桂圓果酒的陳釀研究

徐 文，袁辛銳，2，唐 智，喻學(xué)淳，杜沁嶺，賈冬英*

（1.四川大學(xué) 輕工科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610065；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)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(chuàng)科技有限公司，四川 瀘州 646000）

桂圓也稱龍眼（Dimocarpus longanLour.），屬無(wú)患子科、桂圓屬，是我國(guó)一種藥食兩用的水果。桂圓含有多種營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分，具有較高的營(yíng)養(yǎng)與藥用價(jià)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(jīng)過(guò)發(fā)酵、過(guò)濾、澄清、陳釀等工藝加工而成。

陳釀是果酒生產(chǎn)必不可少的工藝之一，對(duì)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(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)，增加了香氣物質(zhì)含量[1]，使果酒的口感變得醇和順口[2]。此外，陳釀過(guò)程中酵母的自溶會(huì)增加果酒的氨基酸和蛋白質(zhì)氮含量[3]，從而改善果酒的香氣和口感。

香氣是評(píng)價(jià)果酒感官品質(zhì)的重要因素。果酒的香氣主要由水果原料品種香氣、發(fā)酵香氣和陳釀香氣構(gòu)成[4-5]。陳釀過(guò)程中，部分香氣物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)最終形成果酒的特征風(fēng)味[6-7]，通常以酯類物質(zhì)為主。陳釀是改善果酒風(fēng)味、提高其品質(zhì)的重要過(guò)程。研究表明，刺梨酒、青梅酒和無(wú)花果酒等的香氣成分在陳釀過(guò)程中發(fā)生了明顯變化，且不同陳釀方式對(duì)果酒的香氣物質(zhì)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(zhì)。果酒中的高級(jí)醇是由氨基酸脫氨基或糖脫羧產(chǎn)生的，是構(gòu)成果酒風(fēng)味的物質(zhì)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(jí)醇可使果酒豐滿圓潤(rùn)、柔和協(xié)調(diào)，但其含量過(guò)高不僅會(huì)使果酒產(chǎn)生異味，而且飲用后會(huì)使人出現(xiàn)惡心、頭痛等癥狀[12]。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于桂圓果酒的研究主要集中在其發(fā)酵和澄清工藝上，對(duì)其陳釀的研究卻鮮見報(bào)道。基于此，本實(shí)驗(yàn)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(duì)桂圓果酒品質(zhì)的影響，分析了陳釀過(guò)程中桂圓果酒的酒精度、總酸、總酯、揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律，確定桂圓果酒的適宜陳釀方法，從而進(jìn)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(jià)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(jí)）：鵬世達(dá)實(shí)驗(yàn)用品有限公司；果膠酶（10萬(wàn)U/g）：寧夏和氏璧生物技術(shù)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(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

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

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 桂圓果酒的制備工藝流程及操作要點(diǎn)

新鮮桂圓去皮去核→打漿→調(diào)酸→酶解→調(diào)糖→接種→發(fā)酵→過(guò)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(diào)酸：在桂圓果漿中添加適量檸檬酸使其初始酸度調(diào)整至5 g/L，混勻后加入桂圓果漿總質(zhì)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(diào)糖：加入白砂糖使其糖度調(diào)整至25°Bx，攪勻。

（5）接種：將質(zhì)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(fā)酵與過(guò)濾：于20 ℃發(fā)酵至其總糖含量趨于穩(wěn)定后用潔凈400目濾布過(guò)濾，得到桂圓果酒。

1.3.2 陳釀方式與陳釀時(shí)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(duì)桂圓果酒進(jìn)行陳釀。測(cè)定3種陳釀酒樣（陳釀45 d）的酒精度、總酸、總酯、揮發(fā)性物質(zhì)的含量，以陳釀前酒樣為對(duì)照，篩選適宜的陳釀方式。

（2）陳釀時(shí)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(shí)取酒樣，測(cè)定陳釀酒樣的酒精度、總酸、總酯、揮發(fā)性物質(zhì)和高級(jí)醇的含量，以陳釀前酒樣為對(duì)照，篩選適宜的陳釀時(shí)間。

1.3.3 測(cè)定方法

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

桂圓果酒揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量的測(cè)定：采用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS法測(cè)定桂圓果酒的揮發(fā)性物質(zhì)[13]：將2 mL桂圓果酒放入頂空瓶中，加入質(zhì)量濃度為0.065 6 μg/μL的辛酸甲酯溶液10 μL作為內(nèi)標(biāo)，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(zhì)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(zhì)譜圖與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（nationalinstitute of standards and technology，NIST）14/NIST14s譜庫(kù)對(duì)比分析，取相似程度＞80%的作為最終結(jié)果。

桂圓果酒中高級(jí)醇含量的測(cè)定：參考并適當(dāng)修改鐘秋娟等[14]的方法。分別準(zhǔn)確取0.1 mg/mL高級(jí)醇標(biāo)準(zhǔn)溶液（異丁醇與異戊醇質(zhì)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(bǔ)至3.0 mL；再向各試管中加入質(zhì)量濃度為10 g/L的對(duì)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(zhǎng)530 nm處測(cè)定反應(yīng)液的吸光度值。以高級(jí)醇質(zhì)量濃度（x，mg/mL）為橫坐標(biāo)、吸光度值（y）為縱坐標(biāo)，繪制高級(jí)醇標(biāo)準(zhǔn)曲線，對(duì)其進(jìn)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(jìn)行顯色反應(yīng)后測(cè)定反應(yīng)液的吸光度值，將其代入上述線性回歸方程，計(jì)算桂圓果酒的高級(jí)醇含量。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

除揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量測(cè)定1次外，其余每一指標(biāo)平行測(cè)定3次；所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示；利用SPSS 21.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 陳釀方式的確定

2.1.1 陳釀方式對(duì)桂圓果酒酒精度、總酸和總酯的影響

酯類物質(zhì)是果酒香氣的主要來(lái)源，總酯含量對(duì)果酒的品質(zhì)有著極為重要的影響[15]。3種陳釀方式對(duì)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?yàn)橄鹉酒泻械南鹉緝?nèi)酯物質(zhì)溶出進(jìn)入桂圓果酒中，同時(shí)橡木片還可促進(jìn)果酒中的酯化反應(yīng)[16]，從而進(jìn)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(jié)果與蘭玉倩等[17]關(guān)于陳釀期間黃酒酒精度變化規(guī)律的研究結(jié)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(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)。此外，乙醇還能氧化為醛，醛再氧化成酸，進(jìn)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?yàn)殛愥勂陂g果酒中的酸與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，且橡木片還可促進(jìn)此反應(yīng)[18]。

表1 陳釀方式對(duì)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(duì)桂圓果酒揮發(fā)性物質(zhì)的影響

陳釀方式對(duì)桂圓果酒中揮發(fā)性物質(zhì)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(fā)性物質(zhì)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(zhì)含量均較陳釀前有所增加，醇類物質(zhì)的含量均減少，且陳釀后揮發(fā)性物質(zhì)種類也有所減少。陳釀前桂圓果酒中的揮發(fā)性物質(zhì)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(fā)性物質(zhì)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(zhì)發(fā)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(zhì)相對(duì)含量最高。究其原因是由于橡木片既可使其中的橡木內(nèi)酯溶出，還能促進(jìn)桂圓果酒中的酯化反應(yīng)[19]，從而增加酯類的含量。綜上所述，加橡木片陳釀可促進(jìn)桂圓果酒中酯類物質(zhì)的形成，是桂圓果酒適宜的陳釀方式。

表2 陳釀方式對(duì)桂圓果酒揮發(fā)性物質(zhì)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(xù)表

2.2 陳釀時(shí)間的確定

2.2.1 陳釀時(shí)間對(duì)桂圓果酒酒精度及總酸和總酯含量的影響

陳釀時(shí)間對(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)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(yīng)是果酒陳釀過(guò)程中發(fā)生的最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，能促使酒體香味物質(zhì)的形成。陳釀60 d時(shí)，桂圓果酒中的總酯含量達(dá)到最高（0.36 g/L），這是由于陳釀過(guò)程中酯化反應(yīng)作用的結(jié)果。之后隨著陳釀時(shí)間延長(zhǎng)，桂圓果酒中酯類物質(zhì)含量略有下降，這可能是因?yàn)槠渲胁糠瞩ヮ愇镔|(zhì)發(fā)生了分解[20]。酒精度降低是因?yàn)殛愥勂陂g桂圓果酒中的醇類物質(zhì)發(fā)生了一系列反應(yīng)，如醇與醛之間的縮合反應(yīng)、醇轉(zhuǎn)化為醛的氧化反應(yīng)以及醇與酸之間的酯化反應(yīng)等[2]。果酒的總酸含量在陳釀60 d時(shí)達(dá)到最低（6.09 g/L），這是由于陳釀期間酸類和醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，也可能與有機(jī)酸的揮發(fā)有關(guān)[21]。陳釀60 d后桂圓果酒總酸含量的增加可能是因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)時(shí)間的陳釀會(huì)造成果酒中部分酯類物質(zhì)分解為醇和酸，或者其中的醇和/或醛發(fā)生了氧化反應(yīng)。

表3 陳釀時(shí)間對(duì)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(shí)間對(duì)桂圓果酒揮發(fā)性物質(zhì)的影響

陳釀時(shí)間對(duì)添加橡木片陳釀的桂圓果酒揮發(fā)性物質(zhì)的影響見表4。由表4可以看出，桂圓果酒中主要揮發(fā)性物質(zhì)是酯類和醇類，此外還有酸類、醛酮類、烯萜類和其他物質(zhì)。果酒中的揮發(fā)性物質(zhì)種類隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增多，陳釀前桂圓果酒中含有38種揮發(fā)性物質(zhì)，添加橡木片后陳釀30 d、45 d、60 d、75 d、90 d時(shí)分別檢測(cè)出38種、37種、40種、41種和42種揮發(fā)性物質(zhì)。陳釀前后桂圓果酒中含量較高的揮發(fā)性酯類物質(zhì)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(shí)出現(xiàn)。隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)，桂圓果酒中揮發(fā)性酯類物質(zhì)的含量先增加后減少，當(dāng)陳釀時(shí)間為60 d時(shí)，果酒中揮發(fā)性酯類物質(zhì)的含量最高。揮發(fā)性酯類含量增加是因?yàn)榇碱惡王ヮ惏l(fā)生酯化反應(yīng)，含量減少是因?yàn)轷ヮ惏l(fā)生了分解[5，22]。陳釀75 d和90 d時(shí)，果酒中的揮發(fā)性物質(zhì)種類增多，但增加的主要是一些對(duì)果酒香氣無(wú)貢獻(xiàn)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(zhì)含量明顯下降，說(shuō)明陳釀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不利于果酒中酯類物質(zhì)的積累。桂圓果酒中揮發(fā)性醇類和酸類物質(zhì)的含量均隨陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)均呈先減少后增加的趨勢(shì)，在陳釀60 d時(shí)含量達(dá)到最低，分別為182.12 μg/L和11.99 μg/L。揮發(fā)性醇類物質(zhì)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(guò)程中，這4種揮發(fā)性醇類物質(zhì)的含量呈波動(dòng)性變化，在陳釀前60 d內(nèi)呈減少趨勢(shì)，之后增加。桂圓果酒中揮發(fā)性醇類含量的變化是由于在陳釀期間醇類物質(zhì)發(fā)生了氧化、酯化、揮發(fā)等所致[24-25]；揮發(fā)性酸類含量的減少可能是在陳釀過(guò)程中酸類物質(zhì)發(fā)生了酯化反應(yīng)或揮發(fā)。然而，當(dāng)陳釀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，果酒中醇和醛類物質(zhì)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)[26]，從而增加其酸類物質(zhì)含量。

表4 陳釀期間加橡木片桂圓果酒中揮發(fā)性物質(zhì)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(xù)表

2.2.3 陳釀對(duì)桂圓果酒中高級(jí)醇含量的影響

陳釀時(shí)間對(duì)桂圓果酒高級(jí)醇含量的影響見圖1。由圖1可以看出，隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)，桂圓果酒的高級(jí)醇含量先減少后增加，陳釀60 d時(shí)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(guò)程中高級(jí)醇發(fā)生了氧化反應(yīng)生成醛或酸，或是其與酸類物質(zhì)發(fā)生了酯化反應(yīng)。陳釀60 d后桂圓果酒中高級(jí)醇含量增加可能與部分酯類物質(zhì)分解成醇類和酸類有關(guān)。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(fā)性酯類物質(zhì)的含量，降低揮發(fā)性酸類物質(zhì)和高級(jí)醇的含量，突出了芳香物質(zhì)，減少了果酒中的不良風(fēng)味物質(zhì)，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(shí)間為60 d。

圖1 陳釀時(shí)間對(duì)桂圓果酒高級(jí)醇含量的影響Fig.1 Effect of ageing time on higher alcohol content of longan fruit wine

3 結(jié)論

陳釀方式和陳釀時(shí)間對(duì)桂圓果酒的品質(zhì)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(wú)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(fā)性酯類物質(zhì)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(fā)性高級(jí)醇類含量最低。加橡木片有利于促進(jìn)果酒中酯類的生成，減少高級(jí)醇物質(zhì)的含量，更有利于其典型風(fēng)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(shí)桂圓果酒中總酯和揮發(fā)性酯類的含量最高，總酸、揮發(fā)性醇類和高級(jí)醇含量最低。