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浸泡型和发酵型杨梅酒酿造技术研究进展

2023-01-05周超超高毕远陈竹韵汪国云唐征海沈月芹高中山

农产品加工 2022年22期
关键词:果酒色泽花色

周超超,高毕远,陈竹韵,汪国云,唐征海,沈月芹,高中山

(1.余姚市农业技术推广服务总站,浙江余姚 315400;2.杭州艾乐吉生物科技有限公司,浙江杭州 310031;3.浙江大学果树科学研究所,浙江杭州 310058;4.宁波市天馈生物科技有限公司,浙江余姚 315400)

0 引言

杨梅(Morella rubra)是我国传统特色水果,果实酸甜、香气怡人、营养健康。“荸荠”和“东魁”是当前全国种植最广泛的杨梅品种。杨梅果肉含丰富的维生素、矿物质、蛋白质、多酚及17 种氨基酸,最近有研究发现杨梅果实氨基酸含量较高,特别是γ -氨基丁酸[1]。杨梅果实中铁、磷、钙也较为丰富[2]。

目前,杨梅以鲜销为主,然而杨梅产业正在遭遇发展瓶颈。近年来,因消费者对品质(果实大小,新鲜度和口味)要求提高,一些中下等杨梅果品滞销;加上杨梅无果皮不耐贮存、采后呼吸作用旺盛等因素,每年都有相当数量的残次果或销售积压的鲜果因损耗腐败而浪费,严重制约产业的可持续健康发展。将杨梅鲜果加工制成杨梅酒,不仅有效减少杨梅损耗,挽回损失,而且因杨梅酒保留鲜果中的主要营养成分,具有较高的营养和保健功效,经济价值提高。国家大力推广“以果换粮”酿酒,果酒的关注度及市场需求逐年升高,新的酿造技术不断发展。围绕杨梅酒酿造技术、香气分析、杨梅酒贮藏期色泽变化及发展现状进行综述,以期为今后杨梅酒酿制工艺发展和品质提升提供参考依据。

1 杨梅酒简介

1.1 杨梅酒的分类

杨梅酒经过多年发展,根据酿造方式,目前主要分为浸泡型杨梅酒和发酵型杨梅酒。

1.1.1 浸泡型杨梅酒

浸泡型杨梅中酒是将新鲜杨梅浸泡在灌装高度白酒(多为米酒)制成,我国浸泡型杨梅酒的酿造最早可追溯到元朝末年。如今,人们也会把多余的杨梅泡酒。杨梅果实和高度白酒混泡,经过贮藏,杨梅果汁水与酒中酒精相互渗透,浸泡完成的杨梅酒和果实均可食用。浸泡型杨梅酒一般遵循国标GB/T 27588—2011(露酒)。浸泡型杨梅酒具有抑菌性,因为杨梅中富含琥珀酸[3]。

1.1.2 发酵型杨梅酒

发酵型杨梅酒是以杨梅鲜果为原料,经机械破碎、压榨取汁、糖酸调整、发酵、降酸、澄清或过滤、杀菌、陈酿等工艺制作而成。发酵型杨梅酒多遵循国标GB 2758—2012(发酵酒及其配制酒)。杨梅酒酿造工艺按照陈酿前的发酵次数分为两类:一类是一次发酵,一类是二次发酵。

根据生产实践并参考侍崇娟等人[4]、邢建荣等人[5]和李彦坡等人[6]的工艺流程:

发酵型杨梅酒含有丰富的营养。在发酵过程中,鲜果中的维生素、矿物质、氨基酸和多酚等营养成分得到了较大程度的保留,且经过发酵后会产生各种醇类、酯类、有机酸等物质。发酵型杨梅酒含有14 种氨基酸,且有6 种为人体必需氨基酸[5],而且,发酵型杨梅酒具有良好的清除自由基和抗氧化能力,对降血压、抗肿瘤、增强免疫力有一定功效[7]。

1.1.3 其他杨梅果酒

杨梅露酒是在浸泡型杨梅酒、发酵型杨梅酒的基础上,加入辅料或食品添加剂混合而成的果酒,遵循国标GB/T 27588—2011(露酒)。杨万林[8]将浸泡杨梅酒与香精、白酒、水、甜味剂、防腐剂等调配后,经过澄清、过滤、灭菌等工序,制得杨梅露酒。蒸馏型杨梅酒、无醇杨梅酒也是未来发展的方向。蒸馏型杨梅酒是在发酵型杨梅酒基础上增加蒸馏环节,提高产品中的酒精度陈酿而成,呈香以醇香为主,同时具有杨梅固有的天然果香,遵循国标GB 2757—2012(蒸馏酒及其配制酒)。蒸馏果酒技术已经在苹果、橘子、桑葚等水果中得到应用[9],但关于杨梅蒸馏酒的研发和报道较少。另外,也可以通过选用合适的酵母发酵杨梅汁和脱水杨梅渣,制作成无醇杨梅酒(酒精度0.5%)[10]。

2 杨梅酒酿造技术研究进展

2.1 酿造菌种筛选

杨梅发酵制酒的菌种是决定杨梅酒品质的关键因素之一,其直接影响产品的口感、色泽和风味。酒精发酵需要酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和非酿酒酵母(non-Saccharomyces),其中非酿酒酵母的代谢物可改善酒体口感、风味和香气,两者共同作用还能提高杨梅酒的质量[11]。杨梅酒酿制选用的酵母一般有2 种来源:一种从杨梅果园或杨梅汁中分离筛选出,一种选用现有的果酒干酵母进行活化。

杜晶等人[12]从杨梅果园及杨梅自然发酵醪中分离到克鲁弗毕赤酵母(Pichia kluyveri)、有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。其中,克鲁索毕赤酵母和库德里阿兹威氏毕赤酵母具有浓郁果香味,色泽较好;克鲁弗毕赤酵母和有孢汉逊酵母都具有降酸能力;酿酒酵母发酵能力最优。阳秀莲等人[13]从杨梅鲜果、杨梅叶以及杨梅果园中筛选分离出酿酒酵母、仙人掌有孢汉逊酵母(Hanseniaspora opuntiae)和有孢汉逊酵母(Hanseniaspora pseudoquilliermondii),其中酿酒酵母具有较强发酵性能和酒精耐受力,仙人掌有孢汉逊酵母和有孢汉逊酵母具有较好的产香能力。谢建华等人[14]从优质自然发酵杨梅汁中分离筛选到一株酵母Y-9,该酵母菌形态学鉴定、生理生化等试验的结果显示,杨梅酒中的酵母菌为郎比可酒香酵母(Brettanomyces lambicus)。

2.2 加工工艺优化

传统的杨梅果实泡酒工艺简单,产品质量主要取决于新鲜果实的品种类型、浸泡时间等。浸泡型杨梅酒色泽由浸泡杨梅的品种决定,颜色越深的杨梅浸泡出的杨梅酒色泽越深。浸泡时间对浸泡型杨梅酒的品质有较大影响。浸泡1 个月的杨梅酒品质最好,多酚含量最高;浸泡3 个月的杨梅酒色度、色调、透光度整体最好[15]。杨梅果实在浸泡前的热处理也会增加杨梅酒的花色苷保存率,进而提高杨梅酒的品质[16]。

杨梅果实发酵制酒中,果实初始含糖量、酵母的选择、酵母接种量、发酵pH 值、发酵时间、发酵温度对杨梅酒的品质(包括酒精度、色泽)均会产生较大的影响。杨梅酒色泽的深浅,则主要由花色苷含量决定。

发酵初始含糖量对酒精度有重要影响。糖度升高,酒精度则升高,花色苷含量上升;但过高的糖度会抑制酵母的活性,同时降低花色苷的稳定性。酵母性能的优劣对酒的品质有直接影响。酵母接种量加大,会加快酒精的生成速度;但当酵母添加量过高时,会加快酵母老化速度,并降低花色苷含量(因为酵母会吸收一部分花色苷),同时增加酒中的酵母味,因此需确保合适的接种量。发酵时间长短是建立酵母与果酒中糖度平衡的关键因子,当发酵果酒中残余糖度不足以满足酵母代谢时,发酵速度将明显减缓。发酵pH 值会影响酵母的活性与花色苷的稳定性。在微酸的条件下,果酒酵母最宜生长繁殖以获得更高的酒精度,然而因花色苷在低pH 值下稳定,故还需根据果酒的品质来确定最适宜的pH值。发酵温度会影响生物酶和酵母的活性,温度偏高会钝化生物酶,同时降低酵母的活性,高温同样也会使得花色苷分解,成品风味变差,因此需要合适的发酵温度[17-18,6]。

选用不同酵母酿造杨梅酒的最佳工艺见表1。

表1 选用不同酵母酿造杨梅酒的最佳工艺

由表1 可知,活性果酒干酵母发酵所得杨梅酒酒精度为9%~12.8%。因为杨梅汁较酸,自然筛选得到的酿酒酵母耐酸性较好,可耐受的pH 值最低为2.5[14]。从产酒量对比,自然分离筛选的酵母发酵的杨梅酒同样可以达到10%~13.4%的酒精度。从杨梅酒色泽和香气对比,活性果酒干酵母发酵出的杨梅酒具有果香和酒香[17],自然筛选所得酵母发酵出的杨梅酒风味较好[6]。因为活性果酒酵母可以耐受更高酒精度,因此可以结合产香酵母一同发酵,改善杨梅酒的口感和香气。张文文等人[21]用东方伊萨酵母(Issatchenkio orientalis)和酿酒酵母混菌发酵杨梅酒,前者为杨梅酒增加了果香,且混菌发酵缩短了主发酵时间,降低了酿酒酵母产生的涩味。

2.3 芳香物质变化

香气物质对于杨梅酒的风味至关重要。目前普遍使用气相色谱-质谱分析主要挥发性成分组成,而对于关键香气鉴定的主要有效方法可用气相色谱-嗅觉检测技术(Gaschromatogragphy-olfactometry,GCO)和香气活性值法(Odor activity value,OAV)[22]。

发酵型杨梅酒中的香气物质主要由果实自身保留的香气成分、发酵过程中产生的次级代谢物(发酵香味)和陈酿阶段形成的香气成分混合而成。杨梅品种不同、酿制工艺不同或选用菌种不同,杨梅酒所含的香气成分是不同的。现有研究表明,发酵型杨梅酒中的香气成分以醇类、酯类为主,含有苯乙醇、十六酸乙酯、癸酸乙酯等呈香物质[23],表现为玫瑰花香、果香和葡萄香。经发酵的杨梅酒样品,其酯类物质明显增多,其中辛酸乙酯(11.12%)、癸酸乙酯(11.91%)、乙酸乙酯(4.85%)和月桂酸乙酯(2.7%)也是杨梅酒果香的主要呈味物质[24]。此外,发酵选用的杨梅品种也会影响杨梅酒的香气组成。曹玉玺[25]对比了东魁、荸荠、丁岙和晚稻品种发酵的杨梅酒,发现荸荠种杨梅酒中的酯类化合物含量最高(总计25.713 mg/L),且醇类与烯萜类化合物含量均高于其他3 个品种发酵的杨梅果酒。菌种的选择也会影响杨梅酒的香气。屠梦婷等人[23]通过对使用酵母D254、71B 这2 种果酒酵母发酵的杨梅酒香气成分对比,发现前者相比后者含有苯乙醇、十六酸乙酯和癸酸乙酯等这些具有特殊香气的物质。

浸泡型杨梅酒缺少发酵工艺,呈香物质较少。何平等人[26]使用液-液萃取法萃取浸泡型杨梅烧酒中的香气成分,并用气相色谱-质谱联用检测,发现主要香气成分以酸类为主。而对于其他杨梅酒类型如无醇杨梅果酒,有研究发现其主要香气成分为31.22%的烯萜类化合物、30.31%的酯类和19.39%的高级醇类[11]。

石竹烯是杨梅果实中的特征香气,它的保存有助于突出杨梅酒的杨梅风味。发酵型杨梅酒香气中的石竹烯含量相对较低,可能酿造工艺中的灭菌、发酵导致了石竹烯的耗散。选用特定菌种可以提高发酵型杨梅酒中石竹烯的含量[23],如何增加石竹烯的保留值得进一步研究。相比之下,无醇杨梅酒对于石竹烯类化合物保留得更好,可以保留杨梅汁中76.33%的石竹烯类化合物,表现为酒体杨梅风味浓郁[10]。

2.4 杨梅酒贮藏期间的色泽变化及护色方法

杨梅酒在常温贮藏中会发生色泽变化,影响产品外观。花色苷(Anthocyanins)是杨梅酒中的主要呈色物质。发酵型杨梅酒中花色苷的降解符合一级动力学模型,且花色苷的降解和聚合色素(Polymeric pigments,PP)的生成是贮藏期间杨梅酒色泽变化的主要原因[27]。

2.4.1 添加有机酸

有机酸的添加可以改善杨梅酒贮藏期间的色泽。曹玉玺等人[28]发现,单宁酸、阿魏酸、芥子酸均可显著增强杨梅酒贮藏期间色泽稳定性,其中芥子酸护色效果较好。张正伟[29]发现发酵前和发酵后杨梅酒添加的没食子酸、阿魏酸和单宁酸对花色苷均有明显的辅色作用。夏其乐等人[30]对比多种有机酸对杨梅露酒护色效果发现,其中对羟基苯甲酸效果最好,色泽保存率可达83.22%。聂荣等人[31]发现,浸泡杨梅酒在pH 值<3.0 时,花色苷较稳定;柠檬酸能降低杨梅酒pH 值,使花色苷在浸泡型杨梅酒中稳定。

由于花色苷的测定方法不同,杨梅酒中花色苷在添加酸性物质后的稳定性尚无定论。聂荣等人[31]用pH 示差法测定花色苷含量发现,柠檬酸可使花色苷在浸泡型杨梅酒中稳定;而张正伟[29]通过高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)测定杨梅酒体系中的矢车菊素-3 -葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-glucoside,C3G)并计算半衰期发现,矢车菊素-3 -葡萄糖苷在没食子酸、阿魏酸和单宁酸的加入后半衰期变短,说明稳定性降低。由于HPLC 的准确度高于pH 值示差法,且杨梅酒中的花色苷95%来自C3G[32],酸性物质可能降低了杨梅酒中花色苷的稳定性,但对杨梅酒的色泽有护色作用。因此,添加有机酸能改善杨梅酒色泽的机理有待进一步研究。

2.4.2 充氮包装、低温、避光

Zhang Z 等人[33]发现,包装氧会加速杨梅酒颜色劣变,以及花色苷的降解,同时增加乙醛和聚合色素的含量,因此充氮包装是一种控制杨梅酒颜色劣变的可行性方法。聂荣等人[31]发现,在避光环境下,浸泡型杨梅酒中的花色苷降解速率较慢,在光照下容易分解;浸泡型杨梅酒中的花色苷在60 ℃高温时,降解速率快,在4 ℃低温时稳定,所以可以采用低温避光的方式缓解杨梅酒的色泽劣变。

3 杨梅酒发展现状

杨梅酒属于果酒中的分支。数据显示,我国果酒人均消费量仅为1.0~1.5 L,以葡萄酒为主。虽然学者很早开始研究杨梅酒,然而杨梅酒并未获得和葡萄酒同等的关注度。根据国家统计局数据,2020 年我国水果总产量28 692.4 万t[34],人均水果产量203.2 kg,水果产量远远大于需求。近年来,我国逐渐开始重视果酒产业,综合开发利用水果资源,提倡以果换粮,在行业“十五”规划及2015 年规划的指导思想也提出“重点发展水果发酵酒和水果蒸馏酒,利用水果蒸馏酒代替一部分粮食白酒”[35]。近年来,国内电商平台逐渐出现了一些杨梅酒品牌,大致分为露酒(其中包括浸泡型杨梅酒)、发酵酒或发酵酒的配制酒。

我国主要杨梅酒品牌见表2。

表2 我国主要杨梅酒品牌

杨梅酒除传统浸泡型外,加工工艺仍未成熟。杨梅发酵酒在生产上存在的主要问题是,酒品质量安全不过关、产酒率低、酒质不稳。杨梅在发酵过程中易发生腐败,致有害物质生成,影响酒品质量安全。因此,生产上通过添加二氧化硫来控制杨梅的氧化变质,但二氧化硫的存在不仅影响质量,而且也危害人体健康,找到一种天然、高效,无毒既能起到抗氧化作用又能起到抗菌作用的物质[36],解决杨梅在发酵过程中的腐败变质问题,是保证杨梅酒产业健康发展的核心关键。杨梅发酵制酒的加工杨梅多为次级果,初始含糖量低,故在生产上会通过添加糖类以提高产酒量,添加量在15%~30%。普通酵母菌受乙醇耐受性影响,生产上发酵只能产生9%~11%乙醇。

4 结语

杨梅酒由新鲜杨梅酿制而成,保留了杨梅果实中的丰富营养,同时具有独特的香气。随着消费者对果酒的偏好和国家政策的支持,新鲜杨梅在鲜销不畅时选择酿制成酒,不仅能够合理利用资源,还能提高产品附加值,带动杨梅产业良性发展。研究人员在杨梅酒酿制过程中的菌种筛选、工艺优化、香气物质分析及杨梅酒贮藏护色等方面做了大量研究并取得一定成果,为杨梅酿酒提供技术支持。

目前,杨梅酒工艺标准尚为空白,导致市面上杨梅酒品质参差不齐,影响杨梅酒产业的发展。制定一个具权威性的杨梅酒标准化生产技术规程,规范杨梅酒生产,使酒品达到共性上的统一,显得十分重要和迫切。市场上也尚无杨梅酒酿造专用的酵母菌种,所以对于杨梅酒酿制专用菌种的筛选和优化也有待进一步研究。此外,选育适合酿酒加工用途的杨梅品种是新课题。

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