果酒中有機(jī)酸及其對(duì)果酒作用的研究.doc

果酒中有機(jī)酸及其對(duì)果酒作用的研究摘要：介紹了果酒中主要有機(jī)酸的來(lái)源及其在發(fā)酵過(guò)程中的變化，綜述了果酒中有機(jī)酸的分析檢測(cè)方法以及有機(jī)酸對(duì)果酒風(fēng)味、口感、穩(wěn)定性等方面的影響，為果酒釀造過(guò)程中酸的控制提供了依據(jù)，以期達(dá)到通過(guò)控制釀造過(guò)程中有機(jī)酸的含量和比例改善并且進(jìn)一步提高果酒質(zhì)量之目的。本文由成都華盛興邦企業(yè)管理咨詢公司收集整理，僅供大家學(xué)習(xí)參考，不代表華盛興邦觀點(diǎn)。本文系軟件自動(dòng)生成，可能出現(xiàn)圖、表錯(cuò)漏，如需原始文件，請(qǐng)聯(lián)系咨詢?nèi)A盛興邦是國(guó)內(nèi)專業(yè)從事葡萄酒及果酒全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)的機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)葡萄園、水果采摘園的深加工產(chǎn)業(yè)延伸服務(wù)，提供酒莊規(guī)劃建設(shè)、葡萄酒廠及果酒廠設(shè)計(jì)建設(shè)、生產(chǎn)許可證報(bào)批及產(chǎn)品開發(fā)、市場(chǎng)推廣服務(wù)。歡迎同行交流、共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。果酒是以野生或人工種植植物的果實(shí)為原料發(fā)酵而成的低酒精度飲料，其保留了水果原有的糖類、氨基酸、有機(jī)酸和礦物質(zhì)等成分。目前，國(guó)內(nèi)提倡逐步以低度酒代替高度酒，尤其在華南地區(qū)，飲用果酒已是一種趨勢(shì)。運(yùn)用科學(xué)的方法釀造而成的果酒中，含有豐富的維生素、有機(jī)酸及含氮物質(zhì)，其中有機(jī)酸具有抑菌、抗病毒、增加冠脈流量、抑制腦組織脂質(zhì)過(guò)氧化物生成、消炎、抗突變和抗癌等作用，是果酒中主要的風(fēng)味物質(zhì)。有機(jī)酸含量高低與果酒的品質(zhì)和藥用價(jià)值有著極其密切的關(guān)系1-3。本文主要介紹果酒中主要的有機(jī)酸的來(lái)源及其在發(fā)酵過(guò)程中的變化，并綜述了有機(jī)酸對(duì)果酒風(fēng)味、口感、穩(wěn)定性等方面的作用，為研究果酒中功能性成分提供依據(jù)，以期達(dá)到通過(guò)控制釀造過(guò)程中有機(jī)酸的含量和比例改善并且進(jìn)一步提高果酒質(zhì)量之目的。1 果酒中有機(jī)酸的主要來(lái)源果酒中的有機(jī)酸主要來(lái)自所用果實(shí)、工藝調(diào)節(jié)過(guò)程所需的外加酸和發(fā)酵過(guò)程中酵母的代謝4。果實(shí)的成熟過(guò)程、果酒的加工過(guò)程以及陳釀過(guò)程中的氧化作用和微生物活動(dòng)都會(huì)引起果酒中有機(jī)酸含量和組成的變化5。1.1 果實(shí)中的有機(jī)酸有機(jī)酸的組分與含量是果實(shí)品質(zhì)風(fēng)味的重要組成因素，不同果實(shí)中的有機(jī)酸組成與含量有很大的差異，通常有機(jī)酸是在果實(shí)生長(zhǎng)過(guò)程中積累，在成熟過(guò)程中作為糖酵解（EMP）、三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)）等呼吸基質(zhì)，以及糖原異生作用基質(zhì)而被消耗2。果酒中的有機(jī)酸大多是從新鮮果實(shí)中帶來(lái)的，由于不同水果中有機(jī)酸組成和含量的相對(duì)差異導(dǎo)致釀造的果酒中所含的有機(jī)酸不同，在風(fēng)味、口感等方面也有所不同。果品中含有多種有機(jī)酸，主要是蘋果酸、檸檬酸和酒石酸；還有少量草酸、乙酸、水楊酸、丙酮酸及其他酸類。蘋果、梨、桃、李子主要含蘋果酸，葡萄主要含酒石酸及其鹽類柑橘和菠蘿主要含檸檬酸6。酒石酸是葡萄所含有的特定有機(jī)酸，又稱葡萄酸。葡萄酒的主要有機(jī)酸是酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸7；蘋果酒的主要有機(jī)酸是蘋果酸、奎尼酸、檸檬酸、乳酸、富馬酸、琥珀酸8；獼猴桃酒中主要有機(jī)酸種類是蘋果酸、檸檬酸和酒石酸9。高衛(wèi)衛(wèi)等10采用反相高效液相色譜法（RP-HPLC）對(duì)櫻桃酒中有機(jī)酸的種類和含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，櫻桃酒中主要有機(jī)酸是蘋果酸，其次是檸檬酸、乳酸、琥珀酸、酒石酸和草酸。白衛(wèi)東等11利用RP-HPLC檢測(cè)到荔枝酒中的有機(jī)酸主要是蘋果酸、-酮戊二酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸，其含量為309mg/L3299mg/L。可見，不同果酒中有機(jī)酸的種類和含量差異較大，這也是不同果酒風(fēng)味差異不同的主要原因。1.2 外加有機(jī)酸在果酒的釀造過(guò)程中，為了得到合適的酒精度和含專論與綜述酸量，豐富果酒的風(fēng)味，在發(fā)酵前常需調(diào)整果汁中的成分，主要是酸度和糖度。在果酒釀造的過(guò)程中，一般添加檸檬酸或酒石酸來(lái)提高酸度，使果酒中的有機(jī)酸含量增多。葡萄汁調(diào)整酸度主要添加酒石酸。國(guó)際葡萄和葡萄酒組織規(guī)定，對(duì)葡萄汁的直接增酸只能用酒石酸，禁止添加無(wú)機(jī)酸12。果酒中添加檸檬酸提高酸度，主要用于穩(wěn)定果酒，改善風(fēng)味和預(yù)防鐵病害的發(fā)生，但經(jīng)過(guò)蘋果酸-乳酸發(fā)酵的果酒，檸檬酸容易被乳酸菌分解，揮發(fā)酸量增多，會(huì)對(duì)果酒風(fēng)味造成一定的影響，因此應(yīng)選擇性使用。1.3 發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸果酒中有機(jī)酸部分來(lái)源于果實(shí)（如酒石酸、蘋果酸、檸檬酸等），部分來(lái)源于酒精發(fā)酵、乙酸或蘋果酸-乳酸發(fā)酵（如乳酸、乙酸、琥珀酸等13）。酒石酸能被乳酸菌降解生成乳酸和乙酸，使揮發(fā)酸含量增加。檸檬酸在酒精發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生，繼酒精發(fā)酵后的蘋果酸-乳酸發(fā)酵中，蘋果酸可被轉(zhuǎn)化成酒精或乳酸，同時(shí)，現(xiàn)存的檸檬酸會(huì)被當(dāng)作底物平行地消耗，消耗率達(dá)到全部檸檬酸含量的程度，而消耗后使其主要變?yōu)閾]發(fā)酸，不再有檸檬酸存在13-14。許多乳酸菌可以發(fā)酵檸檬酸，使其變成醋酸。因此，在發(fā)酵完的果酒中，蘋果酸含量只有很少一部分，而生成的乳酸，其爽滑口味可以提升果酒的感官特征15。乳酸可能被醋酸菌氧化分解，因此，在乙酸發(fā)酵過(guò)程中含量減少，凡是沒有遭受細(xì)菌作用的葡萄酒，一般含有乳酸較少，不會(huì)超過(guò)500mg/L600mg/L。乙酸可揮發(fā)、有醋味，是葡萄酒中正常成分，含量很少，當(dāng)葡萄酒受到某些細(xì)菌污染后可產(chǎn)生大量乙酸。琥珀酸是主要來(lái)自糖分子的發(fā)酵作用，是酒精發(fā)酵正常發(fā)酵產(chǎn)物，少量來(lái)自于果汁中所含谷氨酸的變化，在谷氨酸存在時(shí)，琥珀酸積累增多12-13。另外，一些少量的其他有機(jī)酸如：半乳糖醛酸、葡萄醛酸、檸檬蘋果酸、二甲基甘油酸、丙酮酸、-酮戊二酸等直接來(lái)源于水果的有機(jī)酸和在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的基本有機(jī)酸，使得各種果酒有所區(qū)別13。2 果酒中有機(jī)酸的分析檢測(cè)果酒中有機(jī)酸的含量對(duì)于果酒的風(fēng)味、穩(wěn)定性、品質(zhì)等方面有著很大影響，所以果酒中有機(jī)酸含量的檢測(cè)是十分必要的。果酒中總酸和揮發(fā)性酸的測(cè)定，通常是采用NaOH滴定法16。單一有機(jī)酸的測(cè)定方法包括酸堿滴定法、旋光法、氣相色譜法、高效液相色譜法等，其中酸堿滴定法、旋光法所需費(fèi)用較低，但樣品處理復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng)、準(zhǔn)確度低、重現(xiàn)性差；氣相色譜法中常因酸的沸點(diǎn)較高、不易氣化而需要先對(duì)其衍生再進(jìn)行測(cè)定，方法較繁瑣17-18。近年來(lái)，利用HPLC法測(cè)定果酒中有機(jī)酸的技術(shù)逐漸成熟，不僅靈敏簡(jiǎn)便，樣品不需前處理，可直接測(cè)定，且選擇性好、準(zhǔn)確度高。陳文華等19利用高效液相色譜法（反相ODS色譜柱，磷酸溶液作流動(dòng)相）測(cè)定通化野生原汁葡萄酒、王朝干白葡、野生山葡萄酒、張?jiān)８杉t葡萄酒、野妹原汁山葡萄酒中的酒石酸，檸檬酸的含量（見表1），試驗(yàn)表明該方法具有簡(jiǎn)便靈敏、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可適用于各種樣品中有機(jī)酸分析。高海燕等20提出了一種利用高效液相色譜同時(shí)分析果汁中11種有機(jī)酸的優(yōu)化的方法。在Prontosil 120-10- C18H（10m，4.6mm250mm）色譜柱上，3% CH3OH- 0.01mol/LK2HPO4 （ pH值為2.55）溶液作流動(dòng)相，流速為0.5mL/min，柱溫30，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)210nm時(shí)，可以較好地分離和測(cè)定果汁中常見的11種有機(jī)酸（草酸、酒石酸、奎寧酸、蘋果酸、莽草酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、富馬酸、琥珀酸）。該方法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.31%1.59%，回收率96.8%102.0%，各種酸的線性相關(guān)系數(shù)r0.9996，具有較高的準(zhǔn)確度和精確度，方法簡(jiǎn)便，可應(yīng)用于果汁中有機(jī)酸的檢測(cè)。高年發(fā)等21對(duì)長(zhǎng)城和王朝葡萄釀酒公司的15種原酒高速離心預(yù)處理后，利用HPLC測(cè)定其中有機(jī)酸。結(jié)果表明，葡萄酒中主要有機(jī)酸成分是酒石酸、L-蘋果酸和L-乳酸，檸檬酸、琥珀酸和乙酸的含量很少；干白酒中幾乎不合有L-乳酸；干紅酒中含有L-乳酸，但L-蘋果酸和檸檬酸含量相應(yīng)減少，甚至為0；在所測(cè)酒樣中，長(zhǎng)城原酒中的總酸含量比王朝原酒中的高，主要是酒石酸的含量高。HPLC分析有機(jī)酸不僅簡(jiǎn)便快速，而且選擇性好、準(zhǔn)確度高。李君霞等22同樣采用高效液相色譜法分離葡萄酒中5種有機(jī)酸（有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸、琥珀酸），色譜條件為：ODS C18反相柱（200mm4.6mm，5m）；柱溫30；以0.05mol/L磷酸二氫氨水溶液（pH 2.602.65）為流動(dòng)相；進(jìn)樣量為20L；流速1.0mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)214nm；運(yùn)行時(shí)間7min。各種酸分離很好，再根據(jù)每種有機(jī)酸的保留時(shí)間進(jìn)行定性，用ESTD法進(jìn)行定量。5種有機(jī)酸在檢測(cè)范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，回收率在96%102%之間，精密度試驗(yàn)的RSD小于10%。本方法操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性良好，準(zhǔn)確度較高，測(cè)定時(shí)間短，既可同時(shí)測(cè)定葡萄酒中的5種主要有機(jī)酸，又可測(cè)定葡萄汁中的主要有機(jī)酸。因此，此方法適用于測(cè)定葡萄及葡萄酒中的有機(jī)酸。3 有機(jī)酸在果酒中的作用果酒中有機(jī)酸含量不僅對(duì)果酒風(fēng)味、口味和色澤的平衡有重要作用，而且影響果酒中各類物質(zhì)的化學(xué)平衡、pH值，最終對(duì)果酒的品質(zhì)產(chǎn)生影響23。3.1 對(duì)果酒風(fēng)味的影響果酒的風(fēng)味是衡量果酒品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，其中適量的有機(jī)酸對(duì)果酒的風(fēng)味有著重要影響。由于有機(jī)酸本身所具有的酸味和特殊口味，使得其對(duì)果酒風(fēng)味的重要性僅次于酯類。有機(jī)酸的存在，可加速多糖的轉(zhuǎn)化和果膠物質(zhì)的分解，促進(jìn)果酒的老熟和澄清；能與酒精起酯化反應(yīng)生成酯，使果酒具有酯香；能使果酒具有清涼爽口的風(fēng)味24-25。另外，果酒中的乳酸菌自身還能夠產(chǎn)生芳香活性化合物，而改善果酒的最后的香氣和風(fēng)味26。3.2 對(duì)果酒口感的影響“無(wú)酸不成酒”，沒有酸味的果酒其口味很平淡。果酒中適量的酸可以使果酒具有爽口感，反之，果酒就會(huì)顯得不爽口、粘稠，而過(guò)高的酸會(huì)使酒體口感粗糙，刺舌、有銳利感、酒體不協(xié)調(diào)27。酸味強(qiáng)度一般以結(jié)晶檸檬酸（一個(gè)結(jié)晶水）為基準(zhǔn)定為100，其他如無(wú)水檸檬酸為110，蘋果酸為125，酒石酸為130，乳酸（50%）60，富馬酸165，但酸味強(qiáng)度與其的閾值大小不相關(guān)28（ 表2）。蘋果酸-乳酸發(fā)酵過(guò)程可以將口感稍顯硬的蘋果酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦?、更圓的乳酸，使新（生）果酒的酸澀、粗糙等特征消失，而變得柔和、圓潤(rùn)24。檸檬酸給人一種清新的、新鮮的酸味，味道不同于蘋果酸，酸味圓潤(rùn)、滋美，爽快入口，入嘴即達(dá)最高酸感，后苦時(shí)間短24；蘋果酸其酸味較檸檬酸強(qiáng)，爽口，略帶刺激性，稍有苦澀感，呈味時(shí)間長(zhǎng)27；乳酸是一種穩(wěn)定的酸，酸性相當(dāng)強(qiáng)，但乳酸的酸味較弱，或者說(shuō)，只能產(chǎn)生弱酸性口味，稍有澀感、銳利28；琥珀酸在果酒中痕量存在，對(duì)總酸有貢獻(xiàn)，其口味很復(fù)雜，除了有酸味外，還有一種與眾不同的咸苦味，在果酒的成熟過(guò)程中有助于形成豐富的酯類物質(zhì)，能參與酒味的形成，是最富于味覺反應(yīng)的一種酸13，24；乙酸的高含量會(huì)掩蓋果酒的香氣，乙酸特有的味道，會(huì)對(duì)人的舌后部產(chǎn)生較強(qiáng)的刺激12-13。果酒中含有的微量葡萄糖酸、草酸、抗壞血酸、糖醛酸、檸檬蘋果酸等，對(duì)果酒口味的影響甚小16。3.3 對(duì)果酒穩(wěn)定性的影響有機(jī)酸的存在，可加速多糖的轉(zhuǎn)化和果膠物質(zhì)的分解，促進(jìn)果酒的老熟和澄清，其含量還在一定程度上決定和影響著果酒酒體的緩沖能力，進(jìn)而對(duì)果酒的生物穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響27。經(jīng)蘋果酸-乳酸發(fā)酵后的果酒，酸度降低，果香、醇香加濃，生物穩(wěn)定性得到提高。酒石酸含量在果酒的穩(wěn)定性方面是一個(gè)重要的控制參數(shù)，一些果酒的改變與乙酸、乳酸含量增加有關(guān)13。酚酸類含量過(guò)高還會(huì)破壞果酒非生物穩(wěn)定性并賦予果酒較重的苦澀味28。3.4 對(duì)果酒pH值的影響果酒中的酸度主要由有機(jī)酸決定，有機(jī)酸的種類、濃度，調(diào)節(jié)著酸堿平衡。有機(jī)酸的特征是含有-COOH，解離成質(zhì)子和共扼基團(tuán)，顯示酸性，所以有機(jī)酸的存在，其種類和數(shù)量都會(huì)對(duì)果酒的pH值產(chǎn)生一定程度的影響29。于玲等31利用反相液相色譜（RP-HPLC）法分離測(cè)定發(fā)酵前后甜石榴汁中有機(jī)酸種類和含量。在甜石榴汁中檢測(cè)到的有機(jī)酸包括草酸、蘋果酸、-酮戊二酸、乳酸、乙酸、檸檬酸與富馬酸，其中主要有機(jī)酸為乳酸（占總有機(jī)酸的51.2%）、草酸（占總有機(jī)酸的26.8%）和檸檬酸（占總有機(jī)酸的16.8%）。發(fā)酵后甜石榴汁中的草酸與乳酸含量下降，乙酸含量增加，新生成酒石酸、丙酮酸與琥珀酸；蘋果酸與檸檬酸含量增加。發(fā)酵后甜石榴汁的有機(jī)酸總量下降了7.8%。檢測(cè)有機(jī)酸含量能控制果酒釀制過(guò)程中酸度的變化，如在酒精發(fā)酵、蘋果酸乳酸發(fā)酵、酒的成熟過(guò)程中調(diào)控酸度變化，可有效控制果酒的pH值，對(duì)風(fēng)味的形成有較好的作用。酒石酸是葡萄酒有機(jī)酸中最重要的酸種，是主導(dǎo)酸。葡萄梗、外皮和果肉中都含有，由新芽中糖轉(zhuǎn)化生成或草酰乙酸生成30。其是酸性最強(qiáng)、最容易離解、最能增加氫離子濃度的有機(jī)酸（對(duì)比于相同濃度條件下各種有機(jī)酸），葡萄酒的pH值大部分取決于酒石酸的含量。3.5 其他作用有機(jī)酸能避免或抑制許多引起果酒腐敗的潛在有害微生物的生長(zhǎng)，在果酒成分改變、病害檢測(cè)上有重要作用30。有機(jī)酸還能用來(lái)區(qū)別、歸類果汁、鑒定果汁或者對(duì)摻假果汁的識(shí)別13，32。另外，酒石酸和蘋果酸的變化通常用來(lái)指示葡萄成熟度30。4 結(jié)語(yǔ)果酒中酸類物質(zhì)雖然并不直接構(gòu)成果酒的香味，但因其是主要呈味物質(zhì)，本身具有的酸味和特殊口味，使得其對(duì)果酒風(fēng)味有重要的影響。本文主要對(duì)果酒中有機(jī)酸進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于有機(jī)酸與果酒口感的關(guān)系、風(fēng)味的形成機(jī)理尚不清楚；有機(jī)酸對(duì)果酒風(fēng)味的影響機(jī)理不明確；果酒中有機(jī)酸的檢測(cè)技術(shù)有待進(jìn)一步深化、豐富檢測(cè)技術(shù)。因此，今后應(yīng)在此基礎(chǔ)上，嘗試建立初步的評(píng)價(jià)體系，通過(guò)控制有機(jī)酸含量和比例，進(jìn)一步改善和提高果酒的品質(zhì)，為果酒產(chǎn)品加工提供科學(xué)依據(jù)。參考文獻(xiàn)：1 李華. 葡萄酒化學(xué)M. 北京：科學(xué)出版社，2005.2 陳發(fā)興，劉星輝，陳立松. 果實(shí)有機(jī)酸代謝研究進(jìn)展J. 果樹學(xué)報(bào)，2005，22（5）：526-531.3 董霞. 啤酒中有機(jī)酸類物質(zhì)的研究啤酒有機(jī)酸與口感關(guān)系的初步研究D. 無(wú)錫：江南大學(xué)碩士論文，2004.4 李華. 現(xiàn)代葡萄酒工藝學(xué)M. 西安：陜西人民出版社，2000.5 MATO I, SUAREZ-LUQUE S. 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