脉冲电场辅助浸提对红枣酒品质的影响

李 坚，孟 君，曾新安，李晓娟

（1.华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州510640；2.株洲千金药业股份有限公司，湖南株洲412000）

红枣是一种具有很高营养和药用价值的果品[1-4]。由于其产量大，单一的鲜销模式难以解决产量大的难题，以红枣为原料酿造红枣果酒，可以大大提高其附加值。目前企业使用的红枣酒生产工艺，主要是采用红枣浸提液发酵和红枣果泥加水固态发酵两种方式。由于红枣原料本身水分含量低的原因，普通热水浸提并不能充分提取红枣中的风味成分和活性成分。而采用果泥固态发酵时，由于果泥中果胶含量较高，又很容易造成红枣酒甲醇含量超标[5-7]。因此迫切需要一种新工艺来提高红枣酒的品质。

脉冲电场（PEF）是一种新型非热加工技术，高压脉冲电场对两个电极之间的物料施加高强度的短时电场脉冲，诱导形成跨细胞膜电位差异，当电势差达到临界值时，膜发生局部电击穿，使细胞渗透性增加[8-10]。利用这个原理，脉冲电场广泛应用于植物活性成分提取[11-14]。本研究采用高压脉冲电场辅助浸提工艺提取的红枣浸提液进行发酵，探究了此工艺对红枣酒品质的影响，为开发红枣酒生产新工艺提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料：成熟新疆若羌红枣，采购自新疆，4℃保存；安琪酵母BV818，安琪酵母有限公司。

试剂及耗材：果胶酶，北京鸿赛科公司；盐酸、葡萄糖、次甲基蓝、五水硫酸铜、四水合酒石酸钾钠、氢氧化钠、福林酚试剂、碳酸钠、DNS显色剂、没食子酸均为分析纯，购于阿拉丁试剂有限公司。

仪器设备：脉冲电场处理设备，广州心安食品有限公司；糖度仪，日本爱拓科学仪器有限公司；酸度计，上海仪电科学仪器股份有限公司；UV-1800紫外分光光度计，日本岛津仪器有限公司；PAL-34S酒精度仪，日本爱拓株式会社；气相色谱仪7820A，色谱柱HP-5，美国安捷伦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 发酵工艺流程

选取市售干制成熟新疆若羌红枣，挑选形状一致、大小均匀的红枣，剔除发生霉变、破损以及未成熟枣粒，用纯净水洗净表面的脏污和杂物，风干表面水分，待用。冲洗干净的红枣放入高压灭菌锅加水高压蒸制，蒸制温度110～125℃，0.1 MPa焖制10 min后，减压至常压状态，加0.5倍红枣质量的水打浆成泥糊。以亚硫酸形式添加60 mg/L二氧化硫。在高压脉冲提取设备反应室中放入红枣泥，电场强度E=1.5 kV/cm，脉冲宽度10 μs，脉冲频率0.1 kHz，处理时间2 min，PEF处理枣泥10次、30次、50次、70次以及未经处理的空白对照组。发酵瓶灭菌处理后，在6个2.5 L的发酵瓶中，分别加入PEF处理0次、10次、30次、50次、70次的枣汁，料液量约80%，加白砂糖将枣汁总糖调整至220 g/L，加入酒石酸调整总酸至5.0 g/L，添加安琪酿酒酵母200 mg/L，果胶酶100 mg/L，搅拌均匀后，用保鲜膜覆盖瓶口，并在保鲜膜上扎适量小孔，置于20℃培养箱内控温发酵。将膨润土与20倍体积的纯净水在45℃水浴中活化4 h，每30 min用无菌玻璃棒搅拌1次，直至活化液呈弹性胶状，倒入酒体中，4℃静置10 d，虹吸上清液进一步离心分离，转速2500 r/min，处理时间3～5 min，离心温度10～15℃，清酒依次采用0.4 μm、0.22 μm的有机滤膜除菌后得澄清枣酒。

1.2.2 红枣酒红枣汁基本质量参数测定

红枣汁、红枣酒总糖、总酸、可溶性固形物、透光率、酒精度等参数按照国标GB/T 15038—2006进行测定。

1.2.3 总酚含量测定

总酚含量以没食子酸为标准品，采用福林酚试剂法进行测定，具体参照李坚等[15]的方法。

1.2.4 甲醇含量测定

甲醇含量采用顶空气相色谱法进行检测。用移液枪吸取5 mL待测酒样放入自动进样瓶，称取2.00 g NaCl加入装有酒样的自动进样瓶中后封口。摇晃10 min，让NaCl与酒样混匀。

色谱检测条件：采取顶空进样。进样口温度：230℃；检测器温度：250℃；升温程序：初始温度40℃，保持10 min，以10℃/min升温到210℃；分流比：10∶1；空气流量：400 mL/min；尾吹气流量：25 mL/min；氢气燃气流量：30 mL/min；色谱柱：HP-5气相色谱柱（30 m×25 mm×25 μm）。

1.2.5 数据分析

利用SPSS 19.0对数据进行统计方差分析（p＜0.05），每个样品做3次平行。

2 结果与分析

2.1 PEF对红枣汁基本理化参数的影响（表1）

由表1可知，经过不同次数的脉冲电场作用之后不同组别指标测量值之间存在显著性差异，随着PEF处理次数的增加，可溶性固形物、总糖以及总酸的含量分别由23.9%、239.0 g/L、3.75 g/L增加至25.6%、256.0 g/L、3.75 g/L，透光率由86.5%下降至82.8%。表明红枣枣泥在PEF的作用下，细胞被打破，内容物包括糖分和有机酸等成分外溢进入浸提液中，随着电击次数的增加，这些物质的含量也增大。透光率下降进一步说明了枣汁中的物质成分含量增加，导致澄清度降低。当脉冲电场处理次数达到50次时，绝大多数总糖已经溶解于汁液中。继续增加脉冲电场处理次数，总糖增加量仅1.0 g/L，含量增加不明显，因此最佳处理次数为50次左右。由于经过脉冲电场处理之后，使得果肉内容物充分释放出来，增加酒的营养物质成分和含量，进一步提高营养价值。

表1 PEF作用对红枣汁理化参数的影响

表2 不同红枣酒的基本理化指标

2.2 不同浸提液发酵红枣酒的基本理化参数(表2)

由表2可知，不同红枣果酒的总糖含量无显著性差异。不同红枣果酒的干浸出物含量均在25～30 g/L之间，均满足我国轻工行业QB/T 1980—94制定的果酒干浸出物标准含量≥15 g/L，干浸出物含量实验组与空白组存在显著性变化，且含量均高于空白组的含量25.60 g/L，随着脉冲电场作用次数的增加，干浸出物含量也会增加，当PEF作用次数达到50次和70次时，含量不再变化，分别为28.16 g/L、28.08 g/L，根据显著性分析结果显示，两者无显著性差异。酒精度在实验组与空白组之间存在明显差异，且随着脉冲电场次数的增加，酒精度从空白组的10.4%vol开始上升，当达到50次时不再继续上升，最终达到最大值10.8%vol，由显著性分析PEF作用50次与70次对酒精度高低无显著性影响；实验组与空白组的挥发酸含量存在显著性差异，PEF10次、30次和70次组的红枣酒挥发酸含量均高于空白组的0.66 g/L，PEF作用50次的红枣酒挥发酸含量最低，为0.53 g/L。实验组与空白组的总酸含量存在显著性差异，且均高于空白组含量6.56 g/L。

2.3 不同浸提液发酵红枣酒的总酚含量(图1)

图1 不同红枣酒总酚含量

由图1可知，经过PEF处理后的红枣清酒中总酚含量依次为 14.17 g/L、13.04 g/L、10.64 g/L、11.14 g/L，均高于空白组9.77 g/L，空白组总酚含量很低，表明红枣中总酚类在脉冲电场的作用下，得到释放，进入到浸提液中。根据图中总酚含量变化趋势随PEF处理次数的关系可以看出，当采用PEF处理10次的浸提液进行发酵时，得到的红枣酒成品中总酚含量最高。使用脉冲电场辅助浸提提取的提取液进行发酵能提高成品酒中总酚的含量，从而进一步提高红枣果酒的保健功效。

2.4 不同浸提液发酵红枣酒的甲醇含量(图2)

图2 不同红枣酒甲醇含量

由图2结果可知，实验组和空白组的红枣果酒中甲醇含量均存在显著性差异，实验组的甲醇含量随着PEF作用次数的增加，依次为415.013 mg/L、391.023 mg/L、349.045 mg/L、336.945 mg/L，均低于空白组的含量486.112 mg/L，最大减少量可达149.167 mg/L，说明PEF作用可以有效降低红枣发酵果酒中甲醇的含量，且随着脉冲处理次数的增加，甲醇含量显著降低，有效提高了红枣果酒的安全性。

3 结论

脉冲电场辅助浸提红枣，能显著增加红枣浸提液中总糖、总酸及可溶性固形物的含量。采用高压脉冲电场辅助浸提的浸提液为原料进行发酵所得成品酒中总酚含量和干浸出物含量明显高于空白组，且甲醇含量随着脉冲次数的增加而显著下降，最大减少量可达149.167 mg/L。综上所述，脉冲电场辅助浸提工艺的应用显著提高了红枣酒的品质及安全性，值得进一步研究。