商业酿酒酵母发酵百香果果酒的品质及抗氧化性分析
摘 要：以百香果为原料，选用安琪RW、安琪SY、帝伯仕、拉曼德、圣家5种商业酿酒酵母分别发酵百香果全果酒、果汁酒和果皮酒，分析不同百香果果酒的理化指标及感官品质变化，筛选最佳酿酒酵母及最佳发酵方式。结果表明，安琪酵母SY发酵的百香果果酒各项理化指标均优于其他4种酿酒酵母发酵的百香果果酒。3种果酒感官品质为全果酒＞果汁酒＞果皮酒。利用安琪酵母SY发酵的百香果全果酒品质优良，果酒酒精度为12.1%vol，可溶性固形物为4.1%，透光率为75.7%，总酸含量为5.7 g/L，总酚含量为0.57 mg/mL，总黄酮含量为0.42 mg/mL，感官评分为86.6分，果酒有一定的抗氧化活性，DPPH自由基清除率为78.6%，羟基自由基清除率为60.7%。
百香果（Passiflora coerulea L.）学名西番莲，又名鸡蛋果，属西番莲科西番莲属草质藤本植物，主要分布在我国广西、广东等地[1-2]。百香果富含人体所需的氨基酸、多种维生素、类胡萝卜素及各种微量元素[3-4]，但百香果属于呼吸跃变型水果，采后不宜保存，易发生腐烂变质，从而降低果实的食用价值和商用价值[5]。
据调查，目前市场出现的百香果果脯和果酱等产品主要以热处理加工方式为主，然而利用热处理加工产品易出现果汁褐变，风味损失严重等问题[6-7]。将百香果酿造成果酒，一方面可以最大化程度利用原料；另一方面果酒因其酒精含量较低、果香浓郁等特点深受消费者的喜爱[8]。在果酒酿造的过程中，酵母直接影响到所酿果酒的风味及理化性质，决定了果酒品质的优劣，因此筛选适用于百香果果酒发酵的酵母是保证果酒品质的首要条件[9-10]。刘晓静等[11]以百香果为原料制得百香果果酒，并对百香果果酒有机酸组成和香气成分进行了分析；田丹等[12]在对红富士苹果果酒酿酒酵母筛选时比较了4种酵母的发酵性能，研究结果表明安琪酵母SY发酵性能好，能快速充分启动发酵反应。邓山鸿[13]在发酵脐橙果酒工艺研究时比较了4种酵母的可溶性固形物等指标，研究结果表明安琪酵母SY的综合性能最好。YANG H等[14]在不同酿酒酵母发酵砀山梨酒的理化特性及品质研究中，结合各项指标也表明安琪SY具有良好的乙醇生产能力，对果酒的品质有较好的影响。国内外有关百香果果酒的研究主要集中在酿造工艺优化方面，目前尚未见到采用不同酿酒酵母对百香果进行发酵及不同发酵类型的百香果果酒品质比较的相关报道，选择一种合适的酿酒酵母发酵百香果果酒，并找出果酒的最佳发酵类型显得尤为重要。
本研究以百香果为原材料，采用几种商业酿酒酵母进行百香果果酒发酵，筛选最佳酿酒酵母，并通过对比全果酒、果汁酒、果皮酒的品质差异，选出最佳发酵基质，以期为百香果果酒的开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
百香果：松桃县蓼皋街道中坪社区百香果培育基地；安琪酿酒酵母RW、安琪酿酒酵母SY：安琪酵母股份有限公司；帝伯仕酿酒酵母：烟台帝伯仕酵母有限公司；圣家酿酒酵母：山东圣琪生物有限公司；拉曼德酿酒酵母：法国Lamothe Ablet集团。
1.2 仪器与设备
JYZ-V5榨汁机：北京阳光力天家电专卖店；HHS电热恒温水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司；ATAGO糖度计：广州市速为电子科技有限公司；DRP-9082恒温培养箱：上海森信实验仪器有限公司；AT63-PAL-109酒精计：武强县奥博仪表厂；Alpha-1860A型紫外可见分光光度计：上海谱元仪器有限公司；YXQ-LS-100G高压蒸汽灭菌锅：上海博迅实业有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 百香果果酒酿造工艺[15]
百香果→清洗→果肉去籽→称质量→打浆→过滤取汁→调节pH→酶解→加硫→接种酵母→主发酵→后发酵→澄清→过滤→灭菌→百香果果酒
原料为百香果果皮，对应成品为百香果果皮酒；原料为去籽不去皮的百香果，对应成品为全果酒；原料为去皮去籽的百香果，对应成品为百香果果汁酒。
1.3.2 百香果果酒酿造工艺操作要点
百香果预处理：选取无病害、表皮完好的百香果，清洗干净；取出百香果果肉，用200目滤布过滤去籽，收集百香果果肉浆备用。将百香果果皮切成1～2 cm2的小块，用料理机打浆备用，制备全果酒时将果皮和果肉浆混合。
调pH：使用小苏打或柠檬酸将果汁浆、果皮浆、全果浆的pH值分别调节至3.5左右以利于发酵。
酶解：在果汁浆中添加0.08%果胶酶和0.08%纤维素酶，果皮浆中添加0.15%果胶酶和0.15%纤维素酶，全果浆中添加0.12%果胶酶和0.12%纤维素酶，40 ℃酶解4 h。
成分调整：全果酒发酵液为果汁浆加果皮浆，果汁酒发酵液为果汁浆加无菌水，果皮酒发酵液为果皮浆加无菌水，按料液比1∶1（g∶mL）填料。分别添加100 mg/L焦亚硫酸钾和添加白砂糖调整初始糖度为22°Bx。
酵母活化：分别取5种酵母适量，按料液比1∶9（g∶mL）加入无菌水，37 ℃水浴活化25 min；接种0.05%活化后的酵母。
发酵：放入恒温培养箱中29 ℃主发酵6 d，倒罐后于4 ℃冰箱后发酵15 d[15]。
澄清与灭菌：发酵完成后添加0.08%壳聚糖液静置3 d，用滤纸过滤，采用巴氏灭菌法灭菌。
1.3.3 分析检测
酒精度：采用酒精度计测定[16]；可溶性固形物含量：采用手持糖度计测定[17]；透光率：以蒸馏水为对照，在波长660 nm处测定吸光度值[18]；总酸含量：参考GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》中酸碱滴定法测定；总酚含量：采用福林酚试剂法[19]测定；总黄酮含量：采用芦丁法[20]测定；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力：参照范金波等[21]的方法进行测定；羟基自由基清除能力：参照李安等[22]的方法进行测定。
1.3.4 百香果果酒感官品质评价
感官评定小组由食品科学与工程专业学生10人组成，评价人员从百香果果酒的色泽、香气、口感和典型性四个方面进行评分，满分100分，评价人员在评分之前需用清水漱口，评价不同果酒样品需间隔5 min，具体评分细则见表1。
表1 百香果果酒感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation standards of Passiflora coerulea L.fruit wine
1.3.5 数据分析方法
数据采用SPSS Statistics 17软件进行统计学分析和Origin 8.5软件进行绘图，试验采用3次平行测定，结果以“平均值±标准差”的形式表示；显著性分析采用Duncan's多重比较法，其中P＜0.05表示差异具有显著性。
2 结果与分析
2.1 不同酿酒酵母对百香果果酒酒精度的影响
不同酿酒酵母对百香果果酒酒精度的影响见图1。由图1可知，安琪酵母SY发酵的果酒酒精度显著高于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05），全果酒、果汁酒、果皮酒酒精度含量分别为12.1%vol、11.3%vol、10.6%vol。且安琪酵母SY发酵的果酒酒精度均高于其他酵母发酵的果酒，说明在相同的发酵条件下，安琪SY酵母将底物转化为酒精的能力强于其他4种酵母；此外，对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酿酒酵母作用下，3种果酒酒精度差异不显著（P＞0.05），5种酵母中安琪酵母SY发酵效果最好。
图1 不同酿酒酵母对3种百香果果酒酒精度的影响
Fig.1 Effect of different Saccharomyces cerevisiae on alcohol content of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
不同字母代表差异显著（P＜0.05），下同。
2.2 不同酿酒酵母对百香果果酒可溶性固形物含量的影响
果酒中的可溶性固形物主要包括果实本身所含的可溶性糖和蔗糖的添加[23]。不同酿酒酵母对百香果果酒可溶性固形物含量的影响见图2。
图2 不同酿酒酵母对3种百香果果酒可溶性固形物含量的影响
Fig.2 Effect of different Saccharomyces cerevisiae on soluble solid content of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
由图2可知，在全果酒和果皮酒中安琪酵母SY发酵的百香果酒可溶性固形物含量显著低于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05），其中全果酒的可溶性固形物含量分别为：安琪SY（4.10%）＜帝伯仕（4.20%）＜拉曼德（4.27%）＜安琪RW（4.57%）＜圣家（4.77%）；这可能是因为糖类是大多数酵母菌株发酵所需物质，在百香果果酒的无氧环境发酵过程中，安琪酵母SY对糖类物质的利用比较彻底，使其更多的糖类物质发酵转化成了酒精[24]。对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酿酒酵母作用下，发酵结束后的可溶性固形物含量差异显著（P＜0.05），可溶性固形物含量分别为果皮酒＞果汁酒＞全果酒，这可能是因为全果酒综合利用了百香果果汁和果皮的营养物质，安琪酵母SY发酵果酒可溶性固形物含量最低。
2.3 不同酿酒酵母对百香果果酒总酸含量的影响
合适的糖酸比对酒体的平衡以及滋味起着重要作用[25-26]，同时，适宜的酸度能为酵母提供更好的发酵环境，不同酿酒酵母对百香果果酒总酸含量的影响见图3。由图3可知，全果酒酸度大小排列顺序为：安琪SY（5.7 g/L）＞帝伯仕（5.5 g/L）＞拉曼德（5.2 g/L）＞安琪RW（5.1 g/L）＞圣家（4.9 g/L）；对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酵母作用下，3种果酒总酸含量差异不显著（P＞0.05），这可能是与发酵前用小苏打和柠檬酸将3种果浆pH均调至3.5有关。安琪酵母SY发酵的3种百香果果酒酸度显著高于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05）。
图3 不同酿酒酵母对3种百香果果酒总酸含量的影响
Fig.3 Effect of different Saccharomyces cerevisiae on total acid content of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
2.4 不同酿酒酵母对百香果果酒总酚含量的影响
总酚含量的多少与抗氧化性的高低具有一定的正相关联系[27-28]，不同酿酒酵母对百香果果酒总酚含量的影响见图4。由图4可知，对于全果酒，其总酚含量大小排序为安琪SY（0.57 mg/mL）＞安琪RW（0.47 mg/mL）＞帝伯仕（0.46 mg/mL）＞拉曼德（0.44 mg/mL）＞圣家（0.42 mg/mL），安琪SY酵母发酵的果汁酒和果皮酒总酚含量也均显著高于其他4种酵母（P＜0.05）；这可能是因为安琪酵母SY在发酵过程中更能适应果酒的体系，它打破整个体系平衡的能力和对具有抗氧化性物质的破坏能力降至最低，保证了百香果中原有的一些活性物质能够较好地保存下来[29]。对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酵母作用下，3种果酒总酚含量差异显著（P＜0.05），其总酚含量分别为全果酒＞果汁酒＞果皮酒，这可能是因为百香果果肉中含有的酚类活性物质多于果皮。安琪SY酵母发酵的果酒总酚含量高于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05）。
图4 不同酿酒酵母对3种百香果果酒总酚含量的影响
Fig.4 Effect of different Saccharomyces cerevisiae on total phenol content of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
2.5 不同酿酒酵母对百香果果酒总黄酮含量的影响
黄酮具有多种重要的生理、生化作用，其含量的高低体现了发酵果酒的营养价值[30]。不同酵母对百香果果酒总黄酮含量的影响见图5。由图5可知，全果酒总黄酮含量大小排序为：安琪SY（0.42 mg/mL）＞安琪RW（0.40 mg/mL）＞圣家（0.39mg/mL）＞帝伯仕（0.38 mg/mL）＞拉曼德（0.37 mg/mL）；对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酵母作用下，3种果酒总黄酮含量差异显著（P＜0.05），其总黄酮含量分别为全果酒＞果汁酒＞果皮酒，这可能是因为果肉中含有的黄酮类活性物质多于果皮。安琪酵母SY发酵的3种类型果酒总黄酮含量显著高于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05）。
图5 不同酿酒酵母对3种百香果果酒总黄酮含量的影响
Fig.5 Effect of different Saccharomyces cerevisiae on general flavonoid content of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
2.6 不同酿酒酵母发酵百香果果酒的抗氧化性分析
不同酿酒酵母发酵的百香果果酒对DPPH自由基及羟基自由基清除率的测定结果见图6。由图6可知，安琪SY酵母发酵的3种果酒对DPPH及羟基自由基清除率均显著高于其他4种酵母发酵的百香果果酒（P＜0.05）；说明安琪酵母SY能使更多具有抗氧化能力的成分浸提出来；对比全果酒、果汁酒、果皮酒，在同一酵母作用下，3种果酒对DPPH自由基清除率差异不显著（P＞0.05），对羟基自由基清除率的差异显著（P＜0.05），百香果果酒羟基自由基清除率的大小排序为全果酒＞果汁酒＞果皮酒，这可能是因为果肉中具有抗羟基自由基能力的物质高于果皮。
图6 不同酿酒酵母发酵的3种百香果果酒的抗氧化活性测定结果
Fig.6 Determination results of antioxidant activities in 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine fermented with different Saccharomyces cerevisiae
2.7 百香果果酒的感官品质分析
从色泽、香气、口感、典型性4个方面对安琪酵母SY发酵3种百香果酒进行评价，结果见图7。
图7 3种百香果果酒的感官评价雷达图
Fig.7 Radar diagram of sensory evaluation of 3 kinds of Passiflora coerulea L.fruit wine
由图7可知，色泽和典型性方面，3种百香果果酒差异不显著（P＞0.05），3种百香果果酒色泽都呈应该有的浅红色或黄色，酒体组分完整且都有着良好的百香果风格；香气方面，3种百香果果酒差异显著（P＜0.05），果皮酒得分最高，为26.6分，果香和酒香协调，香气浓郁，其次是果汁酒和全果酒，得分分别为25.5分和24.4分；口感方面，3种百香果果酒差异显著（P＜0.05），果皮酒得分最高，达26.6分，口感较好，无涩味，其次是果汁酒，为25.5分，最低为全果酒23.7分。从感官得分总分来看，3种百香果果酒感官品质优良顺序为：果皮酒（86.6分）＞果汁酒（83.3分）＞全果酒（80.1分）。
3 讨论
不同的酿酒酵母有不同的发酵性能，从而对百香果果酒的品质产生不同的影响[8]。本试验选取了5种酿酒酵母（安琪RW、安琪SY、帝伯仕、拉曼德、圣家）发酵百香果果酒，安琪SY酵母发酵的3种果酒酒精度、可溶性固形物含量、透光率、总酸均优于其他4种酵母发酵的百香果果酒，说明安琪酵母SY发酵能力强，速度快，能够溶解更多营养物质并进行综合利用，发酵的果酒品质更佳[31]；3种果酒中其总酚、总黄酮、DPPH自由基清除率和羟基自由基清除率均表现为全果酒＞果汁酒＞果皮酒，这些物质均与抗氧化性有关，表明全果原料中自身所含有的抗氧化物质比高于果汁和果皮；在感官特性方面，虽然全果酒较果汁酒和果皮酒的感官评分低，但差异并不显著（P＞0.05）。综合考虑，3种发酵酒的品质排序为全果酒＞果汁酒＞果皮酒，这可能是全果酒中的营养物质比果汁和果皮丰富，且发酵过程中对该物质利用较为彻底；所以选择全果发酵的果酒具有更佳的品质特性。
4 结论
本研究通过对比不同酵母发酵的百香果果酒和综合考虑全果酒、果汁酒、果皮酒的品质差异，可得出安琪酵母SY发酵的百香果果酒优于其他酵母，全果酒优于果皮酒和果汁酒。安琪酵母SY发酵的百香果果酒有一定的抗氧化活性。综上所述，安琪酵母SY发酵的百香果全果酒能较好地保持果实营养成分且解决鲜果不宜贮存的问题，具有一定的市场开发与应用前景。
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