低甲醇无花果酒的酿造工艺研究

　　摘要：将无花果加工成酒类产品可以提高其经济价值，延长货架期，但由于无花果中果胶含量很高，经果胶酶酶解后会产生大量甲醇，危害人体健康，因此对无花果酒中的甲醇含量进行调控对其工业化生产具有重要意义。本文以4种不同果胶酶酶制剂对无花果进行处理并取汁发酵，结果表明，经果胶酶ROHAVIN Flash处理后的无花果酒中甲醇含量最低，为（461.47±18.26）mg/L；通过旋转蒸发工艺对无花果汁进行浓缩，随着浓缩程度的提升，甲醇含量逐渐降低，无花果汁浓缩至19.5°Brix时，甲醇含量为（279.97±11.85）mg/L，与未浓缩样品相比甲醇含量降低了约37.93%。

　　关键词：无花果酒;甲醇;果胶酶;旋转蒸发;

　　Abstract：Processing fig into wine products can enhance its economic value and extend shelf life. However, the pectinase will produce a large amount of methanol after enzymatic hydrolysis since the pectin content of fig is pretty high, which will endanger human health. Therefore, it is of great significance to regulate the methanol content in fig wine for its industrial production. In this study, fig was treated with 4 different pectinase preparations, followed by extraction of juice and fermentation. The methanol content in fig wine treated with pectinase ROHAVIN Flash was the lowest,whichwas(461.47±18.26)mg/L.Thefigwasconcentratedbyrotaryevaporationprocess.Withtheincreaseof concentrationdegree,themethanolcontentgraduallydecreased.Whenconcentratedto19.5°Brix, the methanolcontent was(279.97±11.85)mg/L,whichwasabout37.93%lowerthanthatofthenon-concentratedsample.

　　Keyword：Fig wine; methanol; pectinase; rotary evaporation;

　　无花果（Ficus carica Linn.）是桑科、榕属植物，又被称为映日果、奶浆果等[1]，是世界上最古老的栽培果树之一，具有较高的经济价值。无花果中含有丰富的营养成分，除膳食纤维、含氮物质外，还含有钙、镁、铁、磷、锌、钾等矿物质及多种维生素，营养价值高，具有清热生津、健脾开胃、解毒消肿等功效，被誉为“21世纪人类健康的守护神”[2,3,4,5]。但由于无花果在常温下易变质腐烂、极不耐储存，使其价值大打折扣，因此通过精深加工开发无花果相关产品来增加其商品价值，延长货架期，具有重要的现实意义[6]。

　　当前，无花果常被加工成果脯、蜜饯、果干等产品。随着消费者在食品风味、营养价值方面的新追求，以无花果为原料制作而成的果醋、果酒等产品也开始出现在市场上[7]。以无花果酿造果酒，既能丰富无花果的产品种类，也能延长无花果的货架期，提高无花果的附加值[8,9,10,11]。然而，由于无花果中果胶含量很高，在果酒酿制过程中常加入果胶酶来提高出汁率并使酒液澄清[12]，果胶酶能水解果胶中的甲酯基进而释放出甲醇[13]，甲醇是一种有毒的液体，会损害中枢神经和视觉神经，因此对无花果酒中的甲醇含量进行调控尤为关键[14]。

　　当前国内外果胶酶生产厂家众多，果酒生产过程中使用的果胶酶制剂也不尽相同，诺维信和德国AB公司作为酶制剂行业的龙头企业，其生产的果胶酶在全球范围内广泛使用，以诺维信和德国AB公司生产的市场上普遍使用的果胶酶型号进行酶解实验具有一定的代表性。本文拟采用4种不同的果胶酶酶制剂对无花果进行处理并取汁发酵，优选出产甲醇最低的酶制剂品种，进而通过旋转蒸发工艺对无花果汁进行浓缩，以浓缩后的无花果汁进行发酵试验，检测不同浓缩程度下无花果酒中的甲醇含量，明确甲醇含量同无花果汁浓缩程度间的联系，实现无花果酒中甲醇含量的调控，对无花果酒的产业化生产具有指导意义。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料与仪器

　　青皮无花果，产地山东，2021年10月份采摘；酿酒酵母BV818(Saccharomyces cerevisiae），购自安琪酵母股份有限公司；白砂糖，食品级，纯度>99.8%，广西博庆食品有限公司；果浆酶Yield MASH（简称果浆酶YM）、果浆酶Yield MASH X（简称果浆酶YME）、果胶酶BE XXL（简称果胶酶XXL），均购自诺维信（中国）生物技术有限公司；果胶酶ROHAVIN Flash（简称果胶酶RF），购自德国AB酶制剂公司。

　　SW-CJ-2FD超净工作台，苏州安泰空气技术有限公司；BSC-150恒温培养箱，上海博迅实业有限公司；NF6000-2旋转蒸发器，上海申生科技有限公司；酒度计，衡水市博衡仪器仪表有限公司；阿贝折光仪，上海力辰仪器科技有限公司；气相色谱仪，日本岛津公司；电热套，济南欧莱博科学仪器有限公司；Stephan-UM5破碎机，德国斯蒂芬公司。

　　1.2 试验方法

　　1.2.1 无花果酒制作工艺

　　无花果→破碎→酶解→榨汁→调整糖、酸→浓缩→发酵→成品。

　　1.2.2 果胶酶的优选

　　无花果清洗后使用破碎机进行破碎，分别加入0.1‰的果浆酶YM、果浆酶YME、果胶酶XXL、果胶酶RF，于50℃水浴锅中酶解1 h，酶解后用滤布进行压榨取汁。用阿贝折光仪测定无花果汁的可溶性固形物含量，统一用白砂糖调可溶性固形物至23°Brix。测定无花果汁的p H，用柠檬酸调至p H=3.5。按0.2‰称取酿酒酵母BV818，并于10倍体积的30℃温水中活化15 min，随后加入相同体积的无花果汁继续活化15 min，将活化好的酿酒酵母接入无花果汁中，于22℃恒温培养箱中厌氧发酵，每隔12 h称量无花果酒质量，计算两次质量差值即为CO2产生量[15]，直至CO2产生量小于0.5 g，发酵结束。每种条件3个平行样。

　　1.2.3 旋转蒸发浓缩对甲醇含量的影响

　　无花果清洗后使用破碎机进行破碎，加入0.1‰上述优选出的果胶酶，于50℃水浴锅中酶解1 h，酶解后用滤布进行压榨取汁。用阿贝折光仪测定无花果汁的初始可溶性固形物含量，通过控制旋转蒸发器浓缩时间将无花果汁的可溶性固形物含量分别提升1、2、3°Brix，随后统一用白砂糖调可溶性固形物到23°Brix。测定无花果汁的p H，用柠檬酸调至p H=3.5。按0.2‰称取酿酒酵母BV818，并于10倍体积的30℃温水中活化15 min，随后加入相同体积的无花果汁继续活化15 min，将活化好的酿酒酵母接入无花果汁中，于22℃恒温培养箱中厌氧发酵，每隔12 h称重无花果酒的质量，计算两次称量的质量差值即CO2失质量，直至失质量小于0.5 g，发酵结束。每种条件三个平行样。

　　1.3 测定指标与方法

　　1.3.1 总酸

　　参考国家标准GB 12456—2021。

　　1.3.2 出汁率

　　无花果出汁率计算公式见式（1）。

　　式中，C为无花果出汁率,%；m0为无花果初始质量，g;m1为无花果渣的质量，g。

　　1.3.3 甲醇

　　采用气相色谱法对无花果酒中的甲醇含量进行测定[16]。

　　(1）色谱条件

　　检测器温度300℃，进样口温度220℃，空气流量400 m L/min，氢气流量30 m L/min，尾吹气流量25m L/min，进样量1μL，分流比50∶1；柱箱升温程序：初始温度40℃保持3 min，以5℃/min的速率升至70℃，然后以20℃/min速率升至220℃，保持5 min，样品分析时间为21.5 min。每个待测样品平行测定3次，外标法定量，以保留时间定性。

　　(2）工作曲线的绘制

　　准确称取甲醇标准溶液3.20 g，用60%乙醇溶液定容至10 m L。用60%乙醇经过一系列稀释得到浓度分别为0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、16.00 mg/m L的甲醇标准溶液。测定不同含量甲醇的标准溶液，得到浓度和峰面积的对应关系的标准曲线。

　　1.4 数据处理

　　所有数据采用Excel 2010进行处理，采用Origin2019进行绘图。

　　2 结果与分析

　　2.1 果胶酶酶制剂的优化

　　经不同果胶酶处理后无花果的出汁率及最终甲醇含量如图1所示。

图1 不同酶处理出汁率及酿制无花果酒的甲醇含量

　　注：“*”表示差异显着（P<0.05），“**”表示差异极显着（P<0.01）；下同。

　　由图1可知，使用果浆酶YM和果胶酶RF处理后的无花果汁出汁率接近，均达到66%以上，果胶酶XXL次之，使用果浆酶YME处理后的无花果出汁率最低，仅为52.2%。由于不同果胶酶制剂厂家和型号的不同，其对果胶的分解能力有所差异，甲醇的产生量也就各不相同。果胶酶XXL处理后的无花果酒中甲醇含量最高，为（757.28±19.33)mg/L，果浆酶YME和YM次之，果胶酶RF处理后的无花果酒中甲醇含量最低，为（461.47±18.26)mg/L，同使用果胶酶XXL处理的无花果酒相比，甲醇含量降低了约39.06%。综上，经果胶酶RF处理后的无花果出汁率最高，且发酵后的无花果酒中甲醇含量最低，是酿制无花果酒较为适宜的果胶酶酶制剂。

　　2.2 旋转蒸发浓缩条件

　　经不同程度旋蒸浓缩后发酵的无花果酒中甲醇含量如图2所示。

　　由图2可知，未经过旋蒸浓缩的对照样（16.5°Brix）中甲醇含量为（451.07±15.33)mg/L；经旋蒸浓缩后提升到17.5°Brix的无花果汁酿制的无花果酒中甲醇含量为（393.43±9.72)mg/L，与对照样相比甲醇含量降低了12.78%；经旋蒸浓缩后提升到18.5°Brix的无花果汁酿制的无花果酒中甲醇含量为（310.54±19.23)mg/L，与对照样相比甲醇含量降低了31.15%；经旋蒸浓缩后提升到19.5°Brix的无花果汁酿制的无花果酒中甲醇含量为（279.97±11.85)mg/L，与对照样相比甲醇含量降低了37.93%。

图2 不同浓缩程度酿制无花果酒中甲醇含量

　　无花果酒中的甲醇大部分是在制汁阶段由果胶酶酶解果胶产生的[14]，而甲醇的沸点较低，易于挥发，因此在发酵前对无花果汁进行旋蒸浓缩能够显着降低成品酒中的甲醇含量，且随着旋蒸浓缩程度的升高，无花果酒中的甲醇含量逐渐降低，但浓缩程度提升也会造成无花果中原有的一些挥发性香气成分如酯类物质损失，使得成品无花果酒香气不足，同时考虑到实际生产中的成本问题，浓缩程度不宜继续提高。

　　3 小结

　　通过对比市面上常见的四种果胶酶酶制剂，优选出了产甲醇含量较少的果胶酶RF。以旋转蒸发仪对无花果汁进行浓缩，能够大幅降低无花果酒中的甲醇含量，浓缩至19.5°Brix时，甲醇含量为（279.97±11.85)mg/L，与未浓缩样品相比降低了37.93%。然而，经过较高温度的旋蒸浓缩，无花果汁中的挥发性香气成分部分损失，也会增加工业化生产的成本，因此低甲醇无花果酒工艺仍需进一步研究。虽然当前有关发酵酒的国家标准中暂未对甲醇的含量做限定，而葡萄酒国家标准中要求红葡萄酒中甲醇含量要低于400 mg/L，因此探究低甲醇生产工艺对无花果酒的产业化生产具有一定的指导意义。

　　参考文献

　　[1]潘悠优,花佩，王允祥,等.无花果多糖提取、分离纯化及生物活性的研究进展[J]食品科学，2016, 37(17):289-295.
　　[2] VEBERIC R, COLARIC M, STAMPAR F. Phenolic acids andflavonoids of fig fruit(Ficus carica L. )in the northern Mediterranean region[J].Food Chemistry, 2008, 106(1):153-157.
　　[3] WOJDYO A, NOWICKA P, CARBONELL B, et al. Phenolic compounds, antioxidant and antidiabetic activity of different cultivars of Ficuscarica L. fruits[J]. Journal of Functional Foods, 2016, 25:421-432.
　　[4] AIJANE F, FERCHICHI A. Postharvest chemical properties and mineral contents of some fig(Ficus carica L. )cultivars in Tunisia[J]. Journal of Food Agriculture&Environment, 2015, 7(2):694-695.
　　[5] SOLTANA H, TEKAYA M, AMRI Z, et al. Characterization of figachenes'oil of Ficus carica grown in Tunisia[J]. Food Chemistry, 2016, 196:1125-1130.
　　[6]张雪丹,安淼辛力,等.无花果采后生理和贮藏保鲜研究进展[J]食品科学，2013, 34(23):363-369.
　　[7]生吉萍,孙志健,申琳,等无花果的营养和药用价值及加工利用[J]农牧产品开发, 1999(3):10-11.
　　[8]朱定和,钟瑞敏刘健南.无花果酒酿造工艺的研究[J].食品科技, 2003(7);88-90.
　　[9] KADAM N U, UPAHYE AA, GHOSH J S. Short communication fermentation and characterization of wine from dried Ficus carica(L)using Saccharomyces cerevisiae NCIM3282[J] International Food Research Journal, 2011, 18(4):1569-1571.
　　[10]左勇.刘利平鞠帅,等无花果果酒酵母的筛选及发酵性能研究[J]现代食品科技, 2013, 29(6):1293-1296.
　　[11]邓星星，江英马越,等.无花果及其果酒挥发性成分的研究[J].中国酿造，2016, 35(3):98-103.
　　[12]韦婷何靖柳，刘翔,等红阳猕猴桃果酒加工中果胶酶酶解工艺[J].食品工业, 2020, 41(10):45-49.
　　[13]王胜，孟昆，罗会颖,等.果胶甲酯酶的结构与功能研究进展[J]生物工程学报，2020, 36(6):1021-1030.
　　[14]路遥无花果发酵酒研发及其品质特性评价[D].泰安:山东农业大学, 2019:6.
　　[15]马艳蕊产短中链脂肪酸乙酯酿酒酵母的构建[D].天津天津科技大学, 2020:30.
　　[16]张少云.低甲醇红枣蒸馏酒的固态发酵工艺研究[D].保定河北农业大学, 2018:37.