陳祖滿

（浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，浙江 寧波 315100）

藍(lán)莓又稱越橘，屬杜鵑花科越橘多年生落葉或常綠灌木。其果實為漿果，呈深藍(lán)色、披白霜、近圓形、皮薄籽小，具有極高的營養(yǎng)價值[1]。藍(lán)莓除含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)外，還含有大量的抗氧化物（VA、VC、VE）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、花色苷、鞣酸、葉酸、黃酮類化合物，使藍(lán)莓具有防止神經(jīng)衰老、增強心臟功能、明目及抗癌的獨特功效[2-5]。藍(lán)莓種植主要集中在我國的北方長白山地區(qū)，近年來在南方也迅速發(fā)展，目前我國藍(lán)莓種植面積達(dá)到867萬公頃，總產(chǎn)量10萬噸。李立功等[1-6]對北方藍(lán)莓酒的加工進(jìn)行了不同角度的研究，為藍(lán)莓酒加工提供了一定的理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐，但研究尚不夠系統(tǒng)，特別是針對南方藍(lán)莓酒加工的研究更少，對發(fā)酵過程中各種物質(zhì)的變化規(guī)律未見系統(tǒng)研究，無法滿足南方藍(lán)莓快速發(fā)展的需要，因此本研究旨在以南方藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中總糖、總酸、乙醇、pH值、花色苷、單寧、揮發(fā)酸、甲醇、高級醇和酯等的變化規(guī)律研究，為南方藍(lán)莓酒的加工提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，促進(jìn)南方藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)莓（圓藍(lán)）：奉化以勒食品有限公司藍(lán)莓基地；酵母：湖北安琪酵母有限公司生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)葡萄酒活性干酵母；二氧化硫（食品級）：天津化工廠；白砂糖（一級）：廣東江門甘蔗化工廠。0.1mol/L NaOH，0.1%酚酞，A、B斐林試劑，碘化鉀、重鉻酸鉀、硫酸溶液（分析純）：浙江仙居縣興達(dá)化工廠。

1.2 儀器和設(shè)備

SP-2000型氣相色譜儀：山東魯南瑞虹化工儀器公司；VARIAN-100C紫外分光光度計：澳大利亞VARIAN公司；Delta 320pH計、分析天平：梅特勒一托利多儀器公司；蒸餾裝置、酒精度計：上海精密儀器儀表有限公司；DYJ-3榨汁機：靖江前衛(wèi)食品機械廠；XSK500-A硅藻土過濾機：揚州潤明輕工機械廠；20L發(fā)酵缸、陳釀貯存罐：寧波象山滬江食品機械廠。

1.3 實驗方法

1.4 測定方法

酒精度、總糖、總酸（以檸檬酸計）、揮發(fā)酸和單寧的測定參照參考文獻(xiàn)[7]；pH值用pH計測定；花色苷用pH示差法測定[8]。甲醇、高級醇、酯類及其他物質(zhì)測定采用氣相色譜儀測定。測定條件為氫火焰檢測器（flame ionization detector，F(xiàn)ID），PEG—20000填充柱；柱溫、進(jìn)樣器和檢測器溫度分別為115℃、140℃和160℃；氮氣（N2）、氫氣和空氣流速分別為35mL/min、35mL/min和400mL/min；進(jìn)樣量為2μL，采用內(nèi)標(biāo)（乙酸正丁酯）峰面積法計算各成分含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 藍(lán)莓酒主發(fā)酵過程中總糖、總酸、乙醇和pH值的變化

藍(lán)莓酒在主發(fā)酵10d的過程中總糖、總酸、乙醇和pH值均呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律（見圖1）。南方藍(lán)莓原汁自身含糖10.8%，無法滿足最終產(chǎn)品酒精度（體積分?jǐn)?shù)11.5%～12.0%）的要求，在發(fā)酵第3天補加糖9.6%，因此總糖在第4天出現(xiàn)次高峰，發(fā)酵初期，酵母活性較高，產(chǎn)酒能力極強，總糖含量急劇下降，至第7天發(fā)酵液殘?zhí)堑陀?.0g/L，表明主發(fā)酵過程已完成。藍(lán)莓原汁加入活性干酵母后，第2天產(chǎn)生乙醇，隨后酒精度體積分?jǐn)?shù)迅速上升至10.8%，第7天之后，乙醇含量增加較慢，最后酒精度體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定在11.8%，符合實際生產(chǎn)中17.0g/L（理論為16.3g/L，但實際生產(chǎn)中有酒精損耗及糖殘留）糖產(chǎn)生體積分?jǐn)?shù)1.0%的酒精的計算?？偹崆捌谳^平穩(wěn)，中期由于酵母菌發(fā)酵，產(chǎn)生了丙酮酸、乙酸乳、酸等代謝產(chǎn)物，使總酸含量上升，到后期可能進(jìn)行乳酸發(fā)酵，多元酸轉(zhuǎn)變成一元酸，使總酸又有所回落[5]。pH值在整個主發(fā)酵過程中中期略有下降，變化不大，總體略降。主發(fā)酵之后，藍(lán)莓原酒酒精體積分?jǐn)?shù)達(dá)到11.8%，總酸7.53g/L，pH2.95，主要指標(biāo)都達(dá)到了果酒原酒生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)[7，9]。

2.2 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中花色苷、單寧含量的變化

花色苷是藍(lán)莓的重要特性營養(yǎng)成分之一。從試驗結(jié)果（圖2）可以看出，花色苷在藍(lán)莓酒主發(fā)酵過程中總體呈下降趨勢，主發(fā)酵前期變化較小，中后期呈快速下降趨勢并漸趨平穩(wěn)，發(fā)酵保存率達(dá)64%。這主要是發(fā)酵前期，花色苷存在的環(huán)境與鮮果比較接近，酵母需氧量較大，發(fā)酵液中氧含量較低，但隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酸度逐漸增加，酒精大量產(chǎn)生，酵母生長受到抑制，耗氧量減少，發(fā)酵液中含氧量增加，氧化作用相對較強[5]，環(huán)境的改變，使花色苷在酸、氧、光、熱等共同因素作用下而分解，同時由于部分酵母自溶產(chǎn)生的酵母泥、果皮吸附部分花色苷，從而使花色苷在主發(fā)酵的中后期出現(xiàn)快速減少現(xiàn)象。

圖1 藍(lán)莓酒主發(fā)酵過程中乙醇、糖度、總酸和pH的變化Fig.1 Changes of ethanol,total sugar,total acid and pH during blueberry wine main fermentation

單寧是果酒苦、澀味的來源，是構(gòu)成果酒骨架的重要成分，果酒中缺乏單寧，酒味就會平淡，含量過高又會使酒味發(fā)澀。藍(lán)莓單寧含量相對較高，在發(fā)酵過程中變化較小，主發(fā)酵前期含量基本上無變化，后期含量逐漸減少，這是單寧類等物質(zhì)聚合、酚類物質(zhì)氧化作用的結(jié)果[4]，同時也說明發(fā)酵過程對單寧含量影響不大（見圖2）。

圖2 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中花色苷和單寧含量的變化Fig.2 Changes of anthocyanins and tannin during blueberry wine fermentation

2.3 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中甲醇、揮發(fā)酸含量的變化

甲醇是水果酒和水果蒸餾酒和生產(chǎn)中不可避免的有毒副產(chǎn)物，過量攝取甲醇會導(dǎo)致失明甚至死亡，GB/T15037—2006《葡萄酒新標(biāo)準(zhǔn)》[11]規(guī)定果酒中的甲醇≤400mg/L。果酒中的甲醇主要來源于原料果實中的果膠，果膠脫甲氧基生成低甲氧基果膠時，同時形成甲醇[12]。從試驗結(jié)果（見圖3）可以看出，甲醇發(fā)酵開始時就存在，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，部分果膠脫甲氧基生成果膠酸時，生成少量甲醇，使含量略有增加，之后由于發(fā)酵產(chǎn)生的大量二氧化碳帶走部分甲醇，使甲醇含量略有下降，最后一直維持在相對較穩(wěn)定的水平，總體含量可以控制在國家規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)，這與葡萄酒的研究報道相一致[10]，說明藍(lán)莓酒中的甲醇并不是伴隨著果酒發(fā)酵而形成的產(chǎn)物，而是原料本身的果膠在果膠甲酯酶的作用下水解產(chǎn)生果膠酸和甲醇而形成的[10]，因此果酒中的甲醇含量與原料的果膠含量有一定相關(guān)性。

圖3 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中甲醇、揮發(fā)酸含量的變化Fig.3 Changes of methanol and volatile acid during blueberry wine fermentation

揮發(fā)酸是衡量果酒發(fā)酵質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，主要成分是醋酸。從圖3可以看出，藍(lán)莓酒主發(fā)酵前階段，揮發(fā)酸含量較低，隨后隨著酒精發(fā)酵進(jìn)行而逐漸上升，在發(fā)酵中期增加十分顯著，最后漸趨穩(wěn)定。這主要是在乙醇發(fā)酵過程中，部分乙醇被醋酸菌氧化而生成醋酸，少量乙醛氧化生成醋酸所致[12]?？傮w比葡萄酒略高，最終仍可控制在0.8g/L（國標(biāo)≤1.2g/L）以內(nèi)。

2.4 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中高級醇的變化

表1 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中主要高級醇含量的變化Table 1 Changes of main higher alcohol during blueberry wine fermentationg/L

高級醇也稱為雜醇油，大多數(shù)高級醇都是酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物，主要通過2條途徑生成：一是酵母以糖為基質(zhì)由糖代謝合成自身必需的氨基酸，其中間體酮酸在酶的作用下可以生成高級醇。二是由原料中氨基酸的還原脫氨形成[13]。高級醇是酒香氣的重要組成成分，主要包括正丙醇、活性戊醇、異丁醇、異戊醇和2-苯乙醇等[13]。從表1可知，異丁醇和苯乙醇是藍(lán)莓酒的主要香氣成分，分別賦予藍(lán)莓酒悅?cè)说闹参锵?、玫瑰香和茉莉花香。?種高級醇均是在發(fā)酵第3天才被檢測出的，除正丙醇含量在主發(fā)酵后期略有下降外，其余均隨著發(fā)酵時間的延長而不斷增加，表明了高級醇是在藍(lán)莓酒主發(fā)酵過程中逐步形成的，是伴隨著酵母發(fā)酵而產(chǎn)生的副產(chǎn)物，符合一般果酒適當(dāng)陳釀后香氣更濃、更醇的規(guī)律。這與嚴(yán)紅光等[14]研究的基本相符，但由于藍(lán)莓品種的不同，導(dǎo)致香氣成分及含量不盡相同。

表2 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中主要酯類物質(zhì)含量的變化Table 2 Changes of main esters during blueberry wine fermentation

2.5 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中酯類的生成

酯類物質(zhì)也是酵母在發(fā)酵過程中的代謝產(chǎn)物，在酒的果香味方面發(fā)揮著重要作用[15]。藍(lán)莓酒中產(chǎn)生的苯甲酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯分別賦予藍(lán)莓悅?cè)说幕ü愫推咸严阄禰14]，戊酸乙酯是鮮果香的重要成分，己酸乙酯是濃香型酒的主體香氣，乙酸乙酯是酒的基礎(chǔ)芳香物質(zhì)，是最重要的主體酯類[15]。從表2可以看出，在藍(lán)莓剛開始發(fā)酵時就檢測到少量苯甲酸乙酯，隨后依次也檢測到乙酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯和戊酸乙酯等香氣成分，苯甲酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯是藍(lán)莓酒香氣的主要成分，因此，藍(lán)莓酒果香純正，酒香濃郁，典型性特出，這與嚴(yán)紅光等[14]研究的基本相符。由于標(biāo)樣成分的局限性，尚有多種未知物質(zhì)無法確定，有待今后進(jìn)一步深入研究。

3 結(jié)論

3.1 南方藍(lán)莓加糖后、經(jīng)酵母發(fā)酵，酒精體積分?jǐn)?shù)可達(dá)到11.8%，總酸7.53g/L，pH2.95，這些主要指標(biāo)達(dá)到了原酒生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時也符合市場需求，說明通過合理加工工藝，南方藍(lán)莓生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)藍(lán)莓原酒是可行的。

3.2 花色苷含量在發(fā)酵過程中前期較穩(wěn)定，中后期下降較快，發(fā)酵后的保存率達(dá)64%；單寧含量在藍(lán)莓中發(fā)酵過程中變化較小，總體略降，說明發(fā)酵過程對單寧影響較小。

3.3 藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中甲醇含量有變化，但基本穩(wěn)定，且在國家標(biāo)準(zhǔn)（≤400mg/L）允許范圍內(nèi)。揮發(fā)酸呈逐步上升趨勢，結(jié)束時為0.58g/L，遠(yuǎn)低于國標(biāo)（≤1.20g/L）。

3.4 藍(lán)莓酒高級醇中的異丁醇和苯乙醇是藍(lán)莓酒的主要香氣成分，約占香氣成分的60%以上；苯甲酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯是藍(lán)莓酒香氣的主要成分，在發(fā)酵過程中高級醇和酯都不斷增加，發(fā)酵過程中還檢測到一些未知成分。

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