不同海拔高度和品種對(duì)臍橙酒香氣組成及感官品質(zhì)的影響

鐘 軻，丁 燕，湯曉宏，李志宇，韓曉梅，孫玉霞*，譚 祥，肖 建

（1.山東省葡萄研究院 山東省釀酒葡萄與葡萄酒技術(shù)創(chuàng)新中心，山東 濟(jì)南 250100；2.西南大學(xué) 柑桔研究所，重慶 400712；3.重慶市奉節(jié)縣夔鳳酒業(yè)有限公司，重慶 404600）

柑橘類產(chǎn)量為所有水果產(chǎn)量之首，由于其美味且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不僅可用來(lái)制作果醬、果酒，還可用于肥皂、化妝品的研制[1-2]。臍橙被稱作“柑橘之王”，在我國(guó)四川、江西等省份廣泛種植，形成了具有地域特色的臍橙資源，如贛南臍橙、奉節(jié)臍橙[3-4]。隨著臍橙種植面積與產(chǎn)量逐年上升，目前面臨著生產(chǎn)過(guò)剩、不易儲(chǔ)藏等問(wèn)題，另外，我國(guó)臍橙加工業(yè)欠發(fā)達(dá)，消費(fèi)模式仍以鮮食和榨汁為主，因此亟需拓展臍橙的深加工產(chǎn)業(yè)鏈[3，5]。

奉節(jié)臍橙是重慶市奉節(jié)縣的特色品種，其釀造的果酒口感清爽，不僅保留了原有維生素，也更有利于人體的吸收[6-8]。香氣是評(píng)價(jià)臍橙果酒品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，微生物將臍橙中的還原糖轉(zhuǎn)化為醇類、酯類等香氣化合物，使風(fēng)味更加豐富[9-10]。鄭淑丹等[9]優(yōu)化臍橙全果酒的發(fā)酵條件，并對(duì)比臍橙果汁酒和臍橙全果酒的香氣差異，結(jié)果表明，臍橙全果酒香氣化合物種類更復(fù)雜，感官更飽滿；鄧山鴻等[11]研究了氮源對(duì)臍橙果酒低溫發(fā)酵的積極影響，并發(fā)現(xiàn)氮源對(duì)香氣化合物的含量具有促進(jìn)作用；胡小琴等[7]研究了不同酵母對(duì)臍橙果酒品質(zhì)及香氣的影響，并得出法國(guó)Lallemand公司的商業(yè)釀酒酵母DV10（Saccharomyces cerevisiae）為適宜臍橙果酒釀造的菌種。近年來(lái)，通過(guò)篩選酵母菌株、優(yōu)化發(fā)酵工藝等提升臍橙酒香氣品質(zhì)的研究較多，而不同海拔高度、不同臍橙品種對(duì)果酒香氣影響的差異性研究較少[12]。另外，高海拔區(qū)域光照充足、晝夜溫差較大，有利于有機(jī)物的積累，選擇不同海拔高度的原料，對(duì)其基本理化指標(biāo)及果酒香氣成分也會(huì)造成影響。因此，對(duì)不同海拔高度及現(xiàn)有臍橙品種釀酒特性的分析，可以為臍橙果酒的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

本實(shí)驗(yàn)以重慶市奉節(jié)縣不同海拔高度采收的福本、紐荷爾、奉園72-1、圓虹4個(gè)品種臍橙作為原料，對(duì)其果汁及其果酒的理化指標(biāo)、香氣成分等釀酒特性進(jìn)行綜合分析，以期為臍橙果酒的工藝化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 樣品

分別從重慶市奉節(jié)縣安坪鎮(zhèn)、朱衣鎮(zhèn)、草堂鎮(zhèn)不同海拔高度采收的福本、紐荷爾、奉園72-1、圓虹4個(gè)品種的臍橙。取樣地點(diǎn)信息見(jiàn)表1。

表1 采樣點(diǎn)基本信息Table 1 Basic information of sampling points

1.1.2 試劑

偏重亞硫酸鉀（potassium metabisulfite，PMS）：上海麥克林生化科技有限公司；果膠酶EX-V（多聚半乳糖醛酸酶80%，果膠酯酶18%，果膠裂解酶2%）：法國(guó)Lallemand公司；活性干酵母FX10：法國(guó)Laffort公司；4-甲基-2-戊醇（色譜純，98%）：美國(guó)Sigma Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

L12-Energr61破碎機(jī)：山東九陽(yáng)股份有限公司；BX-1手持折光計(jì)：德國(guó)SCHMIDT+HAENSCH公司；TU5200酒精計(jì)：江蘇金怡儀器科技有限公司；57329-U萃取頭：美國(guó)Supelco公司；自動(dòng)進(jìn)樣器（PAL RSI85）：瑞士CTC公司；Aglient GC 7890B/MS 5977A氣質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）儀、DB-WAX色譜柱（60 m×2.5 mm，0.25 μm）：美國(guó)Agilent公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 臍橙果酒制備工藝流程及操作要點(diǎn)

臍橙分選、清洗、去皮、切塊→榨汁（立即添加PMS、果膠酶）→過(guò)濾取汁→成分調(diào)整（添加白砂糖、接種酵母菌）→控溫發(fā)酵→澄清分離→臍橙酒

操作要點(diǎn)：選取色澤勻稱、表皮光滑的新鮮健康臍橙，清洗以減少果皮上的雜菌，去皮切成小塊置于破碎機(jī)中。榨汁后立即向橙汁中添加偏重亞硫酸鉀150 mg/L攪拌均勻，隨后添加果膠酶30 mg/L，沉降4 h后紗布過(guò)濾，果汁控溫至15～16 ℃。調(diào)整臍橙汁成分，添加白砂糖將糖度統(tǒng)一調(diào)整為22 °Bx，取商業(yè)釀酒酵母，以200 mg/L的接種量加入料液比為1∶50（g∶mL）的糖水，置于38 ℃水浴鍋中活化1 h，隨后接入活化好的釀酒酵母進(jìn)行控溫（18～20 ℃）發(fā)酵，至可溶性固形物含量穩(wěn)定不變，視為酒精發(fā)酵結(jié)束，酒樣經(jīng)虹吸法澄清分離后添加偏重亞硫酸鉀180～200 mg/L，低溫保存待測(cè)，每組樣品做3個(gè)重復(fù)。

1.3.2 基本理化指標(biāo)檢測(cè)

可溶性固形物：采用BX-1手持糖度計(jì)測(cè)定；乙醇、總酸、總糖等指標(biāo)測(cè)定：參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.3 香氣化合物分析

香氣化合物的檢測(cè)采用氣相色譜質(zhì)譜（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)，具體操作條件參照原苗苗等[13]的方法。

定性分析：將質(zhì)譜檢測(cè)圖運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（national institute of standards and technology，NIST）14進(jìn)行初步檢索和分析，再結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料對(duì)人工譜圖進(jìn)行解析，確定每種香氣化合物。

定量分析：采用內(nèi)標(biāo)法半定量分析，計(jì)算樣品中各香氣組分的含量。

1.3.4 香氣活度值計(jì)算

香氣活度值（odor activity value，OAV）能表征單個(gè)香氣化合物對(duì)主體香氣化合物的貢獻(xiàn)度，由揮發(fā)性香氣化合物質(zhì)量濃度除以其香氣閾值得到，OAV＞1的香氣化合物對(duì)酒體香氣有直接貢獻(xiàn)，其計(jì)算公式如下：

1.3.5 感官評(píng)定

參考鄭淑丹等[9]的方法制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，由10位受到專業(yè)培訓(xùn)的品評(píng)小組成員對(duì)臍橙酒進(jìn)行感官評(píng)分，取其平均值作為評(píng)分結(jié)果，滿分100分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 臍橙酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of navel orange wine

1.3.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并采用Origin 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)做圖和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 臍橙汁和臍橙酒理化指標(biāo)分析

對(duì)在安坪鎮(zhèn)、朱衣鎮(zhèn)、草堂鎮(zhèn)不同海拔高度采收的4種臍橙進(jìn)行榨汁和釀酒處理，測(cè)定臍橙汁與臍橙酒的理化指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，臍橙汁的pH為3.09～3.85，其中在安坪鎮(zhèn)低海拔區(qū)域的奉園72-1果汁pH值最低為3.09，朱衣鎮(zhèn)低海拔區(qū)域的圓虹果汁pH值最高為3.85；發(fā)酵后的臍橙酒pH值為3.40～3.95，草堂鎮(zhèn)低海拔區(qū)域的奉園72-1臍橙酒pH最低為3.40，朱衣鎮(zhèn)低海拔區(qū)域的圓虹臍橙酒pH最高為3.95，由此可見(jiàn)，奉園72-1發(fā)酵前后pH值較低，圓虹發(fā)酵前后pH值較高。草堂鎮(zhèn)高海拔區(qū)域的圓虹臍橙汁含糖量最低為9.5°Bx，其余品種橙汁的糖度均在11°Bx以上；安坪鎮(zhèn)高海拔區(qū)域的紐荷爾臍橙汁出汁率最低為59.31%，其余樣品出汁率均達(dá)到60%以上。在高海拔區(qū)域的果汁糖度較高且出汁率較低，這可能是因?yàn)楦吆０螀^(qū)域光照充足，能充分進(jìn)行光合作用制造糖分，可溶性固形物含量高于低海拔區(qū)域；臍橙酒的總糖含量為4.01～5.87 g/L，總酸含量為5.01～6.80 g/L，高海拔區(qū)域的總糖和總酸高于低海拔區(qū)域；酒精度為9.33%vol～11.48%vol，草堂鎮(zhèn)低海拔區(qū)域的圓虹臍橙酒最低為9.33%vol，朱衣鎮(zhèn)高海拔區(qū)域的奉園72-1臍橙酒最高為11.48%vol，高海拔區(qū)域的酒精度高于低海拔區(qū)域。

綜合而言，這些基本理化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)，但是高海拔區(qū)域的臍橙酒含有更高的糖酸和酒精度，奉園72-1發(fā)酵前后pH值均較低。

2.2 臍橙果酒香氣化合物分析

香氣是評(píng)價(jià)果酒品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，主要包括醇類、酯類、酸類、醛酮類和萜烯類等成分[14-15]。這些香氣化合物種類豐富、相互協(xié)調(diào)，成分與含量受不同海拔高度、臍橙品種、酵母菌株、釀造工藝等影響[9，16]。在不同海拔高度的4種臍橙果酒中共檢測(cè)到38種揮發(fā)性香氣化合物，但是表中僅列出了酒中共有且含量較高的15種主要揮發(fā)性香氣化合物，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 臍橙酒中香氣化合物的含量Table 4 Aroma compounds contents in navel orange wines mg/L

由表4可知，12種臍橙酒中15種主要揮發(fā)性香氣化合物包括5種酯類、4種醇類、1種酸類、1種醛酮類、4種萜烯類，它們相互協(xié)調(diào)，賦予了臍橙果酒獨(dú)特的風(fēng)味[17-18]。

酯類往往為臍橙果酒帶來(lái)令人愉悅的花香及果香，是果酒中重要的風(fēng)味化合物[19-20]。表4中列出的酯類化合物有5種，均占香氣化合物的52%以上，癸酸乙酯和辛酸乙酯占酯類化合物總量的86%以上，賦予了臍橙酒菠蘿香和椰汁香[21]。相同地塊中，福本臍橙酒癸酸乙酯含量最高，但辛酸乙酯含量較低，紐荷爾臍橙酒的癸酸乙酯含量要低于其他3種臍橙酒，圓虹臍橙酒乙酸異戊酯含量最高。高海拔區(qū)域臍橙酒的酯類化合物總量高于低海拔區(qū)域，從而賦予其更濃郁的果香和甜香。

醇類是果酒中較為豐富的揮發(fā)性化合物，其種類與含量對(duì)果酒風(fēng)味具有重要影響[22]。表4中共列出4種醇類化合物，異戊醇和苯乙醇占醇類化合物總量的46%以上，在朱衣鎮(zhèn)紐荷爾臍橙酒中占比甚至高達(dá)97%；除朱衣鎮(zhèn)外，圓虹臍橙酒1-癸醇所占醇類化合物比例達(dá)20%，賦予了果酒誘人的杏仁、奶酪香氣。在高海拔區(qū)域，奉園72-1的苯乙醇含量高于其他3種臍橙酒；大部分高海拔區(qū)域臍橙酒醇類化合物總量高于低海拔區(qū)域，可能是因?yàn)楦吆０螀^(qū)域的果實(shí)成熟度更高，形成的醇類化合物含量更豐富。

表4中共列出4種萜烯類化合物，是臍橙酒果香和花香的重要來(lái)源[23]。萜烯類化合物均占香氣化合物總量的20%以上，大部分高海拔區(qū)域臍橙酒的萜烯類化合物總量高于低海拔區(qū)域。D-檸檬烯占萜烯類化合物總量最高，達(dá)58%以上，被視為臍橙酒的特征香氣，福本臍橙酒D-檸檬烯占萜烯類化合物總量均達(dá)70%以上，賦予臍橙果酒愉悅的甜橙香和檸檬清香[24]。萜品醇和芳樟醇都被描述為丁香花味，相同地塊中，圓虹臍橙酒所占比例均達(dá)27%以上；除草堂鎮(zhèn)外，福本臍橙酒萜品醇和芳樟醇所占萜烯類化合物總量均低于其他3種臍橙酒。

酸類是香氣成分中的重要協(xié)調(diào)部分，適量的酸類可以修飾果酒口感，但濃度過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致負(fù)面氣味[7，25]。辛酸占總香氣化合物的1%～4.5%。在相同地塊中，福本臍橙酒辛酸最低，僅占揮發(fā)性香氣化合物總量的1%～3%，紐荷爾臍橙酒辛酸含量較高，占比4%，不同海拔高度辛酸差異不明顯。另外，醛酮類化合物中的乙縮醛，雖然含量較少但對(duì)臍橙酒的香氣起到了不可忽視的重要作用。其中，紐荷爾臍橙酒所占比例較低，占0.37%～1.12%，大部分高海拔區(qū)域的乙縮醛含量要高于低海拔區(qū)域。

綜上所述，不同海拔、不同品種臍橙對(duì)果酒香氣影響較大。福本臍橙酒癸酸乙酯、D-檸檬烯所占比例較高；圓虹臍橙酒乙酸異戊酯、1-癸醇較高，從而使果酒擁有更成熟的香蕉、杏仁香氣；與其他品種相比，紐荷爾臍橙酒辛酸占比較高，但乙縮醛占比較低，奉園72-1臍橙酒在高海拔區(qū)域苯乙醇含量更高。高海拔區(qū)域臍橙酒的酯類、醇類要高于低海拔區(qū)域，從而賦予果酒更豐富的果香和甜香。

2.3 揮發(fā)性香氣化合物的氣味活度值分析

果酒中香氣化合物的貢獻(xiàn)率不僅與其濃度相關(guān)，還與閾值有關(guān)[11，21]。根據(jù)閾值計(jì)算出表4香氣化合物的OAV，并將OAV＞1的香氣化合物進(jìn)一步整理，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 臍橙酒香氣物質(zhì)的香氣活度值分析及特征描述Table 5 Odor activity value analysis and characteristic description of aroma compounds in navel orange wines

由表5可知，OAV＞1的香氣化合物共計(jì)9種，包括酯類3種，萜烯類4種，醇類1種，酸類1種。在酯類化合物中，癸酸乙酯、辛酸乙酯在大多數(shù)臍橙酒中OAV＞10，高海拔區(qū)域的癸酸乙酯和辛酸乙酯OAV大于低海拔區(qū)域，構(gòu)成了臍橙酒的主體香氣物質(zhì)；在相同地塊中，福本臍橙酒癸酸乙酯的OAV最高，其次是奉園72-1，這賦予臍橙酒更濃郁的果香，圓虹臍橙酒乙酸異戊酯的OAV最高，對(duì)臍橙酒中成熟的香蕉風(fēng)味起到了重要作用。萜烯類化合物OAV較大，由于D-檸檬烯閾值較低，其OAV均＞60，在高海拔區(qū)域D-檸檬烯OAV整體大于低海拔區(qū)域，福本臍橙酒中甚至高達(dá)167；香茅醇和芳樟醇也是果酒中的關(guān)鍵香氣化合物，分別賦予了果酒玫瑰香和水果香，紐荷爾臍橙酒和圓虹臍橙酒中OAV較高；1-癸醇在高海拔區(qū)域OAV大于低海拔區(qū)域，不同品種臍橙酒中差異不大。另外，辛酸OAV較小，但為臍橙酒的香氣也提供了新鮮風(fēng)味，對(duì)香氣起到不可忽視的作用[25]。除奉園72-1辛酸OAV＞1外，其他3種臍橙酒均較低。

綜上，高海拔區(qū)域OAV大于低海拔區(qū)域，萜烯類化合物OAV較大，其中，D-檸檬烯在臍橙酒中占主要地位；福本臍橙酒癸酸乙酯和D-檸檬烯最高，富含果香更明顯。

2.4 揮發(fā)性香氣化合物的主成分分析

為了更直觀反應(yīng)不同品種臍橙酒香氣成分的差異性，對(duì)表5中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA），結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，不同品種臍橙酒可通過(guò)主成分分析有效區(qū)分，臍橙酒風(fēng)味特征差異明顯，PC1與PC2相加可以代表66.9%的原數(shù)據(jù)。福本臍橙酒主要分布在PC2的上側(cè)，在這一區(qū)域的特征香氣化合物主要有癸酸乙酯、D-檸檬烯，這為酒體帶來(lái)了檸檬清香和水果等香氣；紐荷爾臍橙酒主要分布在PC2的下側(cè)，這一部分的特征香氣成分主要有芳樟醇、辛酸，為臍橙酒帶來(lái)了水果香和青草味；圓虹臍橙酒主要分布在PC1右側(cè)，這一部分的特征香氣成分主要有乙酸異戊酯、1-癸醇、萜品醇，這為臍橙酒帶來(lái)了成熟的香蕉及紫羅蘭花香[28]；奉園72-1臍橙酒主要分布在PC2上側(cè)，特征香氣化合物主要有癸酸乙酯、香茅醇和D-檸檬烯，這為臍橙酒帶來(lái)了果香味和甜橙香[29]。

圖1 4個(gè)品種臍橙酒中OAV＞1的香氣化合物主成分分析Fig.1 Principal component analysis of aroma compounds with OAV＞1 in 4 varieties of navel orange wines

2.5 揮發(fā)性香氣化合物的熱圖分析

為了更直觀體現(xiàn)不同海拔高度臍橙酒中香氣成分差異，對(duì)OAV＞1的香氣化合物進(jìn)行熱圖分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 4個(gè)品種臍橙酒OAV＞1的揮發(fā)性香氣成分熱圖Fig.2 Heat map of volatile aroma compounds with OAV＞1 in 4 varieties of navel orange wines

由圖2可知，高海拔區(qū)域紅色系較多，因此含有較多能被嗅覺(jué)感知到的酯類、醇類等香氣化合物。在高海拔區(qū)域中，奉園72-1臍橙酒辛酸乙酯、香茅醇含量較高，但低海拔區(qū)域辛酸含量較高，福本臍橙酒癸酸乙酯、D-檸檬烯含量較高，賦予了其更豐富的甜香和檸檬香氣，紐荷爾臍橙酒芳樟醇較高，所含有的玫瑰香味更明顯，圓虹臍橙酒乙酸異戊酯較高，成熟的香蕉風(fēng)味更豐富。綜上所述，高海拔區(qū)域的臍橙酒所含有的花香、果香層次更明顯，香味更加濃郁，但實(shí)際結(jié)果要根據(jù)感官分析進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.6 臍橙酒的感官評(píng)價(jià)

通過(guò)感官評(píng)價(jià)小組品評(píng)，對(duì)不同臍橙酒的滋味、香氣、外觀、典型性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 4個(gè)品種臍橙酒感官評(píng)分雷達(dá)圖Fig.3 Radar map of sensory scores of 4 varieties of navel orange wines

由圖3可知，滋味評(píng)分較高的臍橙酒為高海拔區(qū)域的安坪奉園72-1、草堂圓虹和低海拔區(qū)域的安坪福本，其口感圓潤(rùn)柔和，酸甜適度；香氣評(píng)分較高的臍橙酒有高海拔區(qū)域的安坪奉園72-1、安坪圓虹、草堂奉園72-1、草堂福本，其果香、花香濃郁協(xié)調(diào)，優(yōu)雅細(xì)膩。外觀評(píng)分較高的酒樣有高海拔區(qū)域的安坪奉園72-1、草堂奉園72-1、草堂福本和低海拔區(qū)域的朱衣福本，其外觀澄清，無(wú)雜質(zhì)。典型性評(píng)分較高的有高海拔區(qū)域的安坪奉園72-1、安坪紐荷爾、草堂圓虹、朱衣紐荷爾，其風(fēng)格良好且具有顯著性風(fēng)格。綜合得分最高的是高海拔區(qū)域的安坪奉園72-1、草堂福本，達(dá)87分，其次是低海拔區(qū)域的安坪奉園72-1為84分。針對(duì)不同海拔高度，高海拔區(qū)域感官評(píng)分較高，其釀造的臍橙酒細(xì)膩醇厚；針對(duì)不同品種，奉園72-1感官評(píng)分最高，其釀造的臍橙酒酸甜適度，帶來(lái)較好的愉悅度。

3 結(jié)論

本研究以不同海拔高度采收的4個(gè)品種的臍橙為原料釀造臍橙酒，分別對(duì)比其理化指標(biāo)、香氣化合物及感官質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，臍橙出汁率均在60%以上；臍橙酒的總糖含量為4.01～5.87 g/L，均在基本理化指標(biāo)正常范圍內(nèi)。對(duì)臍橙酒風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定，高海拔區(qū)域的臍橙酒酯類和醇類較高，花香、果香層次更明顯；不同品種臍橙酒風(fēng)味特征差異明顯。福本臍橙酒含有更多的檸檬清香，紐荷爾臍橙酒含有更多的水果香及青草香，圓虹臍橙酒富含更多成熟香蕉的味道，奉園72-1富含更多的甜橙香。綜合感官評(píng)價(jià)分析，高海拔區(qū)域的奉園72-1和福本體現(xiàn)了更好的釀酒特性，而紐荷爾及圓虹也表現(xiàn)出了品種典型性。在今后的研究中，可以利用不同海拔高度及品種之間的混釀，結(jié)合不同工藝及菌株，進(jìn)一步提高臍橙酒的風(fēng)味與口感，滿足市場(chǎng)需求。