果酒成分研究进展

张春阳，陈洁珍，吴洁芳，蔡长河，王丽敏，付丹文，欧良喜

（广东省农业科学院果树研究所，农业部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室，广东广州510640）

果酒成分研究进展

张春阳，陈洁珍，吴洁芳，蔡长河，王丽敏，付丹文，欧良喜*

（广东省农业科学院果树研究所，农业部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室，广东广州510640）

果酒成分包括非挥发性基质成分和挥发性芳香成分。前者决定了果酒的营养价值，后者赋予果酒独特的特征风味。果酒的非挥发性基质成分和芳香成分均对果酒品质起着至关重要的作用。文章分别阐述了果酒非挥发性基质和香气的组成，并探讨了果酒非挥发性基质成分对芳香成分挥发性的影响，为改善果酒品质和建立果酒品质评价体系提供一定理论依据。

果酒；非挥发性基质成分；香气成分；研究进展

果酒是以果实为原料，经过破碎、压榨取汁、发酵或者浸泡等工艺酿制而成的一种含有酒精的饮品。生产果酒不仅能解决水果生产过剩、鲜销难的困境，还能提高原料的附加值，增加果农的经济收益。目前中国果酒市场种类繁多，常见的除葡萄酒外，还有荔枝酒、木瓜酒、桑椹酒、杨桃酒、青梅酒、猕猴桃酒及红枣酒等。随着生活水平的提高，人们对果酒的质量提出了更高要求，兼备高营养价值和美好风味的果酒日益受到广大消费者的青睐。

果酒成分主要由非挥发性基质成分和挥发性芳香成分组成，前者赋予果酒重要的营养价值，后者决定果酒的风味特征和典型性，它们之间的相互作用也深深影响着果酒的化学特性和感官特性。本文综述了果酒的化学组成，并探讨非挥发性基质成分对芳香化合物挥发性的影响，以期使人们充分了解果酒的营养价值、果酒香气的组成和香气成分挥发的规律，为改善果酒品质和建立品质评价体系提供一定理论依据，推动果酒酿造和果酒市场的发展。

1 果酒中的非挥发性基质成分

果酒中含有糖类、维生素、氨基酸、矿物质、多酚化合物（儿茶素、花色苷等）等非挥发性基质，其中的很多基质成分不但对果酒的感官品质有影响，还对人体有重要的营养功能。

果酒中的氨基酸种类丰富，包含了十几种人体所需氨基酸，尤其含有多种人体必需氨基酸（如缬氨酸、赖氨酸）。果酒也富含多种维生素，如维生素A、B1、B2、C、E等。果酒中还含有人体所需的大量元素钾、钙、镁、磷、钠以及微量元素铁、锌、硒、锰、镍、铜等，这些矿物质元素对维持人体的正常生理活动意义重大[1-2]。果酒中的糖类物质不仅是人体热量的主要来源，还对酒的口感特性有重要影响，如多糖可以增加葡萄酒的黏性，调节葡萄酒的涩味[3]。此外，果酒中的多酚类物质也会影响果酒质量。RIBÉREAUGAYON P等[4]报道葡萄酒中的多酚化合物对酒的颜色、口感及陈酿过程均具有重要作用，其中花青素关系着红葡萄酒的颜色，而原花青素作用于果酒的收敛性，产生干涩的口感[5]。

果酒种类不同，其含有的营养功能成分也会有差异。有些果酒富含具特殊功效的成分，如红枣果酒中的芦丁、枸杞酒中的枸杞多糖、木瓜红枣果酒中的齐墩果酸和黄酮类活性物质、桑椹果酒中的花青素和白藜芦醇，这些营养物质可以提高人体的免疫力和抗氧化能力、防止衰老、保护肝脏以及预防心血管疾病等[1，6-7]。

2 果酒中的芳香成分

果酒的芳香成分决定了果酒的风味特征，对果酒的典型性和质量尤为重要。然而果酒的香气极其复杂，它是不同挥发性成分呈现出的一种累积效应。这些挥发性成分通常包括醇类、酯类、酸类、醛酮类、酚类、萜烯类、含硫化合物、烃类及杂环类化合物，主要是利用固相微萃取、液液萃取等方法，结合气相色谱-质谱联用技术分析得出的。其中一些芳香化合物由于含量高于感受阈值而使果酒呈现了特征风味[8]。

2.1 醇类

醇类化合物是果酒重要的芳香组分。果酒中常见的醇类物质有乙醇、1-丙醇、异丁醇、异戊醇、2-甲基-1-丁醇、2,3-丁二醇、苯乙醇等[9-13]。乙醇的气味有些甜美，在葡萄酒中的体积分数为7%～14%，但它的阈值却低至0.01%～0.05%（水中）[14]。异丁醇、异戊醇、2-甲基-1-丁醇等高级醇物质，当与果酒中的酸、酯含量配比恰当时，有助于酒的呈香，而体积分数过高时会产生刺激性气味，影响果酒品质，还会出现饮后上头及不适感[15]。

醇类化合物在很多果酒中的含量较高，个别醇类物质甚至构成了果酒的特征香气组分，如在金丝小枣酒和菠萝蜜果酒中，异戊醇和苯乙醇为两种果酒的主要特征香气组分[16-17]。异戊醇具有威士忌、麦芽和烧焦的气味[18]，苯乙醇具有柔和持久的玫瑰香和蜜香，对果酒香气的形成有积极作用[12]。

2.2 酯类

酯类化合物是构成果酒香气的重要物质。许多酯类化合物形成于发酵阶段，包括乙酸酯类和脂肪酸乙酯类，它们赋予果酒水果香气，对果酒的总体香气形成具有重要作用。但也有些酯类化合物对果酒的整体风味和香气的感知没有起到显著作用[19]，如具有较高沸点的硬脂酸乙酯、亚油酸乙酯等。果酒中常见的具有较低检测阈值的酯类化合物包括乙酸乙酯（菠萝香气）、乙酸异戊酯（香蕉香气）、辛酸乙酯（水果和脂肪香气）、己酸乙酯（苹果皮和水果香气）、2-乙酸苯乙酯（玫瑰、蜂蜜及烟草香气）等[20]。没食子酸乙酯在金樱子酒中含量最高，赋予了果酒酵母的特有香味[21]。丁二酸二乙酯具有微弱温和的果香味，十六酸乙酯在微量时有蜂蜜的风味[22]。很多果酒中的酯类物质含量较高，如菠萝果酒[23]、南果梨果酒[24]、草莓果酒[25]，其酯类含量取决于发酵过程所用酵母菌株、发酵温度、通风程度以及发酵液的含糖量[26]。

2.3 酸类

酸类化合物含量的高低对果酒的感官品质有较大影响[10]。果酒中常见的挥发性酸类化合物有乙酸、己酸、辛酸、癸酸、苯甲酸、2-呋喃甲酸、山梨酸等[10，21，27]。邓开野等[28]认为由脂肪酸赋予的果酒香气较稳定，具有类似肥皂、蜡烛等的气味。3-甲基丁酸、己酸、辛酸、肉豆蔻酸等低级脂肪酸均有明显的脂肪味，对柿子果酒的整体结构较为重要[12]。由酵母产生的脂肪酸主要为长链脂肪酸（＞12个碳原子），尤其是棕榈酸和硬脂酸[29]，这些脂肪酸由于分子量太大，很难对果酒香气产生影响。酸类物质也可以在酒的陈化阶段与醇类物质结合生成相应的酯类，增加果酒的香气[9]，或者与某些酯类化合物在发酵过程中协同增香[21]。梁贵秋等[13]认为酸类化合物的呈香贡献较小，但可以协调果酒的口感。

2.4 醛酮类

果酒中常见的醛酮类化合物有糠醛、苯甲醛、5-羟甲基-2-呋喃甲醛、壬醛、2-壬酮、β-大马酮、β-紫罗酮等[10，13，21]。醛酮类化合物在果酒中含量低，但是由于香气阈值较低，所以对果酒的香气有重要影响。低级饱和脂肪醛具有强烈的刺鼻气味，但随着碳链的延长，刺激性减弱并逐渐出现愉快的香气[28]。糠醛具有谷物香气[30]，苯甲醛在梅酒中是重要的香气物质，具有花香气味[31]。二甲基羟基呋喃酮有草莓、菠萝、果糖及焦糖的香味；2,5-二甲基-4-羟基-3（2H）-呋喃酮为菠萝鲜果香气的主要成分，它们均构成了菠萝果酒的特征香气组分[23]。β-大马酮有苹果和蜂蜜的味道，β-紫罗酮有海草和紫罗兰的香气，3-辛酮有香草和黄油的香味[32-33]。

2.5 萜烯类

萜烯类包含单萜类和倍半萜烯类化合物。单萜类物质能赋予果酒花香和桔子的特征香味[19]。在由麝香葡萄品种及芳香的非麝香葡萄品种酿制的白葡萄酒中，单萜类物质是重要的芳香组分[34]；在已鉴定出的倍半萜烯类物质中，莎草奥酮可能与设拉子葡萄酿制的葡萄酒的胡椒香气有关[35]。萜烯类化合物有着极低的香气阈值，在果实中含量较丰富，并能够在发酵阶段被提取到葡萄酒中[19]。果酒中常见的萜烯类化合物有香叶醇、里那醇、橙花醇、反式/顺式玫瑰氧化物、β-香茅醇等[9-10，32-33]。王贞强等[9]认为荔枝酒的特征香气成分为β-里那醇、香叶醇和香茅醇。然而在许多荔枝酒的发酵过程中，萜烯类组分逐渐消失，从而导致荔枝天然香气的丧失及酒香的不和谐[36]。在南香柑橘果酒香气组分中，D-柠檬烯的含量最高，使果酒具有令人愉快的柠檬香气[37]。

2.6 酚类

酚类物质在果酒香气中所占比例较少，常见的有4-乙基苯酚、4-乙基愈创木酚、丁香酚、2,4-二叔丁基苯酚、4-乙烯基愈创木酚、愈创木酚等[13，25，32]。4-乙烯基愈创木酚有丁香和咖喱的香气，愈创木酚有烟及药物的气味，而丁香酚有丁香和蜂蜜的味道[18]。

2.7 挥发性含硫化合物

最初在果酒中研究挥发性含硫化合物，是基于它们与酒的“变味”有很大关系，如硫化氢、甲硫醇和乙硫醇[19]。硫化氢含量高时会有臭鸡蛋的气味，而甲硫醇具有煮马铃薯、大蒜、肉香、酱香及青草等多种复杂的风味[9]。但并不是所有的含硫化合物对果酒品质都有负面作用，目前已发现有些有机挥发性含硫化合物对果酒香气有重要贡献[38-40]，如二甲基硫醚能显著增强葡萄酒的果香味、松露味和黑橄榄味道；二甲基硫醚、二乙基二硫醚等在葡萄酒中的含量能帮助区分葡萄酒的品种特征。邓开野等[28]认为含硫化合物的高挥发性和低阈值会对荔枝酒的香气产生重要影响，当含硫化合物的含量低时，会使荔枝酒具有特殊香气，但含量高时对酒的香气产生不良影响。

2.8 烃类和杂环类化合物

果酒中的烃类化合物含量往往比较低，已检测到的烃类化合物有环庚烷、十四烷、十五烷、十七烷、二十一烷等[13，22，25]。杂环类化合物以极微量的形式存在于香味混合物中，常见的有吡嗪类、呋喃类、吡咯类、噻唑类和吡啶类等，如2,3-二氢苯并呋喃、N-氨基四氢吡咯、2-甲基四氢噻吩、5-氯-2-吡啶等[17，21]。这些物质虽然含量较低，但阈值也非常低，所以它们可能对果酒的独特风味也有影响[17]。

3 果酒非挥发性成分对芳香成分的影响

果酒中的芳香化合物在气态与液态阶段的分离会受到自身物化特性、酒中非挥发性成分如多糖、多酚类物质和蛋白质的影响[3]，进而影响果酒的香气和质量。

3.1 非挥发性多酚类物质的影响

多酚类物质极不稳定，在进行葡萄的破碎与挤压时，它们就开始发生反应并在整个酿酒阶段和陈化过程持续进行[18]。HARTMANN P J等[41]发现加入1 g/L没食子酸对3-烷基-2-甲氧基吡嗪的顶空浓度没有任何影响。但ARONSON J等[42]在1%乙醇-水溶液中，发现10 mol/L没食子酸能显著降低2-甲基吡嗪的挥发性，而苯甲酸乙酯的挥发性受其影响较小。DUFOUR C等[43]向含2 g/L酒石酸的10%乙醇-水溶液中加入0～5 g/L单宁酸后，柠檬烯的挥发性增加，苯甲醛的挥发性有轻微降低，而乙酸异戊酯和己酸乙酯的挥发性没有受任何影响。MITROPOULOU A等[3]将1～10 g/L单宁酸加入含3 g/L酒石酸的10%乙醇-水溶液中，随着单宁酸浓度的增加，乙酸异戊酯、琥珀酸二乙酯、2-苯乙醇及异丁醇等芳香化合物挥发性的变化趋势表现出明显不同。由此可见，多酚类物质对芳香成分挥发性的影响并不确定，这可能与研究中多酚类物质的浓度、模式酒体系以及芳香化合物的特性不同有关。

3.2 多糖及蛋白质的作用

葡萄酒中的多糖蛋白主要来自葡萄的初生细胞壁和酵母，如阿拉伯半乳聚糖蛋白（arabinogalactan proteins，AGPs）、甘露糖蛋白（mannoproteins，MPs）[44]。DUFOUR C等[43]向模型酒中加入5～20 g/L多糖，结果表明，乙酸异戊酯和己酸乙酯的挥发性均没有受到影响。CHALIER P等[45]在 12%乙醇-水酒石酸模型酒中加入0.15 g/L MPs提取物或MPs片段，己醇、己酸乙酯和β-紫罗酮的挥发性显著降低，而乙酸异戊酯的挥发性几乎没有受任何影响。初步的感官分析结果也证实果酒香气的强度受MPs的影响有所降低。向含0.3 g/L酒石酸的10%乙醇-水溶液中加入1 g/L AGPs时，大部分芳香化合物的挥发性有所增加，当加入质量浓度为3 g/L时，挥发性降低，直至加入质量浓度达5 g/L时挥发性又快速增加[3]。由此可见，多糖的质量浓度对果酒中不同芳香成分挥发性的影响不同。

3.3 氨基酸的影响

ROBINSON A L[46]研究了2 g/L脯氨酸对挥发性成分分离的影响，结果表明，脯氨酸对芳香成分的挥发性没有显著作用。但是RODRÍGUEZ-BENCOMO J J等[47]认为氨基酸能够诱导葡萄酒中的盐析效应。向发酵的荔枝酒中加入苯丙氨酸，会显著减少丙酮酸和琥珀酸的生成量，提高2-苯乙醇、乙酸苯乙酯等芳香化合物的含量；而添加色氨酸和酪氨酸对荔枝酒挥发性成分的影响微乎其微果酒中的非挥发性成分对不同芳香化合物的挥发性影响不同。可以选择性添加某种多糖、多酚类物质或者氨基酸等来调节果酒的特征风味，或者增加果酒香气的多样性。

4 展望

随着人们健康意识的加强，富有营养保健功能的果酒越来越受到人们的喜爱，消费量呈快速增长趋势。我国是水果生产大国，原料非常充足，在国家政策的支持下，果酒产业有着非常美好的发展前景。本文在果酒基质和芳香成分两个方面对果酒成分进行全面陈述，并详细分析了非挥发性基质对果酒芳香成分的影响，让人们更全面地认识和了解果酒的成分。然而很多果酒的香气成分虽然已经鉴定出来，但对构成果酒特征风味和典型性的组分依然不是很清楚。除葡萄酒外，对其他不同果酒中的特殊功效成分鉴定也不多，开发和宣传果酒营养价值的意识薄弱。而对于果酒中非挥发性成分对香气成分的影响，仍有待今后深入研究，以便能够通过添加这些非挥发性物质调节果酒的香气，改善果酒品质。

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Research progress on fruit wine compounds

ZHANG Chunyang,CHEN Jiezhen,WU Jiefang,CAI Changhe,WANG Limin,FU Danwen,OU Liangxi*
(Institute of Pomology,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of South Subtropical Fruit Biology and Genetic Resource Utilization,Ministry of Agriculture,Guangzhou 510640,China)

The fruit wine components are composed of nonvolatile and volatile components.The nonvolatile and volatile components play vital roles in wine quality.The former determine the important nutritional values,while the later give the characteristic flavor of wine.In this paper,the composition of fruit wine was reviewed,and the effect of wine nonvolatile compounds on the volatility of aroma components were also discussed,to provide certain theory basis for the improvement of fruit wine quality and establishment of wine quality evaluation.

fruit wine;nonvolatile matrix components;aroma compounds;research progress

TS255.46

A

0254-5071（2014）10-0006-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.002

2014-09-01

农业部现代产业体系（CAR-33-01）；农业部现代产业体系（14RZZY-05）

张春阳（1987-），女，硕士研究生，研究方向为荔枝种质资源收集、选育种及加工技术。

*通讯作者：欧良喜（1964-），男，研究员，硕士，主要从事荔枝种质资源、选育种及栽培技术研究工作。