软枣猕猴桃酒生物降酸研究

吕英池，许玉然，窦佳博，贺 阳

（1.吉林农业大学，吉林长春 130118；2.吉林森工泉阳泉饮品有限公司，吉林长春 130022）

0 引言

软枣猕猴桃（Actinidia arguta），也称为软枣子，在长白山地区拥有丰富的资源，辽宁丹东、黑龙江小兴安岭也具有广泛分布，占全国面积的50%以上[1]，其野生种在东北地区有大量种植。软枣猕猴桃富含多种营养元素，如维C、多酚、有机酸、黄酮类等物质，其中黄酮类化合物是主要活性成分之一[2]。软枣猕猴桃的有机酸主要为柠檬酸、奎宁酸、苹果酸和草酸[3]。王聪雅[4]研究表明，不同野生软枣猕猴桃总酸含量为17.50～21.69 g/L，均以柠檬酸含量为首。因酸度较高，降酸成为软枣猕猴桃酒生产中的研究热点。

果酒中酵母菌降酸主要有酿酒酵母和非酿酒酵母的降酸[5]，其中酿酒酵母在果酒发酵过程中可将糖转化为酒精，近年来非酿酒酵母也被用于果酒降酸。较典型的非酿酒酵母是粟酒裂殖酵母，也有研究表明非酿酒酵母菌的伊萨酵母属[6]、毕赤酵母属[7]、热带假丝酵母属[8]对柠檬酸有较强的降解力，适用于柠檬酸型果酒、果汁的降酸。

钟映雪等人[9]将降酸酵母和苹果酸-乳酸发酵结合用于黑虎香葡萄酒降酸，可降低其1.03 g/L 的酸。刘俊丽等人[10]以柠檬酸为唯一外加碳源的培养基筛选得到具有柠檬酸降解能力的菌株GS1-1，用于猕猴桃果酒发酵，柠檬酸降解率为22.9%。Vilela A 等人[11]利用酿酒酵母S26 进行葡萄酒发酵，在72 h 和168 h 内，酸性葡萄酒的挥发酸分别降低了28%和62%，且对葡萄酒的香气不会产生负面影响。目前，鲜见软枣猕猴桃酒的降酸研究。

采用吉林农业大学农产品加工与贮藏工程实验室在2021 年从红树莓和蓝靛果中筛选到可降解有机酸的2 株降酸酵母葡萄有孢汉逊酵母A3（Hanseniaspora uvarum）和二孢接合酵母B5（Zygosaccharomyces bisporus）对软枣猕猴桃酒进行降酸处理，得到最佳的降酸工艺，提高产品品质。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

软枣猕猴桃，原始含酸量为（13.86±0.18）g/L，采自吉林农业大学软枣猕猴桃园；降酸酵母菌株A3和B5，由吉林农业大学农产品加工及贮藏工程实验室提供，均符合试验要求；安琪葡萄酒专用酵母，安琪酵母股份有限公司提供。

1.2 仪器与设备

CPA-125 型电子分析天平，德国Sartorius 公司产品；XFX-50CA 型电热式压力蒸汽灭菌锅，浙江新丰医疗器械有限公司产品；SW-CJ-2D 型双人净化工作台，苏州净化设备有限公司产品；HZQ-F160型振荡培养箱，东联电子技术开发有限公司产品；SPX-250S-Ⅱ型生化培养箱，上海精科仪器有限公司产品；HH-2 型水浴锅，常州越新仪器制造有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

（1）原料预处理。将软枣猕猴桃破碎，得到果浆汁。

（2）酶解。果浆汁酶解处理条件为果胶酶添加量为0.27%，纤维素酶添加量为0.90%，于45 ℃下酶解1.5 h，冷却至室温后经纱布过滤得果汁备用[12]。

（3）调整成分。调整果汁糖度为220 g/L，加入二氧化硫50 mg/L。

（4）菌种活化。安琪葡萄酒专用酵母的接种量为0.04～0.06 g/L，加入适量果汁溶解后，在37 ℃下保温活化25 min。

（5）发酵。调整好糖度的果汁添加活化后的安琪葡萄酒专用酵母，将其在25 ℃下发酵8 d，17 ℃下发酵20 d。

（6）陈酿。发酵好的果酒在10 ℃条件下陈酿半年以上。

（7）灭菌。对果酒进行巴氏灭菌，于65 ℃下灭菌30 min，以防止酿酒酵母对果酒降酸的影响。

（8）降酸。按试验设计添加不同浓度的菌液在一定温度、时间下进行降酸培养。

（9）澄清。为得到清澈透明、均一稳定、品质较佳的果酒，添加0.5%皂土与明胶复合澄清剂（质量比为1.4∶1.0），于50 ℃下水浴38 min[13]。

（10）杀菌。灌装前空瓶先杀菌，酒液经121 ℃、10 s 高温瞬时杀菌，降温至55 ℃灌装封口，再于65 ℃下二次杀菌30 min。

1.4 软枣猕猴桃酒最适接种方式筛选试验设计

将酿造好的软枣猕猴桃酒（13.49±0.24）g/L 分别以A3、B5、A3+B5、A3-B5 和B5-A3 这5 种接种方式进行降酸处理，以降酸率为评价指标，选择软枣猕猴桃酒最佳降酸方式。

1.5 软枣猕猴桃酒最佳降酸条件单因素试验和正交试验设计

1.5.1 降酸菌液用量的确定

将降酸菌液分别以4%，5%，6%，7%，8%的接种量接种到果酒中，26 ℃下降酸处理4 d，以降酸率为指标确定最佳降酸菌液接种量。

1.5.2 降酸时间的确定

将降酸菌液以6%的接种量接种到果酒中，26 ℃下分别降酸处理2，3，4，5，6 d，以降酸率为指标确定最佳降酸时间。

1.5.3 降酸温度的确定

将降酸菌液以6%的接种量接种到果酒中，分别在22，24，26，28，30 ℃下降酸处理4 d，以降酸率为指标确定最佳降酸温度。

1.5.4 正交试验

根据单因素试验结果进行正交试验，并以降酸率为检测指标，即降酸菌液接种量（A）、降酸时间（B）、降酸温度（C），进行三因素三水平正交试验，确定最佳降酸条件。

1.6 分析测定方法

（1）感官评定：参考孙天利等人[14]对软枣猕猴桃—梨复合果酒感官评价标准评定色泽、香气、滋味、组织状态；

（2）酒精度（%）：按照GB 15038—2006 中的方法测定[15]；

（3）总酸（g/L）：按照GB 15038—2006 中的方法测定[15]；

（4）残糖（g/L）：按照GB 15038—2006 中的方法测定[15]；

（5）黄酮测定方法（mg/100 mL）：采用紫外分光光度计法[16]。

2 结果与分析

2.1 软枣猕猴桃酒降酸最适接种方式筛选试验结果与分析

不同接种方式对降酸率的影响见图1。

图1 不同接种方式对降酸率的影响

由图1 可知软枣猕猴桃酒经A3 发酵后降酸效果最好，总酸质量浓度由（13.49±0.24）g/L 降到（7.30±0.51）g/L，符合果酒总酸含量范围，降酸率为（45.89±3.76）%。因此，进行酵母菌A3 单独发酵软枣猕猴桃酒，原始酸为（13.49±0.24）g/L 的降酸工艺优化，以获得最佳降酸条件，得到口感较好的软枣猕猴桃酒。

2.2 软枣猕猴桃酒降酸单因素试验结果分析

2.2.1 降酸菌液接种量对降酸率的影响

降酸菌液接种量对降酸率的影响见图2。

图2 降酸菌液接种量对降酸率的影响

由图2 可知，在发酵的过程中，4%～6%时发酵较快，降酸率呈现上升趋势，但在6%～8%时，接种量过大会使营养物质过多消耗在菌体细胞的生长繁殖上，结果使得果酒总酸质量浓度降低较少，所以要选择适宜的降酸菌液接种量，以利于节省菌液接种量和提高降酸率[17]。因此，选择5%，6%，7%进行正交试验。

2.2.2 降酸时间对降酸率的影响

降酸时间对降酸率的影响见图3。

图3 降酸时间对降酸率的影响

由图3 可知，在降酸时间2～5 d 时，降酸率呈现上升趋势。在5～6 d 时，发酵充分而使降酸率上升幅度持平衡状态，最终降酸率为28.50%。郝爱玲等人研究了不同酵母菌株对猕猴桃果酒降酸率的影响，其中最优酵母可在发酵250 h 后使其总酸降酸率为6.26%。但与试验结果相比，发酵时间过长且降酸效果也不如酵母菌A3。因此，为节约能源及时间，选择3，4，5 d 进行正交试验。

2.2.3 降酸温度对降酸率的影响降酸温度对降酸率的影响见图4。

图4 降酸温度对降酸率的影响

由图4 可知，在降酸温度22～28 ℃时，降酸率呈现下降趋势，在28～30 ℃时升高得较少。这是由于温度较低时，微生物活性低，生长繁殖速度慢，进而使降酸率上升缓慢；随着温度升高，微生物生长繁殖速度加快，但超过其最适生长温度则会抑制活性，使降解效果不好[19]。因此，选择26，28，30 ℃进行正交试验。

2.3 软枣猕猴桃酒降酸正交试验结果分析

正交试验设计及结果见表1，方差分析与显著性分析结果见表2。

表1 正交试验设计及结果

表2 方差分析与显著性分析结果

由表1 可知，影响软枣猕猴桃酒降酸率的因素A＞B＞C，即降酸菌液接种量影响最大，其次是降酸时间，再次是降酸温度。9 组正交试验中得到的软枣猕猴桃酒最佳降酸条件为A2B3C1。由表2 可知，降酸菌液接种量的p=0.009＜0.01，降酸时间的p=0.02＜0.05，降酸温度的p=0.048＜0.05。

表明降酸菌液接种量具有极显著影响，降酸时间和降酸温度在软枣猕猴桃酒降酸过程中均具有显著影响。综合K 值，最佳降酸条件为A2B3C2，但在结果分析表并未出现，且在正交试验及结果分析中可发现A2B3C1的降酸率最高，因此需要对2 组进行验证试验。

验证试验结果分析见表3。

表3 验证试验结果分析

由表3 可知，软枣猕猴桃酒最佳降酸条件为A2B3C2，即A3 降酸菌液接种量为6%，降酸时间为5 d，降酸温度为28 ℃，总酸质量浓度可由（13.49±0.24）g/L 降至（6.82±0.35）g/L，降酸率为（49.64±1.97）%。

2.4 软枣猕猴桃酒指标结果分析

软枣猕猴桃酒质量指标见表4。

表4 软枣猕猴桃酒质量指标

由表4 可知，降酸前后软枣猕猴桃酒的色泽和香气均无明显变化，但在其滋味上得到了明显的改善，根据果酒总酸质量浓度的变化也可看出果酒的酸含量经过有效降解后，酸度下降获得酸甜可口的软枣猕猴桃酒。同时，果酒残糖及酒精度的变化符合酵母菌发酵的规律，黄酮含量的变化也较小。因此，软枣猕猴桃酒在经过酵母菌A3 降酸后，可得到品质好、口感佳的新型果酒。

3 结论

软枣猕猴桃酒最佳降酸方式工艺优化结果为A3降酸菌液接种量为6%（1.5×106CFU/mL），降酸时间为5 d，降酸温度为28 ℃，此工艺参数下的总酸质量浓度由（13.49±0.24）g/L 降至（6.82±0.35）g/L，降酸率为（49.64±1.97）%。残糖量为（3.00±0.02）%，酒精度为（11.5±0.15）%，黄酮含量为（27.89±0.05）mg/100 mL，符合国家标准中果酒质量标准。软枣猕猴桃酒呈淡黄色，色泽良好、清澈透明，酒香浓郁，无刺激味，酸甜适宜，有软枣猕猴桃特有的滋味。