胡淑涵,邢彩云,高双双,侍福梅
(聊城大学生命科学学院,山东 聊城 252000)
毛酸浆(Physalis pubescens L.),又名酸泡、挂金灯、菇娘果、菠萝果、锦灯笼等,为茄科酸浆属一年生草本植物。毛酸浆在我国栽培历史悠久,《中国植物志》中记载我国有5个种2个变种,主要栽培地在我国东北地区、南北均有野生资源分布[1-2]。
毛酸浆作为一种药食同源的特色资源植物[3],果实口感酸甜,还富含维生素C、β-胡萝卜素、多种矿质元素和17种氨基酸[4-5]。毛酸浆果实和宿萼中均含有黄酮[6-8]、多糖[9-11]等多种生物活性物质,具有抗氧化[12-13]、抗肿瘤[14]、抑制自由基[15-16]等生物活性功能。毛酸浆鲜果贮存及长距离运输易腐败受损[17-18],因此将毛酸浆加工为毛酸浆果酒[19-20]、果醋[21-22]等果饮可保留其丰富的营养及独特的果香。然而添加宿萼汁的毛酸浆果实发酵的果饮研究却鲜有报道,本研究在不添加糖在内的任何外源物质情况下,通过调整毛酸浆鲜果汁和宿萼汁配比进行发酵,探究毛酸浆的宿萼汁添加对毛酸浆鲜果发酵的影响,尝试最大程度上开发毛酸浆自身的功能活性,获得健康、营养、有风味的天然新饮品,以期为家庭制作简易健康营养饮品,进而为深入的资源研发、市场拓展提供理论参考。
毛酸浆带宿萼果实:市售。
果酒活性干酵母:湖北安琪酵母股份有限公司;芦丁标准品:北京索莱宝科技有限公司;次甲基蓝:天津市大茂化学试剂厂;酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、乙醇、亚硝酸钠:国药集团化学试剂有限公司;无水葡萄糖:天津市风船化学试剂科技有限公司;硝酸铝:天津市北辰方正试剂厂;氢氧化钠:西陇化工股份有限公司。以上化学试剂均为国产分析纯。
立式高压蒸汽灭菌锅(LDZM):上海申安医疗器械厂;酶标仪(Epoch 2):美国伯腾仪器有限公司;电热恒温培养箱(DHP-500):北京光明医疗仪器厂;电热鼓风干燥箱(DHG-9030):上海一恒科学仪器有限公司;榨汁机(MJ-WBL2521H):美的集团股份有限公司;电子天平(JA1203N):上海菁华科技仪器有限公司;酒精计:河北省武强县华鸥仪器仪表厂;台式离心机(TDL-5-A):上海安亭科学仪器厂。
1.3.1 毛酸浆发酵工艺流程
1.3.1.1 毛酸浆鲜果汁的制作
选取成熟饱满、无病虫害、无霉变的毛酸浆果实,清洗晾干,破碎机破碎至皮碎籽不碎程度。将榨好的果汁经两层纱布自然过滤,大烧杯收集榨好的果汁备用。
1.3.1.2 毛酸浆宿萼汁的制作
参照周应川[23]的方法稍作调整。浸泡:选择完整、无霉变的宿萼,清水洗涤晾晒后置于电热鼓风干燥箱烘干,将8 g酸浆宿萼加30℃温水800 mL,浸泡1 h,煮前补充200 mL水,保持水面高出宿萼平面1cm~2cm,煮沸前用武火(急火),煮沸后改为文火(慢火),头煎以沸腾开始计时,时间25 min。二煎(复煎,20 min):头煎过滤得到宿萼汁400 mL,重新加入温水400 mL,大约高出液面0.5 cm~1 cm,继续武火煎至沸腾后改为文火煎煮20 min即可,二煎得到宿萼汁180 mL,总计得到宿萼汁580 mL,将宿萼汁放在4℃的冰箱中冷却备用。
1.3.1.3 配比灌装
按毛酸浆鲜果汁∶宿萼汁不同体积配比进行灌装,以毛酸浆鲜果汁∶水=1∶1(体积比)、宿萼汁∶水=1∶1(体积比)作对照,分组为样品 1(浆∶水=1∶1,体积比)、样品2(浆∶萼=1∶1,体积比)、样品 3(浆∶萼=1∶3,体积比)、样品 4(浆∶萼=1∶5,体积比)、样品 5(萼∶水=1∶1,体积比)。灌装在经过杀菌处理的发酵瓶后封口,4℃冰箱中冷却。
1.3.1.4 接种发酵
采用液态发酵法,将活性干酵母加10倍水在30℃下活化30min,按千分之一的比例将活化的酵母接种到配比好的果饮中,置于电热恒温培养箱26℃发酵15 d。
1.3.2 毛酸浆发酵果饮感官评定
参照王文利等[24]感官评定标准表稍作修改,由评价小组(15人)对不同配比的果饮样品进行品尝,分别从口味、酒香、色泽和澄清度等方面进行感官鉴评赋分,赋分值总分为100分,得分中去掉一个最高分和一个最低分,取其平均值作为对应产品的最终得分。评分标准见表1。
表1 评分标准Table 1 Evaluation standard
1.3.3 毛酸浆发酵果饮残还原糖含量的测定
采用直接滴定法测定毛酸浆发酵果饮中残还原糖含量,参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[25],计算公式如下。
式中:V0为费林试剂标定中消耗的标准葡萄糖溶液的体积,mL;V为试样测定中消耗标准葡萄糖溶液的体积,mL;2.00为试样用量,mL;c为标准葡萄糖溶液浓度,g/mL。
1.3.4 毛酸浆发酵果饮总黄酮含量的测定
采用分光光度法对毛酸浆果饮总黄酮含量进行测定,试验使用酶标仪对吸光值进行测定。
1.3.4.1 标准曲线的绘制
1)制备芦丁标准液:将芦丁标准品于烘箱中115℃烘干至恒重,准确称取0.100g芦丁标准品,加稀释为60%的无水乙醇60 mL超声溶解,容量瓶定容至100 mL,得浓度为l mg/mL的芦丁标准液。
2)绘制芦丁标准曲线:取0.05 mL芦丁标准液于EP 管中,加入 0.95 mL 乙醇稀释;取 0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mL芦丁样品置于EP管中,分别加入0.09、0.08、0.06、0.04、0.02、0 mL 乙醇,依次加入 5%亚硝酸钠溶液0.1 mL混匀,静置5 min;5%硝酸铝溶液0.1 mL,混匀,静置 5 min;4%氢氧化钠溶液 0.5 mL,混匀,静置10 min,用酶标仪测定510 nm波长下的吸光值,以芦丁质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线。
1.3.4.2 样品总黄酮含量的测定
取不同浓度配比果饮样品上清液0.1mL于EP管中,依次加入5%亚硝酸钠溶液0.1 mL,混匀,静置5 min;5%硝酸铝溶液0.1 mL,混匀,静置5 min;4%氢氧化钠溶液0.5 mL,混匀,静置10 min,为排除样品本身颜色对吸光值的影响,空白对照同上操作,后加入双蒸水0.5 mL,混匀,静置10 min,试验组则加入4%氢氧化钠溶液0.5 mL,混匀,静置10 min,放入酶标仪,510 nm波长下测定吸光值,由于试验组吸光值受色素影响,故将试验组吸光值减去空白组吸光值,取多组平均值,得到每个浓度配比果饮最终的吸光值。
1.3.5 毛酸浆发酵果饮酒精度测定
采用酒精计法对毛酸浆果饮酒精度进行测定。将待测果饮盛入玻璃量筒,测量范围0%vol~30%vol规格的酒精计、0℃~100℃规格温度计擦净均竖立于玻璃量筒中,静置5 min后,正确读取酒精计示值和温度计示值,依据换算表读数规则查表,得出果饮中酒精的实际浓度。
每组样品测定3次,所得数据均使用Excel 2016进行数据分析。
不同配比毛酸浆发酵果饮感官评分结果见图1。
图1 不同样品发酵果饮的感官评分Fig.1 Sensory scores of fermented fruit drinks with different samples
口味、酒香、色泽和澄清度是发酵果饮品质的重要评价指标。由图1可知,添加毛酸浆鲜果汁的4组发酵样品有明显的酒香气味,未添加毛酸浆鲜果汁的样品5则缺乏独特香气;口味和色泽评分显示,毛酸浆的宿萼汁添加对这两项评分影响较小;澄清度评分显示,宿萼汁添加可以明显提高发酵果饮的澄清亮泽;综合评定结果表明,毛酸浆果饮发酵后口味、酒香、色泽、澄清度等方面综合评分均及格,可见认可度较高。与样品1相比,样品2的综合评分较高,为80分,而样品3的综合评分次之,均高于样品1。
综上,说明毛酸浆鲜果汁赋予饮品特有的果香、醇厚的酒香;一定量宿萼汁添加不仅有益于健康,还可提高饮品的口感和外观,推荐添加量在浆∶萼体积比1∶1 和 1∶3 之间酌情调整。
果饮在发酵过程中,酵母需要利用一些营养物质如葡萄糖等来代谢产生乙醇,这会导致其糖度降低。因此可以通过发酵来生产低糖的毛酸浆果饮。本文采用直接滴定法测定毛酸浆发酵果饮中残还原糖含量,结果见图2。
图2 发酵前、后残还原糖含量分析Fig.2 Analysis of residual reducing sugar content before and after fermentation
由图2可知,与无宿萼汁[2]添加的样品1相比,添加宿萼汁的样品3、4、5发酵前残还原糖含量明显少,发酵后的所有测试样品中残还原糖含量均下降至较低水平;而样品2发酵前还原糖含量最高,下降幅度最明显[3];样品3次之。表明发酵能够明显降低毛酸浆的还原糖含量,且添加宿萼汁并不会干扰到发酵过程对降糖度的影响。
2.3.1 芦丁标准曲线的绘制
根据不同浓度的芦丁在最佳条件下测定510 nm处的吸光值,以芦丁质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光值A为纵坐标,绘制芦丁标准曲线见图3,回归方程为y=0.486 3x+0.033,R2=0.999 5。
图3 芦丁标准曲线Fig.3 Rutin standard curve
2.3.2 总黄酮含量变化
黄酮类化合物是毛酸浆中报道最多的一类功效组分,所以选择分析发酵果饮总黄酮含量变化。结合回归方程和样品吸光值计算总黄酮含量,结果见图4。
图4 发酵前、后总黄酮含量分析Fig.4 Analysis of total flavonoids content before and after fermentation
由图4可知,样品1~样品4果饮发酵后的总黄酮含量较发酵前均有升高,总黄酮含量的升高量排序为样品2>样品1>样品3>样品4。样品5吸光值较低,不能准确得出总黄酮含量。发酵后吸光值下降的原因:一方面总黄酮含量太低,已达酶标仪准确测定的最低下限,测量结果不具有参考性;另一方面发酵会使得毛酸浆宿萼中总黄酮含量适当下降。
果饮酒精度测定结果见表2。
表2 果饮酒精度测定结果Table 2 Results of determination of alcohol concentration of fruit drinks
由表2可知,5组毛酸浆果饮发酵后酒精度均处于较低水平,相对最高的果饮样品3,酒精度含量也仅达0.4%vol,其余3组更低,样品5只添加宿萼汁的发酵果饮酒精度接近0,这与图1感官评定结果只添加毛酸浆鲜果汁的发酵饮品才有明显的酒香一致。综上,毛酸浆发酵果饮酒精度极低,浆∶萼体积比1∶3最高,酒精度为0.4%vol;浆∶萼体积比为1∶1的酒精度低于0.2%vol,适用人群广泛。
结果表明,最佳浆∶萼体积比为1∶1,此配比下的混合发酵果饮还原糖含量为0.126 g/100 mL、总黄酮增量为0.088 mg/mL、酒精度为0.2%vol,此条件下的混合发酵果饮酒香纯正醇厚、协调优雅、口感细腻、甜度适宜、色泽金黄。未来进一步分析添加宿萼的毛酸浆混合发酵果饮的具体功效,有望获得健康营养的天然特色风味饮品,还可解决鲜果贮存及长距离运输易腐败受损的问题,进而为我国历史悠久且具有药食同源特色的资源植物产品研发拓展思路。