蓝莓酒降酸方法的比较

周 广 麒， 孙 琳， 张 磊， 刘 会 莹， 孙 嘉 莹， 王 越， 吴 鑫 惠， 才 迎

( 大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034 )



蓝莓酒降酸方法的比较

周 广 麒， 孙 琳， 张 磊， 刘 会 莹， 孙 嘉 莹， 王 越， 吴 鑫 惠， 才 迎

( 大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034 )

比较了采用壳聚糖、碳酸钠、壳聚糖和碳酸钠结合法、碳酸钙及其复盐法降低蓝莓酒酸度的工艺方法。分别进行降酸实验，使用HPLC法检测蓝莓酒发酵过程有机酸的变化。结果表明，碳酸钙复盐法降酸的效果最好，当碳酸钙的质量浓度为5 g/L时，采取复盐法静置降酸7 d，降酸率达到26.5%。滴定酸8.6 g/L，总糖14 g/L，酒精度9%，pH 3.45，理化指标符合绿色食品标准，酒液中保留花色苷的质量分数为76%。采用液液溶剂萃取法和GC-MS联用技术检测发现，蓝莓酒样中共有33种香气成分，其中酸类物质9种。

蓝莓酒；滴定酸；复盐法；花色苷

0 引 言

蓝莓酒中的有机酸主要包括柠檬酸、酒石酸、乳酸、乙酸和琥珀酸等[1]。这些酸性组分直接影响蓝莓酒的感官域味，同时对花色苷等生物活性物质具有一定影响[2-3]。蓝莓酒中的有机酸主要是由原料带入的，在发酵过程中也可以由微生物代谢产生[4]。适量的有机酸能调节蓝莓酒的口感，还能起到抑制细菌的作用。在国家标准中，葡萄酒和果酒的滴定酸为4～9 g/L，但由于某些蓝莓品种酸度较高，所以在酿造时应适度降酸，以提高蓝莓酒的适口性。葡萄酒及其他水果酒的降酸方法包括生物降酸法、化学降酸法、物理降酸法和综合降酸法等[5]，但是有关蓝莓酒的降酸研究的文献较少。对蓝莓酒进行降酸处理的特殊性需要兼顾花色苷物质。本实验初步研究了以蓝莓残次果生产蓝莓酒在发酵后期降酸的工艺方法，同时又能减少对花色苷的影响，对酿造优质蓝莓酒提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

蓝莓残次果，品种为北陆、蓝丰、都克，大连市某蓝莓有限公司提供；酵母菌，大连工业大学食品发酵菌种保藏中心提供。

1.2 蓝莓酒生产工艺

蓝莓果→打浆→加入SO2→加果胶酶→添加酿酒酵母→18 ℃浸渍发酵7 d→调整糖度→20～25 ℃发酵5 d→低温浸渍发酵9 d→皮渣分离→转罐、陈酿→冷冻→过滤→调配→杀菌→罐装。

1.3 HPLC法检测有机酸

1.3.1 试样处理

取酒样100 mL，用二氯甲烷萃取3次，将有机相合并，再用无水硫酸钠脱水处理24 h，滤纸过滤，滤液经旋转蒸发仪减压浓缩后，经0.22 μm滤膜过滤备用。

1.3.2 HPLC的色谱条件

Waters e2695高效液相色谱仪。色谱柱：华谱Unitary 反相色谱柱C18 (4.6 mm×150 mm，5 μm)；体积流量：0.8 mL/min；柱温：35 ℃；进样体积：5 μL；检测波长：210 nm；流动相：V(0.03 mol/L K2HPO4)∶V(甲醇)=98∶2。

1.4 花色苷的测定

采取pH示差法计算酒液中花色苷质量浓度。检测结果以矢车菊素-3-葡萄糖苷计[6]。

ρ=1 000nΔAM/ε

式中：ρ，花色苷质量浓度，mg/L；n，稀释因子；ΔA，稀释后样品的吸光度；M，矢车菊素-3-葡萄糖苷摩尔质量，449.2 g/mol；ε，矢车菊素-3-葡萄糖苷的摩尔吸光系数，26 900 L/(mol·cm)。

1.5 降酸率的测定

降酸率=(ρ1-ρ2)/ρ1

式中：ρ1、ρ2分别为降酸前后滴定酸的质量浓度，g/L。

滴定酸、酒精度和总糖按GB/T 15038—2006的方法测定。

1.6 降酸方法

取3～5只φ18的试管，分别加入20 mL试样，再分别逐次加入一定量的碳酸钠、壳聚糖、碳酸钠+壳聚糖(复合法)、碳酸钙等，或通过复盐法形成钙盐沉淀。静置1～7 d，测定其滴定酸。

1.7 GC-MS检测

取50～100 mL酒样，分别用二氯甲烷或乙醚萃取，合并有机相后再用无水硫酸钠脱水处理，然后将滤液减压浓缩，供GC-MS分析检测[7]。

2 结果与讨论

2.1 蓝莓酒发酵过程中有机酸的变化

果酒酿造时的有机酸来自于原料和酵母代谢变化。在实验中发现，蓝莓酒的主要有机酸，包括酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸等的变化是相对平稳的，如图1和表1所示。发酵至中期酸度稍微升高，其中酒石酸含量最多。

图1 发酵结束时蓝莓酒的高效液相色谱结果

表1 不同发酵阶段蓝莓酒中主要有机酸的含量

发酵结束时，蓝莓发酵液的滴定酸为11.7 g/L，总糖14 g/L，酒精度9%，pH 3.45，理化指标正常。在发酵阶段，所测得的这几种有机酸的含量变化不大，所以除琥珀酸以外，其他所测有机酸来自于蓝莓果。延长储酒时间可能使滴定酸降低，通过物理或化学或生物学的方法，也可以降低发酵酒的酸度。本实验研究针对成熟酒的酸度超标时的处理工艺方法。

几种有机酸的精密度和回收率检测结果如表2所示，标准偏差以各有机酸的峰面积计算。由表2可知，4种有机酸的平均RSD为0.050 2%(n=7)，说明该高效液相仪的灵敏度高，重复性好，可用于蓝莓酒中有机酸含量的测定。

表2 精密度和加标回收率检测结果

2.2 降酸方法效果比较

采用壳聚糖(A)、碳酸钠(B)、壳聚糖和碳酸钠复合法(C)、碳酸钙(D)以及碳酸钙复盐法(E)降酸，结果见表3。比较5种降酸方法，E组的降酸率最高，为26.5%，A组的降酸率最低，为22.2%。除A组外，B组40 g/L、C组20 g/L、D组和E组的3.0 g/L，均可以使酒液达到指标(滴定酸4～9 g/L)。

壳聚糖对酒液中有机酸的吸附作用为化学吸附[8]。壳聚糖是甲壳质脱去N-乙酰基的衍生物，为天然高分子氨基多糖。脱乙酰度越高，所含氨基的数目就越多，壳聚糖对有机酸的吸附容量也就越大。碳酸钠是碱性盐，与蓝莓酒中的有机酸结合，会产生一种复盐并降低酸度[9]，是一种化学反应。虽然40 g/L碳酸钠可以使蓝莓酒的滴定酸达到标准，但是单独采用碳酸钠作为蓝莓酒的降酸剂时，感官评分却不能满足要求。因此，采取壳聚糖和碳酸钠复合法，既能减少化学试剂用量又能达到良好的降酸效果，改善蓝莓酒的品质。

随着碳酸钙含量的增加，蓝莓酒中的滴定酸呈不断下降趋势，其原因大致为碳酸钙与酒石酸作用生成酒石酸钙，酒石酸钙加热不易溶解；碳酸钙与柠檬酸作用生成针状晶体——柠檬酸钙，在酒中溶解度很小[10]。酒石酸钙和柠檬酸钙都属于微溶性钙盐，经过滤即可除去。

表3 几种降酸方法的效果

碳酸钙与苹果酸作用生成方块形、片状晶体，溶解度较大，属于可溶性钙盐。但所形成的钙盐影响酒的口感，故不建议采用。若采用复盐法，即先将少量酒液与碳酸钙混合，使钙离子浓度达到一次性处理时数倍，因为酒石酸和苹果酸在蓝莓酒中主要以酸根离子的形式存在，这样就会有利于钙盐的形成和沉淀，也降低了最终钙离子和有机酸的浓度。而直接用碳酸钙一次性降酸，只除去了酒石酸，且形成了不稳定的钙离子。因此，复盐法的降酸效果更好。

实验中还发现，采用复盐法来降酸，不仅降酸效果好，而且花色苷的损失也最小。花青素的稳定性受光照、温度、金属离子、氧化还原剂以及本身的结构特点等多种因素的影响。花色苷与Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+等金属离子可以形成配位化合物，从而使其含量发生变化[11]。

2.3 GC-MS检测蓝莓酒的香气成分

采用液液溶剂萃取法和GC-MS联用技术，在蓝莓酒样中共检测出33种香气成分，这些蓝莓酒香气成分主要有醇类8种、酯类7种、酸类9种、烷类5种、酚类3种、醛类1种，平均占总峰面积达72.3%。其中酸类物质相对质量分数为8.5%，各种酸的相对质量分数见表4。

表4 GC-MS检测蓝莓酒中酸类物质的相对质量分数

Tab.4 The relative contents of acids in blueberry wine detected by GC-MS

化合物名称分子式w/%9-癸烯酸C10H18O21．0991-己酸C6H12O20．465丁酸C4H8O20．237辛酸C8H16O20．795苯甲酸C7H6O20．7414-羟基丁酸C4H8O30．756丁香酸C9H10O50．597对羟基苯乙酸C8H8O30．371乙酸C2H4O22．884

严红光等[12]在兔眼蓝莓品种酿造的蓝莓酒中共鉴定出29种香气成分，其中酸类为两种，分析认为是由于酯化作用使酸减少。盖禹含等[13]在北陆蓝莓酿造的酒中共检测出76种香气成分，其中酸类为6种，对香气有一定贡献。蓝莓品种差异是酸含量不同的重要原因，加工方式尤其是发酵过程又会使酸类发生变化。对比文献报道，降酸对蓝莓酒的香气组分中的风味物质挥发性酸影响不大。

3 结 论

壳聚糖、碳酸钠、碳酸钙都可以起到降酸的作用，但有的或降酸效果不明显，或影响蓝莓酒色泽、香气和口感。相比之下，采用复盐法来降酸，不仅降酸效果好，对花色苷的损失较小，同时色泽、香气、口感等都符合相应的感官标准，这方面不同的研究对象结果有所差别[14]。蓝莓酒是多价胶体混合溶液，有机酸产生的原因虽然得到公认，但在酿造中影响其变化的因素却很复杂。在蓝莓酒酿造以及需要降酸的时候，尤其应兼顾生理活性物质花青素的得失。本实验初步寻找到一种在降酸的同时减少花色苷损失的方法，有待于深入研讨。

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Comparison of acid-reducing methods for blueberry wine

ZHOU Guangqi, SUN Lin, ZHANG Lei, LIU Huiying, SUN Jiaying, WANG Yue, WU Xinhui, CAI Ying

( School of Biological Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China )

The methods of chitosan, sodium carbonate, chitosan in combination with sodium carbonate, calcium carbonate and double-salt were compared to reduce the acidity of the blueberry wine. Deacidification tests were carried out respectively to detect the changes of organic acids in blueberry wine on fermentation process by HPLC. The results showed that the best effect was deacidification by calcium carbonate and double-salt method when the mass concentration of calcium carbonate was 5 g/L and static deacidification time was 7 d. Under the condition, deacidification rate could reach to 26.5%. Physical and chemical indicators were total acidity of 8.6 g/L, total sugar of 14 g/L, alcohol of 9%, pH of 3.45, in accordance with the standards of green food wine. The content of anthocyanins in wine remained 76%. Thirty three kinds of aroma components including nine kinds of acids substances in the blueberry wine sample were detected by liquid-liquid solvent extraction and GC-MS.

blueberry wine; total acidity; double-salt method; anthocyanins

2015-04-07.

辽宁省高校创新团队支持计划项目(LN2012011).

周广麒(1957-)，男，教授，E-mail: dlzgq@126.com.

TS262.7

A

1674-1404(2016)06-0416-04

ZHOU Guangqi, SUN Lin, ZHANG Lei, LIU Huiying, SUN Jiaying, WANG Yue, WU Xinhui, CAI Ying. Comparison of acid-reducing methods of blueberry wine[J]. Journal of Dalian Polytechnic University, 2016, 35(6): 416-419.