程詩韔+孫倩+王林+黃植+李亞輝

摘要：通過對草莓酒理化指標、微生物指標、總酚含量、總黃酮含量和抗氧化活性的測定，研究了其在發(fā)酵過程中組分和抗氧化性的變化。結果顯示，草莓酒在6天內基本完成發(fā)酵，SO2和干浸出物含量在發(fā)酵中逐漸降低，pH和總酸含量變化較小，揮發(fā)酸含量逐漸升高。在主發(fā)酵期酵母菌為優(yōu)勢菌群，主發(fā)酵結束后酵母菌逐漸衰亡，其他微生物開始生長。總酚和總黃酮含量在發(fā)酵前期逐漸上升，后期逐漸下降。DPPH自由基清除率、羥自由基清除率和總抗氧化活性在發(fā)酵中都逐漸降低，總抗氧化性下降較小。此研究為進一步優(yōu)化草莓酒發(fā)酵工藝和提高草莓酒品質奠定了一定的基礎。

關鍵詞：草莓酒；發(fā)酵；組分；抗氧化性

程詩韔，孫 倩，王 林，等. 草莓酒發(fā)酵中組分和抗氧化性的變化[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術，2017，37（20）：19-22.

草莓（Strawberry），又叫洋莓、紅莓和地莓，屬薔薇科草莓屬多年生漿果草本植物[1-2]。其果實色澤鮮艷、香味濃郁、柔軟多汁、酸甜可口，深受人們的喜愛。草莓果實營養(yǎng)豐富，富含多糖、維生素、氨基酸、礦物質及多酚類生物活性物質，具有消暑解熱、利尿止瀉、生津止渴、抗癌、抗氧化、預防心血管疾病等多種功效[3-5]。草莓不僅可以防治各種疾病還可以增強人體健康，具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能，因此素有“水果皇后”和“活的Vc結晶”等美譽[6-8]。草莓果皮薄、含水量大、組織嬌嫩且缺乏堅硬外皮保護，貯藏性差、保質期短，當前主要以鮮果銷售和鮮食為主[9]。

中國是世界草莓生產(chǎn)大國，擁有優(yōu)質的草莓品種資源和廣泛的種植面積，草莓的種類和數(shù)量已經(jīng)位于世界前列[10-11]。新鮮草莓不耐貯運而且保質期較短，旺果時期腐爛現(xiàn)象嚴重，給果農(nóng)造成巨大經(jīng)濟損失，因此對其進行深加工是草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。草莓酒是以草莓為原料的生物發(fā)酵制品，其不僅最大限度地保留了草莓果實中的營養(yǎng)成分和保健功能因子，而且通過發(fā)酵還產(chǎn)生了大量生物活性物質，草莓酒是草莓進行深加工的重要途徑之一[12]。開發(fā)草莓酒，不僅能為酒類市場提供新的果酒品種，滿足消費者需求，同時還能帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

草莓酒是一種新興果酒，目前其生產(chǎn)方法主要參照葡萄酒的釀造工藝，而對其發(fā)酵過程中很多參數(shù)還不是很清楚。本文研究了草莓酒發(fā)酵過程中組分和生物活性的變化，以期為優(yōu)化草莓酒發(fā)酵條件和提高草莓酒品質奠定一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

章姬草莓（固形物含量，14 Brix），安徽省黃山市屯溪區(qū)新潭鎮(zhèn)竹林村胡泉家庭農(nóng)場提供。

果膠酶、偏重亞硫酸鉀、酵母DV10、硅藻土：上海杰兔工貿(mào)有限公司；菲林試劑、NaOH標準液、葡萄糖標準液、碘標準液：深圳市博林達科技有限公司；FeSO4、鄰苯三酚、鐵氰化鉀：天津科密歐試劑公司；福林酚試劑：上海荔達生物科技有限公司；沒食子酸標品、蘆丁標品、VC標品：美國sigma公司；其他試劑均為市售分析純。

1.2 儀器與設備

控溫冰箱：北京福意聯(lián)電器有限公司；玻璃整流器、酒精計、密度瓶：上海玻璃儀器廠；pH酸度計：梅特勒-托利多；UV-3802H紫外可見分光光度儀：上海尤尼柯儀器有限公司；LRH-150生化培養(yǎng)箱：上海一恒科技有限公司；超凈工作臺：蘇州蘇凈凈化設備廠；DSX-280B：手提式蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3 草莓酒發(fā)酵步驟

原料→清洗→破碎→調配→接種→發(fā)酵→過濾→陳釀

操作要點：原料挑選完整、無損傷、無病蟲害、完全成熟的果實；用清水清洗后瀝水完全；破碎同時添加果膠酶50 mg/L、偏重亞硫酸鉀140 mg/L，并攪拌均勻；調配中添加蔗糖使草莓汁含糖量為180 g/L，潛在酒精度為10°；接種酵母為葡萄酒釀酒酵母DV10，添加量為0.02%，添加前進行活化；發(fā)酵溫度為25℃-28℃，發(fā)酵過程中每天進行一次倒灌；過濾采用松散密度為0.10-0.20的硅藻土進行過濾；陳釀時間為1個月。

取樣：每次取樣除測定微生物指標外，其余樣品放-4℃冰箱待測。

1.4 方法

1.4.1 理化指標測定。pH值采用酸度計進行測定。酒精度、總糖、總酸、總SO2、游離SO2和干浸出物參照國標GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》進行檢測。以上每個樣品均重復3次測定。

1.4.2 微生物指標測定。酵母菌數(shù)測定：參照GB 4789.15-2010《霉菌和酵母計數(shù)》；菌落總數(shù)測定：參照GB 4789.2-2010《菌落總數(shù)測定》。

1.4.3 總酚含量測定。參照牛雪等[13]所述的福林酚法：取樣品0.2 mL，以0.2 mL蒸餾水作為空白，加濃度為0.5 M的福林酚試劑2 mL，混合后室溫下精置4 min，然后用75 g/L碳酸鈉溶液2 mL中和，在室溫下放置2 h后在765 nm波長下測定其吸光值。相同條件下測定不同濃度沒食子酸的吸光度，繪制標準曲線。結果以每升樣品中含有相當沒食子酸的毫克數(shù)表示。

1.4.4 總黃酮含量測定。參照劉文旭等[14]所述方法進行測定。取稀釋后的樣品溶液2 mL與0.2 mL 5 g/100 mL的亞硝酸鈉溶液混合。放置5 min后加入0.2 mL 10 g/100mL的氯化鋁溶液，混合均勻。5 min后加入2 mL 1 M的氫氧化鈉溶液。15 min后在510 nm波長下測定吸光度。以不同濃度蘆丁的吸光度繪制標準曲線，結果以每升樣品中含有相當蘆丁的毫克數(shù)表示。

1.4.5 抗氧化活性測定

1.4.5.1 DPPH自由基清除能力測定

參照段宙位等所述方法[15]：取1.5 mL樣品，蒸餾水為空白，在517 nm處測定反應液吸光值，每個樣品重復測試3次，結果取平均值。endprint

DPPH·清除率（%） = （1-A1/A0）×100

式中A1為樣品組的吸光值，A0為對照組的吸光值。

1.4.5.2 羥自由基清除能力測定

參照李亞輝等所述方法[16]：取1 mL樣品，空白組用1 mL水代替樣品，每個樣品重復3次，結果取平均值。

OH清除率（%）=（A0-（A1-A2）/A0）×100

式中A0為空白組的吸光值，A1為樣品組的吸光值，A2為不加顯色劑H2O2花色苷溶液的吸光度。

1.4.5.3 總抗氧化活性測定

參照李亞輝等所述FRAP法[17]：取1 mL樣品，蒸餾水為空白，每個樣品重復3次，結果取平均值。

樣品抗氧化活性以達到1.0 mM FeSO4吸光值所需FeSO4的濃度（umol/L）表示，定義為FRAP值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS18.0 和Design Expert V8.0數(shù)據(jù)處理軟件進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 理化指標的變化

草莓酒發(fā)酵過程中理化指標的變化如表1所示。由表1可知，總糖含量在發(fā)酵前6天有顯著性變化，從182.75 g/L迅速降低至7.75 g/L，之后變化較小，基本穩(wěn)定在3.65 g/L。酒精度在發(fā)酵前6天也有顯著性變化，從0度迅速上升至9.50°，之后變化較小，基本穩(wěn)定在9.60°?？偺呛途凭仍诎l(fā)酵過程中含量的變化說明：草莓酒在6天內基本完成發(fā)酵，8天后達到干酒的標準，其中第2天到第6天是發(fā)酵的主要時期。

干浸出物是酒中干物質含量的多少，其含量的高低與原料和生產(chǎn)工藝密切相關，是衡量酒品質好壞的重要指標之一[18]。草莓酒發(fā)酵過程中干浸出物含量逐漸降低，其中前6天下降較快，第8天到第10天下降較慢，過濾和陳釀后下降最快。前6天干浸出物含量下降較快可能是因為在主發(fā)酵階段一些物質被逐漸降解造成的，比如果膠、纖維素、蛋白質等；第8到第10天下降較慢，可能是因為主發(fā)酵結束后酒中成分逐漸穩(wěn)定，酒體逐漸變澄清；過濾和陳釀后下降最快，可能是因為過濾除去了酒中沉淀和雜質，陳釀除去了酒中顆粒性懸浮物和潛在沉淀物，使酒體更澄清。

SO2是抗氧化劑和殺菌劑，對保持果酒品質具有重要作用，是果酒釀造中必不可少的輔料[19-20]。草莓酒發(fā)酵過程中SO2含量逐漸降低，其中過濾和陳釀后降低最多。發(fā)酵中SO2含量逐漸降低，可能是因為發(fā)酵中攪拌、倒灌和CO2溢出帶走了部分SO2；過濾使SO2揮發(fā)造成其含量下降。陳釀后SO2含量較低，說明在陳釀中要及時補充一定量的SO2，提高酒體抗病能力。

pH值在發(fā)酵過程中逐漸降低，總酸含量在發(fā)酵過程中逐漸升高，pH值的降低與總酸含量的上升基本一致，兩者均變化較小，無顯著性差異。

揮發(fā)酸是果酒的體溫表，是反映果酒在釀造和儲藏過程中是否健康的重要指標[21]。本試驗草莓酒發(fā)酵中揮發(fā)酸含量逐漸升高，其中主發(fā)酵期上升較小，主發(fā)酵結束后上升較快。主發(fā)酵期SO2含量較高且酵母菌是優(yōu)勢菌群，抑制了其他雜菌的生長繁殖，因此揮發(fā)酸含量有較小變化；主發(fā)酵結束后酵母菌數(shù)量逐漸減少且SO2含量逐漸下降，導致其他微生物數(shù)量逐漸上升，因此造成了揮發(fā)酸含量上升。因此，在發(fā)酵結束后及時添加一定量的SO2對保持果酒品質具有重要作用。

2.2 微生物指標的變化

草莓酒發(fā)酵中微生物指標的變化如圖1所示。由圖1可知，在整個發(fā)酵過程中酵母菌和菌落總數(shù)具有相同的變化趨勢，先迅速升高，然后保持平穩(wěn)，再逐漸降低。發(fā)酵0天菌落總數(shù)明顯高于酵母菌總數(shù)，這是因為此時剛接種酵母菌，其還未生長繁殖，除了接種酵母外原料自身還攜帶有其他微生物。發(fā)酵前4天酵母菌大量繁殖，酵母菌和菌落總數(shù)迅速上升；第4到第10天酵母菌和菌落總數(shù)變化較小，基本處于穩(wěn)定狀態(tài)；10天后過濾和陳釀使酵母菌和菌落總數(shù)大幅度下降。第2到第6天酵母菌數(shù)量和菌落總數(shù)幾乎相等，無顯著差異，說明在主發(fā)酵期酵母菌為優(yōu)勢菌群，幾乎無其他雜菌生長。從第8天開始酵母菌數(shù)量開始逐漸小于菌落總數(shù)，且差值越來越大，尤其是過濾和陳釀后菌落總數(shù)顯著大于酵母菌數(shù)量。這說明，主發(fā)酵完成后隨著碳源的減少，酵母菌開始死亡，數(shù)量逐漸減少；硅藻土過濾可以除去部分酵母，陳釀中大部分酵母死亡。同時隨著SO2含量的減少，對細菌的抑制作用逐漸減小，主發(fā)酵結束后部分細菌開始生長，因此造成菌落總數(shù)逐漸大于酵母菌數(shù)。

2.3 總酚和總黃酮含量的變化

草莓酒發(fā)酵中總酚和總黃酮含量的變化如圖2所示。由圖2可知，發(fā)酵前4天總酚含量逐漸增加，第4天達到最高；第4到第8天總酚含量變化較小，無顯著差異；10天后過濾和陳釀使總酚含量有較顯著的降低。前4天總酚含量逐漸升高，可能是因為隨著發(fā)酵的進行花色素等多酚物質逐漸溶出到發(fā)酵汁中，4天時全部溶出，之后總酚含量保持穩(wěn)定。過濾和陳釀后總酚含量顯著下降，可能是因為隨著SO2含量的降低，酒的抗氧化性逐漸降低，在過濾和陳釀中氧氣的進入使部分多酚被氧化，從而造成其含量的降低。此結果也說明主發(fā)酵結束后添加一定量的SO2對維持酒中總酚物質的含量具有重要作用。

總黃酮呈現(xiàn)出和總酚相似的變化趨勢，主發(fā)酵期總黃酮含量呈上升趨勢，但無顯著差異；主發(fā)酵結束后總黃酮含量呈下降趨勢，其中陳釀后其含量有顯著下降。和總酚相比，總黃酮含量在過濾后變化較小，說明草莓中部分多酚的抗氧化性強于草莓中黃酮抗氧化性。總黃酮含量在陳釀后顯著下降，可能是因為陳釀中氧氣的進入使部分黃酮被氧化，從而造成其含量下降。

2.4 抗氧化活性的變化

果酒可以清除體內過剩自由基，具有美容養(yǎng)顏、抗衰老等多種功效，這些都是基于其抗氧化的作用，抗氧化是果酒重要生理功能之一[22-23]。本試驗通過對羥自由基清除率、DPPH自由基清除率和總抗氧化活性的測定，研究了草莓酒在發(fā)酵中抗氧化活性的變化，結果如圖3所示。endprint

由圖3可知，羥自由基清除率、DPPH自由基清除率和總抗氧化活性在發(fā)酵過程中都逐漸降低，其中DPPH自由基清除率下降了38%，羥自由基清除率下降了25.3%，總抗氧化性下降了10.5%；三者在主發(fā)酵期下降幅度較小，后期下降幅度較大。這可能是因為隨著發(fā)酵的進行發(fā)酵液中具有抗氧化作用的SO2含量逐漸減少，同時在發(fā)酵中具有抗氧化性的總酚和總黃酮含量也在逐漸減少。雖然三者都有下降，但仍具有較高的自由基清除率和較強的總抗氧化性，說明草莓酒具有一定的美容養(yǎng)顏、抗氧化、防衰老等功效。

3 結論

本文通過對草莓酒理化指標、微生物指標、總酚含量、總黃酮含量和抗氧化活性的測定，研究了其在發(fā)酵中組分和抗氧化性的變化。結果表明：草莓酒在6天內基本完成發(fā)酵，其中第2到第6天是主要發(fā)酵時期；SO2和干浸出物含量在發(fā)酵中逐漸下降，其中在過濾和陳釀后下降最快；pH值和總酸含量變化較小，無顯著性差異；揮發(fā)酸含量逐漸升高，主發(fā)酵結束后上升較快。發(fā)酵中酵母菌和菌落總數(shù)具有相同變化趨勢，主發(fā)酵期間酵母菌為優(yōu)勢菌群，主發(fā)酵結束后隨著酵母的衰亡，其他微生物開始生長。總酚和總黃酮含量在發(fā)酵中具有相似的變化趨勢，主發(fā)酵期含量逐漸上升，后期逐漸下降。DPPH自由基清除率、羥自由基清除率和總抗氧化活性在發(fā)酵中都逐漸降低，其中DPPH自由基清除率下降最大，總抗氧化性下降較小。此結果說明草莓酒在短時間內即可完成發(fā)酵，主發(fā)酵結束后應及時補加一定量的SO2以保證酒體的抗病能力，草莓酒具有較好的抗氧化活性。

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