康三江，展宗冰，曾朝珍，張霽紅，張海燕，張 芳，袁 晶

（1.甘肅省農業(yè)科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅蘭州730070；2.甘肅省農業(yè)科學院，甘肅蘭州730070）

蘋果白蘭地是以蘋果為原料，經破碎榨汁、乙醇發(fā)酵、蒸餾、陳釀而成的蒸餾酒，具有獨特優(yōu)雅的香氣[1]。蘋果白蘭地釀造過程是一個復雜的生物發(fā)酵過程，中間產物多，產品成分及品質受原料品種、菌種、發(fā)酵工藝等因素影響較大，其中，蒸餾是白蘭地釀造的關鍵階段，對生產高品質的白蘭地起著承上啟下的作用[2-3]。如果蒸餾工藝不合理，就不能得到高質量的蘋果白蘭地[4]。基于此，本研究對蘋果白蘭地蒸餾過程控制及主要香氣物質的變化規(guī)律進行分析研究，從而為蘋果白蘭地蒸餾工藝及品質改善提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

菌種：釀酒酵母1023和1620，由中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)提供。

培養(yǎng)基：種子培養(yǎng)基為麥芽汁培養(yǎng)基；發(fā)酵培養(yǎng)基為富士蘋果汁。

試劑：二氯甲烷（色譜純），阿拉丁公司；3-辛醇、甲醇、乙酸正戊酯，均為色譜純，美國Sigma公司。

儀器設備：LRH-70型恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學儀器有限公司；TD50002型電子天平，余姚市金諾天平儀器有限公司；YXQ-LS-75G型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；Breville-BJE500F型榨汁機，澳大利亞鉑富公司。

數(shù)據(jù)處理：本研究通過DPS 7.05及Excel 2003進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

1.2 試驗方法

1.2.1 蘋果白蘭地蒸餾過程控制及技術參數(shù)研究

將發(fā)酵好的的蘋果發(fā)酵原酒（酒精度7%vol）裝入蒸餾瓶中，對蘋果白蘭地一次蒸餾、二次蒸餾及酒頭、酒尾截取量等進行研究，獲得蘋果白蘭地蒸餾工藝技術參數(shù)。

1.2.2 蘋果白蘭地蒸餾過程中不同餾分揮發(fā)性香氣成分分析

將發(fā)酵好的蘋果原酒經蒸餾壺蒸餾并分段截取餾分，即頭餾分、中間餾分（每10 L截取餾分）、次餾分、次尾餾分、尾餾分各收集一段樣品，共收集得到約5段蒸餾樣品，分別編號，重復3次，相同段次樣品合并后密封留存，對蘋果白蘭地不同餾分揮發(fā)性成分進行分析。

1.2.3 分析方法

1.2.3.1 甲醇及雜醇油的測定

參照GB/T 5009.48—2003[5]蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標準的分析方法進行測定。

1.2.3.2 蘋果白蘭地香氣成分分析

參照曾朝珍[6]等對蘋果白蘭地揮發(fā)性香氣成分的分析方法對本研究樣品進行分析。

2 結果與分析

2.1 蘋果白蘭地蒸餾過程控制及技術參數(shù)研究

2.1.1 蘋果白蘭地一次蒸餾液體積的確定

將2000 mL的蘋果發(fā)酵原酒（酒精度7%vol）裝入蒸餾瓶中，快火蒸餾。每100 mL取樣1次測其酒精度并繪制一次蒸餾過程中酒精度隨餾出液體積的變化圖，結果見圖1。

圖1 一次蒸餾過程中酒精度隨蒸餾體積的變化

由圖1可知，隨著餾出液體積的增多，酒精度逐步下降。當其增加到600 mL時酒精度減少到6%vol左右，直至餾出液體積至700 mL時，酒精度基本降低至2.5%vol左右，此時停止第一次蒸餾，一次蒸餾液的平均酒度在24%vol左右。因此，生產中對于約7%vol的原酒，從蒸餾出酒就開始收集酒身直至酒精度降至2.5%vol左右時停止收集。一次蒸餾粗餾蘋果白蘭地的酒精度應在23%vol～25%vol，蒸餾液體積約為原液的35%。

2.1.2 蘋果白蘭地二次蒸餾液體積的確定

將700 mL一次蒸餾粗餾蘋果白蘭地（酒精度約24%vol）裝入蒸餾瓶中，文火蒸餾。每50 mL取樣1次測其酒精度并繪制二次蒸餾過程中酒精度隨餾出液體積的變化圖，結果見圖2。

圖2 二次蒸餾過程中酒精度隨蒸餾體積的變化

由圖2可知，與一次蒸餾一樣，隨著蒸餾體積的增加，餾出液的酒精度逐漸減小。酒精度從初始的72%vol開始直至降為2%vol左右。將酒精度大于70%vol的作為酒頭，從70%vol開始收集酒身，為保證白蘭地原酒的酒精度能夠達60%vol左右，到酒精度降至50%vol時停止收集酒身。此時所得白蘭地的酒精度可達61%vol，數(shù)量約占一次蒸餾液的21%。從小于50%vol的餾出液開始收集尾酒，直至酒精度降至2%vol左右時停止，數(shù)量約為一次蒸餾液的36%。因此，生產中對于約24%vol的一次蒸餾液在精餾時，一般截取酒精度大于70%vol的作為酒頭，然后收集酒身，當酒精度降至50%vol時開始收集尾酒直至酒精度降至2%vol左右時停止收集,并將收集的酒頭酒尾加入新酒中繼續(xù)蒸餾。二次蒸餾液的酒精度應在60%vol左右，二次蒸餾液的體積約為一次蒸餾液的21%。

2.1.3 蘋果白蘭地酒頭、酒尾截取量的影響

甲醇是釀酒原料中的果膠物質被果膠酶分解后得到的產物，雜醇油是酒精發(fā)酵過程中產生的副產物，過高含量的甲醇和高級醇會引起中毒和劇烈頭痛。因此，在白蘭地的蒸餾過程中，掐頭去尾的量非常重要。圖3為蘋果白蘭地二次蒸餾過程中甲醇和雜醇油隨時間的變化曲線。

圖3 二次蒸餾過程中甲醇和雜醇油隨蒸餾體積的變化

由圖3可知，甲醇和雜醇油都隨蒸餾體積的增加呈逐漸降低的趨勢。表現(xiàn)在蘋果白蘭地蒸餾過程中甲醇和雜醇油酒頭含量大于酒身和酒尾。甲醇的沸點低于乙醇，因此甲醇聚集在酒頭處且隨時間延長甲醇含量越來越低。雜醇油在蒸餾時是一個由“水、乙醇、雜醇油”組成的混合體系，在該體系中盡管雜醇油沸點比乙醇高，可是因為雜醇油各組分的空間結構比乙醇復雜，妨礙其與水分子的氫鍵締合，致使它們與水分子的締合強度小于乙醇，比乙醇更容易餾出。在蒸餾初始，發(fā)酵液中水分含量大于乙醇含量，雜醇油因阻力小而在酒頭大部分餾出，之后隨著發(fā)酵液中雜醇油含量的減少以及發(fā)酵液液面氣相中乙醇濃度的升高及水分的減少，雜醇油揮發(fā)性相對減弱，致使雜醇油各組分含量均逐漸降低。故在蒸餾過程中雜醇油在酒頭含量稍高，之后有所降低，最后趨于穩(wěn)定[7]。

根據(jù)二次蒸餾過程中甲醇和雜醇油隨蒸餾液體積變化的趨勢，按擬定的4種方案截取頭尾。測其酒精度、甲醇和雜醇油含量并進行感官品評。從表1可知，雖然未截取酒頭酒液比截取不同比例酒頭酒尾后酒液酒香濃，但甲醇及雜醇油的含量相對較高，說明蘋果白蘭地蒸餾過程中甲醇及雜醇油的含量主要集中在酒頭中；而不同比例酒頭酒尾截取后酒液理化指標結果表明，按1%掐頭和20%去尾后的酒液中甲醇及雜醇油含量相對最低，同時經此處理后的酒液體積相比最多，為303 mL，酒精度為54%vol，且所得蘋果白蘭地酒體透明，酒香較濃，酒液理化指標符合相關國家標準。

2.2 蘋果白蘭地蒸餾過程中不同餾分揮發(fā)性香氣成分分析

2.2.1 蘋果白蘭地不同餾分香氣物質鑒定

采用液液萃取和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對蘋果白蘭地不同餾分的揮發(fā)性物質及其含量進行分析，結果見表2。由表2可知，蘋果白蘭地不同餾分中共檢測出20種香氣物質，其中包括10種酯類、6種醇類、1種酸類以及3種其他化合物。

表1 截取不同比例酒頭酒尾后酒液的理化指標及感官結果

表2 蘋果白蘭地不同餾分的揮發(fā)性物質種類及含量 (mg/L)

2.2.2 蘋果白蘭地蒸餾過程中主要香氣成分含量的變化

2.2.2.1 酯類物質變化

蘋果白蘭地蒸餾過程中不同餾分酯類物質總量變化結果見圖4。酯類是蘋果白蘭地主要的揮發(fā)性成分，也是蘋果白蘭地香氣的主要成分。由圖4可知，在蘋果白蘭地的不同餾分中鑒定出10種酯類，分別是乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、3-羥基丙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸乙酯、乳酸乙酯、棕櫚酸乙酯，隨著蒸餾的進行，酯類物質的種類及含量都在減少?？梢?，蒸餾過程中蘋果白蘭地酯類的含量總體呈下降趨勢。

圖4 蘋果白蘭地蒸餾過程中酯類總量的變化

2.2.2.2 醇類物質變化

蘋果白蘭地蒸餾過程中不同餾分醇類物質總量及主要高級醇變化結果見圖5、圖6。

圖5 蘋果白蘭地蒸餾過程中醇類總量的變化

圖6 蘋果白蘭地蒸餾過程中主要高級醇的變化

高級醇也是蘋果白蘭地中的重要香氣物質，在蘋果白蘭地的不同餾分中鑒定出6種醇類，分別是異丁醇、正丁醇、異戊醇、正己醇、2,3-丁二醇及苯乙醇，其中，異丁醇、正丁醇、異戊醇是含量較高的醇類物質且在每個蒸餾階段都出現(xiàn)，隨著蒸餾的進行，其含量都在逐漸降低。與之相反，苯乙醇在蒸餾過程前段中未檢出，而后期檢出且在酒尾處含量最高。

2.2.2.3 酸類物質變化

蘋果白蘭地蒸餾過程中不同餾分酸類物質總量變化結果見圖7。由圖7可知，本研究中酸類物質只檢測出了乙酸，且在每個蒸餾階段都出現(xiàn)并隨著蒸餾的進行其含量呈現(xiàn)增加的趨勢。

3 結論

3.1 在蘋果白蘭地蒸餾過程中，甲醇及雜醇油主要聚集在酒頭，掐去占總蒸餾體積1%～2%的酒頭后雜醇油含量隨之下降。同時研究提出了兩次蒸餾方法。一次蒸餾溫度約90℃，不掐頭去尾，餾出液酒精度為23%vol～25%vol，體積約為原液的35%；二次蒸餾溫度約85℃，截取1%的酒頭和25%的酒尾。

圖7 蘋果白蘭地蒸餾過程中乙酸的變化

3.2 蘋果白蘭地不同餾分中共檢測出20種香氣物質，其中包括10種酯類、6種醇類、1種酸類以及3種其他化合物，蒸餾過程中蘋果白蘭地酯類的變化趨勢總體呈下降趨勢，醇類物質中異丁醇、正丁醇、異戊醇是含量較高的醇類物質且在每個蒸餾階段都出現(xiàn)，隨著蒸餾的進行，其含量都在逐漸降低。與之相反，苯乙醇在蒸餾過程中前段未檢出，而后期檢出且在酒尾處含量最高；酸類物質只檢測出了乙酸，且在每個蒸餾階段都出現(xiàn)并隨著蒸餾的進行其含量呈現(xiàn)增加的趨勢。

[1]曾朝珍,張永茂,康三江,等.水果白蘭地香氣成分研究進展[J].中國釀造,2015,34(7)：1-4.

[2] 蔡婷,張廣峰,盧倩文,等.基于HS-SPME/GC-MS對蘋果白蘭地不同餾分中香氣物質的分析[J].食品工業(yè)科技,2016,37(22)：62-67.

[3]夏亞男,王頡.紅棗白蘭地蒸餾過程不同餾分中風味物質的變化規(guī)律[J].食品科技,2014,39(10)：116-120.

[4]宋普,鄭向平,張葆春,等.白蘭地蒸餾過程中主要揮發(fā)性芳香族化合物的變化規(guī)律研究[J].釀酒科技,2013(2)：42-45.

[5]中華人民共和國衛(wèi)生部.蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標準的分析方法：GB/T 5009.48—2003[S].北京：中國標準出版社,2004.

[6]曾朝珍,康三江,張永茂,等.氯化銨及生物素對蘋果白蘭地揮發(fā)性香氣成分的影響[J].中國釀造,2015,34(6)：72-76.

[7]王娟,劉興平,王明,等.食品安全有害成分蒸餾機理及控制措施研究進展[J].釀酒科技,2014(12)：77-80.