桂圓果酒的陳釀研究

徐 文，袁辛銳，2，唐 智，喻學淳，杜沁嶺，賈冬英*

（1.四川大學 輕工科學與工程學院，四川 成都 610065；2.中國農業科學院都市農業研究所，四川 成都 610221；3.瀘州老窖股份有限公司，四川 瀘州 646000；4.瀘州品創科技有限公司，四川 瀘州 646000）

桂圓也稱龍眼（Dimocarpus longanLour.），屬無患子科、桂圓屬，是我國一種藥食兩用的水果。桂圓含有多種營養和生物活性成分，具有較高的營養與藥用價值，被稱為“南方人參”。桂圓果酒以桂圓果汁或果肉為原料，依次經過發酵、過濾、澄清、陳釀等工藝加工而成。

陳釀是果酒生產必不可少的工藝之一，對改善果酒的香氣、滋味和色澤等具有十分重要的作用。陳釀期間，果酒中乙醇分子之間及其與水分子間的締合增加，酸類和醇類物質發生酯化反應，增加了香氣物質含量[1]，使果酒的口感變得醇和順口[2]。此外，陳釀過程中酵母的自溶會增加果酒的氨基酸和蛋白質氮含量[3]，從而改善果酒的香氣和口感。

香氣是評價果酒感官品質的重要因素。果酒的香氣主要由水果原料品種香氣、發酵香氣和陳釀香氣構成[4-5]。陳釀過程中，部分香氣物質經過一系列反應最終形成果酒的特征風味[6-7]，通常以酯類物質為主。陳釀是改善果酒風味、提高其品質的重要過程。研究表明，刺梨酒、青梅酒和無花果酒等的香氣成分在陳釀過程中發生了明顯變化，且不同陳釀方式對果酒的香氣物質具有不同的影響[8-9]。因此，適宜的陳釀方式可改善果酒的品質。果酒中的高級醇是由氨基酸脫氨基或糖脫羧產生的，是構成果酒風味的物質之一[10-11]，主要有正丁醇、異戊醇、正丙醇和異丙醇等。適量的高級醇可使果酒豐滿圓潤、柔和協調，但其含量過高不僅會使果酒產生異味，而且飲用后會使人出現惡心、頭痛等癥狀[12]。

目前，國內外關于桂圓果酒的研究主要集中在其發酵和澄清工藝上，對其陳釀的研究卻鮮見報道。基于此，本實驗比較了自然陳釀、冷熱處理后陳釀和加橡木片陳釀3種陳釀方式對桂圓果酒品質的影響，分析了陳釀過程中桂圓果酒的酒精度、總酸、總酯、揮發性物質的變化規律，確定桂圓果酒的適宜陳釀方法，從而進一步豐富果酒陳釀理論，并為桂圓果酒和其他新型果酒的陳釀提供有價值的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮桂圓、白砂糖：市售；檸檬酸、偏重亞硫酸鉀（均為食品級）：鵬世達實驗用品有限公司；果膠酶（10萬U/g）：寧夏和氏璧生物技術有限公司；SY果酒活性干酵母、生香活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；福林酚試劑（2 mol/L）、沒食子酸、葡萄糖、單寧、苯酚、硫酸等均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

UV-6000PC紫外分光光度計：上海元析儀器有限公司；GL-20G-C高速離心機：上海安亭飛鴿有限公司；PHS-3CpH計：上海雷磁公司；QP2010Plus氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）儀：美國安捷倫公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 桂圓果酒的制備工藝流程及操作要點

新鮮桂圓去皮去核→打漿→調酸→酶解→調糖→接種→發酵→過濾

（1）原料處理：將新鮮桂圓清洗后去皮去核，得到桂圓果肉打成果漿。

（2）調酸：在桂圓果漿中添加適量檸檬酸使其初始酸度調整至5 g/L，混勻后加入桂圓果漿總質量0.02%的偏重亞硫酸鉀，攪勻。

（3）酶解：加入0.2%的果膠酶，混勻后于40 ℃條件下酶解2 h。

（4）調糖：加入白砂糖使其糖度調整至25°Bx，攪勻。

（5）接種：將質量比為1∶1的SY果酒活性干酵母和生香干酵母加入5%白砂糖溶液中，攪勻后于37 ℃活化30 min，以0.03%的接種量接種。

（6）發酵與過濾：于20 ℃發酵至其總糖含量趨于穩定后用潔凈400目濾布過濾，得到桂圓果酒。

1.3.2 陳釀方式與陳釀時間的選擇

（1）陳釀方式的選擇：分別選擇自然陳釀（將桂圓果酒定量裝入250 mL陶瓷瓶中，密封后于15 ℃條件下靜置）、冷熱處理后陳釀（將桂圓果酒定量裝入250 mL陶瓷瓶中，密封后先在40 ℃條件下放置2 d后在4 ℃條件下放置2 d，取出后于15 ℃條件下靜置）和加橡木片陳釀（將桂圓果酒定量裝入250 mL陶瓷瓶中，加入其體積0.02%的輕度烘烤橡木片，密封后于15 ℃條件下靜置）3種方式對桂圓果酒進行陳釀。測定3種陳釀酒樣（陳釀45 d）的酒精度、總酸、總酯、揮發性物質的含量，以陳釀前酒樣為對照，篩選適宜的陳釀方式。

（2）陳釀時間的選擇：將桂圓果酒定量裝入250 mL陶瓷瓶中，加入其體積0.02%的輕度烘烤橡木片，密封后于15 ℃條件下靜置，分別于靜置30 d、45 d、60 d、75 d、90 d時取酒樣，測定陳釀酒樣的酒精度、總酸、總酯、揮發性物質和高級醇的含量，以陳釀前酒樣為對照，篩選適宜的陳釀時間。

1.3.3 測定方法

總酸含量、酒精度測定：參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；總酯含量測定：參照GB/T 27588—2011《露酒》。

桂圓果酒揮發性物質相對含量的測定：采用頂空固相微萃取結合GC-MS法測定桂圓果酒的揮發性物質[13]：將2 mL桂圓果酒放入頂空瓶中，加入質量濃度為0.065 6 μg/μL的辛酸甲酯溶液10 μL作為內標，采用DVB/CAR/PDMS萃取頭于50 ℃萃取45 min，280 ℃解吸5 min；以氦氣（He）為載氣，流速為5 mL/min，氣相升溫程序：40 ℃保持5 min，以5 ℃/min升溫至120 ℃，保持2 min，接著以10 ℃/min升溫至280 ℃，保持5 min。質譜條件：電子電離（electron ionization，EI）源，離子源溫度為200 ℃。將檢出化合物的質譜圖與美國國家標準技術研究所（nationalinstitute of standards and technology，NIST）14/NIST14s譜庫對比分析，取相似程度＞80%的作為最終結果。

桂圓果酒中高級醇含量的測定：參考并適當修改鐘秋娟等[14]的方法。分別準確取0.1 mg/mL高級醇標準溶液（異丁醇與異戊醇質量比1∶4）0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL于5只試管中，以蒸餾水補至3.0 mL；再向各試管中加入質量濃度為10 g/L的對二甲氨基苯甲醛溶液2 mL，搖勻后加入10 mL濃硫酸，混勻后室溫條件下靜置30 min，于波長530 nm處測定反應液的吸光度值。以高級醇質量濃度（x，mg/mL）為橫坐標、吸光度值（y）為縱坐標，繪制高級醇標準曲線，對其進行線性回歸后得方程y=9.124 4x-0.007 9（R2=0.996 4）。將加橡木片陳釀桂圓果酒的蒸餾液5 mL以蒸餾水稀釋至100 mL，取稀釋酒液3 mL，按照上述方法進行顯色反應后測定反應液的吸光度值，將其代入上述線性回歸方程，計算桂圓果酒的高級醇含量。

1.3.4 數據分析

除揮發性物質相對含量測定1次外，其余每一指標平行測定3次；所有實驗結果均以“平均值±標準差”表示；利用SPSS 21.0軟件對實驗結果進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 陳釀方式的確定

2.1.1 陳釀方式對桂圓果酒酒精度、總酸和總酯的影響

酯類物質是果酒香氣的主要來源，總酯含量對果酒的品質有著極為重要的影響[15]。3種陳釀方式對桂圓果酒酒精度、總酸和總酯的影響見表1。由表1可以看出，陳釀后桂圓果酒的總酯含量有所增加。自然陳釀、冷熱處理陳釀和加橡木片陳釀后桂圓果酒的總酯含量分別為0.32 g/L、0.34 g/L和0.35 g/L，其中加橡木片組的總酯含量最高，較陳釀前增加了12.9%。這是因為橡木片中含有的橡木內酯物質溶出進入桂圓果酒中，同時橡木片還可促進果酒中的酯化反應[16]，從而進一步增加果酒的總酯含量。3種陳釀方式所得桂圓果酒的酒精度均較陳釀前略有降低，但三者之間的差別很小，該結果與蘭玉倩等[17]關于陳釀期間黃酒酒精度變化規律的研究結果一致。陳釀后桂圓果酒的酒精度下降主要是由于其中的乙醇與酸類物質發生酯化反應。此外，乙醇還能氧化為醛，醛再氧化成酸，進而為酯化提供原料，這也是造成桂圓果酒中乙醇含量下降的原因之一[17]。自然陳釀、冷熱處理陳釀和加橡木片陳釀后桂圓果酒的總酸含量分別為6.58 g/L、6.33 g/L和6.25 g/L，較陳釀前略有下降，且加橡木片陳釀桂圓果酒的總酸含量最低，這是因為陳釀期間果酒中的酸與醇發生酯化反應，且橡木片還可促進此反應[18]。

表1 陳釀方式對桂圓果酒酒精度及總酸、總酯的影響Table 1 Effect of ageing methods on alcohol content,total acid and total ester of longan fruit wine

2.1.2 陳釀方式對桂圓果酒揮發性物質的影響

陳釀方式對桂圓果酒中揮發性物質種類和含量的影響見表2。由表2可以看出，桂圓果酒中的主要揮發性物質是酯類和醇類，前者主要有辛酸乙酯、乙酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸異戊酯，后者包括正戊醇、異丁醇和2-甲基丁醇。其中，乙酸乙酯、乙酸異戊酯和辛酸乙酯的含量明顯增加，正戊醇和2-甲基丁醇的含量明顯減少。3種方式陳釀后桂圓果酒中的酯類物質含量均較陳釀前有所增加，醇類物質的含量均減少，且陳釀后揮發性物質種類也有所減少。陳釀前桂圓果酒中的揮發性物質共38種，陳釀45 d后自然陳釀組、冷熱處理組和加橡木片組中揮發性物質種類分別為35種、36種和37種，這可能是由于陳釀期間某些酯類物質發生了分解。3種方式陳釀的桂圓果酒中，加橡木片果酒的酯類物質相對含量最高。究其原因是由于橡木片既可使其中的橡木內酯溶出，還能促進桂圓果酒中的酯化反應[19]，從而增加酯類的含量。綜上所述，加橡木片陳釀可促進桂圓果酒中酯類物質的形成，是桂圓果酒適宜的陳釀方式。

表2 陳釀方式對桂圓果酒揮發性物質種類及含量的影響Table 2 Effect of ageing methods on types and contents of volatile substance in longan fruit wine

續表

2.2 陳釀時間的確定

2.2.1 陳釀時間對桂圓果酒酒精度及總酸和總酯含量的影響

陳釀時間對桂圓果酒酒精度、總酸和總酯含量的影響如表3所示。由表3可知，桂圓果酒的總酯含量隨陳釀時間的延長先增加后減少，酒精度逐漸降低，總酸含量先減少后增加。酯化反應是果酒陳釀過程中發生的最重要的化學反應之一，能促使酒體香味物質的形成。陳釀60 d時，桂圓果酒中的總酯含量達到最高（0.36 g/L），這是由于陳釀過程中酯化反應作用的結果。之后隨著陳釀時間延長，桂圓果酒中酯類物質含量略有下降，這可能是因為其中部分酯類物質發生了分解[20]。酒精度降低是因為陳釀期間桂圓果酒中的醇類物質發生了一系列反應，如醇與醛之間的縮合反應、醇轉化為醛的氧化反應以及醇與酸之間的酯化反應等[2]。果酒的總酸含量在陳釀60 d時達到最低（6.09 g/L），這是由于陳釀期間酸類和醇類發生酯化反應，也可能與有機酸的揮發有關[21]。陳釀60 d后桂圓果酒總酸含量的增加可能是因為過長時間的陳釀會造成果酒中部分酯類物質分解為醇和酸，或者其中的醇和/或醛發生了氧化反應。

表3 陳釀時間對桂圓果酒酒精度及總酸、總酯的影響Table 3 Effect of ageing time on alcohol content,total acid and total ester of longan fruit wine

2.2.2 陳釀時間對桂圓果酒揮發性物質的影響

陳釀時間對添加橡木片陳釀的桂圓果酒揮發性物質的影響見表4。由表4可以看出，桂圓果酒中主要揮發性物質是酯類和醇類，此外還有酸類、醛酮類、烯萜類和其他物質。果酒中的揮發性物質種類隨著陳釀時間的延長逐漸增多，陳釀前桂圓果酒中含有38種揮發性物質，添加橡木片后陳釀30 d、45 d、60 d、75 d、90 d時分別檢測出38種、37種、40種、41種和42種揮發性物質。陳釀前后桂圓果酒中含量較高的揮發性酯類物質有乙酸異戊酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯、月桂酸乙酯和棕櫚酸乙酯。其中，乙酸乙酯、乙酸異戊酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯含量先增加后減少，月桂酸乙酯的含量先減少后增加再減小，棕櫚酸乙酯僅在陳釀前和陳釀90 d時出現。隨著陳釀時間的延長，桂圓果酒中揮發性酯類物質的含量先增加后減少，當陳釀時間為60 d時，果酒中揮發性酯類物質的含量最高。揮發性酯類含量增加是因為醇類和酯類發生酯化反應，含量減少是因為酯類發生了分解[5，22]。陳釀75 d和90 d時，果酒中的揮發性物質種類增多，但增加的主要是一些對果酒香氣無貢獻的成分，如甲苯、間二甲苯和2,3,5,8-四甲基-癸烷等，且果酒中的酯類物質含量明顯下降，說明陳釀時間過長不利于果酒中酯類物質的積累。桂圓果酒中揮發性醇類和酸類物質的含量均隨陳釀時間的延長均呈先減少后增加的趨勢，在陳釀60 d時含量達到最低，分別為182.12 μg/L和11.99 μg/L。揮發性醇類物質中以異丁醇、正戊醇、2-甲基丁醇和β-苯乙醇含量較高，且β-苯乙醇具有玫瑰花香[23]。在陳釀過程中，這4種揮發性醇類物質的含量呈波動性變化，在陳釀前60 d內呈減少趨勢，之后增加。桂圓果酒中揮發性醇類含量的變化是由于在陳釀期間醇類物質發生了氧化、酯化、揮發等所致[24-25]；揮發性酸類含量的減少可能是在陳釀過程中酸類物質發生了酯化反應或揮發。然而，當陳釀時間過長時，果酒中醇和醛類物質會發生氧化反應[26]，從而增加其酸類物質含量。

表4 陳釀期間加橡木片桂圓果酒中揮發性物質的種類及含量Table 4 Types and contents of volatile substances in longan fruit wine with oak chips addition during ageing

續表

2.2.3 陳釀對桂圓果酒中高級醇含量的影響

陳釀時間對桂圓果酒高級醇含量的影響見圖1。由圖1可以看出，隨著陳釀時間的延長，桂圓果酒的高級醇含量先減少后增加，陳釀60 d時含量最低，為287 mg/L，較陳釀前顯著下降（P＜0.05）。這可能由于陳釀過程中高級醇發生了氧化反應生成醛或酸，或是其與酸類物質發生了酯化反應。陳釀60 d后桂圓果酒中高級醇含量增加可能與部分酯類物質分解成醇類和酸類有關。綜上所述，加橡木片的桂圓果酒在15 ℃條件下陳釀60 d能有效提高其揮發性酯類物質的含量，降低揮發性酸類物質和高級醇的含量，突出了芳香物質，減少了果酒中的不良風味物質，使酒體變得更加和諧、醇厚。因此，加橡木片陳釀桂圓果酒的適宜時間為60 d。

圖1 陳釀時間對桂圓果酒高級醇含量的影響Fig.1 Effect of ageing time on higher alcohol content of longan fruit wine

3 結論

陳釀方式和陳釀時間對桂圓果酒的品質均有不同程度的影響。陳釀后桂圓果酒的總酯含量增加，酒精度無顯著變化，總酸含量有所降低，并且加橡木片陳釀的桂圓果酒中揮發性酯類物質的種類和含量均高于自然陳釀和冷熱處理后陳釀，并且其揮發性高級醇類含量最低。加橡木片有利于促進果酒中酯類的生成，減少高級醇物質的含量，更有利于其典型風味的形成，是桂圓果酒適宜的陳釀方式。桂圓果酒的適宜陳釀條件為15 ℃下陳釀60 d，此時桂圓果酒中總酯和揮發性酯類的含量最高，總酸、揮發性醇類和高級醇含量最低。