論脈沖電場輔助浸提對紅棗酒品質(zhì)影響范文

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摘要：采用脈沖電場（PEF）對紅棗進行了輔助浸提，研究了不同脈沖處理次數(shù)對浸提液基本參數(shù)的影響，及采用這些浸提液進行發(fā)酵后紅棗酒品質(zhì)的變化情況。結(jié)果顯示，PEF輔助浸提與常規(guī)浸提相比，能顯著提高紅棗浸提液中總糖、總酸和可溶性固形物的含量。采用PEF輔助浸提的浸提液進行發(fā)酵所得成品酒中總酸、總酚含量增加明顯，且甲醇含量顯著降低。研究結(jié)果表明PEF在高品質(zhì)紅棗酒加工中的應用前景非常廣闊。

關(guān)鍵詞：脈沖電場（PEF）；紅棗酒；總酚；甲醇

紅棗香氣濃郁，是一種具有很高的營養(yǎng)和藥用價值的果品[1-4]，由于其產(chǎn)量大，單一的鮮銷模式難以解決產(chǎn)量大的難題，以紅棗為原料釀造紅棗果酒，可以大大提高其附加值。目前市場上紅棗酒生產(chǎn)工藝，主要是采用紅棗浸提液發(fā)酵和紅棗果泥加水固體發(fā)酵兩種方式。由于紅棗原料本身較干的原因，普通熱水浸提并不能充分提取紅棗中的風味成分和活性成分。而采用果泥固體發(fā)酵時，由于果泥中果膠含量較高，又很容易造成紅棗酒甲醇含量超標[5-7]。因此迫切需要一種新工藝來提高紅棗酒的品質(zhì)。脈沖電場（PEF）是一種新型非熱加工技術(shù)，高壓脈沖電場對兩個電極之間的物料施加高強度的短時電場脈沖，誘導形成跨細胞膜電位差異，當電勢差達到臨界值時，膜發(fā)生局部電擊穿，使細胞滲透性增加[8-10]。利用這個原理，脈沖電場廣泛應用于植物活性成分提取[11-14]。本研究采用高壓脈沖電場輔助浸提工藝提取的紅棗浸提液進行發(fā)酵，探究了此工藝對紅棗酒品質(zhì)的影響，為開發(fā)紅棗酒生產(chǎn)新工藝提供了指導。

1材料與方法

1.1材料與儀器成熟新疆若羌紅棗，采購自新疆，4℃保存；安琪酵母BV818，安琪酵母有限公司；果膠酶，北京鴻賽科公司；鹽酸、葡萄糖、次甲基藍、五水硫酸銅、四水合酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、福林酚試劑、碳酸鈉、DNS顯色劑、沒食子酸均為分析純，購于阿拉丁試劑有限公司。脈沖電場處理設(shè)備，廣州心安食品有限公司；糖度儀，日本愛拓科學儀器有限公司；酸度計，上海儀電科學儀器股份有限公司；UV-1800紫外分光光度計，日本島津儀器有限公司；PAL-34S酒精度儀，日本愛拓株式會社；氣相色譜儀7820A，色譜柱HP-5，美國安捷倫公司。

1.2實驗方法1.2.1發(fā)酵工藝流程選取市售干制成熟新疆若羌紅棗，挑選形狀一致、大小完整的紅棗，剔除發(fā)生霉變、破損以及未成熟棗粒，用純凈水洗凈表面的臟污和雜物，風干表面水分，待用。沖洗干凈的紅棗放入高壓滅菌鍋加水高壓蒸制，蒸制溫度110~125℃，0.1MPa燜制10min后，減壓至常壓狀態(tài)，加0.5倍紅棗質(zhì)量的水打漿成泥糊。以亞硫酸形式添加60mg/L二氧化硫。在高壓脈沖提取設(shè)備反應室中放入紅棗泥，電場強度E=1.5kV/cm，脈沖寬度10μs，脈沖頻率0.1kHz，處理時間2min，PEF處理棗泥10次、30次、50次、70次以及未經(jīng)處理的空白對照組。發(fā)酵瓶滅菌處理后，在6個2.5L的發(fā)酵瓶中，分別加入PEF處理0次、10次、30次、50次、70次的棗汁，料液量約80%，加白砂糖將棗汁總糖調(diào)整至220g/L，加入酒石酸調(diào)整總酸至5.0g/L，添加安琪釀酒酵母200ppm,果膠酶100ppm，攪拌均勻后，用保鮮膜覆蓋瓶口，并在保鮮膜上扎適量小孔，置于20℃培養(yǎng)箱內(nèi)控溫發(fā)酵。將膨潤土與20倍體積的純凈水在45℃水浴中活化4h，每30min用無菌玻璃棒攪拌一次，直至活化液呈彈性膠狀，倒入酒體中，4℃靜置10d,虹吸上清液進一步離心分離，轉(zhuǎn)速2500r/min，處理時間3~5min，離心溫度10~15℃，清酒依次采用0.4μm、0.22μm的有機濾膜除菌后得澄清棗酒。1.2.2紅棗酒紅棗汁基本質(zhì)量參數(shù)測定紅棗汁、紅棗酒總糖、總酸、可溶性固形物、透光率、酒精度等參數(shù)按照國標GB/T15038—2006進行測定。1.2.3總酚含量測定總酚含量以沒食子酸為標準品，采用福林酚法進行測定，具體參照李堅等[15]的方法。1.2.4甲醇含量測定甲醇含量采用頂空氣相色譜法進行檢測。用移液槍吸取5mL待測酒樣放入自動進樣瓶，稱取2.00gNaCl加入進裝有酒樣的自動進樣瓶中后封口。搖晃10min，讓NaCl與酒樣混勻。色譜檢測條件：采取頂空進樣。進樣口溫度：230℃；檢測器溫度：250℃；升溫程序：初始溫度40℃，保持10min，每分鐘升溫10℃，升溫到210℃；分流比：10:1；空氣流量：400mL/min；尾吹氣流量：25mL/min；氫氣燃氣流量：30mL/min；色譜柱：HP-5氣相色譜柱（30m×25mm×25μm）。1.2.5數(shù)據(jù)分析利用SPSS19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計方差分析（p＜0.05），每個樣品做三次平行。

2結(jié)果與分析

2.1PEF對紅棗汁基本理化參數(shù)的影響由表1可知，經(jīng)過不同次數(shù)的脈沖電場作用之后不同組別指標測量值之間存在顯著性差異，隨著PEF處理次數(shù)的增加，可溶性固形物、總糖以及總酸的含量分別由23.9%、239.0g/L、3.75g/L增加至25.6%、256.0g/L、3.75g/L,透光率由85.6%下降至82.8%。表明紅棗棗泥在PEF的作用下，細胞被打破，內(nèi)容物包括糖分和有機酸等成分外溢進入浸提液中，隨著電擊次數(shù)的增加，這些物質(zhì)的含量也增大。透光率值下降進一步說明了棗汁中的物質(zhì)成分含量增加，導致澄清度降低，從而測得的透光率下降。當脈沖電場處理次數(shù)達到50次時，絕大多數(shù)總糖已經(jīng)溶解進了汁液中。繼續(xù)增加脈沖電場處理次數(shù)，總糖增加量僅1.0g/L，含量增加不明顯，因此最佳處理次數(shù)為50次左右。由于經(jīng)過脈沖電場處理之后，使得果肉內(nèi)容物充分釋放出來，增加酒的營養(yǎng)物質(zhì)成分和含量，進一步提高營養(yǎng)價值。

2.2不同浸提液發(fā)酵紅棗酒的基本理化參數(shù)由表2可知，不同紅棗果酒的總糖含量無顯著性差異。不同紅棗果酒的干浸出物含量均在25～30g/L之間，均滿足我國輕工行業(yè)QB/T1980—94制定的果酒干浸出物標準含量≥15g/L，干浸出物含量實驗組與空白組存在顯著性變化，且含量均高于空白組的含量25.60g/L，隨著脈沖電場作用次數(shù)的增加，干浸出物含量也會增加，當PEF作用次數(shù)達到50次和70次時，含量不再變化，分別為28.16g/L、28.08g/L，根據(jù)顯著性分析結(jié)果顯示，兩者無顯著性差異。酒精度在實驗組與空白組之間存在明顯差異，且隨著脈沖電場次數(shù)的增加，酒精度從空白組的10.4%vol開始增加，當達到50次時不再繼續(xù)增加，最終達到最大值10.8%vol，由顯著性分析PEF作用50次與70次對酒精度高低無顯著性影響；實驗組與空白組的揮發(fā)酸含量存在顯著性差異，PEF10次、30次和70次組的紅棗酒揮發(fā)酸含量均高于空白組的0.66g/L，PEF作用50次的紅棗酒揮發(fā)酸含量最低，為0.53g/L。實驗組與空白組的總酸含量存在顯著性差異，且均高于空白組含量6.56g/L。

2.3不同浸提液發(fā)酵紅棗酒的總酚含量由圖1可知，經(jīng)過PEF處理后的紅棗清酒中總酚含量依次為14.17g/L、13.04g/L、10.64g/L、11.14g/L均高于空白組9.77g/L，空白組總酚含量很低，表明紅棗中總酚類在脈沖電場的作用下，得到釋放，進入到浸提液中。根據(jù)圖中總酚含量變化趨勢隨PEF處理次數(shù)的關(guān)系可以看出，當采用PEF處理10次的浸提液進行發(fā)酵時，得到的紅棗酒成品中總酚含量最高。使用脈沖電場輔助浸提提取的提取液進行發(fā)酵能提高成品酒中總酚的含量，從而進一步提高紅棗果酒的保健功效。

2.4不同浸提液發(fā)酵紅棗酒的甲醇含量由圖2結(jié)果可知，實驗組和空白組的紅棗果酒中甲醇含量均存在顯著性差異，實驗組的甲醇含量隨著PEF作用次數(shù)的增加，依次為415.013mg/L、391.023mg/L、349.045mg/L、336.945mg/L，均低于空白組的含量486.112mg/L，最大減少量可達149.167mg/L，說明PEF作用可以有效降低紅棗發(fā)酵果酒中甲醇的含量，且隨著脈沖處理次數(shù)的增加，甲醇含量顯著降低，有效提高了紅棗果酒的安全性。

3結(jié)論

脈沖電場輔助浸提紅棗，能顯著增加紅棗浸提液中總糖、總酸及可溶性固形物的含量。采用高壓脈沖電場輔助浸提的浸提液為原料進行發(fā)酵所得成品酒中總酚含量和干浸出物含量明顯高于空白組，且甲醇含量隨著脈沖次數(shù)的增加而顯著下降，最大減少量可達149.167mg/L。綜上所述，脈沖電場輔助浸提工藝的應用顯著提高了紅棗酒的品質(zhì)及安全性，值得進一步研究。

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作者：李堅 孟君 曾新安 李曉娟 單位：華南理工大學食品科學與工程學院