果汁發酵和帶渣發酵藍靛果酒香氣成分分析

楊 旭，陳 亮，辛秀蘭，楊富民,

（1.甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅 蘭州 730070；2.北京電子科技職業學院生物工程學院，北京 100029）

藍靛果忍冬別稱藍靛果、黑瞎子果、鳥啄李、羊奶子、山茄子等。在植物分類學上屬于忍冬科（Caprifoliaceae）、忍冬屬（LoniceraLinn.）、忍冬亞屬（subgen.Lonicera）、囊管組（sectIsikaDC.）、藍果亞組（subsectCaeruleaRehd）[1]。

藍靛果忍冬果實（即藍靛果）含有豐富的生物活性物質，VP含量達到28 g/kg，還含有很豐富的氨基酸和大量的微量元素等，是第3代果樹的新興代表，深受歐美各國、日本等發達國家消費者喜愛[2]。東北農業大學園藝學院從2000年開始從俄羅斯引進10 個藍靛果忍冬優良品系，進行育種和馴化栽培，其中優良品系EYL-1表現高產品質優抗寒等特性，2011年4月通過黑龍江省農作物品種審定委員會審定，命名為“蓓蕾”，是我國第一個藍靛果忍冬品種，目前已在生產中推廣[3]。

“蓓蕾”作為藍靛果忍冬中品質較好的品種，其果實極小，鮮食風味酸甜，略帶苦味，有香氣。糖含量7.20%，VC含量230.00 mg/kg[3]。除含有常規的糖、酸、VC外，還富有VA、VE、超氧化物歧化酶及黃酮類化合物等其他水果中少有和特有的成分，具有促進視紅素再合成、改善循環、抗潰瘍、抗炎癥、提高免疫力、增強心臟功能、抗心血管疾病、抗衰老、抗癌及抗突變等多種生理活性功能。“蓓蕾”藍靛果發酵果酒的總糖含量10 g/L，總酸含量13.39 g/L，酒精度體積分數10%，具有酒精度低、營養價值高、風味獨特等特點。本實驗確定了“蓓蕾”藍靛果發酵酒的最佳工藝條件，重點分析了果汁發酵和帶渣發酵2種工藝條件下藍靛果果酒在香氣成分方面的不同，為“蓓蕾”藍靛果果酒的加工利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“蓓蕾”藍靛果由東北農業大學園藝學院提供；釀酒酵母（編號1399） 中國食品發酵工業研究院；果膠酶（30 000 U/g） 北京衛諾恩生物技術有限公司；偏重亞硫酸鉀（K2S2O5，分析純） 天津市東華試劑廠；陰離子交換樹脂D900 河北滄州寶恩化工有限公司；白砂糖 市售。

1.2 儀器與設備

豪威斯AR5120型電子天平 北京天平醫用廠；DK-98-I電子恒溫水浴鍋 余姚市東方電子儀器廠；PHS-2C型酸度計 上海精密科學儀器有限公司；WZ-108型手持折光儀 上海分析儀器廠；7890A/5975C氣相-質譜聯用儀 美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.1.1 果汁發酵

1.3.1.2 帶渣發酵

1.3.2 操作要點[4-5]

1.3.2.1 果汁發酵

1）原料處理：挑選成熟完好的藍靛果，洗凈；2）打漿：將鮮果破碎打漿，充分攪拌；3）酶解：加入果膠酶進行酶解，酶用量0.3%，酶解溫度45 ℃，酶解時間2 h；4）過濾：將果漿過濾，取清液備用；5）殺菌：果破碎后加入偏重亞硫酸鉀0.05 g/L；6）調酸、調糖：將藍靛果汁加糖到20°Bx左右，用CaCO3調酸到pH 3.3左右，加入發酵罐中密閉發酵；7）酵母的活化與擴培：先將釀酒酵母1399菌種放于28 ℃中活化2～3 d；把釀酒酵母菌種分別接種至藍靛果果汁和果漿中培養；8）主發酵：發酵溫度28 ℃，時間10 d左右；9）后發酵：后發酵溫度20 ℃，時間20 d左右；10）降酸：采用弱堿性陰離子交換樹脂D900 對藍靛果酒進行降酸；11）陳釀：靜置陳釀，溫度14 ℃，6 個月。期間倒罐2次，除去酒腳；12）調配：加入白砂糖和檸檬酸調整酒樣的風味；13）澄清：加入明膠和單寧進行澄清；14）裝瓶殺菌：將澄清后的酒樣裝入瓶中滅菌。

1.3.2.2 帶渣發酵

與1.3.2.1節果汁發酵的區別在于果汁發酵在酶解后殺菌前過濾，而帶渣發酵在后發酵后降酸前過濾。

1.3.3 理化指標的測定[6]

酒精度：采用GB/T 15038—1994《葡萄酒、果酒通用試驗方法》中的蒸餾比重法測定；殘糖含量：采用斐林試劑滴定法測定；總酸含量：采用電位滴定法（以檸檬酸計）測定；可溶性固形物含量：采用手持折光儀測定；pH值：采用酸度計測定。

1.3.4 藍靛果酒香氣成分萃取[7]

取10 mL藍靛果果酒樣品置于50 mL的錐形瓶中，加入質量濃度0.1 g/mL NaCl溶液，置于45 ℃水浴中平衡30 min，插入萃取針，頂空萃取40 min后，將萃取針插入GC進樣口，將萃取針頭解吸5 min。

1.3.5 氣相色譜條件[8-9]

色譜柱DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序以50 ℃保持1 min，以5 ℃/min升到250 ℃，保持10 min；載氣：高純He；柱溫50 ℃；氣體流量1.0 mL/min；

1.3.6 質譜條件

MS四極桿溫度150 ℃；離子源溫度230 ℃；離子源：電子電離源（electron ionization，EI）；電子能量：70 eV；掃描范圍：35～625 u；對采集到的質譜圖利用NIST 08.L譜庫進行檢索，并用氣相色譜峰面積歸一化定量計算出各香氣成分在2 個酒樣中的相對含量。

1.3.7 果酒感官評價

藍靛果酒感官評分標準見表1。

表1 藍靛果酒感官評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of Lonicera caerulea wine

2 結果與分析

2.1 帶渣發酵和果汁發酵藍靛果酒中香氣成分GC-MS分析

圖1 果汁發酵和帶渣發酵藍靛果果酒香氣成分GC-MS總離子流圖Fig.1 GC-MS total ion chromatogram of aroma components of Lonicera caerulea wines

表2 2種不同發酵工藝條件的蓓蕾藍靛果酒香氣成分Table 2 Aroma components of Lonicera caerulea wines

續表2

圖1為以果汁發酵和帶渣發酵藍靛果酒香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖，各組分鑒定的結果如表2所示。從表1可以看出，采用頂空固相微萃取（headspace solidphase micro-extraction，HS-SPME）和GC-MS技術在2 種酒樣中共鑒定出62 種香氣成分，這些成分主要是酯類25 種、醇類13 種、烷類5 種、烯萜類5 種、酸類4 種、醛類3 種、其他類7 種。

在果汁發酵的藍靛果酒中，共檢測出39 種香氣成分，占總峰面積的91.20%。其中，醇類41.26%、酯類44.15%、酸類0.81%、烯萜類1.41%、烷類0.48%、醛類0.85%、其他類2.26%。其主要香氣成分為苯乙醇、辛酸乙酯、正己酸乙酯、癸酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、2-甲基-1-丁醇，相對含量分別為23.11%、12.97%、10.72%、7.92%、5.79%、3.60%、3.52%。

在帶渣發酵的藍靛果酒中，共檢測出50 種香氣成分，占總峰面積的91.81%。其中，醇類46.41%、酯類36.84%、酸類1.10%、萜烯類1.60%、烷類2.40%、醛類1.53%、其他類1.92%。其主要香氣成分為苯乙醇、辛酸乙酯、正己酸乙酯、癸酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、琥珀酸二乙酯，相對含量分別為30.27%、16.83%、6.80%、4.89%、4.58%、3.68%、3.53%。

2.2 帶渣發酵和果汁發酵的藍靛果酒主要香氣成分比較

2.2.1 醇類組分的比較

2種藍靛果酒中共檢測出醇類物質13 種，2種酒共有的有7 種，但含量差異較大，2種酒中含量最高的都是苯乙醇，其中帶渣發酵的含量最多為30.27%，果汁發酵的為23.11%，說明苯乙醇是藍靛果酒中主要的物質之一。一般醇類物質都會給人帶來刺鼻的氣味，在果酒中會給酒香帶來負效應影響，但不同于其他醇類物質的是苯乙醇不僅有一定的殺菌作用，而且會發出誘人的茉莉花香和玫瑰香，給人以柔和愉悅的感覺，3-甲基-1-丁醇是這2種酒樣共有的醇類，具有青草、植物香氣，這種香氣能夠持久保持，所以常用于食品工業和化工行業中用于調香[10]。

2.2.2 酯類組分的比較

2種藍靛果酒中共檢測出酯類物質25 種，2種酒共有的12 種。帶渣發酵的酯類物質的相對含量達到了36.84%，主要是辛酸乙酯、正己酸乙酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯；果汁發酵中酯類物質的相對含量達到了44.15%，主要為辛酸乙酯、正己酸乙酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯、乙酸異戊酯。大多數酯類具有花、果香氣，如辛酸乙酯具有令人愉快的花果香氣、杏子香氣；癸酸乙酯具有葡萄的水果香氣；乙酸異戊酯具有強烈的水果香氣，似香蕉味、梨的酸甜味。其中辛酸乙酯在2 種酒中的含量也很高，相對含量分別為16.83%、12.97%。說明辛酸乙酯是藍靛果酒中主要的物質之一。

2.2.3 烷類組分的比較

2種藍靛果酒中共檢測出酸類物質5 種，2種酒共有的2 種，正十三烷和十五烷，帶渣發酵的烷類物質主要為二甲基環戊烷；果汁發酵的烷類物質主要為十九烷；其他烷類物質相對含量都很少。

2.2.4 其他組分的比較

在2種藍靛果酒中還檢測出4 種酸類、5 種烯萜類、3 種醛類、1 種酚類、以及其他物質6 種。果酒發酵過程中的香氣物質苯乙醛具有濃郁的玉簪花香氣；辛酸具有果味、桃子味、草莓味、菠蘿味、糖果味、焦糖味、香水味等多種風味[11-12]；萜烯類組分的感官閾值非常低，雖然其含量低，但其香氣值很高，香味獨特，對藍靛果酒的香氣組成起著不可忽視的作用。

此外，與荔枝、桑椹、藍莓3種釀酒酵母釀制的果酒主要香氣成分對比，荔枝果酒主要香氣成分為異丁醇15.65%、苯乙醇7.66%、辛酸乙酯2.89%[13]；桑椹果酒主要香氣成分苯乙醇36.41%、辛酸乙酯9.50%、乙酸苯乙酯9.09%[14-15]；藍莓果酒主要香氣成分為3-甲基-1-丁醇37.64%、苯乙醇12.23%、辛酸乙酯9.88%、乙酸異戊酯9.69%[16]。對比可知“蓓蕾”藍靛果酒苯乙醇、辛酸乙酯含量明顯多于其他3 種果酒，苯乙醇是玫瑰香型香氣，辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，都是柔和、愉快而持久的香氣成分，其中癸酸乙酯是其他3 種果酒或者不含，或者含量微小，而癸酸乙酯帶有椰子香型香氣，是構成“蓓蕾”藍靛果酒特征風味的特有的、典型性的香氣成分。

2.3 果汁發酵和帶渣發酵的藍靛果酒感官評價結果

色香味是消費者對食品的基本需求之一，對于果酒來說，利用自然發酵或人工添加酵母菌來分解糖分，制造出的具有保健作用的營養型酒[17]，香氣是構成果酒質量最重要的因素之一[18]，所以對藍靛果酒的各種香氣成分特征組分的鑒定還需有人體嗅覺感官分析的參與才能夠完成[19]。實驗中選出10 個嗅覺感官評定員，在身體狀態良好，其他條件都相同的情況下，評審員的培訓和要求參照GB/T 10220—2012《感官分析方法學總論》[20]標準。感官評價結果見表3。

表3 果汁發酵和帶渣發酵的果酒感官評價表Table 3 Sensory evaluation results of Lonicera caerulea wines 分

根據感官評分分數帶渣發酵的果酒感官評分91.69 分，果汁發酵82.06 分，綜合以上頂空-固相微萃取法和質譜-氣相色譜聯用儀萃取分析檢測香氣成分和感官分析綜合評價，帶渣發酵的果酒酒色清澈透明，色澤穩定，口感圓潤柔和，香氣持久迷人，除色澤外均優于果汁發酵果酒，且更具藍靛果酒的典型性風格。

3 結 論

采用固相微萃取法，通過GC-MS分析果汁發酵和帶渣發酵的藍靛果酒的香氣成分，并用氣相色譜峰面積歸一化定量計算出各香氣成分在2種酒樣中的相對含量，2種酒之間的香氣含量差別較大，帶渣發酵的“蓓蕾”藍靛果酒的主要香氣成分為苯乙醇、辛酸乙酯，相對含量分別為30.27%、16.83%；果汁發酵的蓓蕾酒的主要香氣成分也為苯乙醇、辛酸乙酯，其相對含量為23.11%、12.97%。正是因為帶渣發酵果酒中香氣成分數量占優，尤其是苯乙醇、辛酸乙酯的相對含量高于果汁發酵果酒，所以在香氣成分上帶渣發酵的果酒要優于果汁發酵果酒，同時，與其他果酒相比，癸酸乙酯使藍靛果酒具有自身的典型性風格。此外，由于香氣成分多，各成分之間協同，抑制作用激烈，使香氣成分增加或減少都會影響果酒的風味，所以評價一種酒的香氣特征，不僅要通過儀器測定還應該結合人的感官分析。在感官評價方面，帶渣發酵因藍靛果渣在發酵過程中有更多的原料成分緩慢擴散進入酒體，口感更加飽滿醇厚，回味綿長，總體上帶渣發酵的果酒感官評分91.69 分，果汁發酵果酒感官評分82.06 分。由此，通過儀器測定和感官評價綜合分析得出，帶渣發酵的果酒優于果汁發酵后的果酒，帶渣發酵的果酒酒色清澈透明，色澤穩定，口感圓潤柔和，香氣持久迷人，更具藍靛果典型性風味。

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