李建婷,张晓丹,秦 丹
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙 410128)
我国柑橘类果酒的研究现状
李建婷,张晓丹,*秦丹
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙410128)
摘要:我国是柑橘生产大国,柑橘品种丰富,其加工产品种类也在日渐增多。近年来,我国对柑橘类果酒进行了一系列研究,并取得一定成果。通过介绍我国柑橘的生产和加工现状,详细阐述了柑橘类果酒在发酵工艺、脱苦技术、澄清技术等方面的研究现状,为进一步研究柑橘类果酒提供参考依据。
关键词:柑橘;果酒;研究现状
柑橘是世界最重要的经济作物和国际农产品与加工品之一,也是国际贸易上第一大的水果。我国是柑橘的主要原产国之一,也是世界上栽培柑橘最早的国家。柑橘是我国南方的主要水果,近10年的栽培面积在飞速发展,柑橘的供应情况也发生了很大的改变,但是由于柑橘种类的结构性过剩,有时会出现鲜果滞销等情况,从而造成一定的经济损失。所以,除了需要做好保鲜、贮藏、运输的工作之外、还必须大力发展柑橘果品的加工产品,如柑橘罐头、柑橘汁、柑橘蜜饯、柑橘酿酒等多样化的产品,从而减小柑橘鲜销的压力、增加产品附加值,达到以多种渠道消化果品和调节丰缺、延长产业链、满足消费者等的多方面需要。目前,我国柑橘罐头工业和柑橘果汁工业发展较好,而柑橘果酒却未能实现工业化上市。本文综述了柑橘类果酒的研究现状,为进一步发展柑橘类果酒的工业化提供参考依据。
联合国粮农组织(FAO)的统计数据显示,当前全球约有150个国家生产柑橘。柑橘作为全球最大宗水果,也是我国生产规模最大的水果种类,2012年我国柑橘栽培面积、产量分别达230.63× 104hm2和3 167.80×104t,分别占我国水果生产的19.00%和 20.97%,占全球柑橘生产的 27.35%和24.14%,中国成为全球最大的柑橘生产国。近10年来,我国柑橘栽培面积和年产量年均增幅分别为4.87%和10.03%,其中栽培面积增幅由2003年前的5%以上下降到2012年的 0.79%,产量增幅则在4.92%~15.00%波动,呈现出栽培面积递减、单产提高的良好态势[1]。柑橘栽培面积和产量的提高,为柑橘类产品的工业化提供了丰富的原料,奠定了良好的产业基础。
柑橘加工产品种类较多、产量大,居各类水果的前列,主要加工制品有柑橘汁、橘片罐头、柑橘酒、柑橘糖制品、精油等。营养丰富、酸甜可口的柑橘汁是世界上最受欢迎、贸易量最大的果汁产品,大约占据了全球2/3的果汁市场[2]。橘片罐头是我国柑橘加工一个非常重要的项目,其加工量占柑橘加工的80%以上。柑橘皮渣的综合利用也是柑橘工业研究的一个重点,综合利用皮渣不仅能充分使用资源,而且还能提高柑橘产品附加值。但是,目前我国对柑橘皮渣综合利用的研究还处于起步阶段,对柑橘的加工利用也还有很大的发展空间。
近年来,我国柑橘产业飞速发展,柑橘产量也增长较快,柑橘鲜果市场日渐饱和,所以有必要进行柑橘的深加工,寻求新的方式对柑橘果品加以利用,从而合理利用资源,达到最大的经济效益。早在1987年,国家就提出要大力开发多规格、多品种、多档次的果酒,而柑橘果酒具有良好的开发潜力和较广阔的市场。柑橘果酒是以含糖量高的柑橘品种为原料,经过发酵等工艺而加工成的水果饮料酒。我国柑橘果类资源比较丰富,品质优良且价格实惠,用柑橘酿酒,不仅不会破坏原有的营养成分,而且酿造的酒口感好、酒香浓郁,对人们身体有较多的好处,具有防衰抗老、养颜润肺、补肝安神等效果[3]。
3.1发酵工艺参数研究
近10年来,面对柑橘产量的快速增长,柑橘类果酒的研究也越来越得到重视和支持,目前也取得一些较优秀的成果。陈清婵等人[4]以荆门地区蜜橘为原料、果酒酵母为酿造菌种,发酵生成橘子酒。试验得出橘子酒最佳工艺参数,即在橘汁和水的配比10∶9,可溶性固形物20°Bx,SO2添加量80 mg/L,接种量3.0 g/L,pH值3.8的条件下,发酵的橘子酒具有较好的色泽和风味。
何钢等人[5]以四川橘为原料,对橘子果酒发酵工艺参数进行优化,比较2株果酒酵母的发酵性能(果酒酵母菌株1和果酒酵母菌株2分别从成熟葡萄表皮和鸭梨表皮经分离、纯化获得)。结果表明,最佳发酵菌株为果酒酵母菌株1,影响橘子果酒感官品质的各因素主次顺序为发酵温度>酵母接种量>初始糖度>初始pH值,结合酒精度和感官综合评分控制酵母接种量为6%,主发酵温度为21℃,初始糖度为20%,初始pH值为3.4的条件下,选用果酒酵母菌株1发酵新鲜橘子全汁,可以获得色泽鲜艳、口感适宜的橘子果酒。
孙美玲等人[6]研究活性酵母的接种量、装液量及发酵温度对果酒发酵的影响,结果表明发酵温度25℃,活性酵母接种量10%,装液量为酿制设备容积的2%时为最优化条件。
万萍等人[7]对柑橘酒发酵条件进行了研究。采用单因素试验找出发酵pH值、接种量和温度的最佳条件,再用正交试验进行进一步的优化。结果表明,在接种量12%,pH值3.8,温度25℃的条件下发酵5 d,酒精度达到11.24%。
杨香玉等人[8]采用甜橙鲜果汁经酒精发酵工序酿制甜橙果酒,SO2添加量60 mg/L,通过单因素试验和正交试验得到了酒精发酵优化条件为酿酒高活性干酵母添加量0.15%,初始糖度23%,发酵温度30℃,发酵时间144 h,果酒酒精度为12.8%,陈酿3~4个月。在此条件下可得酒体呈橙黄色,清亮透明,有独特宜人的甜橙果香和纯正的酒香及口感愉悦的甜橙果酒。
3.2柑橘酒脱苦工艺研究
我国柑橘类果酒的生产规模较小,且很多是家庭式酿造生产,或者生产柑橘味配制酒,柑橘类果酒一直没能够实现工业化生产上市。探究原因,主要在于柑橘类果酒的苦味比较重,其特有的苦味令消费者较难接受,从而影响了柑橘类果酒产业的发展,也使柑橘类水果在食品工业中的广泛应用受到了制约。经过大量的研究发现,柑橘酒中的苦味主要来自于柑橘汁中的柚皮苷和柠檬苦素,所以如何减少柑橘汁中的柚皮苷、柠檬苦素含量便成为柑橘酒脱苦工艺中研究的重点内容。此外,柑橘酒发酵及陈酿过程中染上杂菌也会产生苦味[9]。有效脱除柑橘酒中的苦味,使柑橘酒具有更好的口感,更利于柑橘酒的推广和发展。
目前,柑橘汁脱苦的方法有很多,主要方法有吸附法脱苦、生物技术法脱苦(如酶法脱苦)、添加苦味抑制剂法、基因工程脱苦法、分离技术脱苦法、代谢脱苦法、加热或改善榨汁方法等脱苦方法。
3.2.1吸附法脱苦
吸附法是利用各种吸附剂,有选择性地吸附并脱除产品中的苦味物质,经常使用的吸附剂有硅胶、活性炭、吸附树脂、活化硅酸镁、离子交换树脂、木质吸附剂等。
孙志高等人[10]研究了利用吸附树脂脱除橙汁苦味的技术,并精心筛选出了优良的国产树脂,研究发现大孔吸附树脂可脱除70%以上的柠檬苦素,对柚皮苷的脱除率可达到80%以上。对于柠檬苦素和柚皮苷这2种苦味成分的脱除,大孔吸附树脂的效果明显好于离子交换树脂。万萍等人[11]把有苦味的柑橘汁经过澄清,用0.3%的活性炭,在室温下脱苦30 min,再使用过滤或者离心的方法把活性炭分离出来,可以完全脱除柑橘汁中的苦味。高彦祥等人[12]研究了8种大孔吸附树脂对橙汁中柚皮苷、柠檬苦素的静态吸附和解吸过程,其中Y7对柚皮苷和柠檬苦素的静态饱和吸附率均达到100%,吸附平衡时间为4 h,吸附效果最佳,能有效减少橙汁中的苦味物质并未破坏其营养成分。李嗣彪等人[13]经过试验采用LSA-600型树脂柱使酒体循环与树脂接触10 min,再添加0.05%的β-环状糊精,取得了较好的脱苦效果。
3.2.2酶法脱苦
利用柚皮苷酶对柚皮苷进行水解,生成不含苦味物质的方法即为酶法脱苦。使用酶法脱苦的优点是专一性强、操作简单方便,而且对柑橘果汁的营养成分和风味没有较多的破坏、成本低、效果好,是目前较为理想的脱苦方法。王鸿飞等人[14]利用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦研究,结果表明在果汁pH值3.0~3.5,果汁温度45~70℃时,柚皮苷酶最小用量0.5 g/L,最短作用时间60 min,脱苦率超过85%。单扬等人[15]使用复合酶制剂,进行柑橘发酵酒脱苦研究,研究得出柑橘酒最佳脱苦条件为温度50℃,pH值4,Naringinase和Sumizyme C各加0.1%,溶解保温2 h,脱苦效果好,营养成分损失小,同时又不影响柑橘酒风味。
3.2.3其他方法脱苦
添加苦味抑制剂和分离技术脱苦在柑橘酒脱苦中也是研究较多的方法。在柑橘汁中加入蔗糖、新橙皮苷双氢查耳酮等甜味剂[16]后,可增大某些苦味物质的苦味阈值,从而减少果酒苦味,获得较好的风味。β-环状糊精是一种良好的苦味抑制剂,柑橘汁种类不同,其添加量也不同,一般为0.3%~0.5%,不超过1%,以避免重新析出苦味物质。徐仲伟等人[17]发现β-环状糊精对柠檬苦素和柚皮苷的脱除效率较高,脱除率分别为49.1%和47.8%。随着膜分离技术和超临界CO2萃取技术的快速发展,在柑橘汁脱苦上也广泛使用分离技术。如可用超滤的方法替代离心,同时在果汁中加入树脂吸附分离悬浮体,从而脱除苦味前期物质[18]。
3.3柑橘酒澄清工艺研究
果酒进入到陈酿阶段,酒中的蛋白质和单宁形成缔合物,在酒中逐渐析出,容易造成果酒浑浊[19]。而在酒类生产中,酒的澄清度、稳定性、色度等对产品品质很重要,同时随着消费者对果酒品质的要求越来越高,果酒澄清技术也得到了较大的提升。经过对其他果酒澄清技术的研究,如葡萄酒、柿酒等,得到较多的果酒澄清方法,包括自然澄清法、冷冻澄清法、澄清剂澄清法、加酶澄清法、热处理澄清法等[20]。其中,操作相对比较容易、澄清效果较好、稳定性[21]高的是澄清剂澄清法。常用的澄清剂有明胶、蛋清、藻朊酸盐、酪蛋白、二氧化硅胶液、皂土、果胶酶、蛋白、植源胶等[22-23]。
目前,国内对柑橘酒的澄清工艺进行了大量的研究,取得了较优的成果。简清梅等人[24]采用单一澄清剂明胶、果胶酶、皂土、硅藻土在冷处理(4℃)和室温条件下进行关于橘子发酵原酒的澄清处理试验,结果显示,不同质量浓度的澄清剂对橘子发酵原酒的处理效果均显著,相对于果胶酶、明胶和皂土的澄清效果,硅藻土的澄清效果不好;冷处理的澄清效果优于室温处理。正交试验结果表明,复合澄清剂的澄清效果优于单一澄清剂。加入复合澄清剂(0.8 g/L果胶酶、0.7 g/L明胶、2.5 g/L皂土),在冷处理(4℃)下静置48 h后,得到的酒体澄清度最好,达到98.0%,且酒体色泽明快、清澈明亮,橘子发酵原酒的风味不变。夏兵兵等人[25]通过冷处理和添加不同的澄清剂对橘子果酒的澄清效果进行研究,结果表明澄清效果依次为0.085 g/L明胶>0.2 g/L硅藻土>0.7 g/L皂土>0.15 g/L果胶酶>冷处理(0~2℃),并且不同澄清处理方式对橘子果酒的总酸、酒精度和残糖几乎无影响。张超等人[26]为了提高柑橘果酒的澄清效果,通过常温自然澄清、加热处理及不同澄清剂处理的方式,探索了不同处理方式对柑橘果酒的澄清效果影响。研究结果表明,对柑橘果酒澄清能起到一定作用,但澄清效果不明显的是自然澄清和加热处理的方法;而壳聚糖、硅藻土、PVPP这3种澄清剂对柑橘果酒具有较好的澄清效果。综合考虑柑橘果酒的澄清效果、酒体的稳定性、滤过性等因素,使用0.4%的硅藻土和0.04%的PVPP,可很好地澄清柑橘果酒,而且澄清后过滤速度快、酒体的稳定性较好,所以是柑橘果酒的良好澄清剂。
3.4其他相关工艺研究
甲醇是果酒发酵产生的有毒副产物,对人体血管有麻痹作用,含量过高会引起慢性中毒,甚至会导致失明[27]。颜雪辉等人[28]通过试验得出果胶酶、CaCl2和蔗糖的含量分别为40 mg/L,1.1 g/L,180 g/L时,柑橘酒中甲醇含量由150.48 mg/L降低到15 mg/L。黄六斌等人[29]进行了柑橘酒酿造过程中香气成分变化的研究,通过固相微萃取结合GC-MS技术分析柑橘汁与柑橘酒的香气成分及其变化趋势。结果表明,柑橘汁的香气物质主要是烯类和酯类;随着酿造过程的进行,烯类物质逐渐减少,到了发酵后期,烯类物质几乎消失;酯类物质随着酿造的进行逐渐增加,醇类是先上升后下降,然后呈平稳趋势;酚类、酮类、醛类含量都较少,而且在发酵、贮藏过程中没有太大变化。陈茂彬等人[30]以从柑橘自然发酵液中分离得到的酵母为出发菌,通过初筛及发酵瓶复筛,筛选得酵母菌株GJ-17,该酵母的最适pH值生长范围为3.2~4.2,最适生长温度为28℃,耐酒精能力较高,可达到16%Vol。其在柑橘汁发酵中发酵能力较强,残糖较低,产生酒精度较高,产生香味较好,可以当作独立的发酵菌株,为柑橘果酒提供了较好的发酵酵母。
目前,国内对柑橘类果酒的发酵工艺、脱苦技术、澄清技术等方面都进行了大量的研究,且取得了一定的成果,但都还停留在实验室阶段,并未对柑橘类果酒进行大批量的工业化生产,市面上也难以买到真正的柑橘类果酒,且一般为家庭式制作的低档次柑橘类果酒。而当下随着国家酒业政策的改变,高度酒转变为低度酒,勾兑浸泡酒转变为发酵型酒,高营养、低酒度的柑橘类果酒将具有广阔的开发潜力和较好的发展前景,所以柑橘类果酒还需进一步研究,争取早日实现柑橘类果酒工业化生产,使柑橘类果酒走向专业化,迎来属于自己的一片天空。参考文献:
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中图分类号:TS262.7
文献标志码:A
doi:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.06.018
文章编号:1671-9646(2016)06a-0062-04
收稿日期:2016-04-19
作者简介:李建婷(1994— ),女,在读本科,研究方向为食品科学与工程。
*通讯作者:秦丹(1972— ),男,教授,博士生导师,研究方向为农产品保鲜与加工领域教学科研。
Research Status of Citrus Wine in China
LI Jianting,ZHANG Xiaodan,*QIN Dan
(College of Food Science,Hu'nan Agricultural University,Changsha,Hu'nan 410128,China)
Abstract:China is the citrus production power,the varieties of citrus are abundant.Its processing product categories are also increasing.In recent years,our country has carried out a series of studies of citrus fruit wine,and has got good results.The present situations of citrus'produce and utilization are introduced briefly,research status of citrus wine in fermentation process,debitterness technology,clarification technology etc,are discussed in detail.It will certainly provide reference for researching citrus wine.
Key words:citrus;fruit wine;research status