陳釀期間無花果酒風味品質的變化

鄧星星，肖志欣，江 英

（1.新疆塔城地區食品藥品檢驗所，新疆 塔城 834700；2.石河子大學 食品學院，新疆 石河子 832000）

無花果酒是以無花果為主要原料的深加工產品之一，釀酒是無花果實加工利用的重要途徑，能很大程度上保留果實原有的營養價值，并使得果酒具有一定的保健功能，同時可以豐富消費者對產品的選擇[1-2]。陳釀是果酒生產工藝中重要的過程之一，果酒在陳釀的過程中發生大量的理化反應形成風味動態變化，這些變化對于酒體的穩定性和協調性起關鍵的作用[3-4]。目前對無花果酒的研究多集中于菌種的選擇，釀造工藝的優化和新鮮果酒的風味評價，而對陳釀過程中無花果酒風味品質的變化規律和機制的研究較少。李偉等[5]采用光譜和液相色譜方法量化分析了陳釀過程葡萄酒樣品中花色苷的組成和含量，探究了酒齡與色調角、總花色苷含量間的變化規律。黃佳等[6]研究了陳釀過程對獼猴桃酒多酚及其抗氧化活性的影響以及陳釀期間香氣成分的變化[7]。信思悅等[8]分析了陳釀方式對無花果果酒理化特性及體外抗氧化性的影響，然而并沒有對陳釀過程中果酒的風味品質變化做出具體解釋。無花果酒中的果香、發酵香、陳釀香等香氣物質對于酒體的感官特征有著極其重要的影響，決定著無花果酒的風格和品質[9]。因此，亟需明晰無花果酒陳釀過程中的風味物質和感官品質變化規律。

本實驗采用氣相色譜-質譜聯用（gas chromatographmass spectrometer，GC-MS）技術檢測無花果酒陳釀過程中揮發性風味物質，高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）測定游離氨基酸含量，電子鼻區分果酒陳釀過程的風味信息，同時進行感官描述性分析，通過皮爾森相關性分析方法研究感官屬性與理化指標之間的相關性，進一步探究了陳釀過程中風味物質及呈味氨基酸的變化規律，明晰理化指標對感官屬性的影響。以期為無花果酒的產業發展提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無花果干（產地新疆）、白砂糖（均為食品級）：市售；維生素C：國藥集團化學試劑公司；Aroma White酵母菌：張裕葡萄酒釀酒有限公司提供；檸檬酸、碳酸氫鈉（均為食品級）：山東海天生物化工有限公司；Ex果膠酶（30 000 U/g）：法國LALLEMAND集團。

1.2 儀器與設備

QP2010 plus氣相色譜-質譜聯用儀、UV-2600紫外分光光度計：日本島津公司；PEN3.5電子鼻：德國Airsense公司；WAY-2S數字阿貝折射儀：廣州市愛宕科學儀器有限公司；D-55122電位滴定儀：德國Mainz公司；LDZX-40Ⅱ立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；ZXSD-1160全自動新型生化培養箱：上海智城分析儀器制造有限公司；Biofuge Stratos型臺式高速冷凍離心機：德國Thermo Scientific公司；110型高效液相色譜儀（帶二極管陣列檢測器）：美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 無花果酒釀造工藝流程及操作要點

操作要點：將無花果干1∶9（g∶mL）加水打漿制備無花果汁，加入5 g/L的維生素C護色、質量分數0.03%的Ex果膠酶澄清，60 ℃酶解2 h，添加蔗糖將果汁糖度調節至24°Bx，用檸檬酸將果汁調至pH5.5，85 ℃殺菌30 min。然后按照質量分數0.07%比例將活化的Aroma White酵母菌（將一定質量的酵母添加到質量分數為5%的蔗糖溶液中，攪拌均勻，在30 ℃條件下放置至蔗糖溶液中小氣泡不再產生為止）添加至上述無花果汁溶液中，用紗布密封瓶口，置于25 ℃生化培養箱中發酵10 d，并定期監測發酵過程[1-2]，待酒精度不再升高判定為發酵終點。將發酵結束的第1天作為陳釀的起點，選擇陳釀0個月（第0天）、2個月（第60天）、4個月（第120天）、6個月（第180天）作為風味的評價時間點。

1.3.2 基本理化指標檢測

總酸：參考文獻[10]的電位滴定法；透光率：參考文獻[10]的紫外可見分光光度法；總酯：參照GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中的指示劑方法[11]。

1.3.3 GC-MS方法

參照VERZERA A等[12]的方法。將1 g酒樣置于20 mL頂空瓶內，50 ℃條件下平衡40 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取30 min，最后將萃取頭拔出并置于250 ℃的進樣口中解吸2 min。

氣相色譜條件：DB-WAX石英毛細管柱（30m×0.25mm，0.25 μm），程序升溫：柱溫箱初始溫度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至250 ℃，保持5 min；進樣口溫度250 ℃，載氣為氦氣（He），流速1 mL/min，不分流進樣。

質譜條件：電子電離（electron impact，EI）源，離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度280 ℃，采用全掃描模式采集信號，掃描范圍35～500 m/z。

定性定量方法：使用美國國家標準與技術研究院（national institute of standards and technology，NIST）11數據庫對未知揮發性化合物譜圖進行比對，選擇匹配度＞80%的物質作為有效的揮發性物質，結合相關資料進行分析鑒定，并采用面積歸一化法進行定量。

1.3.4 電子鼻檢測

量取酒樣10 mL置于頂空進樣瓶中，室溫（25 ℃）條件下平衡5 min后直接將進樣針頭插入樣品瓶采用頂空吸氣法進行電子鼻分析實驗。測定條件：傳感器清洗時間100 s、傳感器歸零時間5 s、樣品準備時間5 s、進樣流量400 mL/min，檢測時間60 s。完成1次檢測后系統進行清零和標準化，然后再進行第2次頂空采樣。統計分析10個不同選擇性傳感器的G/G0值。采用Winmuster分析軟件對采集到數據進行分析。

1.3.5 游離氨基酸檢測

參考張進杰[13]的方法。稱取3.0 g樣品，加12 mL蒸餾水勻漿后沸水浴5 min，5 000 r/min離心10min取上清液，重復2次。合并上清液，定容至50 mL，過0.22 μm微孔濾膜，濾液經柱前衍生后利用高效液相色譜儀測定。色譜條件：色譜柱Zorbax Eclipse-AAA PN（4.6 mm×150 mm，3.5 μm），柱溫40℃，流速1.5mL/min，檢測波長254nm。流動相A：40mmol/L NaH2PO4（pH7.8），流動相B：乙腈-甲醇-水（45∶45∶10，V/V）。

1.3.6 感官評價

參考JUNG H等[14]的方法。首先對感官評價人員進行篩選和培訓，整理無花果酒的感官屬性，確定黃色、紅色、澄清度、酒香味、果香味、花香味、甜味、酸味、苦味、收斂性、連續性、完整性等12個感官指標，并建立統一的評定標準。將陳釀期間4種樣品進行隨機3位數編號，作為感官評價的樣品。選取10名感官評價人員（5男5女，25～50歲），依據相應指標進行感官打分。評定方式采取10分制，從0～10分別表示感覺強度從無到有且依次增強。

1.3.7 相關性分析

將陳釀0、2、4、6個月無花果酒的感官評分（黃色、紅色、澄清度、酒香味、果香味、花香味、甜味、酸味、苦味、收斂性、連續性和完整性）和對應的理化指標（總酸、總酯、透光率、醛類、酸類、酯類、醛類、酚類、鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和總氨基酸）進行皮爾森相關性分析，得到相關性系數。使用R語言（3.6.3）繪制熱圖并進行聚類分析，以分析陳釀過程中無花果酒感官評分和理化指標的相關性。

2 結果與分析

2.1 基本理化指標

由表1可知，在陳釀期間無花果酒的總酸含量呈顯著性減少的趨勢，這可能是因為陳釀期間酸與醇發生了酯化反應，從而消耗了總酸含量[15-16]。總酯與透光率均呈現顯著性增加趨勢，在陳釀6個月時總酯增加了11.93%、透光率增加了78.07%。因此，陳釀會促進酯類風味物質的增加，酒體澄清透明，提升果酒品質。

表1 不同陳釀時間無花果酒基本理化指標Table 1 Basic physicochemical indexes of fig wine with different aging time

2.2 不同陳釀時間無花果酒揮發性成分分析

由表2可知，無花果酒陳釀期間共檢測出揮發性成分36種，在陳釀第0個月、2個月、4個月、6個月的酒樣中分別檢測出揮發性成分25、25、26、27種，其共有的乙酸異戊酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、月桂酸乙酯、異戊醇、正辛醇、3-甲硫基丙醇、苯乙醇8種揮發性化合物對無花果酒香氣的貢獻較大。無花果酒陳釀期間，酯類、醛類物質種類及相對含量均有所增加，醇類、酸類物質種類及相對含量均呈下降趨勢，出現這種現象的原因可能是陳釀過程中發生了部分醇類物質轉化成為酯類物質等一系列生化反應。這與張超等[9]研究打瓜酒陳釀過程中酯類組分的相對含量呈增加趨勢的結論相同。酯類賦予果酒愉快、濃郁的果香和花香等風味，醇類物質增加果酒醇厚的酒香味，醛類物質使酒體更加香甜[17]。因而，陳釀促使果酒的香氣逐漸變得豐富濃郁。

表2 不同陳釀時間無花果酒揮發性風味物質的相對含量Table 2 Relative contents of volatile flavor compounds of fig wine with different aging time

續表

2.2 電子鼻評價風味變化

采用電子鼻技術對不同陳釀時間無花果酒的揮發性成分進行主成分分析（principal component analysis，PCA），以評價陳釀期間其風味的區別[18]，結果見圖1。由圖1可知，第一主成分（PC1）的方差貢獻率為89.6%，第二主成分（PC2）的方差貢獻率為8.54%，兩個主成分的累計方差貢獻率達98.1%，能夠充分表征果酒的風味信息。由圖1可知，陳釀期間無花果酒風味信息延PC1軸的負向變化（向左移動），陳釀0個月、2個月、4個月之間的風味信息距離較大，而陳釀4個月和6個月之間的風味信息距離較近，說明在陳釀4個月內無花果酒的風味發生顯著性變化，第4個月是風味變化的平衡點。

圖1 電子鼻分析陳釀期間無花果酒中風味的主成分分析結果Fig.1 Principal component analysis results of flavor in fig wine with different aging time analysis by electronic nose

2.3 游離氨基酸分析

游離氨基酸的組成及含量對無花果酒的呈味有較大影響[19]，不同陳釀時間無花果酒中游離氨基酸的含量見表3。

由表3可知，16種游離氨基酸總含量在170～200 mg/L，其中脯氨酸、精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸為果酒中含量較高的氨基酸，5種氨基酸之和占游離氨基酸總量的72%～76%。游離氨基酸總量在第4個月達到最高值后呈現下降趨勢，這可能是果酒陳釀前期蛋白質分解引起氨基酸含量的增加，而蛋白質分解反應逐漸趨于平穩后，氨基酸出現了脫羧反應或者脫氨反應，又引起了氨基酸含量的降低，類似的趨勢也出現在SARTOR S等[20]研究中，即葡萄酒陳釀過程中游離氨基酸的種類和含量影響葡萄酒的風味。此外，甜味氨基酸（蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、精氨酸）呈現先上升后下降的趨勢在4個月時達到最高值，比陳釀初期增加了12.5%；苦味氨基酸（纈氨酸、異亮氨、酸亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸）含量顯著下降（P＜0.05）；鮮味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）含量顯著上升（P＜0.05），在4個月時上升了38.5%，在6個月時上升了74.0%。表明陳釀過程促進了無花果酒愉悅味氨基酸（甜味氨基酸、鮮味氨基酸）的累積，并在4個月時達到了風味平衡，減少苦澀的口感，豐富了果酒鮮甜味口感。

表3 不同陳釀時間無花果酒中氨基酸含量測定結果Table 3 Determination results of amino acid contents in fig wine with different aging time mg/L

2.4 感官分析

為了解人體感官對酒體風味、顏色和口感等方面的印象，對陳釀期間無花果酒感覺強度進行描述性分析[21-22]。由圖2可知，在外觀上果酒黃色的感覺強度較強、紅色較弱。澄清度在第6個月的感覺最強，達到9.1分。酒味在陳釀期間感覺強度稍微減弱，花香、果香的感覺強度稍微增加，酸味、苦味等不愉快味道感覺強度明顯降低，果酒的收斂性、連續性、完整性感覺更加強烈。所以，陳釀6個月后果酒透明澄清、香氣平衡、口感收斂，酒體更具有典型性、完整性。

圖2 不同陳釀時間無花果酒的感官屬性得分圖Fig.2 Score plot of sensorial attributes of fig wine with different aging time

2.5 相關性分析

通過皮爾森相關性分析方法研究陳釀6個月過程中（0、2、4、6個月）無花果酒感官屬性與理化指標之間的相關性，以進一步明晰理化指標對感官特性的影響（圖3）[23-24]。由圖3可知，澄清度、酒味、果香味等感官特性與透光率、酯類化合物、鮮味氨基酸、甜味氨基酸等理化指標呈正相關，與酸類化合物、苦味氨基酸、醇類化合物等理化指標呈負相關。所以，感官特性是各種理化指標的綜合反饋，果酒的陳釀可以降低苦味氨基酸、酸類化合物等不愉快風味，增加酯類化合物、鮮味氨基酸等愉悅風味，來平衡口感、提升感官品質。

圖3 不同陳釀時間無花果酒感官特性與理化指標的相關性分析Fig.3 Correlation analysis between sensory attributes and physicochemical indexes of fig wine with different aging time

3 結論

本研究從揮發性化合物、游離氨基酸含量和感官特性等方面評價無花果酒陳釀過程中風味物質的變化規律，并明晰了呈味物質與無花果酒感官特性的相關性。在6個月陳釀實驗中，隨著時間的延長，4個月后透光率增加了57.5%，風味趨于平衡，其中酯類和醛類化合物的豐度和相對含量明顯提高，同時鮮味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸等氨基酸）和甜味氨基酸含量分別增加了38.5%和12.5%，果酒口感豐富，酒體澄清透明，品質提升。陳釀對無花果酒的感官品質的提升與果酒中風味化合物特別是酯類以及愉悅味氨基酸的種類和含量呈正相關[25]。但各種呈味物質貢獻度的預測或確認仍然是一個挑戰。總的來說，本研究明晰了陳釀過程中無花果酒風味物質和感官特性的變化規律，為無花果酒工業生產中陳釀品質的調控提供理論依據，同時也為其他果酒的研究和工業化提供理論參考。值得注意的是，陳釀過程中無花果酒風味物質的形成機制，以及影響風味物質形成的內外調控因素仍需進一步探討。