《食品科学》：西北农林科技大秦义副教授等：可同化氮源磷酸氢二铵对发酵型猕猴桃酒品质的影响

猕猴桃富含VC等营养物质，深受消费者喜爱。但是，近些年我国猕猴桃产量显著增加，新鲜猕猴桃逐渐出现季节性供过于求。同时，猕猴桃属于呼吸跃变型果实，不易保存且易腐烂，因此，有必要将其加工成如猕猴桃酒、猕猴桃汁、果酱和果脯等相关产品。以铵盐为代表的可同化氮是酵母生长代谢的重要营养因子，酵母在进行果酒发酵时所需要的可同化氮含量与酵母菌株、果汁含糖量、发酵条件等密切相关。

西北农林科技大学园艺学院的卢丽娟和葡萄酒学院的钟瑶、秦义*以陕西主栽品种‘徐香’猕猴桃为原料，以目前普遍选择且较为便宜的可同化氮源磷酸氢二铵（DAP）为研究对象，系统研究补充DAP对猕猴桃酒发酵进程，以及对猕猴桃品质相关因素，如高级醇、甲醇、氨基酸、VC、总酚、香气物质等的影响，以期为高品质发酵型猕猴桃酒酿造提供氮源应用依据。

No.1

添加DAP对猕猴桃汁中糖和氮源利用的影响

图1 添加DAP对猕猴桃果汁中的糖和氮源利用的影响

添加不同质量浓度DAP，均可以加速猕猴桃酒起酵后48 h内的糖利用速度，特别是添加300 mg/L DAP时的糖消耗速度最快，这也反映了酵母代谢速度和发酵速度的加快（图1A）。伴随着发酵速度的加快，酵母细胞需要消耗更多氮源用于合成细胞代谢相关酶类，从而支撑快速的细胞代谢和增殖。图1B、C显示，添加DAP增加了猕猴桃汁可同化氮和氨态氮的利用率。未添加DAP时，氨态氮和可同化氮利用率分别为70.41%和74.85%，而在添加DAP 100、200、300、400 mg/L的条件下，氨态氮的利用率分别为94.50%、97.36%、97.73%和97.86%，可同化氮的利用率分别为80.92%、84.17%、84.00%和86.96%。

No.2

DAP对猕猴桃酒基本理化指标的影响

本研究发现，即使外源添加了可同化氮源，在猕猴桃酒发酵结束时，仍然有少量的糖残留。但同时也发现，随着DAP添加量的增加，糖的残留量有减少的趋势。此外，添加DAP对猕猴桃酒的乙醇体积分数没有显著影响。虽然添加DAP对猕猴桃酒中甘油产量也没有显著影响，但与对照相比，添加DAP后的猕猴桃酒中甘油含量略有增加（表1）。

与酸相关的猕猴桃酒理化指标如表1所示，柠檬酸作为猕猴桃酒中主要的有机酸之一，其含量不随DAP添加量的变化而显著改变；挥发酸是果酒质量的重要指标，总体来看，所有猕猴桃酒的挥发酸含量远低于我国食品工业协会颁布的T/CNFIA116ü2019《猕猴桃（果/米）酒》团体标准规定值（≤1.1 g/L）。其中，添加DAP 300 mg/L酒样的挥发酸质量浓度最低，为（0.18f0.1）g/L。对照组的总酸最高（（15.24f0.27）g/L），DAP添加量200 mg/L和300 mg/L时的总酸含量相对较低，但是对于猕猴桃酒而言，所有酒样的总酸含量都偏高。虽然适当的酸含量可以支撑酒体，使酒的口感清爽醇厚，但酸含量过高却会使酒体失去平衡，口感过硬和尖锐。

No.3

添加DAP对猕猴桃酒中潜在有害醇类物质产量的影响

3.1

猕猴桃酒中的甲醇产量

果酒在酿造过程中，由于水果的果胶分解和酵母甘氨酸代谢，极易产生一定量的甲醇。由图2可以看出，在猕猴桃汁中添加DAP均可以显著降低猕猴桃酒的甲醇含量，其中，添加DAP 300 mg/L时猕猴桃酒中的甲醇产量最低，为（345.53f14.48）mg/L，比对照组降低了20.1%（图2）。在本研究中，不同DAP处理之间的猕猴桃汁相同，因此甲醇含量降低的原因可能是由于外源添加的速效氮源影响了酵母的甘氨酸代谢。

3.2

猕猴桃酒中的高级醇产量

本研究用添加可同化氮DAP的方式调控猕猴桃酒的高级醇含量。在发酵结束后的猕猴桃酒中共检测到正丙醇、正丁醇、异丁醇、1-戊醇、异戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、正庚醇、正辛醇和苯甲醇10 种高级醇。其中，异戊醇、异丁醇和正丙醇含量相对较高，其他7 种高级醇含量较低。

不同DAP添加量发酵的猕猴桃酒中总高级醇产量具有显著差异（图3）。与对照组相比较，DAP 300 mg/L的总高级醇产量最低（（226.47f16.62）mg/L），下降了42.84%，其中异戊醇和异丁醇分别降低41.38%和58.99%；添加DAP 100、200 mg/L和400 mg/L时，猕猴桃酒总高级醇含量分别下降15.94%、34.43%和38.00%。因此本研究结果表明，在发酵开始前添加适量DAP可以有效降低猕猴桃酒中的总高级醇产量。

No.4

添加DAP对猕猴桃酒营养组分的影响

4.1

猕猴桃酒中的VC含量

本研究使用的‘徐香’猕猴桃，VC质量浓度高达546.72 mg/L。经过乙醇发酵后，对照组和添加DAP组的VC含量均降低，分别下降了27.91%、28.64%、32.75%、30.58%和32.27%，但是不同DAP添加水平和对照组之间的VC含量并没有显著差异（图4），这说明添加DAP并不会加速猕猴桃酒中VC显著降解。在猕猴桃加工成果酒、果汁、果脯、果干的过程中VC均会发生降解，但是猕猴桃酒能保留更多的VC。

4.2

猕猴桃酒中的总酚含量

添加DAP 100、200 mg/L发酵的猕猴桃酒中总酚质量浓度相对较低，分别为（6.88f0.13）、（7.18f0.15）mg/L，而添加300 mg/L DAP时的总酚质量浓度最高（（9.72f1.4）mg/L）。但是总体来看，DAP添加并没有极显著改变猕猴桃酒中的总酚含量（图5）。

4.3

猕猴桃酒中的氨基酸含量

猕猴桃酒中仅检测出了组氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和脯氨酸5 种氨基酸（表2），其他氨基酸含量低于检出限。在被检出的5 种氨基酸中，组氨酸、脯氨酸、半胱氨酸和异亮氨酸含量相对较高，而亮氨酸含量较低。通常认为，当氨态氮和氨基酸共存在时，酵母通常会优先利用氨态氮，从而使得氨基酸残留量增加。但是本研究数据却显示，添加DAP提高了猕猴桃汁中的氨基酸利用率（表2）。

No.5

添加DAP对猕猴桃酒香气物质的影响

利用气相色谱-质谱对不同添加量DAP发酵的猕猴桃酒香气物质进行检测，共检测到52 种香气物质（图6）。DAP的添加明显改变了猕猴桃酒的挥发物质含量，特别是添加DAP 300 mg/L和400 mg/L时。

在所检测到的52 种香气物质中，有9 种挥发性物质的含量超过其嗅觉阈值（OAV＞1），8 种挥发性物质的OAV在0.1～1之间（表3）。如表3所示，添加DAP显著增加了乙酸酯类物质和乙酯类物质的含量，其中，乙酸乙酯含量增加显著，分别增加了45.2%、55.6%、49.6%和26.7%。添加100、300、400 mg/L DAP显著提高具有花香和果香特征的正己酸乙酯含量。但同时，DAP的添加显著降低了具有甜蜜香味特征的乙酸苯乙酯的含量，特别是当DAP添加量为300 mg/L时，乙酸苯乙酯含量降低了56.6%。此外，丁酸乙酯被认为是形成猕猴桃香气轮廓的重要物质，但是经过乙醇发酵后，猕猴桃酒中的丁酸乙酯含量较低，其OAV小于0.1。在猕猴桃酒中共检测到4 种醛酮类化合物，并且当DAP添加量为300 mg/L时的醛酮类物质总量最高（94.69 μg/L），特别是正辛醛增加了209.2%。未添加DAP的猕猴桃酒高级醇接近400 mg/L，添加DAP显著降低了高级醇总量，以及异戊醇和异丁醇的含量，但同时，添加300 mg/L DAP时，庚醇和1-辛烯-3-醇的含量显著增加。

为了进一步判别添加不同添加量DAP发酵的猕猴桃酒之间的香气成分差异，选用OAV高于0.1的17 种香气物质进行主成分分析（PCA）（图7）。前两个PC解释了总方差的82.4%，分别为52.2%和30.2%。由图7可以看出，添加300 mg/L DAP的酒样位于PC1和PC2的正向端，周围发酵香气物质丰富，与庚醇、正己酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸己酯等靠近，说明在发酵起始阶段添加DAP 300 mg/L有助于猕猴桃酒发酵香气的提升。而对照组酒样位于PC1和PC2的负向端，主要与异戊醇、异丁醇等高级醇和品种香气物质乙酸苯乙酯靠近。

整体看，添加DAP 100 mg/L发酵的猕猴桃酒脂肪酸含量偏高，会带来轻微的酸腐味；DAP 200、400 mg/L发酵的猕猴桃酒主要呈现玫瑰和木香香气；DAP 300 mg/L发酵的猕猴桃酒中酯类含量较高，高级醇产量低，脂肪酸含量相对较低，果香和花香较为浓郁。

No.6

结 论

在猕猴桃酒乙醇发酵前，向猕猴桃汁中添加适量可同化氮源DAP，有利于猕猴桃酒品质的提升。

添加DAP增加了猕猴桃汁中可同化氮和氨态氮的利用率，加快了猕猴桃酒的乙醇发酵速度。乙醇发酵前补加300 mg/L DAP使猕猴桃酒挥发酸质量浓度降低到（0.18f0.1）g/L。同样，添加DAP可以显著降低猕猴桃酒中高级醇和甲醇等潜在有害醇类物质产量，其中，DAP 300 mg/L时的总高级醇产量下降了42.84%，甲醇产量降低了20.1%。而对于猕猴桃酒中的部分营养物质而言，补加DAP没有显著改变猕猴桃酒中的VC和总酚含量，但是却显著降低了猕猴桃酒中的氨基酸总量。

DAP的添加明显改变了猕猴桃酒的挥发性物质含量。在猕猴桃酒香气物质中，乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、正己酸乙酯、1-戊醇、异戊醇、庚醇、正辛醛和壬醛9 种香气物质含量超过嗅觉阈值（OAV＞1）。其中，当DAP添加量为300 mg/L可以显著增加乙酸乙酯、正己酸乙酯、正辛醛、庚醇和1-辛烯-3-醇等香气物质含量，从而使猕猴桃酒果香和花香较为浓郁。

综上，在猕猴桃酒发酵前添加适量的可同化氮源DAP，可以有效降低高级醇和甲醇等潜在有害醇类物质产量，同时增加猕猴桃酒的香气物质含量，从而有利于猕猴桃酒的品质提升。

本文《可同化氮源磷酸氢二铵对发酵型猕猴桃酒品质的影响》来源于《食品科学》2022年43卷14期256-263页，作者：卢丽娟, 钟瑶, 秦义。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210817-203。点击下方 阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑/责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。