对酒精发酵和醋酸发酵的影响Table 1 Effects of three fermentation methods on alcohol fermentation and acetic acid fermentation

2.2 低温CO2浸渍工艺对酚类物质及抗氧化性的影响

表2 3种发酵方式对酚类物质及DPPH自由基清除率的影响Table 2 Effects of three fermentation methods on phenolic substances and DPPH· clearance rates

由表2可知，传统工艺酿造的葡萄醋的总酚含量最高，而低温CO2浸渍工艺与常温CO2浸渍工艺相比，前者总酚的含量略有降低。但是，低温CO2浸渍工艺酿造的葡萄醋中的单宁含量仅为传统工艺中的53.2%，与常温CO2浸渍工艺相比，单宁的含量也降低了5.2%。

从3种工艺所酿造的葡萄醋清除DPPH自由基的效果来看，传统工艺醋的清除率最高，达到90.7%，低温CO2浸渍工艺和常温CO2浸渍工艺分别为84.5%和84.2%。

传统工艺中常温带皮带籽浸渍发酵能够充分地利用葡萄皮、籽中丰富的酚类物质，但是高温条件下容易大量浸出粗糙劣质的单宁成分[8]，并且单宁能够显著降低葡萄醋的口感，使其缺乏柔和。从清除DPPH 自由基的效果来看，低温条件下并没有降低葡萄醋的抗氧化性，这可能是由于在低温环境中，更多的单宁与其他物质发生了缩合，减少了游离单宁的数量。

2.3 低温CO2浸渍工艺对色度的影响

图1 低温CO2浸渍工艺对色度的影响Fig.1 Effects of low temperature CO2 impregnation process on chromaticity

由图1可知，低温CO2浸渍工艺所酿造的葡萄醋的色度最佳，其次为传统工艺，而CO2浸渍工艺酿造的产品的色度最低。这一结果与Budak等[9]关于葡萄酒低温浸渍研究的结果一致，低温浸渍缓慢但是能够浸出更多的花色苷，并且能够使花色苷与单宁充分地结合，从而表现出更好的颜色。

2.4 低温CO2浸渍工艺对葡萄醋香气及酸度的影响

表3 3种发酵方式对香气和酸度的影响Table 3 Effects of three fermentation methods on aroma and acidity

根据赵璐等的研究，选取丁二醇和苯乙醇作为香气的代表物质，测定了3种工艺所酿酒中这2种物质的含量。由表3可知，低温CO2浸渍工艺所酿造的葡萄醋和其他2种工艺相比苯乙醇和丁二醇的含量最高，与传统工艺相比差别不大，但明显高于CO2浸渍工艺组，说明低温条件更有利于葡萄香气的浸出，这一结论和采用低温CO2浸渍工艺酿造葡萄酒的报道一致，而低温发酵对香气的浸出有所影响。