王舒,董慶苓,胡瀟,李杰,張沁芳,陳澤選,杜林曉,孫舒揚*,趙玉平
1(魯東大學 食品工程學院,山東 煙臺,264025) 2(煙臺大學 生命科學學院,山東 煙臺,264025)
櫻桃品種對櫻桃酒品質及生物胺含量的影響
王舒1,董慶苓1,胡瀟1,李杰1,張沁芳2,陳澤選1,杜林曉1,孫舒揚1*,趙玉平2
1(魯東大學 食品工程學院,山東 煙臺,264025) 2(煙臺大學 生命科學學院,山東 煙臺,264025)
櫻桃品種是決定櫻桃酒品質和風味特性的關鍵因素。為選擇適宜的釀造品種,以山東煙臺地區的5種甜櫻桃(美早、薩米脫、大紫、拉賓斯和紅燈)為原料釀造櫻桃酒,測試和對比這些櫻桃酒的發酵進程、理化指標、生物活性物質、感官品質以及生物胺含量方面的差異。研究發現,拉賓斯釀造的櫻桃酒富含多酚、花色苷等活性物質,具有上乘的口感和風味,且生物胺含量較低,因而是適宜釀造櫻桃酒的優良品種來源。
甜櫻桃;櫻桃酒;生物胺;感官分析
櫻桃享有“早春第一果”的美譽,風味獨特,營養豐富,富含維生素和礦物質,含鐵量為水果之首,有重要的保健功能[1-3]。然而近年來,隨著引種栽培規模的不斷擴大,鮮櫻桃已出現供過于求的局面。由于保鮮技術尚不完善,導致櫻桃出現大范圍腐敗變質,由此造成的經濟損失每年達上億元[3-4]。因此,對櫻桃進行精深加工,從而延長其保鮮期和貨架期的相關研究十分必要。在櫻桃深加工的產品中,開發櫻桃果酒是理想的選擇。櫻桃酒具有營養豐富、酒精含量低,適用人群廣的特點,是我國提倡的一類酒產品。
影響櫻桃酒品質的主要因素,包括篩選專用的釀造品種,使用優質的釀酒酵母,采取最佳的發酵工藝等[5-8]。釀造品種對櫻桃酒的特征和質量起著決定性作用,不同的櫻桃品種有不同的漿果成分,因此用其生產的櫻桃酒在顏色、香氣、風味等特點上會有所差異。對于櫻桃果酒而言,釀造原料需要含糖量高、酸度適宜、香味濃、色澤好、汁液多的櫻桃果實。但目前尚無專門的用于釀造的櫻桃品種,因此該方面的研究急需開展。
生物胺是一類堿性含氮化合物,廣泛存在于含酒精的發酵飲料中,屬于果酒釀造過程中的不良代謝產物[9]。果酒中的生物胺主要有組胺、酪胺、苯乙胺、精胺等,當這些生物胺過量攝入時,可致使人體出現頭痛、呼吸紊亂、心悸、血壓變化等應激反應,嚴重情況下,可引起大腦出血,甚至死亡。生物胺中以組胺對人體健康的危害最大,其次是酪胺。目前,部分國家已制定了嚴格的食品(葡萄酒)中的組胺限量標準,如法國不得高于8 mg/L,比利時不得高于5~6 mg/L,德國不得高于2 mg/L[10]。有關櫻桃酒生物胺的報道非常有限,筆者推測櫻桃酒中生物胺的形成和積累過程與葡萄酒具有一定的類似性,可能也與釀造品種、釀造工藝、儲存條件等多種因素有關[11-12]。為保證櫻桃酒的質量安全,釀造時應選用生物胺含量低且種類少的品種。
本文利用5個甜櫻桃品種釀造櫻桃酒,通過對其發酵進程、酒體成分,生物活性物質含量、感官品質以及生物胺含量進行研究和對比,分析5種櫻桃酒的特點,以期能夠獲得一種或多種優良的釀造櫻桃品種,為生產優質櫻桃酒提供參考。
1.1材料
實驗用櫻桃品種為美早、薩米脫、大紫、拉賓斯和紅燈,采自煙臺,2016年6月成熟并收集。
1.2菌種
安琪酵母CEC01,購于湖北安琪酵母股份有限公司。
1.3試劑
沒食子酸、單寧酸、二甲花翠素-3-葡萄糖苷、組胺、酪胺、色胺、尸胺、苯乙胺、精胺、亞精胺、丹磺酰氯,色譜純,美國Sigma 公司;酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、次甲基藍,分析純,國藥集團;其他試劑均為國產分析純。
1.4儀器
LC-20A高效液相色譜儀(配紫外檢測器),日本島津公司;分析天平,美國奧豪斯公司;FE20K pH計,瑞士梅特勒-托利多公司;離心機,上海安亭科學儀器廠;氮吹儀,美國Organomation公司;生化培養箱,上海一恒科學儀器有限公司;Cary60紫外可見分光光度計,美國安捷倫公司。
1.5實驗方法
1.5.1 櫻桃酒的釀造工藝
挑選新鮮、顏色鮮紅、成熟度高的不同品種櫻桃,洗凈,去梗去核后送入發酵罐中,102 ℃滅菌10 min,加入50 mg/L SO2和30 mg/L果膠酶,24 h后添加適量蔗糖使還原糖濃度達到210 g/L。接種釀酒酵母CEC01(300 mg/L)啟動發酵,于28 ℃持續發酵7~8 d。發酵過程中監測還原糖、溫度和pH的變化,定期攪拌循環。當櫻桃酒中還原糖小于4 g/L時,離心去除CEC01終止酒精發酵,而后測定櫻桃酒的基本理化指標、生物活性指標和生物胺含量,并對櫻桃酒進行感官質量分析。
1.5.2 分析方法
酒精度、總酸和揮發酸的測定方法參照《葡萄酒、果酒通用分析方法》(GB/T15038—2006)執行。其中酒精度采用密度瓶法測定;總酸和揮發酸采用氫氧化鈉滴定法測定。pH值通過pH計測定。干浸出物測定方法參照《GB/T15038—2006》。可溶性固形物采用折射儀測定,以蔗糖質量百分濃度計。總糖、還原糖采用斐林試劑法測定。
總酚、單寧、花色苷的測定參照XIAO[13]的方法測定;總酚含量采用Folin-ciocalteu法進行測定,以沒食子酸計;單寧采用福林-丹尼斯法進行測定,以單寧酸計;花色苷濃度利用pH示差法測定,以二甲花翠素-3-葡萄糖苷計。
生物胺濃度的測定參照《GB/T 5009.208—2008食品中生物胺含量的測定》。
1.5.3 樣品感官特性分析
采用定量描述分析(QDA)對櫻桃酒進行感官品質分析。評價小組由13人組成,包括5男8女,年齡22~41歲。正式實驗之前,經過多輪檢驗和討論,已確定了櫻桃酒的2個主要的顏色特征(紅色和棕色)、3個主要的香氣特征(果香、生青氣味和醇香)和3個主要的味道特征(酸、苦、澀)。正式實驗過程中,要求品評者對所有樣品的香氣、顏色及味道逐項打分。評分采用 10 點制,0代表無,9代表特征最強。
1.6數據處理
上述實驗進行3次,數據用SPSS軟件進行單因素方差分析,并進行Duncan檢驗[14]。
2.1櫻桃酒發酵進程比較
本實驗中,5個供試的甜櫻桃的果實形態、質量、色澤及果肉質地等指標均差異較大。本研究對其外觀、果肉質地進行觀察和記錄,并對可溶性固形物含量進行了測定。紅燈個大、色艷麗、有一定的彈性和硬度[15],可溶性固形物含量約為15.5%。美早果大、肉硬、耐貯運,是早豐產的中熟優良品種[15],可溶性固形物含量約為17.6%。薩米脫果實較大,色澤亮麗,多汁,可溶性固形物為16.2%。拉賓斯果肉呈淺紅色,肥厚,肉質致密,汁多,品質上等,含可溶性固形物16.9%。大紫不耐運輸[15],果肉較硬汁多,風味較好,含可溶性固形物16.5%。
為測試5種甜櫻桃的釀造特性,取釀酒酵母菌以同等比例接種到5種櫻桃果漿中,28 ℃恒溫發酵,每間隔12 h定期測定還原糖含量,待還原糖濃度低于4 g/L,終止酵母發酵。發酵果酒殘糖量的變化過程如圖1所示。在整個發酵過程中,5種櫻桃酒的還原糖的含量均急劇下降,特別是大紫和拉賓斯,僅需要5 d就使果酒中的還原糖濃度降至3 g/L;其他櫻桃酒也表現良好,均在144 h內使果酒中的還原糖濃度降至4 g/L以下。

圖1 五種櫻桃酒的發酵進程Fig.1 The consumption of reducing sugars of the cherry wines resulting from five cherry varieties during alcoholic fermentation
2.2櫻桃品種對櫻桃酒理化指標的影響
發酵結束后,得到澄清酒樣,測得櫻桃酒的各種基本理化指標,并利用SPSS軟件進行顯著性差異分析(表1)。結果顯示,不同品種的櫻桃酒可滴定酸含量差異顯著,在5.93~9.09 g/L之間,含量較高的是紅燈和薩米脫,明顯高于其他品種櫻桃酒(p<0.5),美早酒樣中的含量最低。酒精度在10.6%~11.2% vol之間,其中大紫櫻桃酒的酒精度最高,其次是拉賓斯。總糖含量在2.14~3.89 g/L之間,以拉賓斯和薩米脫櫻桃酒的含量最高,且兩者之間無明顯差異。可溶性固形物含量在7.2%~10.8%之間,以美早櫻桃酒的含量最高,紅燈和薩米脫的含量最低。此外,各品種櫻桃酒的揮發酸含量在0.23~0.31g/L之間,符合果酒揮發酸質量濃度必須低于1.2 g/L的國標規定。

表1 不同品種釀造的櫻桃酒基本理化指標
2.3櫻桃品種對櫻桃酒生物活性成分的影響
除了基本理化指標外,本文還針對櫻桃酒中的多種生物活性成分,包括多酚、單寧和花色苷的含量進行了檢測,并利用SPSS軟件進行單因素方差分析,具體結果列于表2中。

表2 不同品種釀造的櫻桃酒生物活性組分的含量
酚類化合物是構成櫻桃酒骨架的主要成分,直接影響櫻桃酒的色澤和風味[16]。各品種櫻桃酒的總酚含量差異顯著,以拉賓斯櫻桃酒中的含量最高(443.81 mg/L),而美早櫻桃酒中總酚含量最低,僅為293.01 mg/L,其他櫻桃酒的多酚含量在396~410 mg/L之間。
花色苷是櫻桃酒的主要呈色物質,是決定櫻桃酒品質和感官質量的重要因素之一[13,17]。花色苷是花色素和葡萄糖結合生成的糖苷類化合物,該類化合物具有較強的抗氧化能力,能夠清除損害生物分子自由基,清除金屬螯合劑以及防止蛋白質凝固[13,17]。各品種櫻桃酒的花色苷含量在10.23~24.11 mg/L之間,其中拉賓斯櫻桃酒的含量最高(24.11 mg/L),大紫、紅燈次之,且兩者之間無顯著性差異,薩米脫櫻桃酒中的花色苷含量最低,可能會導致酒體色澤暗淡,外觀欠佳。
單寧是一類特殊的酚類化合物,是櫻桃酒澀味與苦味的主要來源[13,18]。如表2所示,5種櫻桃酒的單寧含量在113.56~166.82 mg/L之間,以拉賓斯櫻桃酒的含量最高,因此其口感可能較醇厚,有質感。大紫、紅燈、薩米脫櫻桃酒次之,美早酒樣中含量最低,可能使其酒體單薄,口感寡淡。
2.4櫻桃品種對生物胺含量的影響
本研究對5種櫻桃酒的生物胺的種類和含量進行了檢測和比對,研究結果如表3所示。櫻桃酒中共檢出7種生物胺,分別是色胺、苯乙胺、尸胺、精胺、組胺、酪胺和亞精胺,但不同櫻桃酒中生物胺的產生量差異顯著(p<0.5)。檢測結果顯示,精胺是櫻桃酒中含量最高的生物胺,在紅燈和美早櫻桃酒中分別達到了15.37 mg/L和14.22 mg/L。其次是酪胺,在美早和拉賓斯櫻桃酒的含量分別為5.99 mg/L 和5.91 mg/L。其他生物胺的含量均較低,不超過2 mg/L。
通過對比櫻桃酒中的生物胺含量,研究發現紅燈櫻桃酒的生物胺濃度最高,尤其是苯乙胺、精胺和組胺,分別是大紫櫻桃酒中相應生物胺的1.4、1.7和2.1倍。此外,美早中的生物胺濃度也較高,尤其是色胺、苯乙胺和精胺。薩米脫櫻桃酒的生物胺濃度最低,未檢測到色胺和尸胺,且苯乙胺、組胺、酪胺和亞精胺的含量較低(p<0.5)。大紫和拉賓斯櫻桃酒的生物胺濃度也較低。大紫櫻桃酒中苯乙胺和酪胺含量明顯低于其他品種的酒樣(p<0.5)。拉賓斯櫻桃酒中精胺、組胺和亞精胺含量明顯低于其他品種的酒樣(p<0.5),同時苯乙胺和酪胺含量也較低。
有關櫻桃酒生物胺的報道十分有限,筆者借鑒葡萄酒有關生物胺的研究進行分析,認為以下3種原因可能是導致櫻桃酒生物胺含量有所差異的原因。

表3 不同品種釀造的櫻桃酒中生物胺的含量 單位:mg/L
(1)由于各品種櫻桃適宜生長的土壤條件不同,致使櫻桃果實自身會帶有一定量的生物胺,但種類和含量不盡相同。這些生物胺在櫻桃破碎時進入果漿,可能導致各品種櫻桃酒生物胺含量有所差異。(2)櫻桃果實中的氨基酸的種類和含量存在一定差異,在乳酸菌氨基酸脫羧酶的催化作用下,氨基酸脫羧生成生物胺,這可能是導致各品種櫻桃酒生物胺差異的最主要的原因。(3)櫻桃自身附著的微生物可能含有氨基酸脫羧酶基因,其也可以作用于氨基酸從而生成生物胺。由于各品種櫻桃附著微生物的差異,致使不同櫻桃酒的生物胺含量有所差別。
2.5櫻桃酒的感官特性分析
定量描述分析(QDA)是一種定性和定量相結合的、具有較強實用性的感官評定方法[19-20]。本課題聘請了13位專業的果酒評定人員對五種櫻桃酒的香氣特征、滋味以及色澤3類感官指標進行描述分析,并對各描述特征強度取平均值,形成風味剖面圖(圖2)。

圖2 五種櫻桃酒的感官分析結果Fig.2 The sensory analyses of the cherry wines resulting from five cherry varieties
就香氣屬性而言,拉賓斯櫻桃酒的果香最濃郁,而紅燈櫻桃酒的果香得分最低。大紫和拉賓斯釀造的櫻桃酒的醇香較強烈,而紅燈則較寡淡。所有樣品的生青氣味都較淡。就色澤屬性而言,大紫和拉賓斯櫻桃酒色澤鮮紅,外觀感覺良好。而紅燈釀造的櫻桃酒色澤偏棕色,外觀質量一般。就味道屬性而言,大紫和拉賓斯櫻桃酒酒體圓潤、豐滿、酸甜適中,單寧帶來的酸澀感適中,因此總體評價較高。薩米脫酒樣的總體評價中等,雖滋味純真、爽口,但酸味、苦澀感較少,酒體醇厚感較差。紅燈和美早釀造的櫻桃酒各種味道屬性得分均較低,特別是苦味和酸味,因此酒體略顯單薄,口感寡淡。綜合所測的各種感官屬性,拉賓斯和大紫釀造的櫻桃酒獲得了最優評價結果,酒體顏色紅艷,香氣協調,圓潤,爽口,屬于上乘的櫻桃酒。
釀造品種是決定櫻桃酒風味特征及產品質量的關鍵因素,本文以山東煙臺地區的5種甜櫻桃(美早、薩米脫、大紫、拉賓斯和紅燈)為釀造原料,測試生產的櫻桃酒的特性和差異。研究結果表明,拉賓斯櫻桃酒富含多酚、花色苷等活性物質,具有較濃郁的果香,適中的醇香、發酵香,酒體圓潤、豐滿,酸、甜、苦澀適中,且生物胺含量較低。基于以上優點,本研究選擇拉賓斯為釀造櫻桃酒的優良品種。
[1] SUN Shu-yang,JIANG Wen-guang,ZHAO Yu-ping.Characterization of the aroma-active compounds in five sweetcheery cultivars grown in Yantai(China)[J].Flavour and Fragrance Journal,2010,25(4):206-213.
[2] CHOCKCHAISAWASDEE S,GOLDING J B,VUONG Q V, et al.Sweet cherry: Composition,postharvest preservation,processing and trends for its future use[J].Trends in Food Science & Technology,2016,55:72-83.
[3] 張浩玉,張柯,孫衛華.我國櫻桃深加工開發利用現狀[J].廣東農業大學,2011(9):80-82.
[4] 宋耀,張靜.櫻桃番茄采后貯藏保鮮技術研究進展[J].保鮮與加工,2016,16(5):116-120.
[5] 牛云蔚.櫻桃酒的特征風味及品質調控研究[D].無錫:江南大學,2012.
[6] 楊啟賢,徐莉莉,王安香等.干型櫻桃酒釀制及相關技術的研究[J].中國食品工業,2008(10):54-55.
[7] 牛云蔚,張曉鳴,肖作兵等.不同酵母種類對櫻桃酒呈味成分的影響[J].食品工業,2013,34(9):40-43.
[8] 陳臻.不同品種甜櫻桃貯藏特性研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2015.
[9] 李志軍,欒同青,鐘其頂,等.發酵型飲料酒中生物胺研究進展[J].食品研究與開發,2013,34(12):111-115.
[10] 張劍,鐘其頂,熊正河等.葡萄酒中生物胺的研究進展[J].釀酒科技,2010(7):80-85.
[11] 于英,李記明,姜文廣等.釀酒工藝對葡萄酒中生物胺的影響[J].食品與發酵工業,2011,37(11):66-70.
[12] 王光強,俞劍燊,胡健等.食品中生物胺的研究進展[J].食品科學,2016,37(1):269-278.
[13] XIAO Zuo-bing,FANG Ling-ling,YU Hai-yan,etal.Effect of cultivar and variety on phenolic compounds and antioxidant active of cherry wine [J].Food Chemistry,2015,186:69-73.
[14] 張莉.西澳葡萄酒色素、多酚及香氣質量特征的研究[D].咸陽:西北農林科技大學,2012.
[15] 包九零,喬光,劉沛宇等.不同品種大櫻桃果實品質的評價[J].華中農業大學學報,2016,35(3):12-16.
[16] 蔣寶,羅美娟,張振文.黃土高原地區釀酒葡萄果實多酚物質及抗氧化活性分析[J].食品與發酵工業,2014,40(3):163-168.
[17] 沈媛.櫻桃果實營養成分和花青素的研究[D].南京:南京林業大學,2014.
[18] 李蕊蕊,趙新節,孫玉霞.葡萄和葡萄酒中單寧的研究進展[J].食品與發酵工業,2016,42(4):260-265.
[19] 牛云蔚,張曉鳴,肖作兵等.櫻桃酒感官評價與電子舌感官分析的相關性研究[J].食品工業科技,2012,33(16):105-107.
[20] CADOT Y,CAILLé S,SAMSON A,et al.Sensory dimension of wine typicality related to a terroir by quantitative descriptive analysis, just about right analysis and typicality assessment[J].Analytica Chimica Acta,2009,660(1):53-62.
Theeffectofcherryvarietyonthequalityandbiogenicaminelevelsofcherrywines
WANG Shu1,DONG Qing-ling1,HU Xiao1,LI Jie1,ZHANG Qin-fang2,CHEN Ze-xuan1,DU Lin-xiao1, SUN Shu-yang1*,ZHAO Yu-ping2
1(School of Food Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China) 2(College of Life Sciences, Yantai University, Yantai 264025, China)
Cherry variety is a vital factor for cherry wine quality and sensory characteristics. In the present study, five varieties of sweet cherries from Yantai region (Tieton, Summit, Black Tartarian, Lapins and Hongdeng) were used to produce cherry wines. Their performance during fermentation and their impacts on various quality aspects including the basic composition, biological active substance contents, biogenic amine levels and sensory quality were assayed and compared to select appropriate cherry variety. It was found that the cherry wines made from Lapins contained higher level of biological active substances, such as polyphenols and anthocyanins, and a lower amount of biogenic amines. Moreover, this kind of wine presented better flavor and mouth feel. Therefore, Lapins is more suitable for the production of cherry wines compared with other varieties.
sweet cherry; cherry wines; biogenic amine; sensory analysis
10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013923
學士(孫舒揚副教授為通訊作者,E-mail:sysun81@aliyun.com)。
國家自然科學基金(31501577);國家級大學生創新創業訓練計劃項目(201610451342)
2017-01-23,改回日期:2017-03-28