‘红勋1号’苹果酒陈酿过程的理化分析

刘蕊,王玉霞,王哲,史佳茹,樊兆正,张玉刚,4,孙晓红,4

( 1. 青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109;2. 山东省黄河三角洲可持续发展研究院,山东东营 257091;3. 青岛农业大学生命科学学院,山东青岛 266109;4. 东营青岛农业大学盐碱地高效农业技术产业研究院,山东东营 257091 )

苹果酒是选用鲜榨苹果汁或苹果浓缩汁为原料,在酿酒酵母作用下发酵而制成的果酒。苹果酒营养丰富、口感醇和,具有较高的保健价值[1]。苹果酒的生产工艺流程一般包括果实的清洗、榨汁、发酵和陈酿等[2-3]。在陈酿过程中,果酒发生的理化变化对酒的品质产生极大的影响[4]。阎文飞等[5]对不同陈酿时间的黄酒原酒进行分析发现,随着陈酿时间延长,黄酒酒精度呈波动变化;pH值、总糖、总多酚及浊度呈上升趋势;总酸和有机酸含量降低。陈酿对于酒品质的影响极大,这在浓香型白酒生产过程中微量成分变化分析中得到证实[6]。

新疆红肉苹果(Malussieversiif.niedzwetzkyana)是新疆野苹果的变种,属蔷薇科苹果属落叶植物[7],是我国珍贵的种质资源[8]。红肉苹果果实成熟期在6—10月[9],果实富含类黄酮等营养成分,具有抗氧化、预防心脑血管疾病和动脉粥样硬化等功能[10-13],有较高的营养价值。红肉苹果果肉和果皮均为全红,色泽诱人,深受消费者欢迎[14]。红肉苹果的这种高类黄酮、高酸特性,使其极具加工性能[15],有望成为多种健康食品和功能性保健品的生产原料,但目前红肉苹果酿酒方面的相关研究鲜有报道。

‘红勋1号’是新疆伊犁自治州生产建设兵团培育的一种观赏和加工兼用的红肉苹果新品种,本研究利用来自新疆塔城和新疆伊犁栽植的‘红勋1号’红肉苹果榨汁发酵,对所酿苹果原酒进行陈酿,检测陈酿过程中酒精度、可溶性固形物、可滴定酸、单宁、总酚、透光率、色差等指标的变化以及对陈酿后苹果酒的感官评价,为红肉苹果的加工和利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料及菌种

‘红勋1号’苹果果实分别采自新疆塔城和新疆伊犁,选择无病虫害、无机械损伤的果实进行加工酿造(酿成的苹果酒在文章中简称为“塔城酒”和“伊犁酒”);安琪果酒酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae, Sc),安琪酵母有限公司。

1.2 化学试剂

果胶酶(酶活力 60 000 U/g),河南郑州六月食品配料商行;皂土澄清剂,法国 LAFFORT 公司;偏重亚硫酸钾(含6% SO2)。

1.3 试验仪器

全自动测色色差仪(TCP2),北京鑫奥依克光电技术有限公司;振荡培养箱(HZQ-F160),哈尔滨市东联电子技术开发有限公司;紫外分光光度计(SP-2102UV),Amersham Biosciences公司;血球计数板(XB-K-25),上海市求精生化试剂仪器有限公司;酒精计(TU5200),江苏金仪仪器科技有限公司;超净工作台(SW-CJ-1FD),上海博讯实业有限公司医疗设备厂;生化培养箱(SPX-250B-Z),东南科仪公司;全自动电位滴定仪(DL50),梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;数字折光仪(TD-45),杭州汇尔仪器设备有限公司。

1.4 试验方法

1.4.1 红肉苹果酒的生产及陈酿

称取‘红勋1号’果实4.0 kg,清洗后榨汁,原汁分装到1 L的发酵瓶中,每瓶700 mL,在超净工作台上按照1×106CFU·mL-1的菌量来接种酿酒酵母菌,20 ℃发酵14 d,引流上层澄清酒液,置于4 ℃进行陈酿。分别在0 d、7 d、14 d、21 d和28 d取陈酿酒样,测定陈酿酒样的酒精度、可溶性固形物、可滴定酸、单宁和总酚等理化指标。

1.4.2 可溶性固形物含量测定

用手持式数字折光仪(TD-45)测定可溶性固形物含量,测定时用玻璃棒充分搅拌均匀。

1.4.3 可滴定酸含量测定

采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量。用DL50型自动电位滴定仪进行测定,滴定剂为0.04 mo1·L-1的NaOH溶液,滴定至待测液初现粉红色且30 s内不褪色为止。用蒸馏水代替待测液进行空白滴定。

1.4.4 总酚和单宁含量测定

用Folin-Ciocalteus(FC)法测定总酚含量。1 mL样品加1 mL FC试剂,摇匀,加入3 mL 7.5%的Na2CO3溶液和5 mL蒸馏水,室温避光反应30～60 min后,在765 nm下测吸光度。用没食子酸为标准品做标准曲线,样品多酚含量通过没食子酸浓度-吸光值的标准曲线计算得到。采用NY/T1600—2008行业标准[16]测定单宁含量。1 mL样品加入5 mL蒸馏水,1 mL钨酸钠-钼酸钠混合液和3 mL 7.5% Na2CO3溶液,摇匀,显色反应2 h,在765 nm下测吸光度,用没食子酸标准曲线计算样品单宁含量。

1.4.5 透光率的测定

用SP-2102UV型紫外分光光度计测定样品在625 nm和440 nm的透光率(T625和T440),以蒸馏水为对照。

1.4.6 色差值测定

用TCP2全自动测色色差仪测定果酒总色差和黄色差,测定时以蒸馏水为对照。

1.4.7 酒精度的测定

取100 mL酒样置于干燥量筒中,将精密酒精计垂直插入量筒中央,待酒精计充分稳定后读数,同时记录温度,计算酒精度(%)(体积分数,下同)。

1.4.8 果酒综合评价

邀请20余名不同年龄段男女各半的果酒品鉴者组成品鉴小组,从酒的整体外观、滋味、香气、入口口感以及酒体是否具有果酒典型性特征等方面对陈酿酒进行综合评价。

1.5 数据处理

发酵样品重复3瓶,每个样品重复测3次。利用Excel 2016软件和GraphPad Prism 8.0软件对试验数据进行统计分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 ‘红勋1号’苹果原酒理化指标测定

发酵完成的‘红勋1号’苹果原酒各理化指标见表1。塔城酒在可溶性固形物、可滴定酸、总酚、单宁含量和色差方面均高于伊犁酒,两者在酒精度上相差不大;塔城酒总酚含量为2 162.6 mg·L-1,是伊犁酒总酚含量的2.21倍;塔城酒单宁为1 428.1 mg·L-1,是伊犁酒单宁含量的2.23倍;伊犁酒透光率更好;塔城酒在色差方面是伊犁酒的2.5倍。

表1 不同产地‘红勋1号’苹果原酒理化指标

2.2 ‘红勋1号’苹果酒在陈酿过程中理化指标的测定

2.2.1 苹果酒在陈酿过程中酒精度的变化

不同产地‘红勋1号’苹果酒在陈酿过程中酒精度的变化见图1。图中苹果酒在陈酿过程中酒精度均呈下降趋势。塔城酒陈酿7 d后酒精度下降明显,21 d后趋于稳定;伊犁酒的酒精度在陈酿的前14 d都在下降,14 d后趋于稳定。伊犁酒和塔城酒的酒精度在0 d时无显著差异(P>0.05),随着陈酿进行,伊犁酒的酒精度显著(P≤0.01)高于塔城酒。陈酿28 d,塔城酒酒精度为2.20%,伊犁酒酒精度为2.48%。

图1 苹果酒陈酿过程中酒精度的变化

2.2.2 苹果酒陈酿过程中可溶性固形物含量的变化

图2显示苹果酒在陈酿过程中可溶性固形物含量的变化。在陈酿过程中,不同来源的红肉苹果酒可溶性固形物均呈缓慢下降趋势,塔城酒的可溶性固形物含量显著(P≤0.001)高于伊犁酒。

图2 苹果酒陈酿过程中可溶性固形物含量的变化

2.2.3 苹果酒陈酿过程中可滴定酸含量的变化

可滴定酸含量是果酒评价的重要指标,从图3看出,开始陈酿时(0 d),塔城酒可滴定酸含量是伊犁酒的1.95倍。随着陈酿的进行,可滴定酸含量逐渐升高,塔城酒极显著(P≤0.0001)高于伊犁酒。

图3 苹果酒陈酿过程中可滴定酸含量的变化

陈酿28 d后,塔城酒可滴定酸含量是1.93%,伊犁酒是1.14%,塔城酒是伊犁酒的1.68倍。

2.2.4 苹果酒陈酿过程中单宁含量的变化

单宁含量也是评价苹果酒的重要指标,从图4看出,陈酿过程中,塔城酒单宁含量始终高于伊犁酒,是伊犁酒的2倍多,差异极其显著(P≤0.001)。无论塔城酒还是伊犁酒,陈酿导致单宁含量均略微降低。

图4 苹果酒陈酿过程中单宁含量的变化

2.2.5 苹果酒陈酿过程中总酚含量的变化

图5显示苹果酒陈酿过程中总酚含量的变化。从图中看出,在0 d至28 d的陈酿过程中,塔城酒或伊犁酒总酚含量的变化均不明显。但在陈酿过程中塔城酒总酚含量始终高于伊犁酒,二者差异显著(P≤0.001)。

图5 苹果酒陈酿过程中总酚含量的变化

2.2.6 苹果酒陈酿过程中透光率的变化

透光率代表陈酿过程中酒体的澄清度。图6A中,不同来源的红肉苹果酒在陈酿过程中T440均有下降,塔城酒下降幅度较大,酒体更不稳定。塔城酒0 d时T440为16.99%,而28 d时下降到2.72%,下降比率达83.99%,而伊犁酒T440下降比率只有13.21%。塔城酒的T625低于伊犁酒(图6B)。在陈酿过程中两种酒的透光率均呈下降趋势,塔城酒下降幅度较大。

图6 苹果酒陈酿在过程中T444(A)和T625(B)的变化

2.2.7 苹果酒在陈酿过程中色差的变化

苹果酒含有多种酚类物质,在陈酿过程中这些物质会发生氧化,导致酒体颜色的变化。从图7A可以看出,在陈酿过程中塔城酒和伊犁酒的黄色差均逐渐增加,陈酿到28 d时,塔城酒黄色差是0 d的1.85倍,伊犁酒黄色差是0 d的2.59倍,伊犁酒增加幅度较大。图7B表示在陈酿过程中,塔城酒和伊犁酒总色差呈上升趋势。不同陈酿时间塔城酒的黄色差和总色差都极其显著(P≤0.001)高于伊犁酒。

图7 苹果酒陈酿过程中黄色差(A)和总色差(B)的变化

2.3 ‘红勋1号’苹果酒陈酿后的综合评价

经过28 d的陈酿,不同产地的‘红勋1号’苹果酒均表现良好,澄清透明,果香、酒香良好。塔城酒口感相对涩、入口浓郁、风格独特、优雅良好。伊犁酒口感略酸、典型性明确、风格良好。结果见图8和表2。

图8 陈酿后的红肉苹果酒

表2 陈酿苹果酒的综合评价

3 讨论和结论

酿造酒质量首先取决于原材料的质量[17]。与伊犁‘红勋1号’原汁相比,塔城‘红勋1号’原汁中可溶性固形物、可滴定酸含量高,由该原汁所酿原酒中的可溶性固形物、可滴定酸含量也高,这与赵培磊等[18]的研究结果一致。不同地区在环境、气候等方面的差异,引起相同品种苹果果实中的多酚、糖、酸含量存在很大差异,所以不同产地和不同采收期的原料对苹果酒的品质也有很大影响。本试验结果表明,塔城产‘红勋1号’和伊犁产‘红勋1号’所酿造的苹果酒在糖、酸、单宁、总酚、透光率和色差等方面差异很大,这与王秀芹等[19]研究同一品种不同产地间葡萄酒中酚类物质的含量存在显著差异的结果相一致。

对于果酒而言,酒精度始终是重要指标。随着陈酿时间的延长,苹果酒的酒精度都有所下降,这是由于在陈酿过程中一部分醇类物质随时间耗散,而另一部分则转化为酸类。塔城和伊犁产‘红勋1号’苹果酿造的原酒和陈酿酒的酒精度均不高,有着更广泛的适饮范围。

单宁和苹果酸与苹果酒的风味和品质密切相关。苹果中单宁的多少决定酒的风味、质地与结构,缺乏单宁的苹果酒质地轻薄,没有厚实的感觉。酚类物质含量丰富的葡萄才能酿造出高品质的葡萄酒,并且有利于陈酿[20]。苹果酸则可赋予苹果酒新鲜的酸味[21]。在本试验中,塔城酒单宁含量高于伊犁酒,并随着陈酿,单宁含量小幅度降低。由于苹果原酒中一部分醇类转化为酸类,可滴定酸含量随着陈酿时间的延长不断增大,使得苹果酒甜中带酸,酸中带涩,风味良好,表现出较好的酿酒适性。

有报道称葡萄酒的呈色物质主要是由花色苷引起[22]。吴璐璐等[23]指出不同成熟度草莓果实在低温贮藏的过程中花青苷含量逐渐增加,但增加趋势比较缓慢。红肉苹果酒中花色苷含量相对较高,酒体呈酒红色,随着陈酿时间延长,苹果酒透光率的下降与色差的变化相辅相成,其中塔城酒变化最为明显。

本试验表明塔城和伊犁两地所产‘红勋1号’苹果酒含有丰富的酚类物质,在陈酿过程中均表现出良好的特性。塔城产‘红勋1号’苹果酒陈酿后其可溶性固形物和酸度较高,口感更好,果香、酒香浓郁,酒红色,且在陈酿过程中颜色逐渐加深,具有更好的发酵和陈酿习性。