发酵方法及品种对猕猴桃酒多酚和抗氧化性的影响

赵 宁,魏新元,樊明涛*,李鹏燕,张 杰,张 利,李 尧

(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西 杨凌 712100)

摘 要:借助高效液相色谱及紫外分光光度法探究了‘徐香’、‘黄金果’和‘海沃德’猕猴桃经带渣和清汁发酵生产的6 种猕猴桃酒的多酚类化合物含量和抗氧化活性。结果表明:6 种猕猴桃酒总酚含量为676.80~1 172.63 mg GAE/L,黄烷醇、总黄酮和原花青素含量分别为109.11~484.33、116.25~738.47、365.33~1 421.67 mg CE/L,总花色苷含量为52.16~59.56 mg CGE/L。发酵方法和品种对猕猴桃酒中酚类物质含量产生一定影响,总体而言,带渣发酵酒中酚类物质含量较高,仅‘徐香’和‘黄金果’带渣发酵酒中总酚以及‘海沃德’带渣发酵酒中总花色苷含量低于清汁发酵酒,说明带渣发酵可使皮渣中的黄酮等物质溶出。总酚含量和抗氧化活性间呈极显著正相关(P<0.01)。没食子酸(17.32~74.08 mg/L)、绿原酸(4.85~49.82 mg/L)和儿茶素(15.89~47.79 mg/L)为猕猴桃酒中最主要的单体酚。

关键词:猕猴桃酒;品种;发酵方法;酚类物质;抗氧化

猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)又称“奇异果”、“长寿果”,是猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(Actinidia)的浆果类木质藤本植物[1]。研究发现,猕猴桃含有VC、VE、类胡萝卜素、钾、膳食纤维、氨基酸、多酚、黄酮等营养物质,具有抗氧化、降血脂、增强免疫力、促进消化及预防便秘等功能性质[2-4]

猕猴桃属于呼吸跃变型水果,乙烯对其品质有很大的影响[5-6],采摘后容易变软,甚至失去食用价值。以猕猴桃为原料生产猕猴桃酒不仅能减少其采摘后的腐败变质所致经济损失,增加附加值,还可丰富果酒市场。近年来,关于猕猴桃酒的研究越来越多,但主要集中在工艺优化、原酒的后处理以及感官评价等方面[7]。已有研究表明,带渣发酵能浸提皮渣中的多酚、膳食纤维、果胶等多种营养成分,对丰富酒体、突显产品特色起到有益作用[8],但关于猕猴桃带渣发酵的研究报道较少。不同品种猕猴桃多酚类化合物含量有明显差异,赵金梅等[3]对10 种猕猴桃品质进行研究,发现总酚含量各不相同,变化范围为63.71~152.46 mg/100 g,且‘徐香’中的含量高于‘海沃德’;Park等[9]发现‘黄金果’多酚含量约是‘海沃德’的2.3 倍。所以,选出适宜的发酵方式和酿酒猕猴桃品种对促进猕猴桃资源合理利用,品种的选育、种植,以及猕猴桃酒生产开发具有重要意义。但是关于最适酿酒猕猴桃品种的选择、发酵方法和品种对猕猴桃酒多酚类化合物含量和抗氧化活性影响的研究很少,因此,本实验以中华猕猴桃(‘黄金果’)、美味猕猴桃(‘徐香’和‘海沃德’)为原料,通过带渣和清汁发酵工艺生产猕猴桃酒,分析不同猕猴桃酒的酚类化合物含量和抗氧化活性,从而为高品质猕猴桃酒开发提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猕猴桃(‘徐香’、‘黄金果’和‘海沃德’)购于陕西省杨凌农贸市场;酿酒酵母WLP775为西北农林科技大学酿酒与生物技术实验室保存。

单体酚标品(色谱纯)、1,1-二苯-1-苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl,DPPH)、2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(2,2’-azinobis(3-ehtylbenzothiazolin-6-sulfnic acid) diammonium salt,ABTS) 美国Sigma公司;铁氰化钾、水杨酸、过硫酸钾 天津博迪化工股份有限公司;甲醇、乙酸天津科密欧化学试剂有限公司;福林-酚试剂 北京索莱宝科技有限公司;果胶酶、4-二甲基氨基肉桂醛(4-(dimethylamino)cinnamaldehyde,p-DMACA)上海原叶生物科技有限公司;香草醛 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

LC-20A高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪、UV-1240紫外分光光度计日本岛津公司;高速冷冻离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司;旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;榨汁机南通金橙机械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 猕猴桃酒的酿造

采用3 个不同品种猕猴桃进行带渣发酵和清汁发酵,生产6 种猕猴桃酒:‘徐香’带渣发酵酒(XXW-P)、‘徐香’清汁发酵酒(XXW-J)、‘黄金果’带渣发酵酒(HJGW-P)、‘黄金果’清汁发酵酒(HJGW-J)、‘海沃德’带渣发酵酒(HWDW-P)、‘海沃德’清汁发酵酒(HWDW-J),其中‘徐香’汁、‘黄金果’汁和‘海沃德’汁还原糖质量浓度分别为104.90、125.29、98.53 g/L,滴定酸质量浓度分别为10.70、12.15、12.06 g/L。

1.3.1.1 猕猴桃酒酿造工艺流程

1.3.1.2 操作要点

选择成熟度好,无腐烂变质的猕猴桃;装罐前用SO2熏罐,同时加入60 mg/L SO2;按60 mg/L的添加量在果汁和果浆中添加果胶酶,在室温条件下酶解8 h,提高出汁率;按5%的接种量接入酵母种子液进行发酵,发酵温度22 ℃、发酵时间7 d;当可溶性固形物质量分数基本不变、还原糖质量浓度低于4 g/L时终止发酵;倒罐时添加SO2以抑制发酵的进行和使原酒尽快澄清;陈酿在低温条件下进行;保持清汁发酵和带渣发酵的所有条件基本一致。

1.3.2 基本理化指标的测定

将发酵液4 ℃、10 000 r/min离心10 min后,取上清液进行测定。酒精体积分数、总酸、pH值、可溶性固形物质量分数及还原糖质量浓度等指标的测定参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。其中,还原糖、总酸质量浓度分别以葡萄糖、苹果酸计,单位为g/L。

1.3.3 酚类化合物含量的测定

总多酚含量的测定采用福林-酚法[10];以没食子酸当量(gallic acid equivalent,GAE)表示,单位为mg GAE/L,标准曲线回归方程:y=0.015 2x-0.010 6(R2=0.998 4)。总黄酮含量的测定采用氯化铝显色法[11],黄烷醇含量的测定采用p-DMACA衍生化法[12],原花青素含量的测定采用香草醛-盐酸法[13];以上3 种物质的含量均以儿茶素当量(catechin equivalent,CE)表示,单位为mg CE/L;标准曲线回归方程分别为:y=0.000 6x+0.001 5(R2=0.999 1);y=0.008 2x+0.026 3(R2=0.999 5);y=0.000 1x+0.007 5(R2=0.999 7)。总花色苷含量的测定采用pH值示差法[14],以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷当量(cyanidin-3-O-glucoside chloride equivalent,CGE)表示,单位为mg CGE/L。

1.3.4 单体酚含量检测

1.3.4.1 样品处理

参考文献[15-17]的方法,取20 mL样品,用1 mol/L NaOH溶液调节pH值为7左右。用20 mL乙酸乙酯萃取,重复3 次,混合上清液;剩余部分用2 mol/L HCl溶液调节pH值为2左右,再萃取3 次,混合上清液。将上清液40 ℃旋转蒸发至干,残渣溶于5 mL色谱甲醇中,再经0.45 μm微孔滤膜过滤后用HPLC测定。

1.3.4.2 色谱条件

ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A:体积分数1%的乙酸水溶液,流动相B:色谱甲醇;梯度洗脱时间程序:0~10 min,5%~30% B;10~25 min,30%~50% B;25~30 min,50%~60% B;30~35 min,60%~70% B;35~40 min,70%~5% B;柱温:30 ℃;流速1.0 mL/min,进样量20 μL,检测器为紫外检测器,检测波长为280 nm和320 nm。

1.3.4.3 定性定量分析

对比样品和单体酚标品的保留时间和吸收光谱图,进行多酚组分的定性分析;将各标准品稀释成不同的质量浓度梯度,在上述色谱条件下进行检测,以质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,再依据样品的峰面积计算得到样品中各多酚组分的含量,进行定量分析。

1.3.5 体外抗氧化活性测定

DPPH自由基清除能力参考Ramchandani等[18]的方法;ABTS+·清除率测定参考Xu Changmou等[19]的方法;还原力测定参考Kosanić等[20]的方法。

1.4 数据分析

采用GraphPad Prism 6.0软件绘图;采用SPSS 20.0软件进行显著性和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 品种和酿造工艺对猕猴桃酒基本理化指标的影响

由表1可知,6 种猕猴桃酒的酒精体积分数在4.9%~6.8%之间,其中‘黄金果’清汁发酵酒的酒精体积分数最高,‘海沃德’带渣发酵酒的酒精体积分数最低,这与不同品种猕猴桃果汁的初始糖度和酸度不同有关;可溶性固形物质量分数在4.00%~5.97%之间,还原糖质量浓度在0.97~2.41 g/L之间。与清汁发酵酒相比,3 个品种带渣发酵酒的酒精体积分数较低、可溶性固形物质量分数和还原糖质量浓度较高,这可能是因为带渣发酵时果渣在果胶酶作用下释放出了酵母菌难以利用的多糖,而清汁发酵时酵母菌可以较充分地利用还原糖,使清汁发酵酒中残糖量低、酒精体积分数高。pH值在3.20~3.43之间,总酸质量浓度在11.66~14.09 g/L之间,其中黄金果清汁发酵酒的总酸质量浓度最高,‘海沃德’带渣发酵酒的总酸质量浓度最低;且3 个品种清汁发酵酒的总酸质量浓度稍高于带渣发酵酒,这可能是因为清汁发酵时酵母菌代谢更旺盛,积累了更多的有机酸,这个趋势和成宇峰等[21]的研究结果相一致。

表1 6 种不同猕猴桃酒的基本理化指标
Table 1 Physicochemical indexes of six different kiwi wines

注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

2.2 品种和酿造工艺对猕猴桃酒酚类物质的影响

2.2.1 品种和酿造工艺对猕猴桃酒总酚含量的影响

图1 6 种猕猴桃酒中总酚含量比较
Fig. 1 Comparison of total phenol contents in six different kiwi wines

字母不同表示差异显著(P<0.05),下同。

由图1可知,6 种猕猴桃酒的总酚含量在676.80~1 172.63 mg GAE/L之间,其中‘黄金果’清汁发酵酒总酚含量最高,‘海沃德’清汁发酵酒总酚含量最低,且与其他酒差异显著(P<0.05)。‘黄金果’带渣发酵和清汁发酵酒总酚含量都显著大于‘海沃德’酒带渣发酵和清汁发酵酒(P<0.05),这可能是因为‘黄金果’中总酚含量(10.23 mg GAE/g)高于‘海沃德’中总酚含量(4.48 mg GAE/g)[9]造成的。在带渣发酵酒中,‘海沃德’和‘徐香’、‘黄金果’酒总酚含量之间差异显著(P<0.05);在清汁发酵酒中,3 个品种酒的总酚含量间差异均显著(P<0.05)。尽管带渣发酵能增加酒中酚类化合物含量[22],但‘徐香’和‘黄金果’带渣发酵酒的总酚含量低于清汁发酵酒,这可能是由于‘黄金果’和‘徐香’的果皮较厚,带渣发酵时皮渣层中带入了较多空气,增加了发酵液中的溶氧量,加速了多酚的氧化,从而降低了其含量。

2.2.2 品种和酿造工艺对猕猴桃酒黄烷醇含量的影响

图2 6 种猕猴桃酒中黄烷醇含量比较
Fig. 2 Comparison of flavanol contents in six different kiwi wines

由图2可知,6 种猕猴桃酒的黄烷醇含量在109.11~484.33 mg CE/L之间,其中‘黄金果’带渣发酵酒黄烷醇含量最高,‘海沃德’清汁发酵酒黄烷醇含量最低。在带渣发酵酒中,‘海沃德’和‘徐香’、‘黄金果’酒黄烷醇含量差异显著(P<0.05);在清汁发酵酒中,‘黄金果’和‘徐香’、‘海沃德’酒黄烷醇含量差异显著(P<0.05)。带渣发酵时,果胶酶和发酵液中的酒精可使皮渣中的黄烷醇类物质溶出[23],所以3 个品种带渣发酵酒的黄烷醇含量均高于清汁发酵酒。

2.2.3 品种和酿造工艺对猕猴桃酒总黄酮含量的影响

图3 6 种猕猴桃酒中总黄酮含量比较
Fig. 3 Comparison of total flavonoids contents in six different kiwi wines

猕猴桃皮渣中含有丰富的黄酮、膳食纤维等生物活性成分,用超声波辅助提取猕猴桃皮渣中的黄酮,其得率可达26.772 mg/g[24]。由图3可知,6 种猕猴桃酒的总黄酮含量在116.25~738.47 mg CE/L之间,其中‘黄金果’带渣发酵酒总黄酮含量最高,‘海沃德’清汁发酵酒总黄酮含量最低。在带渣发酵和清汁发酵中,3 个品种酒的总黄酮含量差异均显著(P<0.05)。由于果胶酶降解细胞壁和酵母代谢作用可使皮渣中的生物活性物质浸出,所以和清汁发酵相比,带渣发酵可提高猕猴桃酒中总黄酮含量。

2.2.4 品种和酿造工艺对猕猴桃酒原花青素含量的影响

图4 6 种猕猴桃酒中原花青素含量比较
Fig. 4 Comparison of proanthocyanidins contents in six different kiwi wines

由图4可知,6 种猕猴桃酒的原花青素含量在365.33~1 421.67 mg CE/L之间,其中‘黄金果’带渣发酵酒原花青素含量最高,‘徐香’清汁发酵酒原花青素含量最低。在带渣发酵酒中,3 个品种酒的原花青素含量差异均显著(P<0.05);在清汁发酵酒中,‘黄金果’酒和‘海沃德’、‘徐香’酒的原花青素含量差异显著(P<0.05);这与不同品种猕猴桃皮渣和汁中原花青素含量不同有关。对3 个品种而言,带渣发酵酒的原花青素含量均高于清汁发酵酒,这可能是皮渣中的原花青素在果胶酶及低浓度乙醇作用下被浸提出所致。

2.2.5 品种和酿造工艺对猕猴桃酒总花色苷含量的影响

图5 6 种猕猴桃酒中总花色苷含量比较
Fig. 5 Comparison of total monomeric anthocyanin contents in six different kiwi wines

花色苷是一种红色天然色素,能和酒中的黄酮等物质通过共价键或疏水相互作用发生辅色作用,从而提高酒的颜色,一般花色苷含量越高,酒颜色越深,色度值越高[25]。由图5可知,6 种猕猴桃酒的总花色苷含量在52.16~59.56 mg CGE/L之间,其中海沃德清汁发酵酒总花色苷含量最高,黄金果带渣发酵酒最低。在带渣发酵和清汁发酵中,3 个品种酒之间总花色苷含量差异均显著(P<0.05),即同一发酵条件下,品种对猕猴桃酒中总花色苷含量有较大影响,这可能与不同品种猕猴桃中花色苷的种类、糖苷键的连接位置以及猕猴桃酒中花色苷和单宁形成缩合物的含量有关。在3 个品种中,‘徐香’、‘海沃德’清汁和带渣发酵酒总花色苷含量间差异显著(P<0.05)。

2.3 品种和酿造工艺对猕猴桃酒单体酚质量浓度的影响

对猕猴桃酒中11 种单体酚进行了定性和定量测定,具体包括7 种酚酸(羟基苯甲酸:没食子酸、原儿茶酸;羟基肉桂酸:对香豆酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸、鞣花酸),2 种黄烷-3-醇(儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)),一种查尔酮(根皮苷),一种黄酮醇苷类(金丝桃苷)。

表2 不同猕猴桃酒中单体酚质量浓度
Table 2 Contents of individual phenols in different kiwi wines mg/L

注:同行字母不同表示差异显著(P<0.05)。

由表2可知,在7 种酚酸中,除‘徐香’清汁发酵酒外,其他5 种酒中没食子酸质量浓度最高,Porgal等[26]研究发现红酒中也是没食子酸质量浓度最高。酚酸总质量浓度在27.29~120.91 mg/L之间,带渣发酵时,‘徐香’酒酚酸总量最高,‘海沃德’酒最低;清汁发酵时,也是‘徐香’酒最高,‘海沃德’酒最低;这是因为在同一发酵方式下,不同品种果汁和皮渣中酚类物质质量浓度以及酸度不同所致。对同一品种而言,由于带渣发酵时果胶酶催化皮渣细胞壁降解的同时,许多酚酸会从木质素中释放出来,且在酶催化降解酰化花青素过程中会释放出香豆酸[27],所以3 个品种都是带渣发酵酒酚酸总量高于清汁发酵酒。没食子酸在‘黄金果’带渣发酵酒中质量浓度最高(74.08 mg/L),在‘海沃德’清汁发酵酒中质量浓度最低(17.32 mg/L);有报道称葡萄酒中没食子酸主要由葡萄皮中没食子酸酯水解产生[28],说明‘黄金果’皮渣中没食子酸酯质量浓度较高,且发酵过程中水解释放到了酒中;原儿茶酸在‘黄金果’清汁发酵酒中质量浓度最高(3.37 mg/L),在‘海沃德’清汁发酵酒中质量浓度最低(0.76 mg/L);阿魏酸、鞣花酸和对香豆酸在‘徐香’带渣发酵酒中质量浓度最高,分别为3.38、5.99、7.52 mg/L,在‘黄金果’清汁发酵酒、‘黄金果’带渣发酵酒和‘海沃德’带渣发酵酒中质量浓度最低,分别为0.69、0.92、0.80 mg/L;咖啡酸和绿原酸在‘徐香’清汁发酵酒中质量浓度最高,分别为18.18、49.82 mg/L,在‘黄金果’带渣发酵酒和‘海沃德’清汁发酵酒中质量浓度最低,分别为1.12、4.85 mg/L。在同一品种中,‘徐香’清汁和带渣发酵酒中除绿原酸外的6 种酚酸质量浓度间差异均显著(P<0.05),‘黄金果’只有没食子酸和阿魏酸质量浓度差异显著(P<0.05),‘海沃德’只有原儿茶酸和鞣花酸质量浓度差异显著(P<0.05),所以发酵方式对‘徐香’酒中酚酸质量浓度影响更大。在带渣发酵酒中,‘黄金果’和‘海沃德’酒除咖啡酸、阿魏酸质量浓度差异不显著外,其余酚酸质量浓度间差异均显著(P<0.05);在清汁发酵酒中,‘黄金果’和‘海沃德’酒除咖啡酸质量浓度差异不显著外,其余酚酸质量浓度间差异均显著(P<0.05);可知,在相同发酵条件下,不同品种猕猴桃酒中酚酸质量浓度有较大差异。

在2 种黄烷-3-醇中,除‘黄金果’清汁和带渣发酵酒,其他4 种酒中儿茶素质量浓度均大于EGCG质量浓度。黄烷-3-醇总量在24.89~97.39 mg/L之间,‘黄金果’清汁发酵酒黄烷-3-醇总质量浓度最高,‘海沃德’清汁发酵酒黄烷-3-醇总质量浓度最低;‘海沃德’带渣发酵酒中黄烷-3-醇总质量浓度高于清汁发酵酒,而‘徐香’和‘黄金果’酒则相反。儿茶素在‘黄金果’清汁发酵酒中质量浓度最高(47.79 mg/L),在‘海沃德’带渣发酵酒中最低(15.89 mg/L);EGCG在‘黄金果’带渣发酵酒中质量浓度最高(56.62 mg/L),在‘海沃德’清汁发酵酒中最低(7.35 mg/L)。

根皮苷在‘徐香’清汁发酵酒中质量浓度最高(2.05 mg/L),在‘黄金果’清汁发酵酒中质量浓度最低(0.42 mg/L),品种间差异都显著(P<0.05)。金丝桃苷在‘海沃德’带渣发酵酒中质量浓度最高(8.63 mg/L),在‘徐香’带渣发酵酒中质量浓度最低(3.24 mg/L);在同一发酵条件下,‘徐香’酒与‘海沃德’、‘黄金果’酒间差异显著(P<0.05)。

2.4 品种和酿造工艺对猕猴桃酒体外抗氧化活性的影响

通过3 种方法(DPPH自由基、ABTS+·清除率法以及还原力法)测定了猕猴桃酒的抗氧化活性。由图6~8可知,6 种猕猴桃酒的还原力在7.94~12.54 mmol TE/L之间,DPPH自由基清除率在0.84~1.25 mmol TE/L之间,ABTS+·清除率在4.86~8.55 mmol TE/L之间。3 个实验结果都表明‘黄金果’清汁发酵酒的抗氧化活性最高,‘海沃德’清汁发酵酒的抗氧化活性最低。

从发酵方法的角度看,‘黄金果’和‘徐香’酒的抗氧化能力都是清汁发酵酒的大于带渣发酵酒,且差异显著(P<0.05);‘海沃德’酒则相反,这与总酚含量的趋势相同。这是由于多酚含有多羟基结构,可通过提供氢原子和电子转移使自由基变为稳定物质,还可螯合金属离子,阻止金属离子引发自由基反应[29],从而起抗氧化作用,且总酚含量越高抗氧化性越强。从品种的角度看,在还原力和ABTS+·清除实验中,清汁发酵酒抗氧化活性间差异均显著(P<0.05),带渣发酵的‘黄金果’酒和‘徐香’、‘海沃德’酒差异显著(P<0.05);在DPPH自由基清除实验中,‘海沃德’清汁发酵酒抗氧化活性与‘徐香’、‘黄金果’清汁发酵酒的差异显著(P<0.05)。这可能与不同自由基清除反应机理以及不同品种猕猴桃中游离酚和结合酚含量不同有关[30]。所以可得,品种和发酵工艺会对猕猴桃酒的抗氧化活性产生一定影响。

图6 6 种猕猴桃酒还原力的比较
Fig. 6 Comparison of reducing capacity of six different kiwi wines

图7 6 种猕猴桃酒对DPPH自由基清除能力的比较
Fig. 7 Comparison of DPPH free radical scavenging capacity of six different kiwi wines

图8 6 种猕猴桃酒对ABTS·清除能力的比较
Fig. 8 Comparison of ABTS+· scavenging capacity of six different kiwi wines

2.5 猕猴桃酒酚类物质含量与抗氧能力相关性分析

由表3可知,猕猴桃酒总酚含量和还原力、DPPH自由基清除率、ABTS+·清除率及总黄酮含量在0.01水平极显著正相关,和总花色苷含量在0.01水平极显著负相关,和黄烷醇含量在0.05水平显著正相关,多酚化合物结构中均含有供应电子的活性羟基,遇到活泼自由基时可能被激活,给出电子,以保护其他被氧化及被自由基攻击的物质,表现出还原力和清除自由基的活性[31],因此,可以通过总酚含量来预测猕猴桃酒的抗氧化能力;且不同物质的羟基、甲基化、聚合度及糖苷化等会影响其提供氢原子和发生电子转移的速率,从而影响抗氧化活性[32]。总花色苷含量和其他7 个指标在0.01水平极显著负相关。黄烷醇、总黄酮和原花青素含量在0.01水平互相极显著正相关。DPPH自由基、ABTS+·清除率及还原力三者间在0.01水平极显著正相关,可知,猕猴桃酒中能将三价铁还原为二价铁的化合物同时也能清除DPPH自由基和ABTS+·。

表3 猕猴桃酒酚类物质含量与抗氧化能力相关性分析
Table 3 Correlation between polyphenol content and antioxidant activity of kiwi wine

注:*.显著相关(P<0.05);**.极显著相关(P<0.01)。

3 结 论

结果表明猕猴桃酒具有较强的抗氧化活性,且发酵方法与品种对猕猴桃酒酚类物质含量和抗氧化活性有显著的影响。

从发酵方法角度看,带渣发酵的‘徐香’和‘黄金果’酒总黄酮、黄烷醇、原花青素和总花色苷含量均高于清汁发酵酒,只有总酚含量低于清汁发酵酒;‘海沃德’酒除总花色苷外,其他酚类化合物的含量均为带渣发酵酒高于清汁发酵酒。即带渣发酵可提高酒中酚类物质的含量和抗氧化活性,此外带渣发酵还可减少猕猴桃皮渣的产生,增加猕猴桃资源利用率,减少环境污染。

从不同品种角度看,‘黄金果’酒抗氧化活性最强,总酚、总黄酮、黄烷醇和原花青素含量整体高于‘徐香’和‘海沃德’酒。所以在最适发酵工艺下,3 个不同品种猕猴桃酿酒的适宜性依次为‘黄金果’、‘徐香’、‘海沃德’。

猕猴桃酒中共检出了11 种单体酚,没食子酸、绿原酸和儿茶素为最主要的3 种。丰富的酚类物质和高抗氧化活性表明猕猴桃酒是一种具有广阔前景的低醇果酒。

参考文献:

[1] 徐清萍, 朱广存. 野生猕猴桃酒发酵工艺研究[J]. 酿酒科技,2010(10): 79-81.

[2] STONEHOUSE W, GAMMON C S, BECK K L, et al. Kiwifruit: our daily prescription for health[J]. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 2012, 91(6): 442-447. DOI:10.1139/cjpp-2012-0303.

[3] 赵金梅, 高贵田, 薛敏, 等. 不同品种猕猴桃果实的品质及抗氧化活性[J]. 食品科学, 2014, 35(9): 118-122. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201409024.

[4] LEONTOWICZ H, LEONTOWICZ M, LATOCHA P, et al.Bioactivity and nutritional properties of hardy kiwi fruit Actinidia arguta in comparison with Actinidia deliciosa ‘Hayward’ and Actinidia eriantha ‘Bidan’[J]. Food Chemistry, 2016, 196: 281-291.DOI:10.1016/j.foodchem.2015.08.127.

[5] 任亚梅, 唐远冒, 李光辉, 等. 猕猴桃贮藏保鲜过程中1-MCP处理临界浓度的研究[J]. 中国食品学报, 2013, 13(1): 107-111.

[6] LIM S, HAN S H, KIM J, et al. Inhibition of hardy kiwifruit (Actinidia aruguta) ripening by 1-methylcyclopropene during cold storage and anticancer properties of the fruit extract[J]. Food Chemistry, 2016,190: 150-157. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.05.085.

[7] 王胜利, 李国薇, 樊明涛. 猕猴桃酒酿造过程中多酚及抗氧化性的研究[J]. 酿酒科技, 2012(10): 55-58.

[8] 张超, 徐洲, 游玲, 等. 野生猕猴桃果酒带渣发酵的研究[J]. 食品研究与开发, 2012, 33(8): 23-27. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2012.08.008.

[9] PARK Y S, NAMIESNIK J, VEARASILP K, et al. Bioactive compounds and the antioxidant capacity in new kiwi fruit cultivars[J]. Food Chemistry, 2014, 165: 354-361. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.05.114.

[10] CHATZILAZAROU A, KATSOYANNOS E, GORTZI O, et al.Removal of polyphenols from wine sludge using cloud point extraction[J]. Journal of the Air and Waste Management Association,2010, 60(4): 454-459. DOI:10.3155/1047-3289.60.4.454.

[11] ZHANG G W, HE L, HU M M. Optimized ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Prunella vulgaris L. and evaluation of antioxidant activities in vitro[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2011, 12(1): 18-25. DOI:10.1016/j.ifset.2010.12.003.

[12] PEINADO J, DE LERMA N L, MORENO J, et al. Antioxidant activity of different phenolics fractions isolated in must from Pedro Ximenez grapes at different stages of the off-vine drying process[J]. Food Chemistry, 2009, 114(3): 1050-1055. DOI:10.1016/j.foodchem.2008.10.068.

[13] PARK Y S, LEONTOWICZ H, LEONTOWICZ M, et al. Comparison of the contents of bioactive compounds and the level of antioxidant activity in different kiwifruit cultivars[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2011, 24(7): 963-970. DOI:10.1016/j.jfca.2010.08.010.

[14] GARZÓN G A, NARVÁEZ C E, RIEDL K M, et al. Chemical composition, anthocyanins, non-anthocyanin phenolics and antioxidant activity of wild bilberry (Vaccinium meridionale Swartz) from Colombia[J]. Food Chemistry, 2010, 122(4): 980-986. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.03.017.

[15] HUANG Y, LU W W, CHEN B, et al. Determination of 13 phenolic compounds in rice wine by high-performance liquid chromatography[J]. Food Analytical Methods, 2015, 8(4): 825-832.DOI:10.1007/s12161-014-9939-y.

[16] 徐颖, 樊明涛, 冉军舰, 等. 不同品种苹果籽总酚含量与抗氧化相关性研究[J]. 食品科学, 2015, 36(1): 79-83. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201501015.

[17] GUTIÉRREZ I H, LORENZO E S P, ESPINOSA A V. Phenolic composition and magnitude of copigmentation in young and shortly aged red wines made from the cultivars, Cabernet Sauvignon,Cencibel, and Syrah[J]. Food Chemistry, 2005, 92(2): 269-283.DOI:10.1016/j.foodchem.2004.07.023.

[18] RAMCHANDANI A G, CHETTIYAR R S, PAKHALE S S.Evaluation of antioxidant and anti-initiating activities of crude polyphenolic extracts from seedless and seeded Indian grapes[J]. Food Chemistry, 2010, 119(1): 298-305. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.06.032.

[19] XU Changmou, ZHANG Yali, CAO Lei, et al. Phenolic compounds and antioxidant properties of different grape cultivars grown in China[J]. Food Chemistry, 2010, 119(4): 1557-1565. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.09.042.

[20] KOSANIĆ M, RANKOVIĆ B, VUKOJEVIĆ J. Antioxidant properties of some lichen species[J]. Journal of Food Science and Technology,2011, 48(5): 584-590. DOI:10.1007/s13197-010-0174-2.

[21] 成宇峰, 岳泰新, 张振文. 不同工艺酿造猕猴桃新酒抗氧化性的研究[J]. 酿酒科技, 2015(6): 20-22. DOI:10.13746/j.njkj.2014492.

[22] ÁLVAREZ I, ALEIXANDRE J L, GARCÍA M J, et al. Impact of prefermentative maceration on the phenolic and volatile compounds in Monastrell red wines[J]. Analytica Chimica Acta, 2006, 563(1): 109-115. DOI:10.1016/j.aca.2005.10.068.

[23] OLEJAR K J, FEDRIZZI B, KILMARTIN P A. Enhancement of Chardonnay antioxidant activity and sensory perception through maceration technique[J]. LWT-Food Science and Technology, 2016,65: 152-157. DOI:10.1016/j.lwt.2015.08.001.

[24] 焦岩, 常影, 余世锋, 等. 超声波辅助提取猕猴桃皮黄酮及其抑菌作用研究[J]. 食品科技, 2013, 38(4): 228-231; 236.

[25] SARI P, WIJAYA C H, SAJUTHI D, et al. Colour properties,stability, and free radical scavenging activity of jambolan (Syzygium cumini) fruit anthocyanins in a beverage model system: natural and copigmented anthocyanins[J]. Food Chemistry, 2012, 132(4): 1908-1914. DOI:10.1016/j.foodchem.2011.12.025.

[26] PORGAL E, BÜYÜKTUNCEL E. Determination of phenolic composition and antioxidant capacity of native red wines by high performance liquid chromatography and spectrophotometric methods[J]. Food Research International, 2012, 45(1): 145-154.DOI:10.1016/j.foodres.2011.10.025.

[27] 刘富兵, 刘延琳. 酶在葡萄酒生产中的应用[J]. 食品科学, 2013,34(9): 392-398. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201309075.

[28] VAN LEEUW R, KEVERS C, PINCEMAIL J, et al. Antioxidant capacity and phenolic composition of red wines from various grape varieties: specificity of Pinot Noir[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2014, 36(1/2): 40-50. DOI:10.1016/j.jfca.2014.07.001.

[29] LEOPOLDINI M, MARINO T, RUSSO N, et al. Antioxidant properties of phenolic compounds: H-atom versus electron transfer mechanism[J]. The Journal of Physical Chemistry A, 2004, 108(22):4916-4922. DOI:10.1021/jp037247d.

[30] 张小利, 夏春燕, 王慧清, 等. 超微粉碎对香菇多酚组成及抗氧化活性的影响[J]. 食品科学, 2015, 36(11): 42-49. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201511009.

[31] 朱玉昌, 周大寨, 焦必宁, 等. 甜橙中不同活性成分与总抗氧化能力关系的研究[J]. 食品科学, 2008, 29(5): 82-86. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2008.05.009.

[32] 张靖媛, 吴昊, 王凤舞, 等. 南瓜酒抗氧化活性及其与VC、多酚和多糖含量的关系[J]. 食品科学, 2013, 34(1): 78-82.

Effect of Fermentation Methods and Cultivars on Polyphenols and Antioxidant Activity of Kiwi Wines

ZHAO Ning, WEI Xinyuan, FAN Mingtao*, LI Pengyan, ZHANG Jie, ZHANG Li, LI Yao
(College of Food Science and Engineering, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

Abstract:Six kiwi wines were fermented from whole fruits and juices of Actinidia deliciosa ‘Hayward’ and ‘Xuxiang’and A. chinensis ‘Hort 16A’. The polyphenol contents and antioxidant activity of kiwi wines were investigated by high performance liquid chromatography (HPLC) and ultraviolet (UV) spectrophotometry. The results showed that total phenol contents in kiwi wines ranged from 676.80 to 1 172.63 mg gallic acid equivalent (GAE)/L, total flavonoids, flavanols and proanthocyanidins were 109.11-484.33, 116.25-738.47 and 365.33-1 421.67 mg catechin equivalent (CE)/L,respectively, and total monomeric anthocyanin was 52.16-59.56 mg cyanidin-3-O-glucoside chloride equivalent (CGE)/L.Both fermentation methods and varieties influenced the contents of polyphenols. Overall, wines fermented from whole fruits had higher contents of polyphenols that those produced from juices, expect that the total phenol contents in ‘Xuxiang’ and ‘Hort 16A’ wines and the total monomeric anthocyanin content in ‘Hayward’ wine were lower. This finding illustrated that bioactive compounds including flavonoids from pomace could be dissolved into wine during fermentation. Antioxidant activity of kiwi wine was significantly positively correlated with total phenol content (P 〈 0.01). Gallic acid (17.32-74.08 mg/L), chlorogenic acid(4.85-49.82 mg/L) and (+)-catechin (15.89-47.79 mg/L) were the dominant individual phenols in kiwi wine.

Key words:kiwi wine; cultivars; fermentation methods; polyphenol; antioxidant

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721014

中图分类号:TS262.7

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2017)21-0086-07

引文格式:赵宁, 魏新元, 樊明涛, 等. 发酵方法及品种对猕猴桃酒多酚和抗氧化性的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(21): 86-92.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721014. http://www.spkx.net.cn

ZHAO Ning, WEI Xinyuan, FAN Mingtao, et al. Effect of fermentation methods and cultivars on polyphenols and antioxidant activity of kiwi wines[J]. Food Science, 2017, 38(21): 86-92. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721014. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2016-08-04

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201503142-10);西安市科技计划项目(NC1318)

作者简介:赵宁(1994—),女,硕士研究生,研究方向为食品生物技术。E-mail:zhaoning@nwsuaf.edu.cn

*通信作者:樊明涛(1963—),男,教授,博士,研究方向为食品生物技术。E-mail:fanmt@nwsuaf.edu.cn