不同加强节点对‘宝石解百纳’利口酒品质的影响
2024-01-26师旭李长征谷翔昕王海绮乔岩李福东于庆泉
师旭,李长征,谷翔昕,王海绮,乔岩,李福东,于庆泉*
(1.中粮长城桑干酒庄(怀来)有限公司,河北张家口 075400;2.中粮名庄荟国际酒业有限公司,北京 100020;3.河北农业大学食品科技学院,河北保定 071000)
利口酒是以蒸馏酒或食用酒精为基酒,配以芳香物质如水果、可可、药草、香料、奶油和坚果等,并经糖化处理且酒精度较高的一种饮品[1]。利口酒的生产方法主要包括浸渍法、发酵法、发酵结合蒸馏法、配制法等[2]。据报道,我国利口酒市场呈逐年扩大的趋势,进口量从2015年的0.45万千升到2019年的2.36万千升,增幅约5.3倍;2021年中国利口酒进口量位居烈酒品类第二,仅次于白兰地[3],说明利口酒逐渐进入大众的视野。但是我国利用葡萄为原料制成的利口酒较少,相关的研究有限,特别是以葡萄发酵液为原料,仅添加白兰地进行终止发酵而制成的利口酒相关研究基本处于空白状态。此外与其他原料相比,酿酒葡萄含糖量高,不需外加糖源和过多添加剂,更有利于高品质利口酒的酿造。
从CNKI数据库检索结果显示,当前我国对葡萄利口酒的工艺研究甚少。孙琪等[6]研究了刺葡萄利口酒的香气轮廓及其在储存过程中的变化,结果发现多数酯类物质降低,脂肪酸增加,酒度15.5%(Vol,下同)和20%利口酒的酯类物质下降速率较快,果香减弱,花香增加。丁凯等[7]研究了‘赛美蓉’‘贵人香’利口酒的工艺优化和挥发性香气的组成,发现以‘白玉霓’白兰地为基酒配成18.94%利口酒(总糖89.94 g•L-1)的香气感官最优。冯晓辉等[8]用山葡萄进行利口酒的工艺开发,所得成品酒醇厚平衡、饱满爽口、独具风格。另外,一些小品种如‘宝石解百纳’等[9],市场需求量远低于‘赤霞珠’等广泛种植的品种,因此进行利口酒工艺研究有利于解决国内小品种酒市场竞争力不足问题,推动库存消化。
目前我国利口酒的相关工艺研究尚不成熟,处于探索阶段,特别是对加强节点的判断还不明确,此外对其香气组成、感官评价的研究甚少。国产高端利口酒在我国市场占有率极低,研究高品质利口酒工艺优化与应用,特别是不外加糖源且自然保留鲜葡萄汁中残糖的情况下,进行中止发酵的高品质葡萄利口酒,有利于国产利口酒工艺质量提升,为葡萄酒行业利口酒工艺研发提供理论和技术支持,从而提高我国利口酒市场竞争力和国产利口酒的发展。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 酿酒葡萄
‘宝石解百纳’葡萄,来自河北省怀涿盆地葡萄产区葡萄园(40°21'N,115°32'E),于成熟期(2021年10月18日)采收。采摘的葡萄温度14~15 ℃,总糖228 g•L-1,总酸4.8 g•L-1,无腐烂霉变,果粒饱满。
1.1.2 主要酿酒辅料和试剂
商业活性干酵母F15、果胶酶Lafazym Extract,Laffort公司;25年橡木桶陈酿的‘白玉霓’白兰地基酒(68%),中粮长城桑干酒庄(怀来)有限公司;氯化钠(分析纯),上海源叶试剂有限公司;3-辛醇(色谱纯),Sigma公司。
1.2 仪器与设备
7890B-5977A气相色谱质谱联用仪,Agilent公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS顶空固相微萃取纤维头,Supelco公司;HP-INNOWAX强极性色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),Agilent公司;QL-861涡旋机,海门市其林贝尔仪器制造有限公司;氮气保护气囊压榨机,意大利SIPERM公司。
1.3 试验设计
以‘宝石解百纳’为原料,以橡木桶陈酿25年的优质‘白玉霓’白兰地为加强基酒。试验发酵工艺流程和试验方法如下:
发酵流程:葡萄原料→穗选,粒选→除梗破碎→入罐(果胶酶15 g•t-1)→焦亚硫酸钾(60 mg•L-1)→冷浸渍(10 ℃,48 h)→接种活性干酵母(200 mg•L-1)→设置加强节点酒精发酵残糖156、126、96 g•L-1条件下终止发酵(缓慢将发酵液加入白兰地基酒中使发酵结束)→分离、调硫→下胶→热稳定试验→冷稳定处理→过滤→高端利口酒。
试验处理如表1,分别在葡萄发酵液总糖为156 g•L-1(H,高糖)、126 g•L-1(M,中糖)、96 g•L-1(L,低糖)条件下终止发酵,每组控制酒精度分别在22%、20%、18%,得到不同总糖含量甜型利口酒,形成9个处理:H(H22、H20、H18),M(M22、M20、M18),L(L22、L20、L18);其中目标总糖H、M和L组分别在:112~123 g•L-1、93~102 g•L-1和72~80 g•L-1范围内,符合甜型利口酒标准,每个处理重复2次。
表1 加强节点的设定Table 1 Target Fortified point setting
加强节点指:已知白兰地酒精度,并设定‘宝石解百纳’发酵液残糖为156g•L-1(H,高糖)、126g•L-1(M,中糖)、96 g•L-1(L,低糖)条件下终止发酵(对应‘宝石解百纳’发酵液酒精度如表1所示),同时要求每个处理白兰地体积和‘宝石解百纳’体积之和为225L(橡木桶容量)的条件下,通过公式1和公式2计算得到所需白兰地体积和‘宝石解百纳’发酵液体积。
目标加强节点指:设定‘宝石解百纳’利口酒目标酒度,并通过公式计算所得的‘宝石解百纳’利口酒的目标总糖,即配制得到的‘宝石解百纳’利口酒的总糖和酒精度的值。
(1)计算每升发酵液所需白兰地体积V和目标总糖TS,公式如下:
其中,发酵液体积为1 L,TS为目标总糖,g•L-1。
(2)计算配制225 L‘宝石解百纳’利口酒所需的发酵液体积V1,公式如下:
其中,V2为配制225 L利口酒所需白兰地的体积。
通过上述公式得到加强节点设定如表1所示。
1.4 理化指标成分测定方法
总酸、总糖、干浸出物、挥发酸含量参考国标GB/T 15038—2006进行测定;酒精度参照GB/T 5009.225—2016检测。
1.5 挥发性香气成分测定方法
样品测定参考前期方法并稍作修改。取7.5 mL样品溶液,将3-辛醇(300 mg•mL-1,Sigma–Aldrich,USA)和1 g NaCl置于20 mL顶空瓶中,立即用PTFE-硅胶隔垫密封,水浴平衡(40 ℃,15 min),然后将DVB/CAR/PDMS纤维插入顶空瓶,在40 ℃下萃取40 min;GC-MS进样口:230 ℃,载气:高纯He(>99.999%),流速1 mL•min-1不分流。初始值为50 ℃(2 min),然后以3 ℃•min-1的速率升温至80 ℃,再以5 ℃•min-1升温至230 ℃,持续6 min。载气为He,流速为1 mL•min-1。电子能量为70 eV,总离子流(TIC)的扫描范围为40~350 m·z-1。溶剂延迟设为6.0 min。
通过与计算机谱库(NIST14谱库)比对,定性匹配度大于90的香气组分,以3-辛醇为标准品通过内标法对挥发性香气进行半定量测定,重复3次。
1.6 感官分析方法
专家组成员为怀来葡萄酒专业技术人员和研究人员共11人(女6人,男5人,年龄28~44岁,平均30岁),具有丰富酿酒经验,并持有国家一级品酒师证书。在前期对葡萄酒风味特点研究的基础上[10],参考中国食品工业协会葡萄酒果酒专家委员会鉴评体系《全球葡萄酒中国鉴评体系》,基于外观、嗅觉、味觉层面和整体风格给出以下评价标准:色泽、浓郁度、优雅细腻度、香气平衡感、香气复杂性、结构协调性、酒体醇厚感、层次变化、余味及风格典型性。感官属性强度得分:0~10分,总分100分。将不同加强节点的样品酒(30 mL,20 ℃)以随机编码顺序提供给评估小组成员,以避免因呈现顺序而产生偏见。所有评估时间于10:00—12:00在单个展台进行,处理数据为所有评估小组成员得分的平均值。
1.7 数据统计分析方法
试验数据用平均值±SD形式表示,使用SPSS 26软件进行数据统计分析;感官雷达图通过Origin 2020软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同加强节点对利口酒理化性质的影响
通过设置不同加强节点得到利口酒理化指标,结果如表2所示。‘宝石解百纳’发酵液总糖在H组156 g•L-1和M组126 g•L-1时设置加强节点,得到的实际总糖与理想的目标总糖的差值相对较大,平均总偏差分别为12.72、12.19 g•L-1;而L组发酵液总糖为96 g•L-1时,平均总偏差显著下降为5.35 g•L-1,特别是L20总糖与目标总糖偏差仅为3.90 g•L-1,且酒精度能够很好达到目标值22%、20%、18%。综上,发酵液总糖为96 g•L-1处理组的理化指标相对理想,特别是在L20下最为理想,L组总酸含量相对较高。所有处理组挥发酸、干浸出物含量均符合T/HBFIA0014—2020利口葡萄酒标准[11]。
表2 不同试验处理对利口酒理化指标的影响Table 2 Eあects of diあerent experimental treatments on physical and chemical indexes of liqueur wine
2.2 不同加强节点对利口酒感官品质的影响
通过ANOAV方差分析表明(图1),9个处理的色泽、浓郁度、复杂性、酒体醇厚感、层次变化、余味及风格典型性无显著差异,而优雅细腻度、香气平衡感及结构协调性差异极显著。其中,优雅细腻度L18、L20、M18和M20得分最高,其次为L22和M22,最后为H18、H20和H22;香气平衡感M18、L18、M22得分最高,其次为M20、L22和L20,最后是H18、H20和H22;口感上结构协调性L18最高,其次是M18、L20、M22,最后为M20、H18、L22、H20和H22。综上整体得分如图2所示,感官总得分L18、L20、L22、M18、M20和M22相对较高,H18、H20和H22相对较低。
图1 不同酒精加强节点对利口酒感官指标的影响Figure 1 Eあect of diあerent alcohol fortified points on sensory indexes of liqueur wine
图2 不同试验处理对感官指标总得分的影响Figure 2 Eあects of diあerent experimental treatments on total scores of sensory indexes
2.3 利口酒挥发性香气成分
以L18为对象测定‘宝石解百纳’利口酒的挥发性香气组成。从表3可见,共检测出41种挥发性香气,包括C6醇、高级醇、乙酸酯、脂肪酸乙酯、其他酯类、酸类、醛类、萜烯类、酚类、内酯类和呋喃醛类。
表3 ‘宝石解百纳’利口酒挥发性化合物相对含量Table 3 Volatile compounds relative content in 'Ruby Cabernet' liqueur
C6醇有2种,1-己醇和(E)-3-己烯-1-醇为草本和木质香。高级醇有5种,主要为异丁醇、异戊醇、异辛醇、苯乙醇和苯甲醇,高级醇的阈值通常较高,主要为醇香和花香。脂肪酸乙酯有13种,己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯相对含量较高,主要赋予果香等,9-癸烯酸乙酯与玫瑰香、果香相关。乙酸酯有3种,为乙酸己酯、乙酸苯乙酯、乙酸异戊酯,在葡萄酒中也为常见的香气,通常相对含量较高;其他酯类有6种,其中辛酸甲酯、己酸异戊酯、癸酸甲酯具有果香,辛酸异戊酯为淡淡的水果和奶油味。酸类3种,为己酸、辛酸和正癸酸,不仅赋予气味和作为酯前体,也是酵母膜的一部分,由酵母和细菌在发酵过程中生物合成,长链脂肪酸也可分解代谢形成己酸、辛酸和癸酸[12]。
醛类1种,为水杨醛,具有杏仁味。萜烯类4种,其中β-大马士酮(C13-降异戊二烯)相对含量7.8 μg•L-1,但其阈值通常极低为0.05 μg•L-1[13],可赋予玫瑰花香或苹果、李子的香气(高浓度下)[14]。4-萜烯醇和松油醇具有薄荷和木质香,香茅醇具有玫瑰、青草、丁香花气味,是由前体甲羟戊酸形成的。酚类1种,为丁子香酚,具有香料和丁香气味。内酯类1种,为反式-橡木内酯,有椰子、橡木等香气并增加香草香气。呋喃醛类2种,为5-甲基糠醛和糠醛,赋予葡萄酒焦糖、木头、烤面包香气。
3 讨论和结论
目前国内利口酒工艺主要以传统浸渍法为主[2]。本研究不使用外加浓缩葡萄汁、葡萄糖浆等,通过新鲜‘宝石解百纳’葡萄发酵,利用橡木桶陈酿25年的白兰地进行酒度调配,自然保留糖度,对比不同加强节点对利口酒的理化性质、感官品质的影响。结果表明,在‘宝石解百纳’发酵液总糖为96 g•L-1条件下终止发酵,与设定的理想目标节点差异较小,其中低糖中酒度20%时处理总偏差最小;进一步通过感官评价发现:低糖低酒度18%处理在香气优雅细腻度和口感结构协调性得分最高,且感官总得分相对较高,高糖组评分较低。结合理化指标和综合成本考虑,低糖18%酒度处理的感官评价最高,成本最低,理化指标结果较理想,因此‘宝石解百纳’发酵液残糖为96 g•L-1条件下终止发酵,控制理想酒精度在18%为最优加强节点。
进一步对该加强节点配制的利口酒进行挥发性香气组分分析,共检测出41种挥发性香气,包括2种C6醇、5种高级醇、3种乙酸酯、13种脂肪酸乙酯、6种其他酯类、3种酸类,1种醛类、4种萜烯类、1种酚类、1种内酯类和2种呋喃醛类。相对含量最高的前6种挥发性香气中己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯是葡萄酒中赋予果味最常见的酯[22],但>100 mg•L-则会赋予类似溶剂或指甲油香气[23]。苯乙醇、异戊醇和辛酸赋予花香和乳酪香。与其他葡萄利口酒相比[7],本研究的利口酒中脂肪酸乙酯类种类和含量相对较高,是脂肪酸与乙醇结合形成;而乙酸酯类相对含量较少,是乙酰辅酶A与氨基酸、碳水化合物和脂类降解形成的产物发生酯化反应的结果[24],这与‘宝石解百纳’品种本身的挥发性香气前体物质组成密切相关[25]。
橡木桶陈酿白兰地配制的利口酒具有丰富的醛类、萜烯类、酚类、内酯类和呋喃醛类等物质,主要赋予除果香、花香外的其他香气[7]。本研究中萜烯类的β-大马士酮、4-萜烯醇、松油醇和香茅醇具有薄荷、木质香、花香等,这类萜烯类物质常存在于葡萄表皮和果梗中。压榨、浸渍等酿造工艺,以及一些非葡萄物质(酶、细菌、酵母)的参与以及新旧橡木桶都会影响其在酒中的含量[26],特别是在高质量葡萄酒中萜烯类物质含量较高,种类丰富。此外,橡木桶陈酿的白兰地基酒为利口酒带来丁子香酚(具有较强还原性,随桶龄增加而增加)、反式-橡木内酯(代表橡木桶的芳香潜力)、5-甲基糠醛和糠醛(表现为香草、焦糖和烤面包等香气)等物质[20-21]。
综上,本研究初步探明了高品质利口酒的最优加强节点工艺。即在‘宝石解百纳’发酵液残糖为96 g•L-1条件下,缓慢将发酵液加入白兰地基酒中进行终止发酵,控制理想酒度在18%,理化指标较好,感官评价最高,成本最低;同时得出了本研究条件下‘宝石解百纳’利口酒的挥发性香气轮廓。旨在阐明不同残糖-酒精度加强节点对‘宝石解百纳’利口酒品质的影响,为国产高品质葡萄利口酒工艺研发提供依据。