柑橘果酒香氣物質研究

摘要 香氣是決定柑橘果酒風味品質、口感及消費者選購心理的重要指標。柑橘果酒是以柑橘水果為原料，經發酵釀制而成的低酒精度飲料酒。柑橘果酒不僅基本保留了柑橘原有的營養成分及保健功能，且經酵母發酵作用，產生揮發性香氣物質及有機酸與維生素等多種發酵產物能顯著增加柑橘果酒的營養價值，改善其風味并決定其品質。對柑橘果酒中香氣物質的檢測方法、來源、種類及影響香氣物質組成的因素進行了綜述，旨在為柑橘果酒品質的深入研究提供參考價值。

關鍵詞 柑橘果酒；發酵；香氣物質

中圖分類號 TS261 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）15-0018-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.004

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research of the Aroma Substances in Citrus Wine

HE Cai-mei， GUO Ji-yi

（School of Food and Bioengineering， Hezhou University， Hezhou， Guangxi 542899）

Abstract The aroma is an important indicator for determining the flavor quality， mouthfeel， and consumer purchasing psychology of citrus wine. Citrus wine is a low-alcohol beverage made from citrus fruits through fermentation. It not only retains the original nutritional components and health benefits of citrus fruits but also significantly increases its nutritional value by producing volatile aromatic substances， organic acids， vitamins， and other fermentation products through yeast fermentation. These factors improve the flavor and determine the quality of citrus wine. This paper provides a review on the detection methods， sources， types， and factors influencing the composition of aroma substances in citrus wine with the aim to provide reference value for in-depth research on its quality.

Key words Citrus wine;Fermentation;Aroma substances

柑橘是蕓香科柑橘屬（Citrus L.）植物的俗稱，為中國最主要的水果之一。柑橘產量和消費量均居世界第一，其具有獨特的色、香、味，并富含有機酸、膳食纖維、維生素、蛋白質和多糖等營養物質，以及類黃酮、酚酸和類胡蘿卜素等生理活性物質。此外，柑橘果皮還具有藥用價值并富含果皮精油［1-5］。盡管柑橘產量大且使用價值高，然而我國的柑橘產業面臨結構性過剩問題，導致鮮果滯銷，并受限于貯藏條件和高附加值深加工能力不足的現狀。此外，由于季節性生產以及運輸和貯藏過程中營養損失較大等客觀因素的影響，使得柑橘產業遭受了巨大經濟損失［6］。因此迫切需要一種附加值更高的新型產業模式來促進柑橘產業發展。

柑橘果酒是以柑橘水果為原料，經過酵母發酵而成的果酒。柑橘果酒具有溫和而令人愉悅的口感，同時還保留了濃郁的柑橘果香味，并且基本上保持了原始柑橘水果中所含有的營養成分和保健功能。柑橘果酒具有多種生理保健功效，如抗氧化、防衰老、利尿、降膽固醇、減肥、預防心腦血管疾病、防癌抗癌、延年益壽和保健養顏等［7-8］。隨著健康飲酒理念的興起，營養價值高和風味獨特的柑橘果酒將備受廣大消費者認可和青睞且能有效拓展柑橘市場，解決柑橘成熟高峰期大量積壓所帶來的經濟損失。此外，在酵母發酵作用下，柑橘果酒產生揮發性香氣成分及有機酸與維生素等多種發酵產物能顯著增加柑橘果酒的營養價值，改善其風味并決定柑橘果酒的品質［9-10］。柑橘果酒開發過程中的瓶頸之一是果酒香氣不足，典型性差以及不穩定。目前有關柑橘果酒香氣物質的研究報道相對較少，該研究對柑橘果酒中主要香氣物質的檢測方法、來源、種類及影響香氣物質組成的因素進行了綜述，旨在為柑橘果酒的進一步研究和開發提供理論參考。

1 柑橘果酒中的香氣物質

1.1 柑橘果酒中香氣物質檢測方法

果酒香氣物質主要采用溶劑萃取、蒸餾萃取、超臨界CO2流體萃取、吸附法、固相微萃取等提取分離方法，結合氣相色譜-質譜聯用技術進行檢測［11］。李曉英［10］采用溶劑萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術鑒定出臍橙果酒含有30種香氣物質。劉琨毅等［12］利用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術對臍橙、錦橙、椪柑和蜜柑所釀造的柑橘果酒中的香氣物質進行了檢測，分離并確定了43種香氣物質。黨亞鋒等［13］采用固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術從城固柑橘果酒中共發現了23種香氣物質。胡麗香等［14］在進行頂空固相微萃取提取臍橙果酒中的香氣物質后，對其進行了連續稀釋，并采用氣相色譜-嗅聞-質譜聯用技術檢測到臍橙果酒共含有25種香氣物質。

1.2 柑橘果酒中香氣物質來源

研究發現，果酒的香氣主要源自水果、水果發酵及果酒陳釀過程［15］。水果本身所含的風味物質是形成果酒典型性風味的重要來源，果香與酒香的融合賦予了不同種類果酒獨特的風味。柑橘中的糖和酸含量對果酒的風味有一定影響，如果糖度不足，那么果酒的酒精含量較低，風味不夠突出；而如果糖度過高，則會影響果酒口感［16］。同樣地，如果酸含量較少，那么果酒的味道寡淡；但是如果酸含量過高，則會使果酒酸味明顯［17-18］。柑橘果實中存在揮發性有機化合物（VOC），是構成和影響果實與果酒品質、典型性香氣的主要成分［9-10，13］。柑橘果實經酵母發酵作用后，產生大量對柑橘果酒呈香起重要作用的揮發性代謝物質，并且還生成多種酶類，如蛋白酶、糖苷酶等，以分解香氣前體物質并同時合成新的揮發性化合物［19-20］。柑橘果酒中的酯類物質是由醇和酸經過酯化作用產生的，這些酯類化合物具備獨特的果香和花香。醇類物質主要源自酵母的糖和氨基酸代謝［21-22］，此外，還有一部分來自莽草酸代謝。因此，果酒中的醇類風味主要來自酵母發酵產生的發酵香［23］。在果酒發酵過程中，有機酸與醇類物質反應，形成羧酸酯、酸類等物質，這些物質對果酒的色澤、口感和風味的平衡至關重要［24-25］。雖然酮類、醛類和烴類香氣物質含量少，但它們具有較低的感知閾值，因此，在柑橘果酒香氣組成中起著一定作用。此外，在柑橘果酒陳釀過程中，還會產生一些具有陳釀特征的揮發性化合物，使果酒香氣更加協調和濃郁［26］。

1.3 柑橘果酒中主要的香氣物質

柑橘果酒中主要的香氣物質包括酯類、醇類、酸類、醛類、酮類及烴類等。康明麗等［27］ 研究發現，蜜柑酒中含有多種揮發性風味物質，其中以酯類、醇類、酸類和烴類為主要成分，酯類是最主要的香氣物質（占總量的60%以上）。羅佳麗等［28］研究表明，臍橙果酒中香氣物質含量比原果汁高7.63%，種類增加了11種以上。可知，臍橙果汁經發酵后其風味物質含量及數量增加。柑橘果酒發酵結束后，烷烴、醛類物質含量略有下降。臍橙果酒主要的特征香氣物質為正己酸乙酯（水果香）、辛酸乙酯（酒香味）、甲酸異戊酯（桑葚香）、癸酸乙酯（椰子香）、苯乙醇（花香味）、苯乙醛（花香味）和D-檸檬烯（橘香味）等。付勛等［29］從玫瑰香橙果酒中檢測到了52種風味物質，其中酯類物質17種（27.59%）、醇類物質13種（14.29%）、酸類物質7種（3.56%），此外，還檢出2種醛酮類、2種酚類、4種烷類、2種烯類、2種萘類、1種呋喃類和1種醇胺類物質。玫瑰香橙果酒中主要的揮發性風味物質為異戊醇（9.71%，蜜香和玫瑰花香）、苯乙醇（1.87%，威士忌、燒焦和麥芽味）、十一酸乙酯（7.68%）、乙酸異戊酯（5.39%）、乙酸乙酯（292%）、癸酸乙酯（1.93%）和辛酸（2.26%）。黨亞鋒等［13］從城固柑橘果酒中共鑒定出23種香氣物質，主要由酯類（43.5%）、酸類（41.4%）、醇類（13.9%）、酮類（0.5%）、醛類（0.4%）和萜烯類（0.3%）等構成。棕櫚酸（占34.0%）是柑橘果酒油脂氣的主要成分；癸酸乙酯和辛酸乙酯（分別占330%和7.0%）是柑橘果酒果香氣的主要成分；花香氣的主要成分來自苯乙醇（占13.0%）；苦杏仁氣的主要成分為苯甲酸（占4.0%）。劉琨毅等［12］對臍橙、錦橙、椪柑和蜜柑所釀造的果酒進行了香氣物質分析，共檢測出43種香味物質，酯類20種（含量最高，58%～68%），主要為乙酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、癸酸乙酯及庚酸乙酯等；醇類9種，為正己醇、己醇、苯乙醇、異戊醇、戊醇、正辛醇和辛烯醇等；酸類4種，為月桂酸、辛酸、2-氨基苯甲酸和2-氨基苯乙酸；醛類3種，為苯乙醛、壬醛和苯基丁醛；酮類3種，為苯乙酮、甲基壬基甲酮和甲基四氫噻吩酮；烴類4種，為苯乙烯、萜烯、檸檬烯和雙戊烯。研究還表明，在柑橘果酒陳釀期間，果酒香氣成分也會發生變化。曾竟藍［30］研究發現，在陳釀過程中，柑橘果酒釋放出的揮發性香氣成分主要為醇類和酯類，這2種成分的相對含量總和達80%以上。柑橘果酒的主要香氣成分為苯乙醇、異戊醇、辛酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯和2-甲基丙酸乙酯等。隨著陳釀時間的推移，果酒中酯類香氣物質的相對含量上升，醇類、酸類、醛酮類和酚類香氣物質下降，烴類香氣物質變化不明顯。在陳釀過程中，香氣物質經過平衡、穩定和成熟變化，最終得到香氣濃郁且協調宜人的柑橘果酒。

綜上，柑橘果酒中主要的香氣物質包括酯類、醇類、酸類、醛類、酮類及烴類等，這些香氣物質在柑橘果酒中的數量和含量存在差異，可能是由于柑橘品種、發酵酵母及釀造工藝等因素影響所致。此外，在柑橘貯藏、原料前處理、發酵及酒體澄清過程中，柑橘中的揮發性香氣成分容易喪失，導致柑橘果酒風味單薄缺乏濃郁口感。因此，在釀造過程中，柑橘果酒保留原始水果的天然香氣并增加附加香味對提升柑橘果酒品質至關重要。

2 影響柑橘果酒香氣物質組成的因素

2.1 柑橘品種及原料前處理方式對柑橘果酒香氣物質的影響

柑橘品種對柑橘果酒香氣物質的產生具有一定影響，劉琨毅等［12］通過分析臍橙、錦橙、椪柑和蜜柑等不同品種的柑橘果酒風味物質，發現在相同發酵工藝條件下，相較于其他3種柑橘果酒，錦橙果酒含有更多的酯類、醇類、酸類、醛類以及酮類物質，并且感官評分也最高?？傊?，作為柑橘原料用于釀造柑橘果酒時，為了使風味更加豐富，應該選擇出汁率高、糖度和總酸含量適中、果香味濃郁的柑橘品種［31］。

研究發現，柑橘果酒發酵的原料前處理方式對果酒揮發性化合物的生成產生直接影響?？得鼷惖龋?2］使用以大葉尾張蜜柑澄清果汁及帶渣果汁作為原料進行發酵果酒的研究表明，以柑橘澄清果汁為原料發酵的果酒中香氣特征物質有7種，為苯乙醇、甲酸異戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯乙醛和D-檸檬烯，占總量的68.04%；而以帶渣果汁為原料發酵的果酒則主要含有丙烯酸-2-乙基己酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯乙醇和苯乙醛，占總量的4810%，并且具有更強的酒香味和花香味。鄭淑丹等［33］研究發現，臍橙全果酒相較于臍橙果汁酒產生更多的香氣物質，如萜烯類物質，且臍橙全果酒香氣更加持久濃郁，更具有臍橙典型性風味。此外，研究還發現柑橘果實成熟度、產區及采摘時間對柑橘果酒中的香氣成分均有不同程度的影響［34-35］。

2.2 發酵菌種對柑橘果酒香氣物質的影響

釀酒酵母（Saccharomyce cerevisiae）廣泛應用于果酒發酵［36］。菌種對果酒發酵起著重要的作用，不同菌種在相同原料下進行發酵，果酒品質存在差異［37］。因此，應挑選代謝糖能力、生香能力及抗逆性能強的酵母用于果酒發酵［38］。目前，柑橘果酒研究所使用的酵母主要為商業釀酒酵母以及從自然界分離或通過誘變育種等手段獲得的酵母［39-40］。胡小琴［41］對比了在相同工藝條件下利用6種商業活性干酵母BV818、DV10、K1、L2323、RV002和RV171發酵的臍橙果酒香氣物質含量。結果表明，DV10發酵的臍橙果酒香氣更濃郁，含有更高的乙酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙醛和壬醛的OAV值。李銳等［42］以從柑橘園土壤和錦橙表皮篩選得到的酵母菌（L3、L5和L9）為發酵菌株釀造柑橘果酒。研究表明，不同酵母釀造的柑橘果酒中的香氣物質存在差異。5-甲基呋喃和正辛醇僅存在L9酵母所釀造的柑橘果酒中；乙酸異丁酯和月桂醇等只在L5酵母所釀造的柑橘果酒中存在；萜品油烯和庚酸乙酯等為L3所釀造的柑橘果酒中獨有。余琳琳等［43］從南豐蜜橘自然發酵液中分離出非釀酒酵母，結果發現該酵母具有較好的發酵性能，此外，發酵后的蜜橘果酒與商業釀酒酵母相比，其香氣更豐富，感官評分更高。陳清嬋等［44］比較了2種野生酵母與3種商業uAiGGcRi8exrPnD98wHQunk4Ms6yBxBiM5vDmKXUMRc=酵母釀造的柑橘果酒中的香氣成分。研究發現，所釀造的柑橘果酒中均含有乙酸異戊酯、辛酸乙酯和苯甲酸乙酯等物質且不同酵母所釀造的果酒存在其特有的香氣物質。壬醛、g-芹子烯和2-乙氧基噻唑僅存在于安琪果酒酵母釀造的果酒中；甲酸異戊酯只在FX10酵母釀造的果酒中被檢測到；α-金合歡烯和d-杜松烯僅存在于高溫釀酒酵母釀造的果酒中；α-水芹烯為JZ-1酵母釀造的果酒中獨有。安琪果酒酵母釀造的柑橘果酒中有32種香氣物質，種類最多；苯乙醇在高溫釀酒酵母釀造的柑橘果酒中相對含量最高；乙酸乙酯在JZ-2酵母釀造的柑橘果酒中相對含量較高。研究發現，混菌發酵及接菌的順序對果酒香氣物質產生影響。鄭淑丹等［33］進行了檸檬形克勒克酵母和釀酒酵母混菌發酵臍橙全果酒的試驗，結果表明，混菌順序發酵（先接種檸檬形克勒克酵母，72 h后再接種釀酒酵母）的果酒中含有最多種類和最高含量的風味物質（37種，21.957 mg/L），其次是混菌同時發酵的果酒（35種，20704 mg/L）。此外，混菌發酵產生的酯類和萜烯類物質較單菌發酵更多。因此，采用混菌順序發酵方法可以提高臍橙全果酒的香氣。

2.3 釀造工藝對柑橘果酒香氣物質形成的影響

果酒的香氣受其釀造工藝的影響，研究表明，通過優化和調控釀造工藝，可以增加果酒香氣物質的產生，提高其風味品質［45］。發酵溫度影響果酒香氣物質，溫度通過影響酵母菌中酶的活性，調控香氣物質的產生和釋放。適宜的發酵溫度有助于提高果酒香氣物質的種類和含量。畢靜瑩等［46］的研究表明，不同的發酵溫度會導致臍橙果酒產生在該溫度下特有的香氣成分。果酒香氣物質的種類隨著溫度升高而增多，但總量先增后減。胡小琴［41］在不同溫度（15、18、21、24和27 ℃）條件下使用活性干酵母DV10進行臍橙果酒發酵，研究不同溫度對其風味的影響。結果表明，適宜的發酵溫度能顯著提升臍橙果酒的整體香氣。在21 ℃釀造的臍橙果酒中，具有花果香的異戊醇、苯甲醇、乙酸異戊酯、十五酸乙酯、十六酸乙酯、癸酸、β-大馬士酮、壬醛和D-檸檬烯等香氣物質含量最高。且乙酸松油酯（檸檬和薰衣草香味）為21 ℃釀造的臍橙果酒中獨有。氮源是酵母菌進行酒精發酵所必需的營養物質，發酵原料中雖含有氮源，但并非所有的氮源都能被酵母菌利用。當氮源缺乏時，會限制酵母菌生長，進而影響發酵［47-48］。鄧山鴻等［49］研究證實，當氮源處于最佳質量濃度時，能夠顯著促進臍橙果酒在低溫條件下的發酵，并且還能增加揮發性香氣成分的含量。胡小琴［41］在臍橙汁中分別添加不同質量濃度的磷酸氫二銨（DAP）（0、120、240和360 mg/L），用于臍橙果酒發酵。結果顯示，添加DAP的臍橙果酒中高級醇含量減少，酯類、酚類和醛酮類等物質增加。乙酸辛酯、乙酸壬酯、庚酸乙酯、乙酸異戊酯和辛酸戊酯等為添加DAP 120 mg/L的臍橙果酒獨有，且具有花果香的癸酸乙酯、辛酸、壬醛、2，4-二叔丁基酚、β-大馬士酮和D-檸檬烯的含量最高。研究還發現，在臍橙果酒發酵過程中，氨基酸能夠促進一些特征香氣物質的形成，如酯類、酚類和醛酮類等。綜合評價結果顯示，添加DAP質量濃度為120 mg/L的臍橙果酒風味品質最佳，其口感豐滿柔和、風味獨特且具有典型性。林捷等［50］探討了果酒澄清工藝對果酒風味的影響，采用果膠酶、皂土、硅藻土、交聯聚乙烯基吡咯烷酮等澄清劑對砂糖橘發酵原酒進行澄清試驗。結果表明，砂糖橘原酒經果膠酶（2.5 g/L）處理后，再經復合澄清劑（1.5 g/L皂土、1.0 g/L硅藻土和0.002 g/L交聯聚乙烯基吡咯烷酮）在25 ℃條件下處理8 h，其澄清度可達到89.7%。經澄清處理后，砂糖橘果酒的主體香氣物質如苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯和辛酸的含量穩定，然而柑橘特有的風味物質檸檬烯顯著減少。此外，柑橘果酒經過陳釀后，改善了新酒的不穩定性和香氣單一等缺點，提升了果酒整體風味品質［51-53］。

綜上，釀造工藝的優化和調控對果酒風味的形成有著直接而重要的影響。目前，由于尚未完全了解果酒香氣形成的機制，因此在確定生產工藝參數時存在一定程度上的不確定性。如何通過特定的釀造工藝來控制果酒的典型風格是一個急需解決的問題。

3 結語

香氣是決定果酒品質、口感以及消費者選購心理的重要影響因子。研究綜述了柑橘果酒香氣物質的檢測方法、來源、種類及影響香氣物質組成的因素，為柑橘果酒風味品質的研究提供理論參考。目前，在關于柑橘果酒香氣物質的研究中，仍需進一步闡明前體物質的來源、前體物質在發酵及陳釀過程中的轉化途徑、香氣物質間的關聯性以及釀造工藝對香氣物質的影響。因此，深入探究柑橘果酒香氣物質形成的機制，并通過優化和調控釀造工藝來提升和穩定果酒香氣，是將來研究的方向。而運用代謝工程、基因工程及組學等技術對果酒香氣物質進行精確調控和深入研究，可顯著提升其香氣特性，并為果酒品質提供可靠保障。

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