黑果腺肋花楸果酒酿造工艺研究进展

鲁佳依，邓文忆，马 靖，黄婉曾，朱 丹，牛广财,3*

（1.黑龙江八一农垦大学 食品学院，黑龙江大庆 163319；2.黑龙江八一农垦大学 生命科学技术学院，黑龙江大庆 163319；3.黑龙江省农产品加工工程技术研究中心，黑龙江大庆 163319）

黑果腺肋花楸，学名Aronia melanocarpa（Michx.）Elliot，又名不老莓、野樱莓。原产于美洲东北部，在欧洲已经有100年以上的栽培历史，在俄罗斯、匈牙利、波兰等国家有大规模的栽培和加工利用。2018年，国家卫生健康委将黑果腺肋花楸果实正式列为新食品原料（2018年第10号）[1]。该果实中花色苷、黄酮类、花青素、多酚、奎宁酸、β-胡萝卜素等成分含量较高[2]，具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、抗炎症、抗肿瘤、降血糖等各种生理功能[3-4]。

近年来，黑果腺肋花楸果实的高营养价值和经济价值逐渐受到人们的关注，成为制作保健饮料和果酒的最佳原料之一。目前，其相关加工产品主要以黑果腺肋花楸果实提取物及其果汁为主，在市场上也有少量果酒销售。虽然将黑果腺肋花楸开发成果酒产品可以提高原料的附加值，但该果酒生产中的一些关键技术还有待进一步提升。本文从黑果腺肋花楸果酒发酵的原料酶解、发酵菌株、发酵与陈酿的工艺条件等方面进行综述，为该果酒的生产提供参考。

1 原料酶解

黑果腺肋花楸因富含纤维素和果胶等成分，在酿造果酒过程中存在出汁率低和花色苷等营养物质溶出不充分等问题。因此，在以黑果腺肋花楸果为原材料进行果酒发酵的过程中，应重点关注如何有效提高果实出汁率，并使其花色苷等有效成分尽可能溶出。酶解法一般是利用果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶等使果胶和纤维素分解，有效增强果肉细胞的通透性，提高其出汁率，释放其活性成分[5]。酶解工艺对黑果腺肋花楸出汁率和多酚类物质，如花色苷、原花青素的析出有很大影响。在果酒发酵的过程中，酶解工艺非常重要，若选用浸渍能力较强的复合酶还有利于后期果酒酿造中的澄清和护色。徐杰等[6]采用复合酶（果胶酶和纤维酶）对黑果腺肋花楸进行酶解，得到了黑果腺肋花楸果实酶解的最佳参数为果胶酶∶纤维素酶4∶5，温度45 ℃，时间3.5 h，加酶量0.06%。在此条件下，果汁中原花青素含量为（1 679.85±6.11）mg/100 g，花色苷含量为187.91 mg/100 g，果实出汁率为78.65%±1.05%。张廷秀[7]通过正交试验，优化黑果腺肋花楸果的酶解条件为果胶酶用量0.02%、纤维素酶量0.04%、温度45 ℃、时间90 min。该条件下出汁率为75.81%。

研究表明，酶解工艺和条件不同会影响黑果腺肋花楸果汁和果酒中的某些成分。例如，刘清玮等[8]研究不同pH值下蜗牛酶、纤维素酶和果胶酶对该果花色苷的影响，得出在pH值为6.8时的蜗牛酶处理条件下，矢车菊素-3-半乳糖苷提取率达47.77 mg·g-1，矢车菊素-3-葡萄糖苷提取率最高达4.05 mg·g-1，矢车菊素-3-阿拉伯糖苷的提取率最高达12.81 mg·g-1，总花色苷提取率达64.64 mg·g-1，均高于其他两组酶。徐贝贝等[9]用HPLC法研究纤维素酶、半纤维素酶和蜗牛酶处理对黑果腺肋花楸果酒发酵前后4种花色苷含量的影响。结果表明，半纤维素酶处理对提高该果酒中花色苷含量的效果最显著，半纤维素酶处理的矢车菊素-3-半乳糖苷浸出率最高，含量达520.48 mg·L-1；矢车菊素-3-葡萄糖苷含量达40.69 mg·L-1；矢车菊素-3-阿拉伯糖苷含量达157.71 mg·L-1；总花色苷含量达718.88 mg·L-1。

2 发酵菌株

不同发酵菌株酿酒对果酒的酒精度、生物活性物质含量以及香气物质含量会产生重要影响。目前，黑果腺肋花楸酒的发酵中，人们多使用葡萄酒活性干酵母进行单菌发酵，通过酿酒酵母将果实中的糖转化为酒精，并产生一些副产物，使果酒中生物活性物质和香气成分发生变化。高银璐[10]选择2323、KD、EC-1118 3种酵母菌进行发酵，结果显示，在初始糖度为20%、初始pH值为3.5、2323酵母添加量为0.06%的条件下，黑果腺肋花楸果酒的酒精度最高，为10.5%vol，果酒中总糖0.32%、总酸5.1 g·L-1、花色苷793.7 mg·L-1、单宁1.4 g·L-1，感官评分93分。魏春雨等[11]使用酿酒酵母F15、酿酒酵母BO213、酿酒酵母D254、酿酒酵母AC和酿酒酵母EC1118等5种不同酿酒酵母发酵黑果腺肋花楸果酒，结果表明，5种果酒的酒精度在10.8～12.0%vol，酿酒酵母F15发酵的黑果腺肋花楸果酒中总酚含量（3 836.72 mg·L-1）和总花青素含量（691.89 mg·L-1）最高，抗氧化能力最强。此外，魏春雨[12]在确定最佳酵母添加量的研究中，以酒精度和绿原酸含量为指标，发现酵母添加量为0.7 g·L-1时，酒精度达最高值，为11.6%vol，绿原酸含量也最高，为28.50 mg·L-1。

香气是评价果酒品质的重要指标之一，它与发酵原料和发酵菌株密切相关。魏春雨等[11]采用GC-MS对使用F15、BO213、D254、AC、EC1118 5株酿酒酵母发酵的黑果腺肋花楸酒进行香气成分分析，结果显示，这5种果酒中有77种挥发性成分，主要成分为乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异丁醇、异戊醇、苯甲醇和2,3-戊二酮。这5株酿酒酵母菌发酵果酒中香气成分的含量存在明显差异。其中，BO213酵母菌发酵的黑果腺肋花楸果酒的酯类成分（7 328.24 μg·L-1）含量最高，但醇类物质（671.58 μg·L-1）含量最低；酵母菌D254发酵的黑果腺肋花楸酒中醇类物质（7 374.37 μg·L-1）、醛类物质（1 655.24 μg·L-1）和萜烯类物质（128.12 μg·L-1）含量最高；酵母菌F15发酵的黑果腺肋花楸酒中香气物质数量最多，酮类物质（109.98 μg·L-1）和酸类物质（33.18 μg·L-1）含量最高。此外，2,4-二叔丁基苯酚在5株酵母发酵的黑果腺肋花楸酒中均被检出，但在酵母菌F15发酵的黑果腺肋花楸酒中含量最高（5.39 μg·L-1）。

3 发酵工艺

在黑果腺肋花楸酒发酵工艺条件方面，发酵菌株及其接种量、发酵温度、发酵时间、初始糖度等因素都对该酒品质和发酵特征有重要影响。杨婧娀等[13]在果酒活性干酵母用量0.8～1.0 g·L-1、温度20～23 ℃，保温发酵10～12 d、pH值在3.5～4.0条件下，得到黑果腺肋花楸果酒的酒精度为（12.0±1.0）%vol，含糖量8.0～10.0 g·L-1，总酸（以柠檬酸计）4.0～6.0 g·L-1，干浸出物≥15.0 g·L-1，挥发酸（以乙酸计）≤1.0 g·L-1。王鹏等[14]的研究表明，在含糖量为19%～26%时，黑果腺肋花楸果酒的酒精度在10%vol以上，在温度20 ℃、含糖量26.2%、初始pH值为4.0时，其酒精浓度大于12.2%vol，可以加工成高度果酒。刘建等[15]以大米和黑果腺肋花楸为原料，制作黑果腺肋花楸酒醪，选用酵母菌发酵，得到的最佳工艺条件为温度28 ℃，接种量0.8%，黑果腺肋花楸果汁添加量8.5%，发酵时间8 d，此条件下得到的黑果花楸酒醪酒精度为1.3%vol，多糖含量为30.12 g/100 mL，花色苷含量为16.40 mg/100 mL，此条件下的酒醪质地均一，口感柔和。

4 陈酿工艺

陈酿是果酒酿造的重要环节，陈酿过程中对果酒理化性质、感官品质有着重要的影响。陈酿时间一般在3～6个月以上，陈酿后的果酒口感润滑，色泽较好，能够较好地改善果酒的整体品质。果酒的陈酿受时间、温度、湿度以及容器等多种因素的影响。李欣宇等[16]比较了不锈钢桶、中国橡木桶和法国橡木桶等3种不同陈酿容器对黑果腺肋花揪陈酿果酒品质的影响。结果表明，随着陈酿时间的延长，3组样品的总酚和总花色苷含量不断降低，其中，总酚含量分别降低了14.53%、27.67%和25.89%；总花色苷含量分别降低了58%、71%和74%；陈酿时间和陈酿容器对黑果腺肋花楸酒的3种抗氧化能力（ABTS、FRAP、DPPH）均有影响，在陈酿270 d时3组样品ABTS自由基清除能力大小排序：不锈钢罐组＞法国橡木桶组＞中国橡木桶组。除传统陈酿方法外，还有一些新兴的人工物理催陈技术，如超声波催陈、超高压催陈、微波催陈以及红外催陈等方法，在葡萄酒、香蕉果酒、猕猴桃酒以及无花果酒中均有研究[17]，其主要原理是通过提供能量促进酒中各类物质的物化反应，从而加快果酒的成熟，缩短陈酿时间。

5 结论与展望

目前，国内黑果腺肋花楸果酒方面的研究较少，相关产品的研发还处于初级阶段，今后应加强对该果酒中生物活性成分种类及其含量的研究，在发酵菌株的选择、发酵工艺、陈酿工艺以及产品质量提升等方面创新。在黑果腺肋花楸果酒发酵工艺成熟的基础上，还可以进一步探讨与其他浆果混合发酵的可能性，开发出营养价值和风味口感俱佳的复合型果酒，为黑果腺肋花楸果酒的产业化发展提供研究基础。