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发酵工艺对蓝靛果酒功能性及香气成分的影响

2022-06-02张秀玲李凤凤张文涛

食品科学 2022年10期
关键词:蓝靛果酒乙酯

张秀玲,汲 润,李凤凤,李 晨,张文涛

(东北农业大学食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

蓝靛果(),又名蓝靛果忍冬、羊奶子,为忍冬科忍冬属植物,其果实呈椭圆形,果肉细腻且果汁含量丰富。主要产区为我国的东北和华北地区,尤其是大兴安岭、小兴安岭地区。已有研究表明,蓝靛果营养丰富,含有大量活性成分,尤其是花青素的含量远高于其他浆果,具较好的抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗炎活性等,对人体健康十分有益。

蓝靛果存在采摘期短、不易贮藏的缺点,且果实中的不良风味(酸味和苦味)限制了蓝靛果鲜果的消费,考虑到风味的改善和生物活性、香气的保存,果酒发酵可能是提高蓝靛果资源利用价值的有效方式之一。目前对蓝靛果酒的研究主要集中在加工工艺及抗氧化活性物质分析等方面,包洪涛等对蓝靛果酒加工过程中降酸、澄清等工艺流程进行了研究,杨旭等研究了去渣发酵、带渣发酵对于蓝靛果酒香气成分的变化,梁敏等对不同工艺条件下蓝靛果酒发酵过程中花色苷的变化进行了研究,而对蓝靛果酒酿制过程中果酒品质变化的综合性分析较少。

已知关于蓝靛果酒活性成分及香气成分的研究主要集中在浆果品种、酵母菌株、发酵温度和初始糖度等方面,却鲜有关于发酵工艺对蓝靛果酒活性成分、抗氧化能力及香气轮廓变化的综合研究,目前研究最多的酿酒工艺包括传统的鲜汁发酵(利用果汁)、熟汁发酵(发酵前必须热处理)和去渣发酵(发酵前去除果汁中的果皮和种子),不同发酵工艺的应用导致最终果酒品质的差异。因此,本研究选择鲜汁发酵、熟汁发酵和去渣发酵3 种不同的发酵工艺,对不同工艺发酵蓝靛果酒中乙醇体积分数、活性成分、体外抗氧化能力和香气成分进行比较分析,以期能更好地了解不同发酵工艺对蓝靛果酒整体质量的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝靛果(中科蓝1号)于2021年成熟季节采自中国科学院东北地理与农业生态研究所,速冻处理(-13~-15 ℃)后运回东北农业大学农产品加工实验室冷藏。

果酒专用酵母RW 安琪酵母股份有限公司;果胶酶 沧州夏盛酶有限公司;福林-酚显色剂、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-dipheny l-2-picrylhydrazyl,DPPH)、水溶性VE(Trolox)、焦性没食子酸 美国Sigma公司;其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

超声波清洗仪 深圳市洁盟清洗设备有限公司;722紫外分光光度计 上海达平有限公司;PHS-3C-3E精密pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司;RE-52CS-1旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;WJS15E26榨汁机(原汁机) 广东美的精品电器制造有限公司;6890-5973N气相色谱-质谱仪 美国安捷伦科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蓝靛果酒发酵工艺鲜汁发酵工艺路线:

1.3.2 操作要点

1)解冻:将蓝靛果冻果置于室温下解冻2 h;2)打浆破壁:将蓝靛果放入榨汁机中破壁打碎,并充分搅拌;3)酶解:在果浆中添加0.3%果胶酶(3 000 U/g),充分搅拌后40 ℃条件下水浴90 min;4)煮制:将打浆破壁后的果浆加热至沸腾,并在沸腾状态下保持5~8 min;5)杀菌:向果浆中添加0.07 g/L KSO杀菌处理;6)调糖、调酸:加蔗糖至20 °Brix左右,加入NaHCO调酸至pH 3.6左右,转移至发酵罐中;7)酵母活化:将安琪果酒专用酵母RW与5%糖水按质量比为1∶10均匀混合,40 ℃条件下水浴40 min,10 ℃以下备用;8)主发酵:将果浆转移至发酵罐中,28 ℃发酵10 d。发酵期间,需每日均匀搅拌一次,待含糖量降至1%以下,白利度不再减少时即为主发酵终点;9)补SO:过滤得到的原酒需补加SO,SO添加量为30 mg/L;10)后发酵:发酵罐密封处理进行无氧发酵,20 ℃条件下后发酵20 d;11)澄清:添加3%羧甲基纤维素,并静置72 h;12)杀菌:将发酵酒转移至密闭容器中,缓慢加热至67 ℃,加热时间为15 min。

1.3.3 理化指标及活性成分测定

取样:蓝靛果鲜果记为第0天,各蓝靛果醪记为第1天;蓝靛果酒发酵周期为31 d,主发酵期间各成分变化差异较大,后发酵期间各成分变化差异较小,因此后发酵取样时间适当延长,设定检测时间分别为第1、3、5、7、9、11、13、15、19、23、27、31天。

乙醇体积分数测定参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》;采用pH值示差法测定蓝靛果酒中花青素含量;采用福林-酚法测定蓝靛果酒中总酚含量,以没食子酸为标准品绘制标准曲线,得到回归方程=13.75+0.045,=0.999 0,为没食子酸质量浓度(mg/L),为760 nm波长处吸光度;采用硝酸铝法测定蓝靛果酒中黄酮含量,以芦丁为标准品绘制标准曲线,得到回归方程=0.023 6+0.005,=0.999 6,为芦丁质量浓度(mg/L),为510 nm波长处吸光度。

1.3.4 体外抗氧化活性测定

1.3.4.1 DPPH自由基清除能力测定

参照Rawat等方法并略以修改。称取0.168 4 g DPPH并溶于无水乙醇中,配制0.1 mmol/L的DPPH溶液。取1 mL果酒稀释液(量取1 mL酒液加入100 mL容量瓶中,加水定容,下同)加入试管中,再加入1 mL 0.1 mmol/L DPPH溶液,振荡摇匀并避光放置30 min。取待测样于517 nm波长处测定吸光度,以Trolox建立标准曲线,得到回归方程为=0.707 2+0.008 1,=0.997 7。将吸光度带入回归方程得到DPPH自由基清除能力,结果以Trolox当量表示,单位为mmol/L。

1.3.4.2 羟自由基清除能力测定

参照朱璐等方法并略以修改。取1 mL果酒稀释液加入试管中,依次向试管中加入1 mL 10.0 mmol/L FeSO、1 mL 10.0 mmol/L水杨酸乙醇溶液以及1 mL 8.8 mmol/L过氧化氢溶液,振荡摇匀,在37 ℃水浴中反应30 min。待冷却后在510 nm波长处测定吸光度。以Trolox建立标准曲线,得到回归方程为=0.000 2+1.085 2,=0.994 6,将吸光度带入回归方程得到羟自由基清除能力,结果以Trolox当量表示,单位为mmol/L。

1.3.4.3 超氧阴离子自由基清除能力测定

参照李斌等方法并略以修改。取1 mL果酒稀释液加入试管中,依次加入4.5 mL Tris-HCl缓冲液和4 mL邻苯三酚溶液。常温下反应5 min后,加入1 mL 12 mol/L HCl溶液结束反应,并在320 nm波长处测定吸光度。以Trolox建立标准曲线,得到回归方程为=0.000 47+3.151 4,=0.991 2。将吸光度带入回归方程得到超氧阴离子自由基清除能力,结果以Trolox当量表示,单位为mmol/L。

1.3.5 香气成分分析

1.3.5.1 样品处理

移取100 mL果酒于250 mL配有聚四氟乙烯胶垫的带盖样品瓶中,加入2 g氯化钠,在60 ℃平衡15 min,将固相微萃手柄针头插入密封样品瓶中,推出萃取纤维头顶空萃取40 min,推回萃取头,拔出针头后迅速插入气相色谱进样口中,250 ℃解吸3 min。在取样前,应将萃取头置于气相色谱进样口中250 ℃活化5 min。

1.3.5.2 气相色谱-质谱测定条件

气相色谱条件:色谱柱:Agilent DB-5色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);进样口温度:250 ℃;进样方式:不分流进样;载气:高纯氦气,流速:1.0 mL/min。程序升温:初始温度为100 ℃,保持5 min,以5 ℃/min速率升至250 ℃,保持5 min。总测定时间:40 min。

质谱条件:电子电离源,电子能量70 eV;传输线温度250 ℃;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;扫描模式为Scan模式,质量扫描范围50~500 u。

采用NIST02质谱数据库检索定性分析,单个化合物的相对含量采用峰面积归一化法计算的百分比表示。

1.3.5.3 关键挥发性物质评价

参照严超等的方法,对样品中关键挥发性物质采用相对气味活度值(relative odor acivity value,ROAV)法进行分析。首先采用OAV法确定出样品中贡献率最大的挥发性成分,如式(1)所示:

式中:为挥发性物质质量浓度/(mg/L);为该挥发性物质的感觉阈值/(mg/L)。

根据式(1)所求结果,规定对样品风味贡献率最大的挥发性物质其ROAV为100,其他物质ROAV则根据式(2)进行计算:

式中:CT分别表示不同挥发性成分质量浓度/(mg/L)与感觉阈值/(mg/L);与分别表示贡献率的最大挥发性成分质量浓度/(mg/L)与感觉阈值/(mg/L)。

当ROAV≥1时,说明该物质可对总体风味有直接影响,为关键化合物;当0.1≤ROAV<1时,说明该物质可对总体风味有修饰作用,为修饰化合物;当ROAV<0.1时,说明该物质对总体风味无显著影响,为潜在化合物。

1.3.6 感官评定

参照GB/T 15038—2006,在标准品尝室进行品尝,选择10 名经专业培训并有经验的感官评价人员对3 种不同工艺发酵的蓝靛果酒分别从色泽、澄清度、香气、滋味和典型性5 个方面进行感官评价(表1),分数从高到底表示感觉强烈程度逐渐降低,从优质蓝靛果酒应具备的特点到品质较差,结果经标准化处理后进行分析。

表1 感官评分细则Table 1 Criteria for sensory evaluation of L.edulis wine

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 蓝靛果酒发酵过程中乙醇体积分数动态变化

由图1可知,蓝靛果酒发酵期间,3 种蓝靛果酒的乙醇体积分数均呈现先上升后趋于平稳趋势。发酵前期乙醇体积分数持续升高的原因主要是果浆中存在大量的糖分,酿酒酵母代谢活动旺盛,糖类物质被迅速分解为乙醇和二氧化碳,随着酵母菌呼吸作用持续,酵母可利用的糖分迅速减少后,酵母活性降低,乙醇体积分数趋于平稳。发酵结束后熟汁发酵酒中乙醇体积分数最高,为(12.29±0.08)%,分别比鲜汁和去渣发酵酒乙醇体积分数高出0.5%和2.27%,分析为经热处理的熟汁发酵酒中糖分更容易得到释放,因此糖发酵得更彻底,乙醇体积分数更高。

图1 蓝靛果酒酿造期间乙醇体积分数动态变化Fig.1 Dynamic changes of ethanol content during the brewing ofL.edulis wine

2.2 蓝靛果酒发酵过程中活性成分动态变化

2.2.1 蓝靛果酒发酵过程中花青素含量动态变化

由图2可知,蓝靛果酒发酵期间,3 种不同工艺发酵酒中花青素呈现先上升后下降趋势。在发酵第1天,3 种不同工艺发酵酒中花青素含量均达到峰值,熟汁发酵酒中花青素质量浓度为(2.92±0.17)g/L,显著高于鲜汁发酵与去渣发酵蓝靛果酒中花青素含量(<0.05)。在发酵3~13 d,3 种发酵酒中花青素含量均呈现缓慢下降趋势。这是由于在乙醇发酵期间,-葡萄糖苷酶会水解花青素,使花青素含量逐渐降低。王行等在蓝莓酒发酵的研究中发现,花青素含量在发酵期第1天到达峰值并随后逐渐降低,与本研究的结果相似。

图2 蓝靛果酒酿造期间花青素含量动态变化Fig.2 Dynamic changes of anthocyanin content in L.edulis wine during brewing

在发酵13 d后,3 种不同工艺发酵酒中花青素含量趋于稳定。发酵结束后,鲜汁发酵与熟汁发酵酒中花青素质量浓度为(823.75±8.89)mg/L与(830.17±8.65)mg/L,均显著高于去渣发酵酒(417.77±11.01)mg/L(<0.05),这表明在蓝靛果酒酿制过程中,熟汁和鲜汁发酵能更好地保留花青素,分析原因为:在传统发酵过程中40%的花青素从果皮、果渣中转移到果酒中,但细胞壁以及细胞壁膜的渗透性不足影响了花青素等活性物质的提取,而经热处理的熟汁发酵酒中细胞的结构发生了破坏,果渣中水溶性花青素和单宁以非选择性的方式进行释放。因此,缺少果渣浸渍作用的去渣发酵酒中花青素含量较低,而经热处理的蓝靛果酒花青素得到更好的释放,这对充分汲取蓝靛果活性物质具有重要意义,也间接表明了蓝靛果果渣中蕴含了巨大的功能价值。

2.2.2 蓝靛果酒发酵过程中总酚含量动态变化

由图3可知,在发酵过程中,3 种工艺发酵酒中总酚含量均呈现缓慢下降趋势,出现这种情况的原因可能是在发酵过程中,由于酵母在代谢活动中产生了大量的次级代谢产物,酚类化合物与多糖、蛋白质等物质结合或吸附,使果酒中总酚含量迅速下降。发酵结束后,熟汁发酵酒中总酚含量最高,质量浓度为(2.41±0.03)g/L,略高于鲜汁与去渣发酵酒,这表明熟汁发酵有利于果酒中多酚含量的增加。

图3 蓝靛果酒酿造期间总酚含量动态变化Fig.3 Dynamic changes of polyphenols content in L.edulis wine during brewing

研究发现,在100 ℃加热30 min后,花青素损失率约为30%,因此经短暂热处理(100 ℃、5~8 min)的熟汁发酵酒,酚类等活性物质有一定损失,但损失较小,而热处理后果酒中果皮、果渣中酚类物质得到更好的释放,同时酒中各种氧化酶的在较高温度下受到破坏,活性大大降低,如多酚氧化酶等,使果酒中多酚等活性物质在发酵期间损失减少,有利于果酒中活性物质的保留。

2.2.3 蓝靛果酒发酵过程中黄酮含量动态变化

由图4可知,在蓝靛果酒发酵期间,黄酮含量呈先缓慢上升后缓慢下降的总体趋势。在发酵0~1 d,蓝靛果经破壁处理后黄酮含量损失较大。发酵1~7 d,在浸渍的作用下,鲜汁发酵与熟汁发酵酒中黄酮质量浓度逐渐上升,分别从(482.50±39.50)、(538.00±14.50)mg/L升至(555.00±14.40)、(572.00±6.95)mg/L,去渣发酵酒中黄酮含量上升程度较缓。在发酵7~31 d,3 种工艺发酵酒中黄酮含量均缓慢下降并趋于稳定,最终鲜汁发酵酒中黄酮质量浓度最高,为(470.50±6.15)mg/L,但3 种工艺发酵酒中黄酮含量并无显著差异,可见不同发酵工艺对于蓝靛果酒中黄酮含量影响较小。与蓝靛果浆相比,鲜汁发酵、熟汁发酵和去渣发酵酒中总酚保存率分别为90.31%、89.15%和88.58%,饶炎炎等研究发现在蓝莓酒发酵过程中黄酮类化合物保存率为95%,在果酒酿制期间损失较少,与本研究结果相似。

图4 蓝靛果酒酿造期间黄酮含量动态变化Fig.4 Dynamic changes of flavonoids content in L.edulis wine during brewing

2.3 蓝靛果酒发酵过程中体外抗氧化能力动态变化

由图5A可知,3 种工艺发酵酒的DPPH自由基清除能力基本呈逐渐下降并趋于稳定的趋势,这是因为随发酵时间的延长,酒中抗氧化物质不断被分解,尤其是0~7 d减少较快,此后相对趋于平稳,与总酚含量变化趋势总体保持一致。在发酵期结束后,熟汁发酵酒表现出最强的DPPH自由基清除能力,为(14.25±0.14)mmol/L,其次为鲜汁发酵酒(12.43±0.28)mmol/L、去渣发酵酒(11.37±0.14)mmol/L,这与熟汁发酵酒中含有相对较高含量的总酚有一定相关性。同时,研究表明花青素的一些热降解产物也具有抗氧化能力,其活性可与商业抗氧化抗氧化剂如二丁基羟基甲苯相媲美,有助于熟汁发酵酒抗氧化能力的提高。

图5 蓝靛果酒酿造期间体外抗氧化能力动态变化Fig.5 Dynamic changes of antioxidant capacity in vitro in L.edulis wine during brewing

由图5B可知,在发酵过程中3 种工艺发酵酒的超氧阴离子自由基清除能力均显著下降(<0.05)并逐渐趋于稳定,分析原因可能是由于单体酚和酚酸等物质在发酵阶段参与了果酒中尚未结束的发酵过程,总酚、花青素等活性成分不断被分解,使果酒清除超氧阴离子自由基的能力下降。发酵期结束后,熟汁发酵酒呈现出最强的超氧阴离子自由基清除能力,为(8.93±1.37)mmol/L,是鲜汁发酵和去渣发酵酒的1.39 倍和1.36 倍,这是因为经热处理的熟汁发酵酒中果渣、果皮中花青素、多酚等活性物质得到更快的释放,使熟汁发酵酒中活性物质含量高于鲜汁和去渣发酵酒,蓝靛果酒的抗氧化能力更强。

由图5C可知,在发酵0~5 d,鲜汁与熟汁发酵酒的羟自由基清除能力均显著升高(<0.05),在发酵第5天,鲜汁发酵酒的羟自由基清除能力达到峰值,为(135.77±5.58)mmol/L,原因是浸渍作用下,果皮、果肉中活性成分进入酒液,酒液对羟自由基清除能力升高,去渣发酵酒已将果皮、果渣进行过滤,因此其自由基清除能力呈现缓慢下降的趋势。在发酵5~31 d,随着3 种工艺发酵酒中活性物质含量基本趋于稳定,果酒中羟自由基清除能力缓慢下降并趋于稳定。

在发酵期结束后,鲜汁发酵酒清除羟自由基的能力最强,为(40.43±3.33)mmol/L,是熟汁和去渣发酵酒的1.82 倍和1.50 倍,表明鲜汁发酵有助于果酒羟自由基清除能力的增强,且整个发酵过程中,3 种蓝靛果酒的羟自由基清除能力变化与黄酮含量变化趋势基本相似,说明二者具有一定的浓度-效应计量关系,黄酮含量的增加有助于提高羟自由基的清除能力,这与吴树坤等在山葡萄酒中研究结果相似。

2.4 蓝靛果酒发酵过程中香气成分动态变化

香气成分是影响蓝靛果酒质量和感官特性的关键因素,对消费者的可接受性起重要作用。由图6、表2可知,3 种工艺发酵酒中共检测出47 种香气成分,鲜汁发酵酒、熟汁发酵酒及去渣发酵酒各检测出21、27、31 种香气成分,占各自挥发性物质总峰面积的71.57%、89.71%、84.05%。

图6 不同工艺发酵酒气相色谱-质谱总离子图Fig.6 GC-MS total ion current chromatograms of L.edulis wines produced with different processes

表2 不同工艺发酵酒中各种香气成分的含量和风味特征描述Table 2 Contents of various aroma substances and description offlavor characteristics in L.edulis wines produced with different processes

续表2

由图7可知,蓝靛果酒的香气成分可分为萜烯类、酯类、酸类、醛酮类、醇类5 个类别。大多数醇、酯和酸是发酵衍生的,而萜烯、酚、醛和酮是变体。鲜汁发酵酒检测出16 种酯类、1 种酸类和4 种醇类,相对含量分别为60.23%、1.40%和9.94%;熟汁发酵酒检测出18 种酯类、4 种酸类、2 种醛酮类和3 种醇类,相对含量分别为85.31%、1.35%、0.36%和2.69%;去渣发酵酒检测出5 种萜烯类、18 种酯类、3 种酸类、3 种醛酮类、2 种醇类,相对含量分别为11.50%、61.96%、4.03%、2.79%和3.77%。熟汁发酵酒中,可能是因为热处理加速了酯化反应的进行。

图7 不同工艺发酵酒中各类挥发性物质的比例Fig.7 Proportion of various classes of volatile substances in L.edulis wines produced with different processes

2.4.1 3 种工艺发酵酒香气成分比较

2.4.1.1 醇类成分

醇类物质是酵母通过糖的分解代谢或脱羧反应和氨基酸的脱氨基作用形成的代谢产物。适宜浓度的醇类物质可以衬托酯香,促进协调性,是果酒中重要的香气物质。在3 种工艺发酵酒中共检测出5 种醇类物质,鲜汁发酵酒、熟汁发酵酒、去渣发酵酒分别检测出4、3 种和2 种。由图7可知,醇类物质在3 种工艺发酵酒中含量差异明显,鲜汁发酵酒醇类物质相对含量最高,为9.94%,有利于醇类物质的保留,这是由于果渣中底物种类的多样性,在发酵过程中产生了更多的醇类物质;而热处理加速了酯化反应以及缺少果渣使熟汁与去渣发酵酒醇类物质相对含量较低,仅有2.69%与3.77%。鲜汁发酵酒中醇类物质主要为苯乙醇和1-戊醇,相对含量为7.35%、2.39%,为鲜汁发酵酒增添了玫瑰香气与温和的特殊香气;其次,鲜汁发酵酒中存在的香茅醇含量较低,但由于具有其低阈值的特点,极少量便可产生明显的玫瑰香气。熟汁发酵与去渣发酵酒中醇类物质主要为苯乙醇,相对含量分别为2.00%与2.74%,是两种工艺发酵酒的关键化合物,为酒液提供淡雅细腻的玫瑰香气。

2.4.1.2 酯类成分

大多数发酵衍生的化合物是酯和醇类物质,由图7可知,酯类物质在3 种工艺发酵酒的挥发性物质中占比最高,是构成蓝靛果酒特殊香气的最重要成分,对蓝靛果酒的香气特征具有重要影响。鲜汁发酵的蓝靛果酒共检出16 种酯类香气成分,相对总含量为60.23%,棕榈酸乙酯和油酸乙酯含量较高,分别为17.79%与10.49%,此外还检测出0.21%的乙酸乙酯(水果香气),在其他两种工艺发酵酒中并未检出,是鲜汁发酵蓝靛果酒独有的香气成分。

熟汁发酵酒共检出18 种酯类香气成分,相对含量为85.31%,棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯等关键化合物的相对含量均高于鲜汁与去渣发酵酒;熟汁发酵酒中存在特有的己酸异戊酯和月桂酸异戊酯,赋予酒体浓郁的香蕉、菠萝等水果香气和油脂香气,结合熟汁发酵酒中较低含量的醇类及酸类物质可知,熟汁发酵可促进酯化反应的进行,从而在一定程度上提高果酒中酯类物质的种类及含量,赋予蓝靛果酒更加浓郁的果香。

去渣发酵的蓝靛果酒共检测出18 种酯类香气成分,相对含量为61.96%,癸酸乙酯相对含量达到18.00%,能提供椰子型香气,其次还检测到具有玫瑰和蜂蜜花香香气的乙酸苯乙酯,是去渣发酵酒所特有的香气成分。

2.4.1.3 醛酮类和萜烯类成分

由表2可知,萜烯类化合物未在鲜汁和熟汁发酵酒中检测出;醛酮类化合物未在鲜汁发酵酒中检测出。熟汁发酵酒中检测出苯丙酮和反式-2-癸烯醛,相对含量分别为0.20%和0.16%,苯丙酮可提供强烈持久的特殊香气。去渣发酵酒中检出醛酮类化合物3 种、萜烯类化合物5 种,包括相对含量较高的-柠檬烯和-蒎烯等,对果酒整体香气影响较大,赋予了去渣发酵酒特殊的柠檬和松香气味。

2.4.2 不同发酵工艺蓝靛果酒关键化合物的比较

由表3可知,不同发酵工艺对蓝靛果酒的关键化合物有较大影响,主要体现在关键化合物(ROAV≥1)的差异,修饰化合物和潜在化合物的ROAV较小,但在评价不同蓝靛果酒的香气时可与其他物质相互作用,获得特殊的香气。癸酸乙酯为蓝靛果酒赋予独特的水果香、花香,对蓝靛果酒的主体风味贡献最大,因此定义3 种工艺发酵酒的癸酸乙酯ROAV=100。鲜汁发酵酒中关键化合物共有11 种,分别为辛酸乙酯、癸酸乙酯、棕榈酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸乙酯、十四酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、1-戊醇、香茅醇及苯乙醇,赋予了鲜汁发酵酒更多玫瑰与水果香气。熟汁发酵酒中关键化合物共有9 种,分别为癸酸乙酯、棕榈酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、十一酸乙酯及苯乙醇,油酸乙酯具有较大的ROAV,为熟汁发酵酒赋予了更多的花果香气。去渣发酵酒中关键化合物共有14 种,分别为辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、棕榈酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、苯乙醇、苯甲酸、-柠檬烯、右旋萜二烯及-蒎烯,萜烯类物质含量丰富,如-柠檬烯具有橙子及柠檬样香气,-蒎烯具有特殊的松香气味。

表3 不同工艺发酵酒中挥发性物质的ROAVTable 3 ROAV of volatile substances in L.edulis wines produced with different processes

2.5 主成分分析(principal component analysis,PCA)

对3 种不同工艺发酵酒的香气成分进行PCA,以发酵酒种类为变量,得到PCA散点图。以特征值大于1为依据,共提取了2 个PC,累计方差贡献率达到89.46%,表明这2 个变量包含了主体的变量信息。从图8可以看出,熟汁发酵酒主要分布在PC2的负半轴,鲜汁发酵酒主要分布在PC1的正半轴,去渣发酵酒主要分布在PC2的正半轴,3 种不同工艺发酵酒在PCA图中得到了较好的区分。PCA散点图清晰地展示出发酵工艺不同时,蓝靛果酒PC存在显著差异。综合表2和图8进行分析,3 种不同工艺发酵酒的香气成分,从种类及相对含量上说彼此之间存在较大差异,而从单一的香气成分来说可以分为2 个类型,每种类型间存在差异较大。因此,可以根据所需要的蓝靛果酒产品特点选择不同的加工工艺。

图8 不同工艺发酵酒香气的PCA散点图Fig.8 PCA scatter plot of aroma components in L.edulis wines produced with different processes

2.6 感官评价结果

如表4所示,3 种蓝靛果酒均符合优质果酒的要求,酒体澄清透明,具有纯正的果香和酒香,酒体协调,具有蓝靛果的典型性。就外观而言,3 种果酒的色泽和澄清度无明显差异,但熟汁发酵酒颜色较暗;香气方面,熟汁发酵酒的香气更为浓郁;与鲜汁和熟汁发酵酒相比,去渣发酵酒的滋味得分较低,典型性也不如熟汁发酵酒。综合评价结果显示,鲜汁和熟汁发酵酒感官品质均较好,但经热处理后的熟汁发酵酒中蛋白质絮凝下沉,酒体更加澄清且更加丰富的酯类物质使熟汁发酵酒的香气浓郁度更高,品质更佳。

表4 3 种蓝靛果酒感官评价结果Table 4 Sensory evaluation results of L.edulis wines produced with different processes

3 结论

采用3 种不同工艺制作蓝靛果酒,并在乙醇体积分数、活性成分含量、体外抗氧化活性、香气成分等方面进行了比较分析。在3 种不同工艺发酵酒的发酵过程中,乙醇体积分数均呈现先迅速上升后趋于稳定的趋势,发酵结束后鲜汁、熟汁与去渣发酵酒乙醇体积分数分别为11.80%、12.29%与10.02%。鲜汁与熟汁发酵酒的花青素及总酚活性成分保存率明显高于去渣发酵酒,3 种工艺发酵酒的黄酮保存率相似。

在发酵过程中,由于-葡萄糖苷酶的分解作用和酵母产生次级代谢产物的结合作用,酒液的DPPH自由基和超氧阴离子自由基清除能力随着花青素、黄酮等活性物质含量的减少而不断下降。不同的是,鲜汁与熟汁发酵酒的羟自由基清除能力呈现先上升后下降的趋势,而去渣发酵酒则呈缓慢下降趋势,与酒液中花青素含量变化趋势较为相似,说明酒液中的羟自由基清除能力受花青素含量的影响较大。

发酵结束后鲜汁发酵酒对羟自由基清除能力最强,为(40.43±3.33)mmol/L,而熟汁发酵酒液的DPPH自由基和超氧阴离子自由基清除能力最强,分别为(14.25±0.14)mmol/L和(8.93±1.37)mmol/L。

通过对3 种工艺发酵酒的香气成分分析和比较,熟汁发酵酒香气成分主要为酯类(85.31%),酯类物质多数呈现成熟果香使得熟汁发酵酒香气更加浓郁,香气类别虽较为单一,但典型风格最突出,更容易区分;鲜汁发酵酒的主要成分为酯类(60.23%)和醇类(9.94%);去渣发酵酒主要成分为酯类(61.96%)和萜烯类(11.50%),醇类及萜烯类物质使得果酒香气在感官上更为均衡,但整体香气类别较为复杂并不突出。与鲜汁、去渣发酵相比,熟汁发酵工艺制作的蓝靛果酒活性成分损失较小,体外抗氧化活性较强,含有较高的酯类化合物,且果酒香气成分丰富,感官评价最佳,有利于蓝靛果酒综合品质的提高。

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