不同发酵时间李子果酒的糖度与pH及其酒糟发酵后的营养变化

赵海霞，孟庆月

(1.银川能源学院 化学与生物工程系，宁夏 永宁 750010； 2.宁夏伊品生物科技股份有限责任公司，宁夏 永宁 750010)

李子(PrunussalicinaLindl.)是蔷薇科李属植物，其果实含有糖类、蛋白质、胡萝卜素、维生素等多种营养成分。李子果实成熟后不易保藏，容易腐烂。将李子通过发酵酿造成果酒不仅可提高产品的附加值，还可减少种植户由于果实腐烂带来的损失。在果酒酿造过程中，糖度及酸度是果酒的口味和风格评价的重要指标。目前，国内李子果酒的相关研究较少。研究李子果酒在发酵过程中的酸度和糖度变化是改善其风味的重要手段和途径，同时可为果酒酿造提供重要数据，对于最佳发酵时间的确定具有指导意义。

果酒酿造后剩余的酒糟含有丰富的粗纤维及其他糖类、蛋白质等营养成分，但由于大部分蛋白质来源于发酵菌体蛋白，氨基酸组成不平衡，营养效价低，且含有一定的乙醇、甲醇，甚至甲醛等有害物质，直接作为饲料使用不利于牲畜生长，所以大部分酒糟被弃用浪费。近年来，谢政军等采取烘干、粉碎、造粒方法将酒糟状态进行改良，虽从一定程度上提高了酒糟饲料的适口性和贮藏性，但酒糟的饲用价值并未从根本上发生改变。单细胞蛋白(SCP)也叫微生物蛋白，是由工农业废料及石油废料人工培养的单细胞微生物而获得的菌体蛋白。单细胞蛋白的培养来源包含酵母蛋白、细菌蛋白和藻类蛋白，其化学组成一般以蛋白质、脂肪为主，因此是一种非常优良的饲料及保健品添加剂。笔者等通过初期的预试验研究发现，酵母在以果酒酒糟为主要原料的培养基上生长状况较好，可通过酵母发酵酒糟生产单细胞蛋白。因此，对李子果酒发酵过程中的总糖度和酸度进行测定，并采用固态发酵法对李子果酒酒糟进行发酵，培养单细胞蛋白，以期为李子果酒的质量控制及其酒糟的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料 黑布林李子购自宁夏四季鲜蔬菜水果批发市场。酿酒酵母，由北方民族大学国家民委重点实验室提供。酵母Saccharomycescerevisiae1012，购自中国工业微生物菌种管理保藏中心。果胶酶P8181购自索莱宝生物科技公司。帝伯仕膨润土(皂土)购自淘宝网店。

1.1.2 仪器试剂 雷磁PHSJ-3F型实验室pH计，上海雷磁电化学分析仪器公司；ATAGO便携式电子糖度计，日本KEM生产；YXQ-LS-30SII立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；SPX-150B-Z生化培养箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；BSD-TF370台式恒温摇床，常州华冠仪器制造有限公司；SW-CJ-2F/2FD双人双面净化工作台，常州华冠仪器制造有限公司；L-8800氨基酸分析仪，日本岛津公司。

柠檬酸、无水亚硫酸氢钠、蔗糖、葡萄糖、尿素等所用试剂纯度均为分析纯，均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 方法

1.2.1 李子果酒发酵过程中总糖度和酸度的测定 李子果酒的发酵工艺流程(图1)：在黑布林李子榨汁后利用糖度计和pH酸度计分别测定初始糖度和pH。制备PDA斜面固体培养基，高压消毒灭菌后将酿酒酵母斜面接种，28℃恒温培养24 h后挑取生长旺盛的菌落接种于装有PDA液体培养基的500 mL三角瓶中，摇床振荡培养12 h作为果酒发酵种子。将5%种子培养液接种于果汁中，添加蔗糖调整糖度180 g/L后于28℃进行主发酵。每隔24 h测定记录发酵液糖度及pH，30 d后果酒过滤得到酒糟。

1.2.2 酒糟单细胞蛋白固态发酵

1) 酵母的活化。制备添加5%酒糟的PDA固体培养基，经消毒灭菌后，挑取酵母1012进行斜面菌种活化及平板划线，接种后置于恒温培养箱28℃培养24 h，观察生长状况，挑取乳白色、菌落边缘整齐、表面湿润、卵圆形的典型生长菌落，进行种子液制备。

2) 种子液的制备。将活化后的菌株接入1 L装有酒糟液体PDA培养基的三角瓶中，28℃摇床振荡培养24 h，作一级种子备用。

3) 固态发酵。取5 L玻璃容器消毒灭菌，将500 g酒糟消毒灭菌后冷却至室温，添加5%尿素、5%蔗糖，接种5%的液体一级种子，搅拌均匀，置于恒温培养箱中28℃培养48 h，即为酒糟单细胞蛋白。

1.2.3 理化指标的测定 原酒糟、发酵后酒糟总蛋白，参照国标GB 50095—2010，采用凯氏定氮法进行分析；原酒糟、发酵后酒糟总纤维，参照国标GB/T 5009.10—1985，采用酸碱水解法进行分析；原酒糟、发酵后酒糟总脂肪，参照国标GB/T 14772—2008采用残渣法分析。原酒糟、发酵后酒糟氨基酸测定：原酒糟、发酵后酒糟样品经6 mol/L HCl水解24 h，将盐酸水解样品经孔径为0.45 μm滤膜过滤，取滤液1 mL，60℃真空干燥，加入0.02 mol/L盐酸2 mL后供氨基酸分析测定用。分离柱柱温为80℃，流速0.3 mL/min，柱长5 mm×60 mm，反应柱温135℃，流速0.35 mL/min。

2 结果与分析

2.1 李子果酒不同发酵时间的糖度

由图2可知，随着发酵时间的延长，李子果酒糖度呈下降趋势，由最初的102 g/L下降至24 g/L，发酵1～8 d的糖度下降速率较快，说明此时酵母发酵活性较高，所以糖度急剧下降；发酵10 d后，糖度不再下降，稳定在24 g/L，说明菌种不再繁殖，主发酵阶段结束。

2.2 李子果酒不同发酵时间的pH

由图3可知，随着发酵时间的延长，李子果酒pH呈缓慢上升趋势，发酵4 d酸度下降，但下降缓慢，6 d后酸度开始上升，发酵8 d酸度上升为3.36，之后pH不再上升，pH变化微弱，此时，酵母菌种生长状况较差。

2.3 李子果酒酒糟发酵后的营养成分

2.3.1 总蛋白、纤维及脂肪含量 经测定，李子果酒原酒糟和发酵后酒糟的总蛋白、总纤维、总脂肪含量分别为15.72%和26.36%、24.30%和21.47%、7.93%和7.64%。李子果酒酒糟发酵后总蛋白含量较发酵前有大幅度提高，总蛋白含量增加67.7%，总纤维和总脂肪较发酵前分别减少11.6%和3.7%，黑布林李子果酒酒糟的营养成分适于单细胞蛋白的发酵培养，且酵母1012分解利用纤维素和脂肪的能力一般。

2.3.2 氨基酸含量 由表1可知，黑布林李子果酒酒糟氨基酸含量较发酵前有所提高，由14.71 g/100g增长到21.73 g/100g，其中对生物体生长发育非常重要的8种必须氨基酸赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸含量分别增长1.1 g/100g、0.37 g/100g、0.27 g/100g、0.55 g/100g、0.58 g/100g、0.13 g/100g、0.42 g/100g和0.7 g/100g。

表1 李子果酒酒糟发酵前后的氨基酸含量Table 1 Amino acid content in the distillers’ grains of P. salicina fruit wine before and after fermentation g/100g

3 结论与讨论

研究表明，在李子果酒的发酵过程中，糖度随发酵时间的延长呈下降趋势，且下降速率较快，pH随发酵时间的延长呈增长趋势，增长幅度较平缓，酿造8 d为黑布林李子果酒的主发酵阶段。利用酿造后的李子果酒酒糟进行单细胞蛋白的固态发酵培养，其总蛋白含量明显提高，较未发酵酒糟提高40.3%，而总纤维和总脂肪有所下降，但下降幅度较小，这可能是发酵菌种利用纤维素和脂肪的能力较弱的原因，具体机理有待于进一步研究。

黑布林李子果酒的糖度、酸度变化较为明显，且有一定的规律，其变化规律可作为果酒酿造的发酵时间参考依据，在发酵阶段控制好果酒的糖度和酸度也是发酵菌种正常生长的重要保证。酒糟在经过单细胞蛋白发酵后，总体营养成分含量提升，发酵产物单细胞蛋白氨基酸组成成分营养均衡，黑布林李子果酒酒糟可以作为一种优良的酵母单细胞蛋白培养基成分来使用，利用其培养的单细胞蛋白总蛋白含量较高，可以为优良饲料添加剂的研发提供一定的支持，为今后进一步的系统精细研究提供了一定的科学依据。