馬慧敏,羅宇鑫,金 靈,向延菊,2
(1.塔里木大學食品科學與工程學院,新疆阿拉爾 843300;2.南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室,新疆阿拉爾 843300)
近年來,隨著果酒行業的不斷發展,果酒釀造技術日趨成熟。除常見的葡萄酒外,櫻桃酒、李子酒、獼猴桃酒等各類果酒制品也紛紛涌現,不但滿足了酒類消費者對低度酒、果酒這種健康飲品的需求,而且不同原料釀制而成的果酒,其酒香、果香融為一體,風味獨特且種類豐富,為不同喜好、不同需求的消費者提供了更多、更好的選擇。隨著果酒種類的多樣化,對果酒風味成分的研究和分析也越來越受到關注。
果酒是以水果為原料,經壓榨、發酵、陳釀等一系列工藝制作而成的低酒精度(7%~18% Vol) 飲品[1]。與其他酒類相比,果酒在釀制過程中不僅充分保留了原料的營養和風味,而且產生了諸多有益物質[2]。果酒原料或其釀制方法不同,其品質、風味也各不相同。目前的果酒市場以漿果類為原料釀制而成的果酒占比最多[3],其中尤以葡萄酒占比最高,其次是以蘋果、山楂等仁果,以梅、李、杏等核果為原料釀制的果酒[4-5]。
果酒的成分包括非揮發性基質成分和揮發性芳香成分兩類。非揮發性基質成分的主要作用是賦予果酒重要的營養價值,而揮發性芳香成分則是果酒風味特征和典型性形成的決定性因素,也是構成果酒質量的主要因素之一,對果酒的風味及品質都有重要的影響[6]。果酒獨特的風味是由各種成分不斷累積、共同作用的結果。
非揮發性基質成分有多糖、多酚類物質、氨基酸、蛋白質等,通過對揮發性風味成分的影響進而影響果酒風味[7]。Mitropoulou A 等人[8]研究了非揮發性基質物質(從葡萄皮、葡萄籽中提取出的單寧提取物、果膠及阿拉伯半乳聚糖等) 對乙醇-水酒石酸模型葡萄酒香氣化合物揮發性變化的影響,發現在低濃度下添加單寧后,酯的揮發性通常會增加,在低濃度下添加阿拉伯半乳聚糖和果膠都會增加所研究的香氣化合物的揮發性。
Rodríguez-Bencomo J J 等人[9]研究了非揮發性葡萄酒基質對5 種類型葡萄酒典型香氣化合物揮發性的影響發現,氨基酸的加入可以誘導葡萄酒中的鹽析效應。Chalier P 等人[10]研究了4 種葡萄酒香氣化合物(乙酸異戊酯、己醇、己酸乙酯、b- 紫羅蘭酮)與葡萄酒中甘露醇蛋白提取物的相互作用,發現乙酸異戊酯的揮發性既不受整個提取物的影響,也不受甘露蛋白組分的影響,但其他芳香化合物的揮發性顯著降低(高達80%)。
由此可見,非揮發性基質種類、含量不同,對揮發性香氣成分的影響程度也不同,因此可通過調節某些多糖、多酚類物質、氨基酸、蛋白質等非揮發性基質的種類及含量來對果酒的特征風味進行調節,或者增加果酒香氣的多樣性。
揮發性芳香成分主要包括醇類、烴類、酸類、酯類、酚類、烯萜類、醛酮類,以及含硫化合物和雜環類化合物等。
果酒中主要芳香成分見表1。

表1 果酒中主要芳香成分
不同果酒的揮發性香氣成分的種類及其含量不同,其特征香氣也差異很大。大多數酯類具有水果香氣[24],苯乙醇具有玫瑰香味[25],糠醛則會賦予果酒一種奇特的谷物、咖啡香氣[26],這些成分的存在,對果酒的風味產生了積極的影響。大量研究表明,醇類、酯類物質是果酒呈現酒香味的主要成分。李明瑕等人[27]通過SPME-GC-MS 分析發現,黃桃果酒的主要風味化合物大多為醇類物質和酯類物質;原潞等人[28]對青棗果酒香氣成分進行分析,同樣發現醇類物質及酯類物質含量最高。
果酒中的香氣物質有些是水果原料本身含有的。Song C 等人[29]研究表明,葡萄原料中的次生代謝產物(鍵合態和非鍵合態化合物) 是形成葡萄酒特征性風味的化合物之一。Dellacassa E 等人[30]分析了菠蘿酒中的芳香物質,發現用成熟菠蘿釀制而成的菠蘿酒保留了菠蘿本身含有的己酸乙酯、乙酸異戊酯等主要香氣成分。
有一些則是在發酵過程中產生。鐘瑞敏等人[31]對楊梅果汁、果酒中的香氣成分進行比較分析,發現楊梅果酒新增了揮發性的醇類、酯類等芳香物質,包括許多乙酸異戊酯、乳酸乙酯等釀酒酵母代謝產生的生化酯類。孫佳勰等人[32]研究表明,桑葚果酒發酵過程中產生了酯類、醇類等多種呈香物質,這些物質構成了桑葚果酒的主體香氣。
還有一些是在貯藏陳釀過程中各種生物化學反應而生成,如葡萄酒在貯藏過程中,橡木桶本身的香氣成分鞣花單寧、丁香酚、愈創木酚等物質轉移至酒體,經氧化、縮合、水解等一系列反應生成黃烷-鞣花單寧、乙基衍生物等物質,這些物質共同作用,為葡萄酒增添特殊的橡木香氣[33]。
果酒風味的產生是果酒原料、釀造酵母、釀造工藝、釀造條件及釀造過程中各種成分相互影響、共同作用的結果。
3.1.1 原料種類
釀造果酒的原料即各種水果本身就含有其獨特的風味物質、香氣、色澤等,由此釀制而成的果酒在很大程度上也保留了這些原料的風味。李曉英[34]對臍橙果汁和臍橙果酒的香氣成分分析發現,臍橙果酒保留了臍橙果汁原有的3 -乙氧基- 1 -丙醇等呈味成分。曹雪丹等人[35]分析了藍莓酒發酵前后揮發性成分的變化,發現藍莓果酒中仍存在2 -乙基- 1 -己醇、3 -甲基- 1 -丁醇等藍莓果實中原有的香氣成分。
3.1.2 原料品種
相同種類原料釀制的果酒呈味物質大多類似,但不同品種原料之間所含風味物質略有差異,由其釀制而成的果酒其風味也存在差異。劉志剛等人[36]研究發現,由不同品種獼猴桃釀制而成的果酒其主要香氣成分的種類、含量存在明顯差異。劉琨毅等人[37]對臍橙、錦橙、椪柑和蜜柑4 個品種的柑橘為原料釀成的柑橘果酒香氣成分進行分析發現,4 種果酒中乙酸乙酯、乙酸異戊酯等20 種主體香味成分的種類差異不大,但各類物質的含量各不相同;在臍橙、錦橙、蜜柑3 種果酒中各分離鑒定出香氣物質41 種,其中含量超過0.1 mg/L 的成分分別有18 種,24 種,20 種;在椪柑果酒中共分離鑒定出香味物質39 種,相對含量超過0.1 mg/L 的成分有16 種,證實了不同品種柑橘對柑橘果酒香氣成分含量有很大的影響。
為保證果酒品質,德國、意大利等國的果酒企業已經開始對原料品種進行定向培養,而我國果酒行業整體仍處于萌芽期,除釀造工藝較為成熟的葡萄、蘋果實現了釀酒原料專業化之外,其他種類大多以當地特色水果為原料,專業原料的選擇與研究尚待開發[38]。
釀造果酒的酵母主要有釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 和非釀酒酵母(non-Saccharomyces cerevisiae) 2 種[39]。其中,釀酒酵母主要以葡萄酒酵母為主,擁有良好的產酒精能力,但產香能力較弱;以孢漢遜酵母屬(Hanseniaspora)、梅奇酵母(Metschnikowia)、假絲酵母屬(Candida) 等酵母為主的非釀酒酵母則有良好的產香能力。酵母菌株不同其所產生的揮發性物質不同,因而產品風味也有較大差異。Pollard A 等人[40]對人工酵母(Geisenheim Nr. 49)及自然發酵產生的天然酵母(Apiculauts yeast) 進行對比分析,發現不同酵母高級醇的生成量各不相同,且人工酵母產生的香氣較為純凈淡雅,天然酵母產生香氣則更為濃烈醇厚。Wucherpefennig K 等人[41]通過對野生酵母和人工酵母釀造而成的蘋果酒風味進行對比也證實了這點。
酵母菌株對果酒的香氣成分有著重要的影響。Tangüler Hasan 等人[42]研究發現,菌株和接種水平對蘋果酒的風味化合物有顯著影響。陳清嬋等人[43]通過對2 株天然野生菌株和3 株商業果酒酵母對柑橘果酒香氣成分的影響進行對比分析,發現不同菌種的生香效果不同,香氣成分也存在差異。屠夢婷等人[44]通過比較2 種酵母對楊梅果酒風味的影響,發現不同酵母發酵的產品具有某些特殊的香氣物質,導致最終產品香氣各不相同。
釀造過程中,溫度、濕度及釀造時間等環境條件不同,果酒的品質及風味成分也不同。杜芬妮等人[45]研究發現,外在環境(如時間、溫度) 的改變會對葡萄酒的香氣成分造成影響。劉永衡等人[46]研究表明,隨著陳釀時間的延長,李子酒呈香的主要成分醇類含量逐漸降低,而酯類成分如乙酸異戊酯含量則大幅提高。裴鵬正等人[47]研究發現,軟兒梨果酒隨發酵時間的延長,風味物質總含量先上升后下降;軟兒梨原汁中含有的一些關鍵風味物質如己酸乙酯、正辛醇、芳樟醇、大馬士酮、丁香酚等是軟兒梨果酒風味的關鍵性貢獻物質;不同時期果酒中香氣貢獻物質的種類及含量不同,如發酵初期最主要的香氣貢獻物質是具有水果香的丁酸乙酯、3 -羥基丁酸乙酯、2 - 甲基丁酸乙酯等,發酵后期則是乙酸乙酯、α -松油醇、檸檬烯和芳樟醇等對軟兒梨果酒香氣的貢獻較大。這些香氣化合物共同作用,在不同發酵階段賦予了軟兒梨果酒不同的風味品質。
隨著經濟的飛速發展,消費者對于食品的要求越來越多元化,要口感、要健康、要顏值還要營養。滿足消費者各方面要求的果酒逐漸走進大眾視野,果酒釀造業也乘著這一股東風,迎來了自己的春天。但是,不同原料的果酒(如蘋果酒、芒果酒、荔枝酒、葡萄酒等) 中都含有其獨特的香味成分,因此果酒的香味各不相同,給消費者帶來更多選擇的同時,也為研究人員帶來了龐大的研究任務。通過對果酒風味的產生及影響因素等的闡述,為果酒的進一步研究提供了理論基礎。但果酒種類繁多、體系龐大,相關各項工作細致繁雜,更多數據有待今后進一步研究。