柿酒发醇过程中酚类物质的变化规律研究

郭 敏，张宝善，徐辉艳，赵建新，陈 卫，张 灏

（1.江南大学食品学院，食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122；2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062；3.陕西教育学院生命科学系，陕西西安710062）

柿酒发醇过程中酚类物质的变化规律研究

郭 敏1，张宝善2，徐辉艳3，赵建新1，陈 卫1，张 灏1

（1.江南大学食品学院，食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122；2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710062；3.陕西教育学院生命科学系，陕西西安710062）

以广西恭城“月柿”为试材，应用不同柿酒发酵工艺，探索酚类物质（单宁、黄烷醇类及总黄酮）在柿酒发酵过程中的变化规律及其作用机理。结果表明，在柿酒发酵过程中酚类物质含量总体呈下降趋势，且发酵温度是影响柿酒发酵过程中酚类物质变化的最主要因素。

柿酒，酚类物质，变化规律

柿（Diaospyros kaki L.f.），又名朱果种，属柿科（Ebenaceae）柿属（Diospyros kaki L.f.）植物。柿是中国的主要果品，色泽艳丽、风味甘甜，且营养丰富，含多种营养成分，有较高的保健价值。但柿果与其它水果相比不同之处在于，柿果的酚类物质含量是常见果品的十多倍甚至几十倍。酚类物质对人体的作用是双刃剑，一方面其味涩、收敛，食用过多对人体造成危害，影响消化；另一方面酚类物质有很好的抗氧化作用，食用少量对预防衰老和心血管疾病有很好的功能。在柿果深加工过程中因含有大量的单宁等酚类物质，易致使产品色泽劣变，涩味重现、果肉凝聚，严重影响了柿果的深加工利用。目前以涩柿为原料生产的柿深加工产品很少，主要以干制品、柿饼和发酵品柿醋为主。柿果加工成柿酒的过程中，需经过酒精发酵等复杂的生化过程，其酚类物质也随发酵的进行而变化。本论文根据柿酒生产基本工艺，研究发酵过程中柿果酚类物质的变化规律，探索柿酒酚类物质消长的机理，这些研究对提高柿酒酿造质量和稳定性，进一步扩大柿果的利用率有一定的理论价值和生产实践意义。

1 材料与方法

1.1 实验材料

原料 广西恭城月柿；干红专用酵母菌（Saccharomyces ellipsoideus Y2323） 宁夏大学提供；酵母菌固态培养基 麦芽汁（5～6°Be’），2%琼脂，pH6.4，121℃灭菌20min：酵母菌液态培养基 麦芽汁（5～6°Be’），pH6.4，121℃灭菌20min。

1.2 实验方法

1.2.1 柿醋酒精发酵基本工艺流程

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 柿果的挑选与清洗 选择七八成熟的月柿，采用流动清水漂洗。拣去腐烂果，沥干水方可进行脱涩。

1.2.2.2 脱涩 采用乙醇脱涩法，将柿果分层装入容器中，每层喷75%酒精，酒精用量按柿果重0.1%，常温下密封5～10d即可。

1.2.2.3 打浆 柿果经过挑选，剔除霉烂、变质果实后，用榨汁机将鲜柿打浆。

1.2.2.4 添加 SO2按 80mg/L的 SO2量添加NaHSO3，按3%的添加量接入活化酵母菌种。

1.2.2.5 菌种活化及扩大培养 将斜面酵母菌种转接于100mL三角瓶麦芽汁液体培养基中，在28℃培养24h后，转接于250mL三角瓶麦芽汁液体培养基中，用血细胞计数板计数得酵母菌的浓度为108个/mL。

1.2.2.6 主发酵 温度25℃，时间16d左右，待发酵结束后，分离酒中沉淀物，并换罐，将酒装满陈酿。

1.2.2.7 柿酒陈酿后，澄清、过滤、热处理、装瓶。

1.2.3 测定方法

1.2.3.1 单宁含量的测定［1-2］采用 FC（Folin-Ciocalteus）法。

1.2.3.2 总黄酮类多酚含量的测定［3］采用分光光度法。

1.2.3.3 黄烷醇类多酚含量的测定［4-5］采用硫酸-香草醛法。

2 结果与讨论

2.1 脱涩对柿醋酒精发酵过程中酚类物质变化的影响

脱涩处理会改变发酵原料的酚类物质含量，因此采取用乙醇脱涩和未脱涩的柿果按上述实验步骤进行酒精发酵。每3d测定发酵液中单宁、总黄酮和黄烷醇含量，其结果见图1～图3。

图1 脱涩对单宁变化的影响

图2 脱涩对总黄酮变化的影响

图1单宁含量变化曲线显示，随着发酵时间的延长，单宁含量逐渐降低。不同处理方法的柿酒，单宁含量的降低程度有区别。这可能是因为在脱涩过程中，柿所含酚类物质也随之发生改变，进而影响发酵过程中的变化。日本和中国学者普遍认为，柿脱涩后，其可溶性单宁缩合、凝聚变成为不溶性单宁，溶解度下降［6］。而在柿酒发酵过程中测定的单宁主要是以可溶性单宁为主，因此脱涩柿酒中的单宁含量要明显少于未经脱涩处理的柿酒。

图3 脱涩对黄烷醇变化的影响

由图2可见，随着发酵时间的延长，总黄酮含量都呈下降趋势。脱涩处理的柿酒，前3d总黄酮含量快速下降，3d之后降低缓慢。而未脱涩处理的柿酒，前3d变化不明显，3～12d快速下降，12d之后含量逐渐缓慢。

由图3可以看出，随着发酵时间的延长，黄烷醇含量总体都呈下降趋势。脱涩处理柿酒中的黄烷醇含量，在发酵到3～6d时，其含量有上升趋势；6d之后又开始缓慢下降，直到发酵停止。而未脱涩处理柿酒中的黄烷醇含量则在6～9d有小幅上升，之后呈快速下降趋势。

总黄酮含量迅速下降，而黄烷醇含量反而有小幅上升，可能是在发酵过程中，黄酮类与黄烷醇类之间发生转化反应，有一部分的黄酮类物质转化成了黄烷醇，使得总黄酮含量降低，黄烷醇含量升高。

柿经脱涩处理后酚类物质起始含量少于未脱涩的柿，在柿酒发酵过程中的变化趋势也相对平缓，由此可以看出，脱涩对单宁、总黄酮和黄烷醇的影响主要体现在起始含量，其次才是过程中的变化。主要是因为酚类物质在柿酒发酵过程中的变化，首先决定于酚类物质的成分［7］。因此，在柿酒发酵前，脱涩处理更有利于最终产品酚类物质含量的降低。

2.2 SO2的添加对柿酒发酵过程中酚类物质变化的影响

SO2的添加是柿酒发酵过程中是很关键的一步，添加适量的SO2除为了抑制野生酵母和杂菌的繁殖，为酵母菌的生长繁殖提供良好的环境，保证酒精发酵正常进行［9］外，还对酚类物质有一定的影响。实验取两份等量脱涩柿果，向其中一份中添加80μg/mL的SO2，进行酒精发酵。每3d测定发酵液中单宁、总黄酮和黄烷醇含量。

从图4可以看出，随着发酵时间的延长，柿酒中单宁含量呈下降趋势，前6d单宁含量快速下降，6d之后单宁含量变化不显著。不同处理变化趋势大致相同，可见在柿酒发酵过程中虽单宁含量变化较大，但单宁含量的变化与SO2的添加并无直接联系。

从图5可以看出，随着发酵时间的延长，柿酒中总黄酮含量先快后慢在逐渐减少。对比不同处理，SO2的添加对总黄酮的影响不显著，总体趋势大体一致，只有微小的含量变化差距。

图4 SO2的添加对单宁变化的影响

图5 SO2的添加对总黄酮变化的影响

由图6可以看出，随着发酵时间的延长，柿酒黄烷醇含量总体都呈先上升后下降趋势。在发酵前3d，小幅下降，3～6d开始回升，从6d以后，黄烷醇含量相继开始大幅度降低，由此可见，SO2的添加对黄烷醇含量降低的快慢有一定的影响。添加SO2的发酵液，黄烷醇含量下降明显，这可能因为在亚硫酸氢钠存在的条件下，亚硫酸离子起着亲核试剂的作用，此时，黄烷醇杂环的醚键被打开，磺基加到C-2上，使得黄烷醇含量降低［8］。

图6 SO2的添加对黄烷醇变化的影响

SO2的添加在澄清、护色、抗氧化、抑制微生物以及影响感官质量方面有着重要的作用。但从上述实验结果来看，SO2的添加对黄烷醇变化有一定的影响，对单宁和总黄酮变化影响不大。

2.3 发酵温度对柿酒发酵过程中酚类物质变化的影响

发酵温度是影响发酵过程的主要因素之一，在不同的发酵温度下，发酵液中酚类物质也会随发酵的进行而发生不同变化。实验分别在室温（20℃）、28℃的条件下进行酒精发酵，每3d测定发酵液中单宁、总黄酮和黄烷醇含量，结果见图7～图9。

由图7可以看出，在不同的发酵温度下，柿酒中单宁变化趋势大体一致，区别在于单宁含量减少的快慢。在28℃的发酵条件下，前6d单宁含量快速降低是由于酵母菌大量繁殖，开始分解糖类，产生CO2、酒精和有机酸等，此时发酵液中糖含量开始降低，单宁的含量随之降低，6d以后，单宁含量变化不明显。而对于20℃的处理来看，前3d单宁的含量也快速降低，第3d后单宁含量变化不明显。可能因为发酵温度对酵母菌的繁殖有很大的影响。酵母菌只有在最适的发酵温度下才能快速繁殖，进而加快发酵速率，单宁的含量随之降低，而在较低的发酵温度下，不利于酵母菌生长，因此也对单宁含量的变化有一定的影响。由此可见在柿醋酒精发酵过程中，发酵温度对于单宁变化的影响，主要体现在其对酵母菌的影响，进而影响单宁含量。

图7 不同温度对单宁变化的影响

图8 不同温度对总黄酮变化的影响

图9 不同温度对黄烷醇变化的影响

从图8可以看出，在不同发酵温度条件下，柿酒总黄酮变化趋势相同。随着发酵进行，总黄酮含量逐步减少。前3d急速下降，前3d快速降低，3～6d有小幅升高，其后缓慢下降。由此可见在柿酒发酵过程中，发酵温度对总黄酮变化的影响主要是在含量方面。

从图9可知，随着发酵时间的延长，不同发酵温度对黄烷醇含量总体呈下降趋势。在28℃发酵条件下，黄烷醇含量虽呈缓慢降低趋势，但含量减少不明显，但在20℃发酵条件下，黄烷醇含量下降明显。发酵前6d，黄烷醇含量大幅减少，随着发酵进行到6～9d，有小幅上升，之后又开始下降。由此可见，发酵温度对黄烷醇含量的变化有一定影响。

温度是影响微生物繁殖的重要因素之一，在一定温度范围内微生物的生长繁殖随着温度的上升而增加。而当温度升高到一定程度时，微生物的生长代谢开始受阻，进一步升高将会导致菌体细胞内酶蛋白和核酸等发生不可逆变性或细胞膜受损而死亡［10］。因此发酵温度对于酚类物质变化的影响，是通过对酵母菌的影响而影响的。在柿酒发酵过程中，发酵温度会影响酵母的代谢，只有在适宜的温度条件下，酵母菌生长繁殖快，酚类物质也随之发生变化。在发酵快结束阶段，当酵母菌因温度而受到影响，又有吸附于酵母细胞膜表面的单宁过多而阻碍了物质的透析，妨碍了原生质的正常活动，使酶停止作用，影响发酵活力［11］。进而影响酚类物质的变化，这一点在图中也可以看到，在酒精发酵后期，单宁、总黄酮和黄烷醇变化都不明显。

3 讨论

柿含有比其它水果高出十多倍甚至几十倍的酚类物质，因此酚类物质成为柿发酵产品中重要的组成成分，它们参与或决定产品感官特性、处理工艺、稳定性、颜色等。加之酚类物质复杂的结构，因此，每一步加工的单元操作酚类物质都会发生变化。本实验采用不同的发酵条件，探索物质的变化规律，由于酚类物质结构的变化、与蛋白质的结合、酵母的吸附以及酚类物质与生物碱、多糖、花色苷的复合，从而使得酚类物质含量在发酵过程中普遍下降［12-18］。

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Study on change regulation of phenolic compounds during persimmon wine fermentation

GUO Min1，ZHANG Bao-shan2，XU Hui-yan3，ZHAO Jian-xin1，CHEN Wei1，ZHANG Hao1
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China；3.Department of Life Sciences，Shaanxi Institute of Education，Xi’an 710062，China）

The change regulation and mechanism of phenolic compounds（tannins，flavanols and total flavonoids）in the process of persimmon wine fermentation of different fermentation techniques were studied.The persimmon used was from Gongcheng of Guangxi Province.The results showed that the content of phenolic compounds decreased gradually.Fermentation temperature was the most important factor for the changes of phenolic compounds.

persimmon wine；phenolic compounds；change regulation

TS255.46

A

1002-0306（2010）10-0219-04

2009-09-04

郭敏（1983-），女，硕士，研究方向：食品生物技术。