天然野樱桃果酒的酿造及香气成分分析

蔡 婷，宋菲菲，秦 佳，赵 建，徐顾榕，李 琪，张 庆，向文良

（1.西华大学食品与生物工程学院，四川省食品生物技术重点实验室，四川成都610039；2.小金县夹金山天然野樱桃酒业有限公司，四川阿坝624000）

天然野樱桃果酒的酿造及香气成分分析

蔡 婷1，宋菲菲1，秦 佳2，赵 建2，徐顾榕1，李 琪1，张 庆1，向文良1*

（1.西华大学食品与生物工程学院，四川省食品生物技术重点实验室，四川成都610039；2.小金县夹金山天然野樱桃酒业有限公司，四川阿坝624000）

以天然野樱桃为主要原料，发酵酿造野樱桃果酒，并对成品酒进行感官、理化和微生物指标的评价分析。结果表明，该野樱桃果酒澄清透明，酒香浓馥幽郁，风味极佳；果酒酒精度（11.9%vol），总糖含量（11.8 g/L），挥发酸（0.41 g/L）等理化指标均符合国家相关标准；采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）法共鉴定出野樱桃果酒中有52种香气成分，其中酯类18种、醇类4种、酸类3种、苯及其衍生物19种、萜烯类6种、呋喃类2种。香气成分中，苯甲酸乙酯相对含量最高，为31.12%，其次是苯甲醇为14.71%，苯乙醇为5.64%，这几种物质初步确定为构成天然野樱桃果酒的重要香气成分。

野樱桃果酒；香气成分；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱联用法

野樱桃（Cerasus tomentosa（Thunb.）Wall.）属于蔷薇科李属灌木，是落叶果树中果实成熟最早的，其果实外观鲜艳、风味独特，含有大量的维生素、钙、铁等微量元素和多种人体所需氨基酸，其含铁量为水果之首[1-2]；且天然的野樱桃果实发育过程中几乎不使用农药，属无公害果品，符合绿色食品标准，深受消费者的喜爱[3]。但是野樱桃鲜果的收获期极短，一般为10～15 d，且不耐贮存，贮藏期和货架期远低于苹果、梨、香蕉等大宗水果[4]，必须采后及时处理。而对野樱桃进行精深加工，将其开发成具有高附加值的野樱桃酒，不仅可保留野樱桃的大部分营养成分，延长野樱桃的货架期，而且符合粮食酒向果酒转变的国家酒类行业政策，又符合追求天然、含糖量少、酒精度低且有益于健康的果酒世界饮酒潮流[5]。

果酒是以植物的果实为原料，经过发酵酿造而成的低酒精度饮料[6]。野樱桃酒香气浓郁、营养丰富，其香气成分是果实发酵过程中形成的副产物，也是构成和影响果品鲜食、加工质量，特别是果酒品质及典型性的主要因素，因此，在果酒的质量控制及分析鉴评时，有必要对其中的香气成分进行分析。到目前为止，有研究者采用溶剂萃取法、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（head spacesolid phase micro-extraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）对甜樱桃的芳香成分进行了初步研究[7-8]，但迄今为止，有关天然野樱桃香气成分的研究在国内外还鲜有报道。

本研究以采摘于青藏高原的天然野樱桃为原料，通过发酵工艺制备天然野樱桃果酒，并对其进行感官评价、理化指标和微生物指标检测。采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对野樱桃果酒香气成分进行分析，为天然野樱桃的精深开发利用、进一步提高其附加值提供了一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

天然野樱桃：采摘于青藏高原阿坝州地区；蔗糖：市售一级；果胶酶（酶活力10 000 U/g）：美国Sigma公司；果酒酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；柠檬酸：天津市致远化学试剂有限公司；氯化钠（分析纯）、偏重亚硫酸钾（分析纯）：天津市瑞金特化学品有限公司；过氧酸：西陇化工股份有限公司；皂土、硅藻土：广州市喜亿陇贸易有限公司。

1.2 仪器与设备

LPS-5离心式破碎机：旭郎机械成都分公司；WBL25C56榨汁机：美的（Midea）集团股份有限公司；5 L发酵罐、陈酿罐：镇江汇能达生物工程设备有限公司；SW-CJ-2F双人洁面净化工作台：苏州净化有限公司；DHP-9052电热恒温培养箱：上海益恒实验仪器有限公司；WFJ-7200可见分光光度计：上海尤尼柯仪器有限公司；气相色谱-质谱联用仪：日本岛津公司；固相微萃取针头75 μm CAR/PDMS、手动进样手柄：美国Supelco公司。0～25%酒精计：武强滏阳仪表厂；DQ-2AD错流微孔膜过滤机：绍兴海纳膜技术有限公司；色谱柱DB-Wax（30 m×0.25 mm×0.25 μm）：安捷伦科技（中国）有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 天然野樱桃酒酿造工艺流程

操作要点：

（1）原材料处理

挑选新鲜、颜色鲜红、成熟度高、无腐烂的野樱桃为原料，用流速为5 m3/h的流动清水洗净后，再用0.2%～0.3%过氧酸杀菌水溶液浸泡1 min后，用流动清水清洗，沥水40～50 min[11]。

（2）添加SO2及果胶酶处理

为抑制杂菌的生长繁殖，野樱桃打浆后应立即添加0.10～0.15 g/L SO2（偏重亚硫酸钾）。添加SO2约5 h后再添加0.1～0.3 g/L果胶酶（10 000 U/g）增强澄清效果和提高出汁率[12]，果胶酶可以软化果肉组织中的果胶物质，使之分解生成半乳糖醛酸和果胶酸，使果汁中的固形物失去依托而沉降下来。

（3）调配

添加蔗糖调整发酵培养基中的糖含量为17%～20%，用柠檬酸将培养基的pH值调至4.0～5.0[13]。

（4）发酵

将成分调整好的发酵液置于发酵罐中，然后加入0.03%的酵母菌进行发酵[14]主发酵温度为24～28℃，时间为16 d，后发酵温度为16℃，发酵时间为28 d。

（5）澄清处理

野樱桃果酒用0.2～0.4 g/L的皂土进行下胶处理，7～8 d后进行转罐，同时采用硅藻土过滤，再将澄清处理后的果酒采用错流微孔膜过滤系统处理，操作参数为透膜压差0.13～0.15 MPa，错流切向速度4～6 m/s，过滤时间1～2 h，酒液温度-0.5～-0.1℃和反冲间隔2～4 min[15]。

（6）陈酿获得成品

将澄清处理后的酒液在12～15℃陈酿3～6个月，使成品的风味得到大幅度地改善，形成典型的野樱桃果酒风味。

1.3.2 成品酒感官评价、理化及微生物指标检测分析

（1）感官分析

根据国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的感官分析，取适量成品果酒倒入红酒杯中，采用目测、鼻嗅、口尝的方法[16-18]。

（2）理化指标分析

酒精度：按照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的酒精计法测定；总糖：按照国标GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖的测定》中直接滴定法测定；挥发酸：按照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中酸碱滴定法测定；总二氧化硫：按照国标GB/T 5009.34—2003《食品中亚硫酸盐的测定》中蒸馏法测定；干浸出物：按照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中密度瓶法测定；铁：按照国标GB/T 5009.90—2003《食品中铁、镁、锰的测定》中原子吸收分光光度法测定；铜：按照国标GB/T 5009.13—2003《食品中铜的测定》中比色法测定。

（3）微生物分析

菌落总数：按照国标GB/T 4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中的方法测定；大肠菌群数：GB/T 4789.3—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中的方法测定。

1.3.3 香气成分分析

采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对野樱桃果酒香气成分进行分析。

（1）样品处理

量取野樱桃果酒5 mL置于15 mL装有磁力搅拌器的顶空瓶中，加入0.2 g NaCl，加盖密封，放入40℃水浴中平衡10 min，将老化好的固相微萃取器插在样品瓶上，吸附40min后拔出，插入气相色谱仪进样口，于220℃解吸3min，进行GC-MS检测分析[19]。

（2）GC-MS检测条件

气相色谱条件：色谱柱为DB-Wax（30 m×0.25 mm× 0.25 μm）；进样口温度为240℃；升温程序：初始温度50℃保持2 min；以3℃/min升至80℃保持0 min，以5℃/min升至230℃保持6 min；载气为氦气，流速1.0 mL/min，分流比5∶1[20-21]。

质谱条件：电离方式为电子电离（electron ionization，EI）源，电子能量为70 eV，灯丝流量为0.20 mA，离子源温度为200℃，接口温度为250℃，扫描范围30.00～500.00amu[22-23]。

（3）数据处理

定性：由GC-MS分析得到的质谱数据经计算机在NIST、Wiley及香精香料标准谱库的检索比对进行定性，比对时要求匹配度大于800（最大值为1 000）。

定量：采用内标法进行半定量分析，内标选用1-辛醇。

2 结果与分析

2.1 天然野樱桃果酒的感官评价

感官分析系指评价员通过用口、眼、鼻等感官特性，对果酒产品的色泽、澄清度、香气、口味及风格等感官特性进行检查与分析评定。表1是经过10位评价员参照评分标准（满分100分）给出的评价结果。由表1可知，该樱桃果酒呈浅宝石红色，澄清透明，具有纯正的野樱桃果香和酒香，酒香浓馥幽郁，酸甜合适，协调悦人，感官评价综合评分为92分。

2.2 天然野樱桃果酒的理化指标分析

天然野樱桃果酒的理化指标检测结果见表2。由表2可知，成品果酒的最终酒精度为11.9%vol，总糖11.8 g/L，挥发酸0.41 g/L，总二氧化硫45 mg/L，干浸出物63.1 g/L，铁6.7 mg/L，铜0.22 mg/L，所有的理化指标也都符合国家相关标准。

2.3 天然野樱桃果酒的微生物指标分析

天然野樱桃果酒的微生物指标检测结果见表3。从表中可以看出，成品果酒的菌落总数和大肠菌群数都符合国标GB/T 4789—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验》标准。

2.4 天然野樱桃果酒的香气成分分析

天然野樱桃果酒中香气成分的总离子流色谱图见图1。根据总离子流色谱图结果，天然野樱桃果酒中香气成分鉴定结果见表4。

香气成分是衡量果酒风味品质的重要指标，果酒的香气主要来自果实本身、酵母发酵及陈酿等过程。由表4可见，通过GC-MS检测分析，天然野樱桃果酒中共鉴定出了52种香气成分，主要为酯类、醇类、酸类、苯及其衍生物、萜烯类和呋喃类。鉴定出的挥发性化学成分总相对含量为95.34%。天然野樱桃果酒中共鉴定出18种酯类，如辛酸乙酯、甲酸甲酯、丙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸戊酯、丁二酸二乙酯、癸酸乙酯、十二酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯等，酯类中辛酸乙酯的相对含量较高，达到4.29%，其次是癸酸乙酯3.7%，丁二酸二乙酯1.68%；有19种苯及其衍生物被鉴定出来，如苯乙烯、苯甲醛、甲基异丙基苯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯乙醇、苯甲酸丙酯、苯甲酸异戊酯、邻苯二甲酸二异丁酯等，苯甲酸乙酯相对含量最高，达到了31.12%，其次是苯甲醇14.71%，苯乙醇5.64%，这几种物质都是野樱桃果酒重要的香气物质。另外还鉴定出了4种醇类、3种酸类，6种萜烯类和2种呋喃类香气成分。

2.5 天然野樱桃果酒香气成分分析

天然野樱桃果酒香气成分的种类数量及相对含量结果见图2。

由图2可知，天然野樱桃果酒的香气成分中苯及其衍生物种类最多，共有19种，相对含量最高为67.65%，其次是酯类共有18种，相对含量为17.65%，虽然醇类只鉴定出4种，但其相对含量达到了7.14%，而萜烯类种类有6种，相对含量却为1.09%，酸类和呋喃类的种类和相对含量都比较少，分别有3种、4种，相对含量分别为0.52%、1.29%。结果表明，酯类和苯及其衍生物是天然野樱桃果酒中主要的香气成分，在果酒呈香中起到了重要的作用。

3 结论

本研究以天然野樱桃为主要原料，经筛选、发酵、澄清、陈酿等而制得天然野樱桃果酒。所得果酒最终酒精度11.9%vol、总糖11.8 g/L、挥发酸0.41 g/L、总二氧化硫45 mg/L、干浸出物63.1 g/L、铁6.7 mg/L、铜0.22 mg/L等各项理化指标符合国家相关标准规定。菌落总数和大肠菌群等微生物指标也符合国家标准规定。果酒呈浅宝石红色，澄清透明，具有纯正的野樱桃果香和酒香，酒香浓馥幽郁，风味极佳。

采用HS-SPMEGC-MS技术对天然野樱桃果酒中的挥发性香气成分分析结果表明，该果酒中共鉴定出52种呈香化合物，包括酯类、醇类、酸类、苯及其衍生物、萜烯类和呋喃类。其中，主要香气成分是苯甲酸乙酯31.12%，苯甲醇14.71%和苯乙醇5.64%。

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Brewing technology and aroma compounds analysis of natural wild cherry wine

CAI Ting1,SONG Feifei1,QIN Jia2,ZHAO Jian2,XU Gurong1,LI Qi1,ZHANG Qing1,XIANG Wenliang1*
(1.Provincial Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan,College of Food and Bioengineering,Xihua University, Chengdu 610039,China;2.Xiaojin Jiajin Natural Wild Cherry Wine Co.,Ltd.,Aba 624000,China)

Natural wild cherry wine was produced by wild cherry,and the physicochemical,microbiological parameters and sensory characteristics of wine were evaluated.The results showed that the wine was clear,mellow with excellent flavor,and the physicochemical indexes of alcohol content (11.9%vol),total sugar(11.8 g/L)and volatile acid(0.41 g/L)of the wine all met with the Chinese National Standard.52 aroma components were qualitatively identified in the natural wild cherry wine by GC-MS coupled with HS-SPME,including 18 kinds of esters,4 kinds of alcohols,3 kinds of acids,19 kinds of benzene and derivatives,6 kinds of terpenes,and 2 kinds of furans.Among the aroma components,the relative content of ethyl benzoate was the highest of 31.12%,followed by benzyl alcohol 14.71%and phenethyl alcohol 5.64%,these types of materials were identified as major aroma components of the natural wild cherry wine.

wild cherry wine;aroma components;SPME;GC-MS

TS262.7

A

0254-5071（2015）06-0145-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.06.032

2015-05-13

教育部春晖计划项目（Z2014061）；四川省应用基础项目（2014JY0045）；四川省教育厅重点项目（14ZA0110）；四川省食品生物技术重点实验室项目（SZJJ2014-007）；四川省大学生三创项目（201210623024）

蔡婷（1991-），女，硕士研究生，研究方向为食品微生物分子生态。

*通讯作者：向文良（1973-），男，副教授，博士，研究方向为中国西南地区特色发酵食品微生物分子生态与生物过程学。