馬慧敏,羅宇鑫,金 靈,向延菊,2
(1.塔里木大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,新疆阿拉爾 843300;2.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆阿拉爾 843300)
近年來,隨著果酒行業(yè)的不斷發(fā)展,果酒釀造技術(shù)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(xiàn),不但滿足了酒類消費(fèi)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(fēng)味獨(dú)特且種類豐富,為不同喜好、不同需求的消費(fèi)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(fēng)味成分的研究和分析也越來越受到關(guān)注。
果酒是以水果為原料,經(jīng)壓榨、發(fā)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(yǎng)和風(fēng)味,而且產(chǎn)生了諸多有益物質(zhì)[2]。果酒原料或其釀制方法不同,其品質(zhì)、風(fēng)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(fā)性基質(zhì)成分和揮發(fā)性芳香成分兩類。非揮發(fā)性基質(zhì)成分的主要作用是賦予果酒重要的營養(yǎng)價(jià)值,而揮發(fā)性芳香成分則是果酒風(fēng)味特征和典型性形成的決定性因素,也是構(gòu)成果酒質(zhì)量的主要因素之一,對果酒的風(fēng)味及品質(zhì)都有重要的影響[6]。果酒獨(dú)特的風(fēng)味是由各種成分不斷累積、共同作用的結(jié)果。
非揮發(fā)性基質(zhì)成分有多糖、多酚類物質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)等,通過對揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響進(jìn)而影響果酒風(fēng)味[7]。Mitropoulou A 等人[8]研究了非揮發(fā)性基質(zhì)物質(zhì)(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(fā)性變化的影響,發(fā)現(xiàn)在低濃度下添加單寧后,酯的揮發(fā)性通常會(huì)增加,在低濃度下添加阿拉伯半乳聚糖和果膠都會(huì)增加所研究的香氣化合物的揮發(fā)性。
Rodríguez-Bencomo J J 等人[9]研究了非揮發(fā)性葡萄酒基質(zhì)對5 種類型葡萄酒典型香氣化合物揮發(fā)性的影響發(fā)現(xiàn),氨基酸的加入可以誘導(dǎo)葡萄酒中的鹽析效應(yīng)。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(fā)現(xiàn)乙酸異戊酯的揮發(fā)性既不受整個(gè)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(fā)性顯著降低(高達(dá)80%)。
由此可見,非揮發(fā)性基質(zhì)種類、含量不同,對揮發(fā)性香氣成分的影響程度也不同,因此可通過調(diào)節(jié)某些多糖、多酚類物質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)等非揮發(fā)性基質(zhì)的種類及含量來對果酒的特征風(fēng)味進(jìn)行調(diào)節(jié),或者增加果酒香氣的多樣性。
揮發(fā)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(huán)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(fā)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(shù)酯類具有水果香氣[24],苯乙醇具有玫瑰香味[25],糠醛則會(huì)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(fēng)味產(chǎn)生了積極的影響。大量研究表明,醇類、酯類物質(zhì)是果酒呈現(xiàn)酒香味的主要成分。李明瑕等人[27]通過SPME-GC-MS 分析發(fā)現(xiàn),黃桃果酒的主要風(fēng)味化合物大多為醇類物質(zhì)和酯類物質(zhì);原潞等人[28]對青棗果酒香氣成分進(jìn)行分析,同樣發(fā)現(xiàn)醇類物質(zhì)及酯類物質(zhì)含量最高。
果酒中的香氣物質(zhì)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(chǎn)物(鍵合態(tài)和非鍵合態(tài)化合物) 是形成葡萄酒特征性風(fēng)味的化合物之一。Dellacassa E 等人[30]分析了菠蘿酒中的芳香物質(zhì),發(fā)現(xiàn)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(fā)酵過程中產(chǎn)生。鐘瑞敏等人[31]對楊梅果汁、果酒中的香氣成分進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)楊梅果酒新增了揮發(fā)性的醇類、酯類等芳香物質(zhì),包括許多乙酸異戊酯、乳酸乙酯等釀酒酵母代謝產(chǎn)生的生化酯類。孫佳勰等人[32]研究表明,桑葚果酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生了酯類、醇類等多種呈香物質(zhì),這些物質(zhì)構(gòu)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(xué)反應(yīng)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(chuàng)木酚等物質(zhì)轉(zhuǎn)移至酒體,經(jīng)氧化、縮合、水解等一系列反應(yīng)生成黃烷-鞣花單寧、乙基衍生物等物質(zhì),這些物質(zhì)共同作用,為葡萄酒增添特殊的橡木香氣[33]。
果酒風(fēng)味的產(chǎn)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(jié)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(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)、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(fēng)味。李曉英[34]對臍橙果汁和臍橙果酒的香氣成分分析發(fā)現(xiàn),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(lán)莓酒發(fā)酵前后揮發(fā)性成分的變化,發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓果酒中仍存在2 -乙基- 1 -己醇、3 -甲基- 1 -丁醇等藍(lán)莓果實(shí)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(zhì)大多類似,但不同品種原料之間所含風(fēng)味物質(zhì)略有差異,由其釀制而成的果酒其風(fēng)味也存在差異。劉志剛等人[36]研究發(fā)現(xiàn),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(gè)品種的柑橘為原料釀成的柑橘果酒香氣成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),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(zhì)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(zhì)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(zhì)39 種,相對含量超過0.1 mg/L 的成分有16 種,證實(shí)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(zhì),德國、意大利等國的果酒企業(yè)已經(jīng)開始對原料品種進(jìn)行定向培養(yǎng),而我國果酒行業(yè)整體仍處于萌芽期,除釀造工藝較為成熟的葡萄、蘋果實(shí)現(xiàn)了釀酒原料專業(yè)化之外,其他種類大多以當(dāng)?shù)靥厣麨樵希瑢I(yè)原料的選擇與研究尚待開發(fā)[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(chǎn)酒精能力,但產(chǎn)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(chǎn)香能力。酵母菌株不同其所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)不同,因而產(chǎn)品風(fēng)味也有較大差異。Pollard A 等人[40]對人工酵母(Geisenheim Nr. 49)及自然發(fā)酵產(chǎn)生的天然酵母(Apiculauts yeast) 進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)不同酵母高級醇的生成量各不相同,且人工酵母產(chǎn)生的香氣較為純凈淡雅,天然酵母產(chǎn)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(fēng)味進(jìn)行對比也證實(shí)了這點(diǎn)。
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(fā)現(xiàn),菌株和接種水平對蘋果酒的風(fēng)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(yè)果酒酵母對柑橘果酒香氣成分的影響進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)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(fēng)味的影響,發(fā)現(xiàn)不同酵母發(fā)酵的產(chǎn)品具有某些特殊的香氣物質(zhì),導(dǎo)致最終產(chǎn)品香氣各不相同。
釀造過程中,溫度、濕度及釀造時(shí)間等環(huán)境條件不同,果酒的品質(zhì)及風(fēng)味成分也不同。杜芬妮等人[45]研究發(fā)現(xiàn),外在環(huán)境(如時(shí)間、溫度) 的改變會(huì)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(shí)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(fā)現(xiàn),軟兒梨果酒隨發(fā)酵時(shí)間的延長,風(fēng)味物質(zhì)總含量先上升后下降;軟兒梨原汁中含有的一些關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)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(fēng)味的關(guān)鍵性貢獻(xiàn)物質(zhì);不同時(shí)期果酒中香氣貢獻(xiàn)物質(zhì)的種類及含量不同,如發(fā)酵初期最主要的香氣貢獻(xiàn)物質(zhì)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(fā)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(xiàn)較大。這些香氣化合物共同作用,在不同發(fā)酵階段賦予了軟兒梨果酒不同的風(fēng)味品質(zhì)。
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,消費(fèi)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(yǎng)。滿足消費(fèi)者各方面要求的果酒逐漸走進(jìn)大眾視野,果酒釀造業(yè)也乘著這一股東風(fēng),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(dú)特的香味成分,因此果酒的香味各不相同,給消費(fèi)者帶來更多選擇的同時(shí),也為研究人員帶來了龐大的研究任務(wù)。通過對果酒風(fēng)味的產(chǎn)生及影響因素等的闡述,為果酒的進(jìn)一步研究提供了理論基礎(chǔ)。但果酒種類繁多、體系龐大,相關(guān)各項(xiàng)工作細(xì)致繁雜,更多數(shù)據(jù)有待今后進(jìn)一步研究。