桑椹红酒颜色稳定性研究（一）
摘要：
桑椹发酵酒中的颜色主要来自于桑椹中的花青素、单宁、黄酮醇等物质。桑椹色素主要是矢车菊素—3—葡萄糖苷（C3G）和矢车菊素—3—芸香糖苷（C3R）。PH值越低越能保持红酒颜色的稳定性，越能保持红色素的鲜艳性，红色素保护越好。添加适量的SO2参与发酵，可增强发酵酒的色度。初始SO2<100mg/L时发酵酒色调会随SO2量增加而有所降低，对保持果酒颜色红色调有帮助。当SO2>120mg/L时，发酵酒的色度会随SO2量的增加而降低，甚至会破坏红色素。当添加SO2=0～70mg/L时对陈酿酒的色度有所提高，色调有所降低，对色素有保护作用。SO2>120mg/L时对陈酿酒的色度色调值有负面作用，陈酿阶段发酵酒，SO2含量应控制0.0～80.0mg/L。在发酵中，未发现补充适量酿酒单宁可以稳定发酵酒颜色的趋势与效果，桑椹酒颜色不稳定性主要是桑椹色素改变的缘故。桑椹发酵酒的贮藏，随着时间推移，温度越高，颜色变暗越严重，色度色调值逐渐升高，理想酒窖温度选择在10～15℃。发酵酒在常温下的日照，随着日照时间的延长，色度色调值都在升高，由鲜亮逐渐转为呆板的棕红、棕褐暗色，说明桑椹发酵酒颜色对光不稳定。不同型号酵母颜色呈现差异明显，酵母D254的原酒呈色最深，其次是RA17，颜色最浅的是RC212。添加蔗糖、蜂蜜参与桑椹汁发酵都能提高发酵酒的色度，特别是蜂蜜提高色度显著。
酶会影响发酵酒颜色的色度、稳定性，酶的存在使花青素、多酚物质变色和发生浑浊沉淀，采取对果汁的高温瞬时杀菌灭酶是提高发酵酒颜色稳定性的有效方法之一。
关键词：桑椹酒，颜色，稳定性。
前言
桑椹又名桑果，桑枣，椹子等，属桑科(Moraceae)桑属（Moruse）桑树果熟期为每年的4～6月份，果实长2～5cm，大多数品种桑椹成熟后为红色或紫黑色。长椭圆形，酸甜多汁，清香爽口，风味独特。桑椹富含花青素，是葡萄含量的5倍以上，含有多种天然抗氧化剂：维生素类，类黄酮，白藜芦醇，多酚物质等。含有人体必需17中氨基酸及人体有益的矿物质Fe,Mg,Ca,Zn,Se等。
桑果已被国家卫生部列入“药食同源”的名单，被医学专家称为“二十一世纪最佳营养保健饮料”。正因为桑椹极富营养又具有保健作用，是人类不可多得的宝贵资源，目前，市场已经开发出了桑椹果汁饮料、桑椹酒、桑椹酱、桑椹膏、桑椹醋、桑椹红色素、桑椹固体饮料等。
天宫庄园自2001年起开始涉足桑椹果深加工，桑椹种植基地发展至今已有上万亩，每年收购桑果6～7千吨，是全国最大的桑果酒生产基地。桑果酒含有葡萄酒中几乎所有营养成分，但桑椹酒工业化生产工艺跟葡萄酒比，还有相当距离，存在许多问题。当前国内各类果酒生产尚属起步阶段，工艺技术还不成熟，多按照葡萄酒生产工艺进行生产。桑椹不是葡萄，照搬葡萄酒工艺是行不通的。由于各种水果都有不同特点，因此它们的酿造工艺以及产品风格也应各具特色，本文针对桑椹酒颜色稳定性做了一定的研究，对产品质量的提高与工艺优化起到了很好作用。
桑椹发酵酒中的颜色主要来自于桑椹中的花青素、单宁、类黄酮等物质。
花青素（Anthocyanins）又称花色素，在植物中主要以花色苷（配糖体）存在，是植物花和果实中一种主要呈色物质。现代医学研究证明，花青素对人体有多种医疗保健作用，人体每天从饮食中摄入的花青素，最高达200mg，比任何一种黄酮类化合物都高，目前可用于提取花青素的主要原料有蓝莓、桑椹、葡萄皮、黑加仑、紫玉米、紫甘蓝、紫心红薯等。
花青素的母核是花色素苷元。食品中常见的花色苷有6种，分别是矢车菊素，天竺葵素，飞燕草素，芍药素，矮牵牛色素和锦葵色素，自然状态下游离的花色素苷元极为少见。与花青素成苷的糖主要有葡萄糖、半乳糖，阿拉伯糖、木糖、鼠李糖和由这些单糖构成的均匀或不均匀二糖和三糖，其中，3-单糖苷、5-双糖苷、3，5-二糖苷和3，7-二糖苷是最常见的。
桑椹富含花青素，桑椹干果总花青素含量在0.09～2.33%之间，桑果汁总花青素含量在117.3～1472.1mg/L，桑椹花青素检测到四种单体花青素，其中三种为矢车菊素—3—葡萄糖苷（C3G）、矢车菊素—3—芸香糖苷（C3R）和天竺葵—3—葡萄糖苷（Pg3G），以C3G和C3R为主，占花青素总量的90%以上（王振江，2007），（Such
et al,2002）也研究证明桑椹色素主要是矢车菊素—3—葡萄糖苷（C3G）和矢车菊素—3—芸香糖苷（C3R）。
花青素不稳定，易被各种因素破坏，含量消失很快。花青素是桑椹果酒的呈色物质，也是衡量桑椹果酒质量的一个指标。花青素的降解和聚合是含花青素类果酒加工过程中难题。
单宁（tannin）是一类特殊的酚类化合物，是由一些 非常活跃的基本分子通过缩合或聚合作用形成的。类黄酮和非类黄酮的聚合物统称为单宁。
1. 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1主要原料
桑椹发酵酒：本公司自产
桑椹汁：取于本公司冷冻库，为当年鲜榨汁冷冻储存
白砂糖：购于超市一级白砂糖
酵母菌种：D254 RA17 RC212 来源于法国来蒙特公司
Maurivin AWRIRI澳大利亚葡萄酒研究学院
诺盟B（L.A.Bayanus）——法国诺盟集团
单宁：Protanin R Harmotan来源于法国诺盟集团
1.1.2 主要试剂及溶液
HCl NaOH CuSO4 6%亚硫酸 酒石酸钾钠 葡萄糖 H2SO4 I2 磷酸氢二钠 柠檬酸
以上试剂均为分析纯。
1.1.3 主要仪器
PHS-3C精密PH计 ， 精密増力电动搅拌器 ， J-200型电子天平 ， 752紫外光栅分光光度计，家用冰箱 ，卧式冷冻箱，电热恒温培养箱，可控硅控温水浴锅 ， 78-Ⅱ型磁力搅拌器 ，MJ-160型控温培养箱 ， 电子调温万用电炉。
1.1.4 测定与分析
总酸：酸碱滴定法 ： GB/T15038
总糖：菲林试液直接滴定法 GB/T15038
还原糖（残糖）：菲林试液直接滴定法 GB/T15038
酒精度：酒精计法 GB/T15038
挥发酸：水蒸气蒸馏法GB/T15038
游离二氧化硫（fSO2）：直接碘量法 GB/T15038
总二氧化硫（TSO2）：直接碘量法 GB/T15038
单宁测定：高锰酸钾氧化法 GB/T15038
PH值测定：精密数字式酸度计法
色度测定：分光光度法 ， 分别在波长420nm 520nm 620nm 测定吸光度OD，色度I=OD420+OD520+OD620
色调测定：色调N=OD420/OD520
被测样品均为澄清酒样
1.2 研究内容及方法
1.2.1 果汁制备
果汁制备流程：
鲜桑椹果→分选→压榨→振筛滤→桑椹浊汁
1.2.2 果酒的主要发酵工艺流程：
桑椹原汁→成分调整→接种酵母→主发酵→后发酵→陈酿→下胶过滤→澄清酒
1.2.3 色度和色调的测定步骤
①PH缓冲溶液
A液：0.2mol/L磷酸氢二钠
B液：0.1mol/L柠檬酸
取AB液按不同比例混合得不同PH值缓冲溶液
②测定步骤
a、 色度I
先测定被测样品的PH，然后准确吸取被测样品2ml于25ml比色管内，用相同PH的缓冲液稀释至刻度，混匀，用1cm比色皿在420nm、520nm、620nm光波处测得其吸光值OD，将3波长下吸光度相加，即为桑椹发酵酒的色度I
I=OD420+OD520+OD620
利用光区420、520、620分光光度计测黄、红、蓝三种不同色的花青素，一般总值I在0.5～1.8之间，大于1.2的酒颜色良好。
b、色调N
理论上色调N=OD420/OD520
常以色调高低来判断发酵酒颜色深浅，数值越低越红。
当N值为0.5时，说明发酵酒颜色非常红，红色素含量较高；
当N值为0.8～0.9时，说明发酵酒颜色为暗红；
当N值为1.1～1.4时，说明发酵酒褐变比较严重；
1.2.4 PH值的影响
调整桑椹汁总糖，使桑椹汁的总糖份达到220g/L，添加H2SO3=60mg/L，，选择活性干酵母菌种D254，添加量为2.5/万，调整果汁总酸，使果汁PH值分别为：PH=3.57（总酸=5.5g/L），PH=3.67(总酸=5.0
g/L)，PH=3.78（总酸=4.5 g/L），PH=3.88（总酸=4.0
g/L），不同PH值的桑椹汁发酵结束后，测其色度，色调，总酸，PH值。分析PH值的对发酵酒颜色的影响。
1.2.5 SO2的影响
调整桑果汁成分，添加白砂糖使桑果汁总糖达到220g/L，调整总酸达到4.5g/L，选择活性干酵母菌种D254，添加量2.5/万，发酵温度20℃。按SO2的质量浓度为：①0.0mg/L、②60
mg/L、③90 mg/L、④120
mg/L，分别发酵结束，测其色度，色调，进行感官品评。发酵结束后的桑椹酒进入陈酿。对陈酿过程中不同时期发酵酒跟踪检测色度，色调。分析SO2对发酵酒颜色稳定性的影响。
1.2.6 单宁的影响
取桑果汁，调整总糖达220g/L，总酸4.5 g/L，添加SO2质量浓度60m
g/L，酵母菌种D254，添加量2.5/万，发酵温度控制在20℃左右，以上条件的果汁添加单宁①0.0g/L、②0.25g/L、③0.35g/L、④0.45g/L、⑤0.55g/L分别发酵结束，测其色度，色调。发酵酒陈酿期跟踪检测不同时间段陈酿酒的色度、色调，分析单宁对发酵酒颜色稳定性的影响。
1.2.7 温度的影响
取本公司自产陈酿桑椹发酵酒三瓶（波尔多瓶），分别置于①10℃、 ②25℃ 、③30℃条件下封闭保存，每隔10天测其色度、色调，持续二个月，分析贮藏温度对发酵酒颜色的影响。
1.2.8 光的影响
取本公司自产的陈酿桑椹发酵酒一瓶（透明玻璃），于本地8月份的自然光照射30天，每隔5天测其色度、色调，品评感官，分析光照对发酵酒颜色的影响。
1.2.9 酵母菌种的影响
取桑椹汁发酵，选择以下菌种：
①D254、②RA17、 ③RC212、 ④AWRI R2、⑤诺盟B
分别发酵结束，测取发酵酒的色度，色调，分析酵母对发酵酒颜色的影响。
1.2.10 糖类的影响
取桑椹汁，用柠檬酸调整总酸至4.5g/L，补充SO2质量浓度至60mg/L，选择菌种D254，添加量为2.5/万，发酵温度20℃左右，分三组发酵，一组是白砂糖，一组是添加蜂蜜，另一组是原汁。发酵结束→陈酿→下胶→滤清。测发酵酒的色度，色调，分析不同糖源对发酵酒颜色的影响。
1.2.11 酶的影响
取鲜榨桑椹汁，分二组发酵，一组未经杀菌，一组是经高温瞬时杀菌，菌种选择D254，添加量2.5/万，经发酵结束后，测取发酵酒的色度，色调，分析氧化酶对发酵酒颜色的影响。
2结果与分析
2.1 PH值对发酵酒颜色的影响
表1 不同PH值桑椹汁的颜色反应
PH值 0.54 1 3 5 7 9 11 13
颜色 深玫瑰红 深玫瑰红 深玫瑰红 粉红 紫粉红 青蓝 深茄紫色 蓝黑
一般来说，PH值越低，桑椹汁色素、色泽越红越鲜艳，也越稳定。在PH<5条件下色素是红色，PH>5红色素逐渐消失，颜色由红转中红直至蓝黑色。在桑果汁发酵过程中，PH值波动范围只局限在酸性范围内。
表2 不同PH桑椹汁发酵后的颜色影响
PH值 3.57 3.67 3.78 3.88
总酸（g/L） 5.5 5.0 4.5 4.0
色度I 0.601 0.600 0.578 0.572
色调N 0.588 0.614 0.642 0.664
颜色 深红 大红 玫瑰红 玫瑰红
由表中看出，桑果汁PH值越低，总酸越高，发酵酒色度则越高，色调越低，发酵结束后保留的红色素也越高，发酵酒颜色呈现越鲜红。经测试不同PH值陈酿发酵酒（二年），其显示的总酸、颜色如下：
表3 不同PH桑椹酒的呈色
罐号 PH值 总酸（g/L） 呈色
49# 4.3 5.0 褐红
58# 3.95 5.5 砖红
86# 3.91 6.0 砖红
25# 3.90 6.5 砖红
52# 3.78 7.0 宝石红
41# 3.72 7.5 宝石红
由表3可见PH值越低越能保持红酒颜色的稳定性，越能保持红色素的鲜艳性，红色素保护越好。
同时，由表3也可看出桑椹酒的PH值一般都偏高，葡萄酒的PH值一般在2.8～3.8之间，如果葡萄酒PH值高于3.4或3.5，则稳定性差，各种病害微生物菌容易生长繁殖（李华，1990）。Sims等也认为较高的PH值会导致发酵酒褐变。多年的桑椹酒生产实践证明，桑椹发酵酒在发酵与陈酿过程中很容易受致病微生物的感染，挥发酸上升，总酸却降低了，色、香、味均遭到破坏，给企业生产效益带来很大损失，给产品质量带来了损害。
