陈酿过程对猕猴桃酒多酚及其抗氧化活性的影响

黄佳，程拯艮，樊明涛

（西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100）

陈酿过程对猕猴桃酒多酚及其抗氧化活性的影响

黄佳，程拯艮，樊明涛*

（西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100）

为探究陈酿期间猕猴桃酒中酚类物质与体外抗氧化活性之间的相关性，分析了猕猴桃酒酚类物质种类及其含量、总酚含量以及体外抗氧化能力的变化。结果表明：猕猴桃酒中共检测出11种单体酚，其中儿茶素与表儿茶素的含量较高。随着陈酿时间的延长，猕猴桃酒的抗氧化能力及酚类物质含量均有所降低。原儿茶酸、根皮苷与ABTS+·清除力之间呈显著正相关（P＜0.01），原儿茶酸、鞣花酸、根皮苷与还原能力之间呈显著正相关（P＜0.01），阿魏酸与羟基自由基清除能力显著相关（P＜0.01），而没食子酸、原儿茶酸与DPPH·清除力之间的相关性较低。酚类物质与体外抗氧化活性之间的相关性表明酚类物质对猕猴桃酒体外抗氧化能力起主导作用。

猕猴桃酒；陈酿；酚类物质；抗氧化活性

猕猴桃（Kiwi fruit）为猕猴桃科（Actinidiaceae）猕猴桃属（Actinidia Lindl）植物[1]。猕猴桃除富含钙、钾、硒、锌等微量元素和人体必需的氨基酸外，还富含生育酚、柠檬酸等天然活性物质[2]。研究表明，猕猴桃具有预防癌症，提高免疫力，促进消化吸收，降血压，降血脂以及抗炎、抗病毒等多种生理活性功能[3-4]。

猕猴桃酒中的酚类物质对其品质具有重要作用，决定其体外抗氧化能力的高低。果酒中的酚类物质主要来源于果酒原料本身，其次由发酵过程中的微生物产生。刚发酵后的猕猴桃新酒，浑浊不清，味不醇和，有辛辣味，缺乏芳香，不适饮用，一般都需要经过贮存一定时间，使不良风味消除或减少，同时生成新的芳香物质，使酒体绵软适口，醇厚香浓，口味比较协调，这种现象在酿酒行业里称为陈酿[5]。陈酿过程中发生复杂且缓慢的物理化学和生物化学变化[6]。

在陈酿过程中，猕猴桃酒中的酚类物质发生动态的变化，对猕猴桃酒的体外抗氧化活性及其品质产生影响。豆一玲等[7]研究了不同陈酿方式对赤霞珠干红葡萄酒中酚类物质的影响。李阿敏等[8]研究了猕猴桃白酒陈酿期间的香气成分变化。但关于猕猴桃酒陈酿期间多酚类的变化鲜有报道。本研究采用HPLC-外标法对陈酿期间猕猴桃酒的酚类物质种类及含量进行了分析；采用 4种抗氧化试验（DPPH·、ABTS+·、羟基自由基清除力和还原能力）对陈酿期间猕猴桃酒的体外抗氧化能力的变化进行了分析，以期为猕猴桃酒品质改善提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

选用陕西杨凌区产华优猕猴桃为原料，于2014年采用猕猴桃酒发酵工艺进行发酵，灌装前，经检测猕猴桃酒各项理化指标均符合国家标准，灌装后移至储藏室，保持15℃～18℃进行陈酿。

2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）、三吡啶三吖嗪（TPTZ），1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、福林酚试剂：北京索莱宝公司；没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、咖啡酸、根皮苷、绿原酸、阿魏酸、鞣花酸、对香豆酸、金丝桃苷：美国Sigma公司；抗坏血酸、冰乙酸、乙醇、碳酸钠等均为分析纯。

UV-2000紫外可见分光光度计：龙尼柯（上海）仪器有限公司；HC-3018R高速冷冻离心机：安徽中科中佳科学仪器有限公司；R-120型旋转蒸发仪：瑞士BÜCHI公司；Waters高效液相色谱：美国Waters公司；Milli-Q超纯水仪：美国Millipore公司。

1.2 方法

1.2.1 总酚含量的测定

采用Folin-Ciocalteu比色法[7]测定总酚含量。

1.2.2 体外抗氧化能力的测定

DPPH·清除率的测定参考DuM等[9]的方法；ABTS+·清除率的测定参考Towantakavanit K等[10]的方法；羟基自由基清除率的测定参考Burin V等[11]的方法；还原能力的测定参考Monagas M等[12]的方法。

1.2.3 酚类物质分析

色谱柱：WatersSymmetryC18柱（100mm×2.1mm，1.7 μm）；柱温：40 ℃；进样量：20 μL。梯度洗脱：流动相A：1%乙酸溶液，流动相B（色谱甲醇）；0～10 min，5%～30%B；10 min～25 min，30%～50%B；25 min～35 min，50%～70%B；35 min～40 min，70%～5%B；流速：1.0 mL/min。

定性：将11种单酚分别配成甲醇溶液，在上述色谱条件下进行检测，确定标准物质的保留时间。

定量：准确称取0.001 0 g各标样于甲醇中，分别定溶于10 mL容量瓶，稀释成不同的浓度梯度，在上述色谱条件下进行检测，以浓度x为横坐标，峰面积y为纵坐标，绘制标准曲线。相同色谱条件下对样品进行检测，在标准曲线上，依据各峰面积得到对应的含量。

1.3 数据分析

所有数据均以平均值±标准差表示，采用SPSS 19.0 Duncan法进行分析，显著性分析，邓肯氏（Duncan’s）法进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 陈酿期间猕猴桃酒总酚含量的变化

果酒中总酚含量通常采用福林酚法测定，结果见图1。

图1 陈酿期间猕猴桃酒总酚含量的变化Fig.1 Change of total phenols content of kiwi wine during aging

由图1可知，华优猕猴桃新酒的总酚含量约为2 420.58 mg GAE/L，这与 Towantakavanit K 等[10]的研究结果一致。在陈酿期间，猕猴桃酒总酚含量缓慢下降。陈酿180 d后，猕猴桃酒的总酚含量减少了27.39%。这可能是因为在陈酿期间，酚类物质之间发生缩合反应或氧化反应生成新的化合物，有些酚类物质分解，受各种因素影响，如果实成分、储存温度、光照、含氧量以及陈酿时间等，不同品种的猕猴桃酒陈酿期间总酚含量的下降程度有一定差异[11-12]。

2.2 陈酿期间猕猴桃酒酚类物质的变化

2.2.1 猕猴桃酒中酚酸

将11种酚酸标品，调整至合适浓度，在1.3.3色谱条件下进样，根据保留时间定性。11种酚酸标准品的色谱图见图2。由图2可知，11种酚酸标准品在40 min内得到了很好的分离，各波峰没有交叉现象。

2.2.2 陈酿期间华优猕猴桃酒酚类物质动态变化规律

以华优猕猴桃酒为原料，分析陈酿期间其酚酸类物质动态变化规律，结果见图3。

图2 11种酚酸标准品色谱图Fig.2 Chromatography of 11 phenolic acids standards of different mobile phases

图3 陈酿期间猕猴桃酒酚类物质的变化Fig.3 Change of phenolic profiles of kiwi wine during aging

酿造完成后，猕猴桃酒中非类黄酮（原儿茶素、没食子酸、鞣花酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸和绿原酸）、黄烷-3-醇（儿茶素、表儿茶素）和黄酮醇（根皮苷、金丝桃苷）的含量分别为44.85、53.39、2.28 mg/L。随着陈酿时间的延长，猕猴桃酒中酚类物质的含量缓慢增加；中期含量有所下降，陈酿后期基本维持恒定。果酒中，黄酮醇与花青素参与色素的共沉着反应，因而对果酒色泽的稳定具有十分重要的作用[13]。酚类物质的稳定很大程度上与其分子结构相关。陈酿期间，酚类物质发生聚合及缩合反应产生其他多酚及酚酸物质，反应机制复杂。研究表明，酚类物质在多级反应中被氧化[23]。

2.2.2.1 儿茶素及表儿茶素的变化

陈酿期间研究了2种最常见的黄烷-3-醇单体：儿茶素和表儿茶素。猕猴桃新酒中表儿茶素的含量显著高于儿茶素，分别为34.74、18.27 mg/L。陈酿30 d后，猕猴桃酒中儿茶素和表儿茶素的含量分别达到34.72、42.39 mg/L，此后黄烷-3-醇的含量明显下降，这与酒体中发生氧化反应及聚合反应生成二聚体等物质有关[13]。在陈酿期间中，黄烷-3-醇与果酒感官性能密切相关，主要起稳定色泽的作用。陈酿期间，表儿茶素的含量减少了9.21%，最终含量为31.75 mg/L，明显高于红葡萄酒[14]。

2.2.2.2 原儿茶酸的变化

猕猴桃新酒中原儿茶酸的含量为20.37 mg/L显著高于西拉（11.76 mg/L）、梅洛（8.76 mg/L）和黑皮诺葡萄酒（6.23 mg/L）[15]。陈酿期间，猕猴桃酒中原儿茶酸的含在陈酿前期有微量减少，后期基本维持恒定。

2.2.2.3 咖啡酸的变化

华优猕猴桃新酒中咖啡酸的含量较高（10.20mg/L），高于典型的起泡葡萄酒[16]，但与Syrah酒中咖啡酸的含量相似[17]。陈酿前期，咖啡酸的含量缓慢增加，主要归因于酒石酸酯（如咖啡酰酒石酸及其甲酯类化合物）以及其他化合物的水解[18]，使得咖啡酸的含量增加；中期含量有所下降，陈酿后期基本维持恒定，这与猕猴桃酒中的酚类物质之间发生氧化或降解反应有关。此外，羟基肉桂酸衍生物的减少与酒体中酚类物质聚合生成棕色大分子也有关[19]。研究表明，陈酿初期，咖啡酸与蛋白质生成可溶性分子，随着聚合度不断增加，该复合物变成不溶性的，进而导致酒体浑浊[20]。

2.2.2.4 没食子酸的变化

没食子酸作为一种单宁单体，主要来源于果实以及可水解浓缩单宁如没食子酸酯等的水解[21]。陈酿前，猕猴桃酒中没食子酸的含量为7.55 mg/L，明显低于梅洛红葡萄酒和西拉葡萄酒[22]。陈酿期间，华优猕猴桃酒中没食子酸的含量的变化趋势与儿茶素相似。陈酿30 d后，猕猴桃酒中没食子酸的含量增加到12.62 mg/L，可能是因为陈酿期间猕猴桃酒中的酵母发生自溶释放出的酶，导致单宁聚合物的水解[16]，使得没食子酸的含量增加。陈酿60 d后，猕猴桃酒中没食子酸的含量基本维持稳定呈缓慢减少的趋势。

2.3 陈酿期间猕猴桃酒抗氧化活性的变化

陈酿期间猕猴桃酒抗氧化活性的变化见图4。

图4 陈酿期间猕猴桃酒体外抗氧化能力的变化Fig.4 Change of antioxidant activities of kiwi wine during aging

采用不同的方法测定猕猴桃酒的抗氧化活性能够判定酒样中的自由基清除机制（HAT机制：基于氢原子转移和SET机制：基于电子转移）[24-26]。

猕猴桃果实及其果酒中的营养成分十分复杂，因此其抗氧化活性取决于果实及果酒中含有的酚类化合物的种类及含量、溶解氧以及氧化还原电位[18]。如图4所示，陈酿期间猕猴桃酒的还原能力、ABTS+·清除能力以及羟基自由基清除能力都有一定程度的减少，与总酚含量的变化趋势相似。在陈酿前期，猕猴桃酒的体外抗氧化能力基本维持恒定，从90 d开始，猕猴桃酒的体外抗氧化能力明显降低。陈酿180 d后，猕猴桃酒的体外抗氧化能力降低了40.99%（羟基自由基清除力）、42.51%（ABTS+·清除能力）、15.63%（还原能力）；而DPPH·清除能力变化较小。前期有研究表明，陈酿期间，果酒多酚成分不断减少，氧化还原能力不断减弱[27]。2.4 猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间的关系

猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间的相关性分析见表1。

表1 猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间的相关性分析Table 1 Correlation analysis between antioxidant activities and phenolic profile of kiwi wine

研究表明，果酒中的酚类物质可显著提高其体外抗氧化能力。酚类物质的抗氧化能力，尤其是黄酮类化合物，主要取决于其酚羟基的数量和酚羟基氧与苯环之间的电子对共振[15，27]。

为研究陈酿期间猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间的关系，本文进行了相关性分析（P＜0.05，P＜0.01），猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间的相关性分析结果见表1。由表1可知，不同的酚类物质与相同抗氧化指标之间的相关性程度不同，同一酚类物质与不同的抗氧化指标之间的相关性程度不同，这与前人的研究结果一致[16]。ABTS+·清除能力与原儿茶酸、根皮苷之间均存在显著的正相关，还原能力与原儿茶酸、鞣花酸、根皮苷之间均存在显著的相关性，DPPH·清除率与鞣花酸之间显著相关，羟基自由基清除率与阿魏酸之间显著相关。而DPPH·清除率与没食子酸、原儿茶酸之间，还原能力与对香豆酸之间存在较弱的正相关性。

分析发现，表儿茶素、咖啡酸和金丝桃苷与抗氧化能力之间并不存在相关性关系，这表明猕猴桃酒的体外抗氧化能力主要取决于其他酚类物质。

3 结论

本文研究了猕猴桃酒陈酿期间的酚类物质变化。随着陈酿时间的延长，猕猴桃酒的总酚含量、体外抗氧化能力和酚类物质含量均明显降低，且猕猴桃酒酚类物质与抗氧化能力之间呈显著的正相关关系。陈酿期间，猕猴桃酒的体外抗氧化能力存在动态变化，这可能是由于猕猴桃酒的体外抗氧化能力不仅与某一特定的化合物有关，而是与多种酚类物质有关。陈酿时间的长短对猕猴桃酒的品质有着至关重要的影响，但从保健角度来看，饮用猕猴桃新酒更有利于人体健康。

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Effect of Aging Process on Phenolic Compounds and Antioxidant Activity of Kiwi Wine

HUANG Jia，CHENG Zheng-gen，FAN Ming-tao*
（College of Food Science and Engineering，Northwest A&F University，Yangling 712100，Shaanxi，China）

In order to study in vivo antioxidant activity of kiwi wine during aging and its association with the phenolic compounds，the change of total phenolic content，phenolic compounds and in vivo antioxidant activity of kiwi wine were analyzed.A total of 11 phenolic compounds were identified and quantified，and among them catechin and epicatechin were the major compounds.The results showed that phenol compounds and in vivo antioxidant activity of kiwi wine were significantly reduced as the time extension．ABTS+·scavenging ability were highly correlated with protocatechuic acid and phlorizin，and reducing power were highly correlated with protocatechuic acid and ellagic acid （P＜0.01），and hydroxyl radical scavenging ability were highly correlated with chlorogenic acid and ferulic acid.However，DPPH·scavenging ability were weekly correlated with protocatechuic acid and gallic acid.The correlation between total phenolic compounds and antioxidant activity suggested a predominant role of polyphenolics in the antioxidant capacity.

kiwi wine；aging；phenolic compounds；antioxidant activity

2016-04-01

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.14.007

黄佳（1987—），女（汉），硕士研究生，研究方向：食品化学与食品发酵。

*通信作者：樊明涛（1963—），男，博士生导师，教授，研究方向：食品生物技术。