王 燕,劉 娟
(樂山師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,四川 樂山 614004)
獼猴桃被譽(yù)為維生素C之王,鮮果及其深加工產(chǎn)品都深受國內(nèi)外消費(fèi)者青睞[1]。隨著人工獼猴桃栽培技術(shù)的成熟與發(fā)展,栽培獼猴桃產(chǎn)量劇增,但獼猴桃不耐貯藏,尤其在生產(chǎn)旺季,給產(chǎn)地獼猴桃銷售造成困境,加大果實(shí)加工產(chǎn)品的開發(fā),對于獼猴桃資源的利用有很大的意義和前景[2-5]。
如今獼猴桃酒的生產(chǎn)工藝大多是自然發(fā)酵或采用葡萄酒酵母、釀酒活性干酵母作為釀酒菌株,但自然發(fā)酵生產(chǎn)過程不易控制,難以實(shí)現(xiàn)規(guī)范化及大規(guī)模生產(chǎn);而采用葡萄酒酵母、釀酒活性干酵母作為釀酒菌株,由于這些菌種并不是針對獼猴桃酒的生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)開發(fā)出來的,釀酒產(chǎn)品效果并不好[6-7]。本研究從峨眉山地區(qū)生產(chǎn)的成熟野生獼猴桃中分離篩選出優(yōu)良的獼猴桃釀酒酵母菌株MY-20[6],然后以人工栽培獼猴桃為原料,分別以篩選菌株和MY-20為發(fā)酵菌株進(jìn)行果酒發(fā)酵對比。期望篩選出產(chǎn)酸、產(chǎn)酒、口感及其他一些發(fā)酵特征均較優(yōu)的、適合人工栽培獼猴桃為原料的釀酒酵母菌株。使之經(jīng)后期馴化能成為適合獼猴桃工業(yè)釀酒的專用菌種。
1.1.1 發(fā)酵原料
人工栽培獼猴桃:樂山地區(qū)市售。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)菌種
釀酒酵母菌株MY-20:樂山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院資源微生物實(shí)驗(yàn)室。
1.1.3 培養(yǎng)基[3,6]
酵母菌種培養(yǎng)及篩選培養(yǎng)基:1%酵母膏,2%蛋白胨,2%葡萄糖,2%瓊脂粉。
酵母菌發(fā)酵液體培養(yǎng)基:含40%獼猴桃果汁,蔗糖2%。
CX41生物顯微鏡:日本奧林巴斯株式會社;WS-300恒溫?fù)u床:德國WIGGENS公司;GHP-9080恒溫培養(yǎng)箱、SW-CJ-2FD超凈工作臺:揚(yáng)州慧科電子有限公司;YH110酒精計(jì):青縣燕河儀器儀表有限公司。
1.3.1 獼猴桃果汁液體培養(yǎng)基制備
先將獼猴桃進(jìn)行分選,去雜物和霉?fàn)€果,再用流動水沖洗,去皮,在冰柜中預(yù)冷至10℃,迅速打漿,將勻漿轉(zhuǎn)入大燒杯中,加入果膠酶100 mg/L,密封燒杯口,室溫條件下酶解12 h。酶解結(jié)束后的漿液用4層紗布過濾,濾液置于燒杯中4℃靜置冷卻0.5 h。取上清液作為發(fā)酵培養(yǎng)基。將上述獼猴桃汁上清液分裝入已滅菌的發(fā)酵瓶,每瓶150 mL,然后加3 g蔗糖搖勻[8],紫外燈照射1 h滅菌。
1.3.2 人工栽培獼猴桃酵母菌種的分離純化[3,6]
將成熟軟化的栽培獼猴桃切一小塊果皮放入獼猴桃果汁液體培養(yǎng)基中,室溫條件下(25~28℃)培養(yǎng)。每隔12 h觀察一次,選取感官判斷帶有明顯酒味的發(fā)酵試管,搖勻管內(nèi)液體后梯度稀釋(10-1,10-2,……),然后把原發(fā)酵液與稀釋液分別涂布于無菌酵母浸出粉胨葡萄糖(yeast extract peptone dextrose,YEPD)平板,每個濃度各涂布10個平板,標(biāo)記,28℃恒溫培養(yǎng)3 d,觀察菌落。挑選長勢較好,形態(tài)不相同,與MY-20也明顯不同的酵母菌落分別接種至無菌YEPD斜面,28℃恒溫培養(yǎng)。然后同樣條件平板培養(yǎng),觀察記錄菌落菌苔形態(tài),鏡檢確定并記錄細(xì)胞形態(tài)[2]。
1.3.3 不同酵母發(fā)酵對比
將從獼猴桃中篩選出的菌株與MY-20同時進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。每種菌株分別接種3環(huán)到無菌獼猴桃果汁液體培養(yǎng)基中,恒溫?fù)u床60 r/min,28℃培養(yǎng)。再分別測其產(chǎn)酒、產(chǎn)酸性能,并對其發(fā)酵液感官特性作出評價(jià)。
1.3.4 分析檢測
酵母菌株產(chǎn)酒力測定、發(fā)酵液的酸度測定[9]:按國標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的方法;發(fā)酵液感官特性評價(jià):感官評價(jià)[10-15]。
據(jù)菌落的生長特征及顯微鏡下酵母細(xì)胞的觀察,篩選出3株產(chǎn)酒酵母菌,分別編號為ZMJ-1、ZMJ-2、ZMJ-1。各菌株生長及細(xì)胞形態(tài)記錄見表1。
表1 實(shí)驗(yàn)室篩選菌株特征Table 1 Features of selected strains
酸度是評判獼猴桃酒酵母菌發(fā)酵效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)。酸度過高會使獼猴桃酒口感不愉悅,酸度過低則使口味趨于平淡。所以,好的菌株應(yīng)該是在發(fā)酵過程中使發(fā)酵液既具備一定的酸度,保證好的口感,又能在發(fā)酵過程中使發(fā)酵液的pH值不繼續(xù)降低[2]。
從剛剛接入菌種開始計(jì)時,測定發(fā)酵初(第0天)的發(fā)酵液pH,之后每間隔1 d測定一次。測得發(fā)酵液的pH值如圖1所示。
圖1 發(fā)酵時間對發(fā)酵液pH值的影響Fig.1 Effect of fermentation time on fermentation broth pH
由圖1可見,接種ZMJ-3的發(fā)酵液于第1天pH值出現(xiàn)下降,且之后一直維持低pH狀態(tài)。規(guī)?;a(chǎn)中為保證生產(chǎn)效率,發(fā)酵果汁一旦濃縮,會造成發(fā)酵液酸性過強(qiáng),會對生產(chǎn)過程在很大程度上造成不利影響。接種ZMJ-1培養(yǎng)基在發(fā)酵前2dpH呈下降趨勢,第3天開始上升,并趨于平穩(wěn),最終pH維持在3.67左右;接種MY20菌株的培養(yǎng)基pH值同樣在前2 d下降,在第3天開始上升,但上升速度較ZMJ-1慢,且最終pH也相對略低;接種ZMJ-2的發(fā)酵液在前3 d pH下降,最低pH達(dá)3.62,與ZMJ-3相同,雖于第4天pH出現(xiàn)上升,但pH值明顯低于ZMJ-1和MY-20。綜上所述,從發(fā)酵液的pH值變化方面考慮,ZMJ-1和MY-20較優(yōu)。第2天接種ZMJ-1的發(fā)酵液pH值為3.64,MY-20的發(fā)酵液為pH 3.65,雖然前者略低,但差距并不明顯。第3天ZMJ-1的發(fā)酵液pH值為3.66,上升明顯,而MY-20發(fā)酵液為pH 3.65,明顯低于ZMJ-1。因此,從發(fā)酵pH值的變化角度考慮,ZMJ-1更快達(dá)到高值并趨于穩(wěn)定,較為適宜。
優(yōu)良的釀酒菌株應(yīng)該是產(chǎn)酒力達(dá)到某個所需酒精度(一般果酒酒精度在7%vol左右)的時間越短越好。按照酒精計(jì)法,分別于發(fā)酵第3天與發(fā)酵第5天測定發(fā)酵液酒精度,酒精度測量結(jié)果見表2。
從表2可見,ZMJ-1產(chǎn)酒能力最優(yōu),5 d后酒精度達(dá)到7.3%vol。MY-20于5 d后發(fā)酵液酒精度為6.8%vol,低于ZMJ-1,且與之前以野生獼猴桃為發(fā)酵液時(5 d后MY-20發(fā)酵液酒精度達(dá)7.8%vol)比較,相對較低[2]。這可能與栽培獼猴桃原料糖含量較野生獼猴桃低以及ZMJ-1來源于栽培獼猴桃內(nèi)生菌株篩選分離,更能適應(yīng)原料、生長較好有關(guān)。由此可見,若以栽培獼猴桃為釀酒原料,ZMJ-1在產(chǎn)酒力方面更有優(yōu)勢。
表2 各菌株發(fā)酵結(jié)果Table 2 The fermentation results of strains
表3 發(fā)酵第3天及第5天發(fā)酵液感官評價(jià)Table 3 Sensory evaluation of fermentation broth after fermentation for 3 d and 5 d
由表3可知,4株菌株在發(fā)酵過程中均出現(xiàn)了不同程度的泡沫。ZMJ-1在發(fā)酵第3天出現(xiàn)少量泡沫,發(fā)酵第5天泡沫量減少,表面只有極少量泡沫。其次是MY-20,發(fā)酵第3天出現(xiàn)少量泡沫,發(fā)酵第5天表面泡沫量較其第3天少,比ZMJ-1多。ZMJ-2雖然在第5天表面泡沫量與MY-20相當(dāng),但是第3天出現(xiàn)了較多泡沫,這在工業(yè)上是不利因素。ZMJ-3第3天出現(xiàn)少量泡沫,第5天泡沫量大。因此,在產(chǎn)生泡沫量方面,ZMJ-1表現(xiàn)最優(yōu)。從發(fā)酵液感官特性來看,ZMJ-2和ZMJ-3二者較差,在第5天均出現(xiàn)了不同程度的敗酸味。第5天二者發(fā)酵液均具有澄清、有光澤的優(yōu)良品質(zhì),且具有一定的果味和酒味適宜。因此,從感官評價(jià)考慮,ZMJ-1較為適宜。
試驗(yàn)從栽培獼猴桃原料本身分離篩選出了3株釀酒酵母ZMJ-1、ZMJ-2、ZMJ-3。3株酵母均具有一定的產(chǎn)酒能力。
從與實(shí)驗(yàn)室已有從野生獼猴桃原料中分離的優(yōu)良菌株MY-20一同進(jìn)行了栽培獼猴桃為原料的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn):
ZMJ-1和MY-20在發(fā)酵過程中發(fā)酵液pH值變化均為先小幅下降,然后上升至pH 3.67左右,超過原液pH值。但ZMJ-1發(fā)酵液pH值上升更迅速,更快趨于穩(wěn)定,所以從發(fā)酵pH值的變化角度考慮,ZMJ-1優(yōu)于MY-20。
發(fā)酵5 d后ZMJ-1發(fā)酵液酒精度達(dá)到7.3%vol。MY-20達(dá)到6.8%vol,皆接近果酒適宜酒精度。但MY-20產(chǎn)酒能力低于ZMY-1,也低于之前以野生獼猴桃為發(fā)酵原料產(chǎn)酒(5 d后MY-20發(fā)酵液酒精度達(dá)7.8%vol)[2]。這可能與栽培獼猴桃原料糖含量較野生獼猴桃低,以及MY-20較ZMJ-1不能更好的適應(yīng)原料,生長受到不良影響有關(guān)。由此可見若以栽培獼猴桃為釀酒原料,ZMJ-1更優(yōu)。
ZMJ-1和MY-20發(fā)酵液在感官性狀方面表現(xiàn)優(yōu)良,第5天二者發(fā)酵液均具有澄清、有光澤的優(yōu)良品質(zhì),且具有一定的果味和酒味適宜。從感官品質(zhì)考慮,ZMJ-1略優(yōu)于MY-20。
綜上,若以栽培獼猴桃為原料規(guī)?;勗飓J猴桃酒,ZMJ-1和MY-20均為較優(yōu)良釀酒菌株,但ZMJ-1在發(fā)酵性能上優(yōu)于MY-20,因此,ZMJ-1經(jīng)過后期馴化改良,有望成為工業(yè)化生產(chǎn)獼猴桃酒的釀酒菌株。
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