果酒主要成分及其功能性研究进展

张倩茹 - 殷龙龙 - 尹 蓉 王贤萍 - 梁志宏 -

(1. 山西省农业科学院果树研究所，山西 太原 030031； 2. 果树种质创制与利用山西省重点实验室，山西 太原 030031； 3. 山西省农业科学院农产品加工研究所，山西 太原 030031)

果酒是用新鲜的水果或水果汁经完全或部分发酵而成，酒精度在15% vol以下的酒精饮料。2000年以前，果酒作为中国酒类行业的一个小众化产品，其知名度、影响力及消费市场远远不能和传统的白酒、啤酒、黄酒等其他酒类所相比。1998年全国酿酒工作会议提出了果酒、水果蒸馏酒是国家重点发展的酒种；中国酿酒工业协会果露酒专业委员会在行业“十五”计划中指出重点发展水果发酵酒及其蒸馏酒，逐步取代一部分粮食白酒。根据中国果酒市场前景调查报告，2013年中国果酒产量为1.31×109L，2014～2017年中国果酒每年增长率都保持在15%以上，2017年中国果酒产量为2.33×109L[1]。经过近20年的发展，果酒行业虽然得到了国家政策的支持，消费者对饮酒营养与健康也越来越重视，酒类消费也有从高度粮食类白酒向低度果酒和啤酒方向转变的趋势，但2018年全国白酒产量8.71×109L，仍约为果酒产量的4倍，2017年中国啤酒产量为4.40×1010L，约为果酒产量的20倍[1-2]。相比法国葡萄酒产业，仅勃艮第地区就有酿酒葡萄种植面积2.7万hm2，年产葡萄酒1.50×1010L，年产葡萄酒2亿瓶[3]。

中国果酒产业发展缓慢，市场份额增长速率低。未来如何增加果酒消费量，寻找果酒卖点是重中之重。近年来越来越多消费者开始注重养生与健康，这一理念成为果酒消费的重要卖点即果酒的营养与保健作用。尽管各类果酒打着营养保健功能的旗号，流通于各大商圈、超市等消费市场，但并未明确其具体营养成分、含量及功能性，果酒卖点宣传模糊，针对性不强，销量欠佳。其实这些以葡萄、苹果、山楂、猕猴桃、杨梅等各种水果为原料的果酒不仅保留了各类水果中原有的营养成分，在发酵过程中还生成了多种新的功能性成分，同时果香浓郁、色泽鲜艳，其消费市场前景广阔。

文章拟分析各类果酒的主要成分及其保健功能，旨在为中国果酒企业细化明确营养成分、寻找果酒营养健康卖点、营销理念、品牌建设等方面提供参考依据。

1 果酒主要成分及其变化分析

1.1 糖

水果中以葡萄糖、果糖、蔗糖为主，酵母菌可利用这些糖类以供自身生长繁殖，同时进行酒精发酵产生乙醇。随着发酵的进行，糖类物质不断减少，在发酵后期由于乙醇的累积，酵母菌受到乙醇胁迫，同时酵母菌进入衰退期，加之核糖、多糖等一些糖类不能被酵母利用，导致果酒中普遍含有残糖[4-6]。Whasley等[7]测定了多种水果酿造的果酒中，残糖主要包括葡萄糖和果糖，干红果酒中含量<4 g/L。赵驰等[8]测定了李子果酒主发酵过程中总糖含量，呈先下降后趋于稳定趋势，主发酵结束后总糖含量为22.90 g/L。信思悦等[9]测得陈酿后无花果果酒的多糖含量为1.35 g/L。Yang等[10]以海棠果酒为原料，从中分离提纯出3种水溶性多糖，其中多糖MWP-2由半乳糖、葡萄糖、甘露糖和果糖构成。黄佳[11]测定了猕猴桃酒中单糖和多糖组分主要为半乳糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、甘露糖蛋白、阿拉伯半乳聚糖和同聚半乳糖醛酸。通过发酵可降低葡萄糖、果糖、蔗糖等的含量，而不能完全被酵母利用的多糖，如枸杞多糖、红枣多糖等功能性多糖得到保留，经过发酵还会产生一些原本水果中不含的功能性糖，如阿洛糖、阿洛酮糖等，相比水果，降低了果酒的含糖量，升高了功能性糖含量和种类。残糖含量决定了果酒酒种，同时也是调节果酒柔和、圆润、苦涩口感及黏稠度的重要物质。

1.2 酸

对多数果酒而言，总酸含量在发酵过程中相对稳定，一般在发酵前期总酸含量增加，发酵中后期总酸含量又有所降低。发酵前期，原料自身有机酸累积及产酸菌在发酵过程中产生丁酸、醋酸、乳酸，二氧化碳的产生导致碳酸含量增加均会使发酵前期总酸含量增加；发酵后期，苹果酸乳酸发酵，乙醇和有机酸发生反应生成酯类，导致发酵后期总酸含量又有所降低[6,12]。葡萄酒中主要有机酸包括酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、抗坏血酸等，发酵过程中酒石酸、苹果酸、抗坏血酸和柠檬酸含量不断减少，草酸和琥珀酸含量先增高后降低，乳酸含量不断增加[13-16]。苹果酒中主要有机酸包括苹果酸、草酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸等，发酵过程中苹果酸、草酸、酒石酸含量降低，乳酸、柠檬酸、琥珀酸含量明显升高[13,17-18]。猕猴桃酒中有机酸主要有苹果酸、柠檬酸、奎宁酸、酒石酸，总酸含量逐渐降低，但降低趋势不明显[19-21]。邓红梅等[22]研究发现龙眼酒中含有8种有机酸，发酵前期酒石酸含量明显减少，乳酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和草酰乙酸含量均明显增加，草酸和α-酮戊二酸则无明显变化，发酵后期除乳酸外，其余7种有机酸保持平稳。蒋成等[23]发现无花果果酒发酵后有机酸总量升高，主要的有机酸包括乙酸、丁二酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、草酸等。对果酒而言，酒精发酵完成后，在乳酸菌的作用下进行苹果酸乳酸发酵，使苹果酸含量减少而乳酸增加，果酒口感变得柔和，相较于水果本身，发酵后的果酒中酸含量和种类相对稳定，柠檬酸、抗坏血酸等均是具有生物活性的有机酸，一些果酒如木瓜酒、红枣酒中还含有齐墩果酸、熊果酸等稀有有机酸。

1.3 氨基酸

果酒经过发酵，蛋白质被酶解，同时酵母自身代谢和自溶使得氨基酸种类增加，大部分变为游离氨基酸，容易被人体吸收利用，且果酒中所含氨基酸种类全面，尤其是人体不能合成的必需氨基酸，因此，果酒是氨基酸的良好来源。葡萄酒中含有脯氨酸、苏氨酸、赖氨酸等20种氨基酸，其中以脯氨酸含量最高[24-26]。苹果酒中含有半胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等17种氨基酸，发酵可以使苹果酒中氨基酸比例均衡，提高必需氨基酸含量[27-28]。严超等[29]利用高效液相色谱法对红枣白兰地酒醅发酵过程中的氨基酸进行了测定，其中检测到脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等16种氨基酸，且在发酵过程中氨基酸含量不断增长。Sanoppa等[30]研究发现谷氨酸、精氨酸、丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸和γ-氨基丁酸是龙眼酒中主要氨基酸。此外，荔枝酒[31]、欧李酒[32]、桑葚酒[33]、无花果酒[34]、枸杞干果酒[35]中均含有多种氨基酸，且基本包含了所有必需氨基酸。

1.4 酚类化合物

酚类化合物是果酒中主要的活性成分，影响果酒的色泽、香气、结构感、苦涩的口感等，主要包括花青素、黄酮醇、黄酮-3-醇、原花青素、鞣花鞣质和酚酸等。发酵过程中，果酒酚类物质多呈先上升后下降的趋势，随着发酵的进行，酚类物质再次增加，之后趋于稳定。葡萄酒中酚类物质主要包括没食子酸、表儿茶素、儿茶素、槲皮素-3-葡萄糖苷、杨梅素、槲皮素、白藜芦醇、锦葵花素葡萄糖苷、锦葵花素双葡萄糖苷、愈创木酚、丁香酚、4-乙烯基苯酚、丁香醛、4-乙烯基愈创木酚、4-甲氧基苯乙酮等多种单体酚类物质，随着发酵时间的延长及陈酿，单体花色苷、黄酮醇苷显著降低，总酚保持相对稳定[36-37]。苹果酒中主要含有原儿茶酸、绿原酸、p-香豆酸及咖啡酸、儿茶素、表儿茶素、根皮素等多酚类物质，总酚在发酵过程中先减少再增加到最大值后又减少之后趋于稳定[38-39]。梨酒中熊果苷、儿茶素和3,4-二羟基苯丙氨酸含量最高，发酵过程中不同酚类物质单体的变化趋势不同，其中熊果苷、没食子酸、原儿茶酸、绿原酸和芦丁含量在不同梨酒中呈下降趋势，3,4-二羟基苯丙氨酸、儿茶素含量则显著增加[40-41]。可见，单体酚在酿造过程中一部分会相互聚合形成新的聚合体酚，另一部分相对稳定，得以保留。此外，草莓[42]、桑葚[43-44]、黑莓[45]、杏[46]、李子[46]、樱桃[47]等水果酿造的果酒，因其本身含有多种酚类物质，且在酿造过程中不会破坏酚类化合物在最终产品中的保留，同时由于糖的添加及酒精的产生，有助于果酒中酚类物质含量的增加，因此这些果酒也都是酚类物质的重要来源[46]。

1.5 香气成分

香气物质是果酒中重要的功能性组成成分，也是评价果酒品质的重要指标。果酒既保留了水果原有的芳香，又增加了陈酿的香味，其香气成分主要包括醇类、醛类、酯类、酮类、酸类、萜类等物质，成分不同，果酒的特征香气不同，如异戊醇具有焦糊味、麦芽味；苯乙醇具有玫瑰香味；大部分酯类具有水果香气；糠醛具有谷物香气；苯甲醛具有花香等。葡萄酒中已鉴定出的香气成分超过1 000种，醇类主要包括3-甲基-1丁醇、苯乙醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1-丙醇、异戊醇等，酯类主要包括乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯等，酮类物质主要包括3-羟基-2-丁酮、大马士酮、1-(2-呋喃基)-乙酮、反,反-3,5-庚二烯-2-酮等，醛类包括苯乙醛、苯甲醛、壬醛、葵醛、5-甲基-2-呋喃甲醛等，萜类物质主要包括沉香醇、橙花醇、萜品醇、月桂烯金合欢醇等，葡萄中存在的各种前体分子、酵母发酵产生的代谢产物、苹果酸乳酸发酵、陈酿等都对葡萄酒的香气和风味有显著影响[48-49]。李凯等[50]采用SPME-GC-MS技术与GC-O法和OAV法结合，测定出红心火龙果果酒中特征香气物质主要为己酸乙酯、乙酸异戊酯、辛酸乙酯、异戊醇、乙酸乙酯、苯乙醇等。郭静等[51]采用GC-MS测定猕猴桃果酒发酵后的香气成分，检测出的酯类、醇类、羧酸类、醛酮类、羟类、杂环类化合物分别为43，23，6，4，5，1种。张明等[52]通过分析芒果果酒挥发性风味物质发现其中共含有32种化合物，相对含量较高的为醇类和脂类，共占总挥发性成分的94.61%。此外，桑葚酒[53]、杨梅酒[54]、苹果酒[55]、草莓酒[56]、李子酒[57]等果酒都含有独特的香气成分物质，且品种、产地、年份、酿造工艺、陈酿时间等对果酒香气成分的影响为近年来国内外学者研究的热点。

2 功能性研究

果酒中的多糖、有机酸、酚类物质等成分都是功能性物质，具有抗氧化活性、抗衰老、降胆固醇、降血脂、预防心血管疾病等作用。吴树坤等[58]研究表明山葡萄酒的Fe3+还原能力、DPPH自由基和ABTS自由基清除能力分别比葡萄浆高出260.4%，200.0%，198.8%，总酚、黄酮含量与抗氧化活性呈极显著相关(P<0.01)。Fernández-Pachón等[59]采用ORAC、ABTS和DPPH 3种方法分析了41种葡萄酒样品，发现所有样品都具有较高的抗氧化活性，其中红葡萄酒的抗氧化活性高于白葡萄酒和雪利酒，可能是红葡萄在酿造过程中保留了皮和籽，而葡萄皮和籽中酚类物质含量远高于果肉。Kharadze等[60]研究了佐治亚州5种不同葡萄酒样品中单体花色苷含量与抗氧化活性，发现葡萄酒花色苷含量与抗氧化活性呈正比，随着葡萄酒的老化，单体花色苷数量减少其抗氧化活性随之降低。邱珊莲等[61]采用DPPH法、ABTS法、邻二氮菲法和FRAP法分析了3种干红葡萄酒的抗氧化能力，发现树葡萄红酒对DPPH自由基的清除能力最强，法国干红葡萄酒对羟基自由基的清除能力最强，中国干红葡萄酒对ABTS自由基的清除能力及对铁离子的还原能力最强。此外，草莓酒[62]、猕猴桃酒[63]、杨梅酒[64]、沙棘酒[65]、石榴酒[66]、百香果酒[67]、树莓酒[68]等都表现出对ABTS自由基、羟基自由基、超氧阴离子等有较强的清除能力与抑制力，酚类物质是使得果酒具有抗氧化活性的重要成分。

葡萄酒还具有降低心血管疾病风险、保护低密度脂蛋白免受氧化修饰、抗菌消炎等功能[69-70]。Yang等[10]研究发现海棠果酒中的多糖对羟基自由基、DPPH自由基、超氧化物自由基有不同程度的清除作用，且能显著抑制衰老模型小鼠大脑皮层细胞的凋亡和脂质过氧化物的形成，提高抗氧化酶系统的活性，发挥一定的抗衰老作用。Jungi等[71]研究发现两种韩国黑树莓酒浓缩物有显著的抗氧化活性，且对所有癌细胞类型均显示出显著的抗增殖作用，细胞活力下降幅度超过50%。Jeong等[72]测定了黑莓酒提取物的抗氧化、抗增值和抗炎活性，发现黑莓酒提取物使HT-29细胞、LNCaP细胞活力降低13%～70%，经过提取物处理的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性高于对照组。

果酒中既保留了酿造前水果中的各种营养物质，同时在酿造过程中，酵母代谢及酶促作用分解了部分大分子物质，使得果酒中含有丰富的功能成分，能降低胆固醇、抑制脂肪生成、减肥；可促进血液循环和新陈代谢，提高机体活力；具有利尿、激发肝功能作用；具有美容护肤、抗衰老的功效；特别是对于女性有调节激素水平、调节情绪的作用[1，73-74]。

3 结束语

随着经济的快速增长，人们生活水平的不断提升，“健康”变得越来越重要。2018年中国居民人均各项消费支出中，医疗保健支出同比增速最高，未来人们对于饮酒的习惯正在逐步向低度、营养、安全、个性方向转变，消费升级、市场更新换代、创新发展为中国酒水市场带来了新的发展前景，果酒以其营养价值高、口感优质、种类丰富加之果酒厂商注重品牌建设、提升高端果酒品质与口感、配合产品创新与精准营销等特点，必然具有广阔的市场潜力。同时果酒产业的发展对充分利用水果资源，解决果品产能过剩、损伤及残次果滞销等问题，提高水果附加值及利用率，增加农民收入，辐射周边经济发展及提高企业收入具有重要意义。