黑橄榄(别名乌榄)作为我国华南地区特有的经济作物,在广东、广西等6个省区广泛分布,品类达200余种[1]。黑橄榄果实含有17种氨基酸,其中包括7种人体必需氨基酸[2],同时富含黄酮类[3]、萜类[4]和苯丙素类[5]等多种生物活性物质;其VC含量约为苹果的10倍,果实中的钙易于被人体吸收,兼具生津止渴、抗氧化、降压与增加冠脉流量等营养与药用价值[6-8]。然而,这一优质资源的开发长期局限于腌渍小菜、工业榨油等初级加工[9-10],以橄榄果酒为代表的深加工产品稀缺,其果实中槲皮素、穗花杉黄酮等功能成分尚未能得到高效转化与利用,产业链价值提升受限。
橄榄酒在我国属于典型的区域性特色果酒、小众健康酒,目前以广东潮汕地区的青橄榄蒸馏白酒和云南滇橄榄果酒为主,整体市场规模5亿~8亿元,虽整体体量不大,但健康属性突出、增长势头强劲。尽管以青橄榄、滇橄榄等近缘品种为原料的酶法酿酒工艺已取得一定技术突破[11-12],但目前橄榄酒生产仍多采用粗放式发酵工艺,难以支撑工业化稳定生产需求,其品质提升与工艺创新已迫在眉睫。尤为突出的是,针对黑橄榄的专属发酵工艺及其品质调控研究仍基本处于空白状态,亟待系统探索。
甜酒酿作为传承千年的传统发酵食品,其发酵过程主要分为糖化阶段和发酵阶段[13]两大核心环节。糖化阶段以糯米为原料,经根霉、米曲霉等霉菌降解淀粉为葡萄糖、麦芽糖等小分子还原糖;继而进入发酵阶段,即酵母以还原糖为底物进行发酵并生成乙醇。这两个阶段在同一容器中同步进行,且在时间上存在部分重叠;同时,霉菌与酵母的代谢产物(如蛋白酶分解蛋白质产生氨基酸)为甜酒酿的香气、滋味奠定基础。甜酒酿富含19种氨基酸及多种矿物质,兼具快速供能、健胃健脾等保健功效,因此深受广大消费者青睐。近年来,我国米酒市场规模持续扩容,2024年市场规模已达330亿元,其中果味、功能性新品类贡献了约32%的市场增量,玫瑰[14]、山楂[15]等复配型甜酒酿更是成为消费市场的新宠。然而,当前甜酒酿产品仍存在鲜果类原料融合度不足、风味层次单一等突出问题[16],难以满足现代消费者对营养与口感的多元化需求,因此开发兼具传统底蕴与创新价值的复合品类已成为行业发展的迫切需求。
本研究以糯米和黑橄榄为原料发酵制备甜酒酿,以还原糖含量和总酸含量为综合考量指标,通过单因素试验、正交试验确定甜酒酿最佳制备工艺条件,并对成品的风味物质、多酚、黄酮等营养成分进行分析,同时考察黑橄榄糯米甜酒酿对羟自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基的清除能力,评估甜酒酿体外抗氧化活性,以期丰富甜酒酿产品类型、提升其营养与风味品质,以满足消费者对高品质食品的需求;同时,也为黑橄榄的资源化利用开辟新路径,对延伸相关产业链、提高产品附加值、增加果农经济收益具有重要实践意义,更为黑橄榄的深加工研发与产业化发展提供理论支撑。
五常糯米 五常市兴旺米业有限公司;黑橄榄 市售;甜味型甜酒曲 安琪酵母股份有限公司。
葡萄糖标准液 上海源叶生物科技有限公司;3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)显色剂 广州和为医药科技有限公司;芦丁标准品 国药集团化学试剂有限公司;DPPH、VC 北京索莱宝科技有限公司;氢氧化钠、无水碳酸钠、硫酸亚铁、无水乙醇、没食子酸、过氧化氢等(均为分析纯) 天津市大茂化学试剂厂。
2015-B588立式压力蒸汽灭菌锅 上海东亚压力容器制造有限公司;DJ13B-HCN1豆浆机 美的集团股份有限公司;LRH-250生化培养箱 上海一恒科学仪器有限公司;HH-2数显恒温水浴锅 常州金坛良友仪器有限公司;ME104电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;UVmini-1280紫外-可见分光光度计 岛津仪器(苏州)有限公司;848 Titrino Plus自动电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司;HZ-90B糖度折射仪 广州市华智仪器仪表有限公司;FlavourSpec®气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)仪 山东海能科学仪器有限公司。
1.3.1 黑橄榄糯米甜酒酿制备工艺操作要点
将新鲜黑橄榄洗净,去除表面沙土等杂质后去核,置于豆浆机中榨汁,过滤后收集果渣。将糯米用清水淘洗2~3次以去除杂质,按照糯米∶水=1∶3的比例混合,在常温下浸泡适宜时长后沥干水分,将糯米均匀摊铺在蒸隔上蒸煮30 min至米粒熟透且无白芯。将蒸熟的糯米饭迅速转移至洁净容器中,用蒸馏水缓慢淋洗,使糯米饭温度降至室温,加入甜酒曲与黑橄榄果渣,用经灭菌处理的汤匙充分搅拌均匀。将混匀的糯米饭装入已灭菌的发酵罐中,轻轻压实,发酵罐顶部预留3 cm高度,在糯米饭中心挖一个凹陷,贴上发酵信息标签,随后放入30 ℃恒温培养箱中静置发酵48 h。发酵结束后,将甜酒酿置于80 ℃水浴中加热25 min(终止发酵并杀菌),自然冷却至室温后放入冰箱冷藏保存。
1.3.2 黑橄榄糯米甜酒酿发酵条件优化单因素试验
1.3.2.1 甜酒曲添加量选择
将蒸煮冷却至室温的糯米作为基料,分别按基料质量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%添加甜酒曲,同时按基料质量的9%加入黑橄榄果渣,充分搅拌混匀后装入发酵罐,发酵48 h。每个处理组设置3次平行。
1.3.2.2 黑橄榄果渣添加量选择
将蒸煮冷却至室温的糯米作为基料,按基料质量的0.4%添加甜酒曲,再分别按基料质量的3%、6%、9%、12%、15%加入黑橄榄果渣,充分搅拌混匀后装入发酵罐,发酵48 h。每个处理组设置3次平行。
1.3.2.3 浸泡时间选择
将糯米在常温下分别浸泡4、8、12、16、20 h,按基料质量的0.4%添加甜酒曲,同时按基料质量的9%加入黑橄榄果渣,充分搅拌混匀后装入发酵罐,发酵48 h。每个处理组设置3次平行。
1.3.2.4 发酵时间选择
将蒸煮冷却至室温的糯米作为基料,按基料质量的0.4%添加甜酒曲,同时按基料质量的9%加入黑橄榄果渣,充分搅拌混匀后装入发酵容器,置于恒温培养箱中,在30 ℃条件下分别发酵24、36、48、60、72 h。每个处理组设置3次平行。
1.3.2.5 发酵温度选择
将蒸煮冷却至室温的糯米作为基料,按基料质量的0.4%添加甜酒曲,同时按基料质量的9%加入黑橄榄果渣,充分搅拌混匀后装入发酵容器,置于恒温培养箱中,分别在26、28、30、32、34 ℃下恒温发酵48 h。每个处理组设置3次平行。
1.3.3 黑橄榄糯米甜酒酿发酵条件优化正交试验
在单因素试验基础上,选取对甜酒酿还原糖含量与总酸含量影响较大的黑橄榄果渣添加量、糯米浸泡时间、发酵时间3个因素进行L9(33)正交试验,以还原糖含量作为评定指标,进一步优化黑橄榄糯米甜酒酿的发酵条件,确定最佳制备条件。正交试验因素与水平见表1。
表1 黑橄榄糯米甜酒酿发酵条件优化正交试验因素与水平
Table1 Factors and levels of orthogonal test for fermentation condition optimization of sweet fermented glutinous rice with black olive
水平A黑橄榄果渣添加量/%B糯米浸泡时间/hC发酵时间/h1343626848391260
1.3.4 还原糖含量与总酸含量测定
参照文献[17],采用DNS显色法测定还原糖含量;参照GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》中的自动电位滴定法测定总酸含量。
1.3.5 挥发性风味物质测定
采用GC-IMS技术测定样品中的挥发性成分。称取2 g甜酒酿置于20 mL顶空瓶中,60 ℃、500 r/min 孵育10 min,进样量100 μL,进样针温度85 ℃。GC-IMS条件:分析时间30 min,MXT-WAX色谱柱(30 m×0.53 mm,1.0 μm),柱温60 ℃,载气与漂移气均为氮气,IMS温度45 ℃。
1.3.6 抗氧化活性测定
参照程宏桢等[18]的方法测定羟自由基、DPPH自由基清除率。
1.3.7 活性成分与理化指标测定
参照郑腾达[19]的方法测定多酚含量;参照张华玲等[20]的方法测定黄酮含量;采用糖度折射仪测定可溶性固形物含量。
1.3.8 模糊数学感官评价
选取10名感官品评人员,根据GB/T 13662—2018《黄酒》开展感官评价,感官评价标准如表2所示。将评价等级划分为4个级别:优秀(90分)、良好(80分)、中等(70分)、较差(60分)。
表2 黑橄榄糯米甜酒酿感官评价标准
Table2 Sensory evaluation criteria for sweet fermented glutinous rice with black olive
项目评定标准等级酒液清澈透明,浅紫色优秀酒液稍有浑浊良好色泽酒液浑浊中等酒液浑沌,有异物较差醪糟完整,组织形均一,整体协调优秀组织醪糟较完整,组织形态较为均一,尚协调良好状态醪糟结构松散,组织形态不均一中等醪糟结构破坏严重较差口感细腻柔和,酸甜适中,清新爽口优秀偏酸或偏甜,滋味尚佳良好滋味酸甜失调,口感粗糙中等滋味不明显或异常,口感不适,有异味较差酒香和果香协调适宜,清香宜人,具有明显的黑橄榄特殊香味优秀香气香味稍淡或特色香气不强,无异味良好无香味,无异味中等香味不协调,有异味或刺激性气味较差
鉴于色泽、组织状态、滋味、香气这4项感官评价指标对甜酒酿品质的影响程度存在差异,无法进行等效赋值,因此采用“0~4评判法”确定各指标的权重。邀请10名 感官评定人员对各项指标进行两两比较,依据相对重要程度进行赋分,赋分规则为:很重要=4分、较重要= 3分、同等重要=2分、较不重要=1分、很不重要=0分。 统计所有评定人员的打分结果,计算各指标总分,各指标的权重系数为单个指标得分与总分比值。各指标的具体权重分布结果详见表3。
表3 感官属性判断矩阵及权重分布
Table3 Judgment matrix and weight distribution of sensory attributes
项目色泽组织状态滋味香气得分权重色泽/171312420.18组织状态23/1419560.23滋味2726/27800.33香气282113/620.26
注:/.判断矩阵中该指标不与自身进行两两比较,无对应分值。
建立模糊数学综合评价模型:评价因素集U={u1, u2,u3, u4}中,u1代表色泽,u2代表组织状态,u3代表滋味,u4代表香气;评定等级集V={v1, v2, v3, v4},其v1代表优秀,v2代表良好,v3代表中等,v4代表较差;各因素权重集用X={x1, x2, x3, x4}={0.18, 0.23, 0.33, 0.26}表示。根据10位感官品评人员的评分结果,计算样品i的模糊关系矩阵(Ri);结合各评价因素权重向量Xi,通过模糊变换运算计算得样品i的模糊综合评价向量(Bi):
最后,根据表2中评价等级进行赋值,将V表示为分值向量,V=(v1, v2, v3, v4)=(90, 80, 70, 60),由B×V得到感官综合评分(Z)。
每组实验设置3次平行,结果以x±s表示。Excel 2021 用于数据整理与表格制作;Origin 8.5用于绘图与方差分析;SPSS 26.0软件用于正交试验方差分析。
2.1.1 甜酒曲添加量对甜酒酿还原糖含量与总酸含量的影响
还原糖是糖化作用的产物,可间接表征糖化效果,也是甜酒酿甜味的主要来源;有机酸是发酵作用的产物,可间接反映发酵效果,也是甜酒酿酸味的主要来源[21]。由图1可知,随甜酒曲添加量的增加,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸含量均呈先上升后下降的趋势。甜酒曲添加量越大,淀粉酶总量越多,糖化速率越快,还原糖积累越多;而当甜酒曲加量过高时,糖化速率过快,导致初始还原糖浓度过高,高糖环境会导致发酵液中的酵母菌将大量还原糖迅速转化为乙醇和二氧化碳,还原糖被快速消耗,净含量下降[22]。同时,过量接种使微生物快速增殖并大量消耗底物,导致后期产酸碳源不足;酵母快速发酵产生较高浓度乙醇也会抑制产酸菌活性;此外,过量酶系引发代谢反馈抑制,使微生物代谢转向生长而非产酸,最终导致有机酸积累量下降。甜酒曲添加量为0.6%时,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸质量浓度均最高,分别为119.89 mg/mL和4.248 g/L。综上,最适甜酒曲添加量为0.6%。
图1 甜酒曲添加量对甜酒酿还原糖与总酸含量的影响
Fig.1 Effects of sweet Qu addition on reducing sugar and total acid contents of sweet fermented glutinous rice
2.1.2 黑橄榄果渣添加量对甜酒酿还原糖含量与总酸含量的影响
由图2可知,随果渣添加量的增加,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸含量均呈先上升后下降的趋势。果渣本身所含纤维素、半纤维素等可转化为多糖,以及其他可促进微生物生长的营养成分,在一定添加量内,增加果渣相当于增加可发酵底物和生长因子,使产糖微生物(或酶)活性增强;而当果渣添加量过高时,果渣碳源比例过高,导致发酵微生物营养不均衡,生长代谢受阻,并且果渣中大量的单宁、多酚、有机酸等会抑制微生物或酶活性,导致糖化效率下降[23]。黑橄榄果渣添加量为6%时,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸质量浓度均最高,分别为128.10 mg/mL 和5.786 g/L。综合可得,最适黑橄榄果渣添加量为6%。
图2 黑橄榄果渣添加量对甜酒酿还原糖与总酸含量的影响
Fig.2 Effects of black olive pomace addition on reducing sugar and total acid contents of sweet fermented glutinous rice
2.1.3 糯米浸泡时间对甜酒酿还原糖含量与总酸含量的影响
糯米经浸泡吸水后,可在蒸煮过程中加快热量传递,促使米粒内的淀粉颗粒充分糊化[21]。由图3可知,随糯米浸泡时间的延长,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸含量均呈先上升后下降的趋势。延长糯米浸泡时间能使水分充分进入米粒内部,淀粉颗粒吸收膨胀,结构变得疏松,蒸煮后糯米糊化更彻底、更均匀,成为淀粉酶作用的理想底物。同时,充足的水分也可为菌体提供良好的生长环境,使其更快地分泌淀粉酶,产生更多还原糖。浸泡时间过长时,糯米中的营养成分(可溶性糖、蛋白质等)会部分溶解到浸泡水中,导致发酵底物总体营养价值下降;同时,过度浸泡会使米粒皮层破裂、组织结构溃散,蒸煮后米粒易软烂发黏,导致发酵体系通气性下降,进而影响根霉(好氧菌)的糖化发酵过程[24]。糯米浸泡时间为8 h时,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸质量浓度均最高,分别为105.63 mg/mL和4.957 g/L。综合可得,最适糯米浸泡时间为8 h。
图3 糯米浸泡时间对甜酒酿还原糖与总酸含量的影响
Fig.3 Effects of glutinous rice soaking time on reducing sugar and total acid contents of sweet fermented glutinous rice
2.1.4 发酵时间对甜酒酿还原糖含量与总酸含量的影响
由图4可知,随发酵时间的延长,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸含量均呈先上升后下降的趋势。在发酵时间低于48 h时,发酵液中的糊化淀粉充足,微生物可快速生长繁殖,通过分泌淀粉酶快速分解淀粉,产生大量还原糖并不断积累。发酵时间为48 h时,随着基料的不断消耗,糖化速率开始减缓,大量酵母进入发酵旺盛期,将还原糖迅速转化为乙醇和二氧化碳,还原糖消耗速率超过生成速率,发酵液中的还原糖含量开始呈降低趋势[22]。发酵时间为48 h时,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸质量浓度均最高,分别为119.89 mg/mL和5.495 g/L。综合可得,最适发酵时间为48 h。
图4 发酵时间对甜酒酿还原糖与总酸含量的影响
Fig.4 Effects of fermentation time on reducing sugar and total acid contents of sweet fermented glutinous rice
2.1.5 发酵温度对甜酒酿还原糖含量与总酸含量的影响
图5 发酵温度对甜酒酿还原糖与总酸含量的影响
Fig.5 Effects of fermentation temperature on reducing sugar and total acid contents of sweet fermented glutinous rice
发酵温度直接影响米根霉的生长与代谢,进而对甜酒酿的糖化与发酵进程产生显著作用。发酵温度过低或过高均会抑制糖化发酵作用的正常进行[25]。由图5可知,随发酵温度的升高,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸含量均呈先上升后下降的趋势。随着发酵温度提高,发酵体系温度越接近米根霉的最适生长温度(30 ℃左右),越能促进米根霉菌丝的生长、繁殖与代谢活动,提升淀粉酶分泌活性,进而加速糊化淀粉水解生成还原糖。当温度过高时,超过米根霉及其酶系的耐受上限,酶体失效和酶蛋白变性失活,糖化能力急剧下降[26]。发酵温度为30 ℃时,黑橄榄糯米甜酒酿还原糖、总酸质量浓度均最高,分别为97.62 mg/mL和3.781 g/L。综合可得,最适发酵温度为30 ℃。
由表4、5可知,各因素对甜酒酿还原糖质量浓度的影响程度由大到小排序为:糯米浸泡时间>发酵时间>黑橄榄果渣添加量。方差分析结果表明,上述3个因素对还原糖质量浓度均无显著影响。综合正交试验结果,确定黑橄榄糯米甜酒酿的最佳发酵工艺参数为A2B3C2,即将糯米浸泡12 h后蒸煮30 min,冷却至室温,接种0.6%的甜酒曲,添加6%的黑橄榄果渣,充分拌匀后搭窝,于30 ℃条件下发酵48 h。在此条件下,黑橄榄糯米甜酒酿的还原糖质量浓度为185.46 mg/mL,总酸质量浓度为5.64 g/L。
表4 黑橄榄糯米甜酒酿发酵条件优化正交试验结果
Table4 Results of orthogonal test for fermentation condition optimization of sweet fermented glutinous rice with black olive
试验号ABC还原糖质量浓度/(mg/mL)1111131.952122153.153133207.054212212.505223133.366231192.727313177.388321134.789332191.91k1164.05173.94153.15k2179.53140.43185.85k3168.02178.18172.60R11.5137.7532.70
表5 还原糖含量正交试验方差分析
Table5 Analysis of variance of orthogonal test for reducing sugar content
因素偏差平方和自由度FF临界值A43.08420.1824.460B543.46122.2904.460C180.40320.7604.460误差949.108
由图6、7可知,横坐标1.0位置的红色竖线为经归一化处理的反应离子峰;反应离子峰两侧的每个特征点均代表一种挥发性有机物。特征点颜色直观反映对应物质的浓度水平:白色表示浓度较低,红色表示浓度较高,且颜色越深,表示物质浓度越大。3组平行样品的三维、二维色谱轮廓整体高度重合,特征斑点的位置、数量与信号强度基本一致,说明该甜酒酿样品的GC-IMS检测重复性良好。谱图中红色斑点丰富,可观测到大量挥发性风味物质信号,反映黑橄榄糯米甜酒酿含丰富的挥发性风味物质。由图8可知,少量斑点存在微弱信号差异,说明平行样品仅少数挥发性物质含量存在小幅波动,也体现出样品风味组分的复杂性。
图6 黑橄榄糯米甜酒酿中挥发性风味物质GC-IMS三维图谱
Fig.6 Three-dimensional spectra of volatile flavor compounds in sweet fermented glutinous rice with black olive by GC-IMS
图7 黑橄榄糯米甜酒酿挥发性风味物质GC-IMS二维谱图
Fig.7 Two-dimensional spectra of volatile flavor compounds in sweet fermented glutinous rice with black olive by GC-IMS
图8 黑橄榄糯米甜酒酿中挥发性风味物质GC-IMS差异谱图
Fig.8 Differential spectra of volatile flavor compounds in sweet fermented glutinous rice with black olive by GC-IMS
指纹图谱的每一行代表一个米酒样品中选取的全部信号峰;每一列代表同一挥发性有机物在不同米酒样品中的信号峰。如图9所示,3组甜酒酿样品的挥发性有机物组成与含量基本一致。
图9 黑橄榄糯米甜酒酿中挥发性风味物质的指纹图谱
Fig.9 Fingerprint of volatile flavor compounds in sweet fermented glutinous rice with black olive
表6 黑橄榄糯米甜酒酿中的挥发性风味物质GC-IMS鉴定结果
Table6 Identification results of volatile flavor compounds in sweet fermented glutinous rice with black olive by GC-IMS
序号保留时间/s化合物相对含量/%醇类1911.2501-己醇0.262682.0203-甲基-1-丁醇(M)3.183678.9333-甲基-1-丁醇(D)4.014488.6162-甲基-1-丙醇(M)1.565485.5102-甲基-1-丙醇(D)4.376421.1331-丙醇(M)1.287421.5191-丙醇(D)2.798327.320乙醇39.409305.464甲醇1.6710572.4931-丁醇0.09酯类11300.222乙酸乙酯(D)0.4512301.456乙酸乙酯(M)2.3513274.845乙酸甲酯(M)0.0814274.845乙酸甲酯(D)0.04羧酸类151 186.875醋酸(M)6.53161 183.610醋酸(D)1.44醛酮类17480.1841-己醛0.0918319.9572-甲基丁醛0.5019261.861丙醛(M)0.3020261.669丙醛(D)0.1421987.710壬醛0.1922660.611庚醛0.2623239.107乙醛(M)0.3924239.381乙醛(D)0.0525268.804异丁醛(M)0.2726268.026异丁醛(D)0.1027270.506丙酮1.3128792.0903-羟基-2-丁酮(M)1.2229787.3493-羟基-2-丁酮(D)0.1230311.5982-丁酮(M)0.2031310.3022-丁酮(D)0.44萜烯类32661.297柠檬烯(M)2.8133660.415柠檬烯(P)1.4234608.884水芹烯8.0235401.850α-蒎烯(M)2.0736402.419α-蒎烯(P)0.5737511.250β-蒎烯0.2438453.596莰烯0.1439776.128α-异松油烯0.0740723.979γ-萜品烯0.08醚类41252.128二甲硫醚(M)2.4742250.069二甲硫醚(D)0.12呋喃类43274.845四氢呋喃(M)0.1544274.845四氢呋喃(D)0.05
由表6可知,黑橄榄糯米甜酒酿中含有差异性挥发性成分共计44种(单体、二聚体及多聚体),涵盖7类物质,其中醇类10种、酯类4种、羧酸类2种、醛酮类15种、萜烯类9种、醚类2种、呋喃类2种,主要包含乙醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、乙酸乙酯、水芹烯等。在香气贡献方面,乙醇为甜酒酿香气的主导成分;萜烯类则是构建黑橄榄糯米甜酒酿特征香气体系的核心物质,包含柠檬烯、水芹烯、α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、α-异松油烯、γ-萜品烯,这类物质也是黑橄榄果实典型香韵的特征挥发性成分[11]。其中,水芹烯相对含量较高,达8.02%,具有黑胡椒和蔼荷似香气;其他含量相对较低的萜烯类物质则赋予甜酒酿柑橘、柠檬、树脂及松脂的香气[27]。此外,乙酸乙酯起到辅助增香作用,可为甜酒酿增加果香风味[28]。
2.4.1 羟自由基清除能力
图10 黑橄榄糯米甜酒酿羟自由基清除能力
Fig.10 Hydroxyl radical scavenging ability of sweet fermented glutinous rice with black olive
由图10可知,黑橄榄糯米甜酒酿具备一定的体外抗氧化活性,但羟自由基清除能力弱于同条件下VC。该甜酒酿对反应体系中的羟自由基清除率与样品浓度呈明显的正相关关系:在体积分数20%~60%范围内,甜酒酿的羟自由基清除率呈快速上升趋势;当体积分数达80%时,清除率升至79.86%,对应的半抑制浓度(halfmaximal inhibitory concentration,IC50)为52%;当甜酒酿体积分数进一步增至100%时,清除率达84.18%。作为阳性对照的1.5 g/L VC,在体积分数为20%时即表现出较高的自由基清除效果,清除率达91.54%;当体积分数提升至100%时,其羟自由基清除率进一步升高至98.85%。综上,黑橄榄糯米甜酒酿对羟自由基清除能力随添加量升高而增强,呈现剂量依赖性。
2.4.2 DPPH自由基清除能力
由图11可知,黑橄榄糯米甜酒酿具有一定的体外抗氧化活性,但其DPPH自由基清除能力弱于同条件下的VC。该甜酒酿对反应体系中DPPH自由基的清除率与样品体积分数呈明显的正相关关系:当样品体积分数达到100%时,DPPH自由基清除率达到89.55%,对应的IC50为44%。作为对照的1.5 g/L VC,在体积分数为100%时即表现出较强的自由基清除效果,清除率达95.99%。综上,黑橄榄糯米甜酒酿对DPPH自由基的清除能力随添加量升高而增强,呈现剂量依赖性。
图11 黑橄榄糯米甜酒酿DPPH自由基清除能力
Fig.11 DPPH radical scavenging ability of sweet fermented glutinous rice with black olive
在最优工艺条件下制备黑橄榄糯米甜酒酿的还原糖、多酚、黄酮质量浓度分别为185.46、0.44、0.672 mg/mL, 总酸质量浓度为5.64 g/L,可溶性固形物质量分数为21.0%;模糊数学感官综合评分为81.1。黑橄榄糯米甜酒酿成品色泽均匀、酒液澄清,呈现淡紫色;口感细腻柔和,醪糟形态较完整,组织形态较均一;酒香与果香协调适宜,清香宜人,兼具黑橄榄独特的果香风味,整体风味独特显著。
本研究以黑橄榄糯米甜酒酿为对象,采用单因素试验筛选关键工艺关键影响因素,结合正交试验优化其制备工艺,并成品的品质特性展开系统分析。结果表明:黑橄榄糯米甜酒酿的最佳制备工艺参数为甜酒曲添加量0.6%、黑橄榄果渣添加量6%、糯米浸泡12 h、发酵温度30 ℃、发酵时间48 h。经GC-IMS检测,共鉴定出44种风味物质,其中以乙醇为相对含量最高的挥发性组分,构成产品的发酵酒香基调,乙酸乙酯、水芹烯等物质可有效增强产品的果香特征。抗氧化活性分析显示,甜酒酿的抗氧化能力随浓度升高呈显著增强趋势,当体积分数为100%,其对羟自由基与DPPH自由基清除率分别高达84.18%、89.55%,对应的IC50依次为52%、44%。在最佳工艺条件下,产品还原糖质量浓度185.46 mg/mL、总酸质量浓度5.64 g/L、可溶性固形物质量分数21.0%、多酚质量浓度0.440 mg/mL、黄酮质量浓度0.672 mg/mL。模糊数学感官评价结果显示,该甜酒酿综合评分为81.1,具备优良的综合品质。本研究不仅为黑橄榄果渣的资源化高值利用提供了技术路径,也为功能性甜酒酿的品类创新奠定了理论依据,对促进传统发酵食品的品质升级与产业发展具有重要参考价值。
[1] 吕镇城, 赖俊芳, 李欢欢, 等. 广东鸟屎榄果实挥发性成分的HS-SPME-GC-MS分析[J]. 亚热带植物科学, 2021, 50(1): 21-25.DOI:10.3969/j.issn.1009-7791.2021.01.004.
[2] 覃振师, 谭秋锦, 黄锡云, 等. 乌榄果实品质的相关性研究[J]. 中国南方果树, 2017, 46(2): 95-97. DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.20160263.
[3] 吕镇城, 尹艳, 林丽静, 等. 乌榄果化学成分研究[J]. 中药材, 2014,37(10): 1801-1803. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2014.10.024.
[4] 束莉丹, 李燕艳, 曹文明. 橄榄油中生物酚准确定量的瓶颈及对策[J]. 中国油脂, 2024, 49(6): 136-144. DOI:10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.230068.
[5] 伍晓玲, 项昭保. 橄榄营养成分和生物活性物质研究进展[J]. 食品工业科技, 2017, 38(24): 346-352. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2017.24.067.
[6] 吴娟. 乌榄降脂有效部位的筛选及其活性初步探究[D]. 广州: 广东药科大学, 2018.
[7] 向亚林, 余细红, 朱锡鸿. 乌榄化学成分对菜青虫生物活性的影响[J]. 现代农业科技, 2018(8): 115-116; 118. DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2018.08.075.
[8] 张坤泉, 郭铭坚, 肖茂瑕, 等. 浅谈乌榄药用的研究进展[J]. 中国实用医药, 2008(20): 183-184. DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2008.20.033.
[9] 邓煜, 刘婷. 餐用油橄榄果加工工艺研究进展[J]. 经济林研究, 2018,36(3): 5-11. DOI:10.14067/j.cnki.1003-8981.2018.03.002.
[10] 聂稳, 邓广牒, 徐新玉, 等. 腌制前后橄榄提取物的抗氧化和抗炎活性比较[J]. 现代食品科技, 2023, 39(1): 104-112. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2023.1.0144.
[11] 陈婕, 刘霓, 林奇, 等. 单宁酶处理对滇橄榄酒发酵动力学及抗氧化活性的影响[J]. 现代食品科技, 2026, 42(1): 75-82. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2026.1.1541.
[12] 杨顺楷, 黄德英, 杨亚力. 滇橄榄汁酶解产物没食子酸的TLC和GC测定[J]. 食品与发酵科技, 2008, 44(3): 51-53. DOI:10.3969/j.issn.1674-506X.2008.03.013.
[13] 侯会绒. 两步法生产甜酒酿的研究[J]. 食品安全导刊, 2014(23): 66-68. DOI:10.16043/j.cnki.cfs.2014.23.021.
[14] 李静雯, 张东亚, 蔡倪, 等. 玫瑰甜酒酿工艺改良及品质分析[J].食品安全质量检测学报, 2021, 12(18): 7370-7375. DOI:10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2021.18.038.
[15] 张丽鲜. 山楂糯米复合果酒发酵工艺研究[D]. 大连: 大连工业大学,2018.
[16] 于春凯, 崔宇欣, 郑尹林, 等. 沙棘葡萄复合果酒发酵工艺优化[J].中国酿造, 2024, 43(12): 189-195. DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2024.12.028.
[17] Yan Yi, Sun Leping, Xing Xuan, et al. Microbial succession and exploration of higher alcohols-producing core bacteria in northern Huangjiu fermentation[J]. AMB Express, 2022, 12(1): 79.DOI:10.1186/s13568-022-01418-6.
[18] 程宏桢, 蔡志鹏, 王静, 等. 百香果全果酒发酵工艺优化及体外抗氧化性比较分析[J]. 中国酿造, 2020, 39(4): 91-97. DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2020.04.019.
[19] 郑腾达. 富硒红糯米甜酒酿成分与抗氧化功能研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2020. DOI:10.27345/d.cnki.gsnyu.2020.000721.
[20] 张华玲, 吴琴, 迟原龙, 等. 鲜油橄榄果渣的主要化学成分分析[J].中国油脂, 2016, 41(9): 103-106. DOI:10.3969/j.issn.1003-7969.2016.09.023.
[21] 纪韦韦, 洪文龙, 侯嫚嫚. 紫薯糯米酒酿制作工艺研究[J]. 农产品加工(下半月), 2016(8): 24-26. DOI:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.08.035.
[22] 孙祥祥, 刘长虹, 石飞, 等. 甜酒曲添加量对米酒及其米酒馒头品质的影响[J]. 中国食品学报, 2020, 20(10): 187-192. DOI:10.16429/j.1009-7848.2020.10.022.
[23] Castro L E N, Sganzerla W G, Matheus L R, et al. Subcritical water processing of grape pomace (Vitis vinifera L.): kinetic evaluation of sugar production and by-product formation[J]. Biomass, 2025, 5(2):34. DOI:10.3390/biomass5020034.
[24] 张波, 谢广发, 李国龙, 等. 黄酒生物酸化浸米与浸米浆水的利用[J]. 食品与发酵工业, 2021, 47(7): 168-174. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025623.
[25] Xiang Wenliang, Xu Qin, Zhang Nandi, et al. Mucor indicus and Rhizopus oryzae co-culture to improve the flavor of Chinese turbid rice wine[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2019(12):5577-5585. DOI:10.1002/jsfa.9831.
[26] 王新惠, 刘达玉. 米根霉产糖化酶发酵条件的研究[J]. 中国酿造,2009, 28(9): 85-87. DOI:10.3969/j.issn.0254-5071.2009.09.025.
[27] 卢江长美. 三种芳香蔬菜热风干燥工艺及贮藏条件研究[D]. 邯郸:河北工程大学, 2016. DOI:10.7666/d.D799962.
[28] 张瑶. 湘西椪柑糯米酒和渣酥饼的加工工艺及贮藏特性研究[D].湘潭: 湘潭大学, 2021. DOI:10.27426/d.cnki.gxtdu.2021.001822.
Process Optimization and Quality Characteristics of Sweet Fermented Glutinous Rice with Black Olive