不同果酒酵母发酵血橙果酒的发酵规律及香气成分的比较

罗佳丽，王孝荣，王雪莹，蒋和体

(西南大学食品科学学院，重庆400715)

血橙(Citrus sinensis)属于甜橙类，果肉呈紫红色或暗红色［1］，富含维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、花色苷和类黄酮等营养物质［2］，是柑橘中唯一含有花青素的品种，具有抗氧化［3-4］、抗癌和防止心血管疾病［5］等作用。果酒以水果为原料经酵母酿制而成，营养丰富，适量饮用有益身体健康，同时可以提高水果的附加值［6］。血橙果酒不仅保留了血橙所具有的营养物质，而且低酒度、低含糖量符合现代人健康、天然、绿色的观念，具有广阔开发前景。目前，国内外对血橙的栽培技术［7］、果实果汁的品质［8］、花色苷［9-10］和类黄酮［11］等研究的较多，而对血橙的深加工却研究较少。根据相关资料，尹礼国等［12］人主要研究了血橙果酒发酵工艺，而对于血橙果酒发酵规律变化的研究却少见报道。本文以血橙为原料，进行果酒发酵实验，通过不同果酒酵母对发酵过程中理化参数变化规律的研究、发酵后果酒香气成分的对比分析及发酵动力模型的建立，以期为血橙的深加工提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

血橙 购于重庆市北碚区永辉超市;果酒酵母1383 中科院微生物研究所;(SY)果酒干酵母 安琪酵母股份有限公司;果胶酶(2000U/g) 诺维信生物技术有限公司;其他试剂均为分析纯。

ZG140榨汁机 广州振兴实业有限公司;HWT-10C恒温水浴摇床 天津市恒澳科技发展有限公司; HH.BLL.600-S恒温培养箱 上海跃进医疗器械厂;酒精计;PHC-3S酸度计 成都市世纪方舟科技有限公司;FA2004A电子天平 上海精天电子仪器厂; UV-2450紫外可见分光光度计、QP2010气相色谱-质谱联用仪日本岛津公司;Supleco固相微萃取装置、100μm PDMS(聚二甲基硅氧烷)萃取头 美国Supelco公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

参照尹礼国［12］等的加工工艺，略作修改。取鲜榨血橙果汁适量，加入0.05%果胶酶，42℃下酶解2h。过滤后调糖度为21°Brix，添加100mg/L K2S2O5抑制杂菌。种子液经0.1MPa灭菌30m in后接入果酒酵母1383进行扩大培养［13］，按体积分数8%接种;果酒干酵母(0.13g/L果汁)于 10倍体积的温水(35～40℃)中，搅拌溶解后倒入发酵液中混合均匀。于25℃，发酵5d，每隔12h测定果酒酒度、还原糖、花色苷、总酸。倒桶，20～22℃陈酿1个月，澄清灭菌后测定果酒香气。

1.2.2 果酒理化指标测定 残糖、总酸、酒精度参照GB/T15038葡萄酒、果酒通用分析方法测定。

花色苷采用pH差示法测定［14］:取2m L的血橙果酒分别用pH1.0(0.2mol/L NaCl、0.2mol/L HCl)缓冲溶液、pH4.5(0.2mol/L NaAc、0.2 mol/L HAc)缓冲液稀释一定倍数，于510nm测定吸光值。结果表示为C(mg/L)=(ApH1.0-ApH4.5)×484.82×1000/24825 ×DF。其中484.82为矢车菊-3-葡糖糖苷的分子量，24825为矢车菊-3-葡糖糖苷的分子量的消光因子，DF为稀释倍数。

1.2.3 果酒香气成分分析

1.2.3.1 香气物质提取［15］取果酒6m L于20m L样品瓶中，加1.8g NaCl，40℃水浴平衡15min，插入经老化的萃取头(250℃老化40m in)，顶空萃取35mim后，将萃取头插入GC进样口，解析5m in。

1.2.3.2 GC-MS条件 色谱条件:色谱柱DB-5MS (30m×0.25mm，0.25um)，进样口温度250℃;升温程序:35℃保持4m in，以10℃/min升至110℃，保持6m in，以5℃升至150℃，保持2min，以7℃/m in升至230℃，保持4min;载气:高纯He，载气流量1.0m L/min;进样量1μL。电离方式EI;电子能量70eV;离子源温度230℃;质量扫描范围m/z 35～500。

5．试做填空。听力材料播放完后，学生要进行归纳总结，判断是否听懂并明白大概意思，在明白的基础上，作相关方面的练习，以修正学生的听力，提升他们对学习材料的理解。

1.2.3.3 香气成分分析 分析结果运用计算机谱库(NIST/W ILEY)进行初步检索及资料分析，再结合文献进行人工谱图解析。

1.2.4 果酒发酵动力模型建立 果酒在发酵过程中酒精的形成与酵母的生长有关，酒精的形成呈现S曲线，果酒发酵动力学方程可由 Origin8.0软件的Slogistic3模型拟合［16］。

2 结果与分析

2.1 两种酵母发酵过程中酒精度变化比较及动力学模型建立

发酵过程中酒精度的变化如图1所示，从图中可以看出，两种酵母发酵血橙果酒酒精生成曲线均是S型，与尹立国［12］等研究的酒精生成趋势相似。果酒干酵母与果酒酵母1383相比起酵时间短，前者在12～36h内酒精生成较快，而后者在发酵24～72h后酒精生成速度加快。

图1 发酵过程中血橙果酒酒精度的变化Fig.1 Changes of alcohol content of blood orange wines during fermentation process

图2 不同酵母发酵血橙果酒酒精含量拟合曲线Fig.2 Fitting curve of alcohol content of blood orange wines fermented with different species of yeast strains

果酒中残糖含量变化如图3所示，从图中可以看出在发酵前期果酒干酵母发酵果酒中残糖下降比果酒酵母1383迅速，与酒精生成趋势相符，糖一部分提供酵母生长所需的能力，一部分发酵生成酒精。实验结束果酒酵母1383发酵的果酒残糖含量降至4g/L，而果酒干酵母发酵的果酒残糖含量在8.7g/L，果酒干酵母酒精转化能力不及果酒酵母1383。

2.3 两种酵母发酵过程中酸度变化比较

图3 发酵过程血橙果酒残糖含量的变化Fig.3 Changes of residual sugar of blood orange wines during fermentation process

图4 发酵过程中血橙果酒总酸含量的变化Fig.4 Changes of total acid of blood orange wines during fermentation process

2.4 两种酵母发酵过程中花色苷的变化比较

血橙是柑橘类中唯一含有花色苷的品种，血橙中花色苷不稳定［1］。果酒中花色苷含量在发酵过程中的变化如图5所示，从图中可以看出两种酵母发酵的果酒花色苷在发酵的前12h中急剧下降，12～48h内缓慢下降，而后趋于平缓，含量维持在11mg/L左右，两种酵母发酵血橙果酒花色苷的损失均较大。

图5 发酵过程中血橙果酒花色苷的变化Fig.5 Changes of anthocyanins of blood orange wines during fermentation process

2.5 两种酵母发酵的果酒香气比较

2.5.1 两种酵母发酵的果酒香气成分 GC-MS分析 图6为葡萄酒活性干酵母、酿酒酵母1383酿造的血橙果酒香气的GC-MS总离子色谱图，各组分鉴定结果如表1所示。从表中可以看出，采用HSSPME技术在2种酒样中共检出47种香气成分，这些成分主要是醇类9种，酯类29种，醛类4种，烯类和烷类2种，酚类1种。

图6 不同酵母发酵的血橙果酒香气成分的GC-MS总离子色谱图Fig.6 Total ion chromatograms of blood orange wines fermented with different species of yeast strains

在酿酒酵母1383酿造的血橙果酒中，共检出39中香气成分，醇类占6.65%，酯类占83.23%，醛类占0.53%，烯类占6.98%，其他占2.62%。主要香气物质为癸酸乙酯、辛酸乙酯、反式-4-癸烯酸乙酯、乙酸异戊酯、月桂酸乙酯，相对含量分别为25.76%、18.18%、8.62%、7.54%、6.45%。

在葡萄酒活性干酵母酿造的血橙果酒中，共检出36中香气成分，醇类占13.49%，酯类占81.81%，醛类占1.28%，烯类占2.56%，其他占0.86%。主要香气物质为癸酸乙酯、辛酸乙酯、1-戊醇、月桂酸乙酯、肉桂酸乙酯，相对含量分别为24.97%、21.17%、10.13%、9.05%、6.46%。

2.5.2 两种酵母发酵的果酒中醇类组分比较 2种血橙果酒中共检出醇类物质9种，共有的4种，但含量差距较大。含量最多的醇类为1-戊醇，果酒酵母1383酿造的果酒中相对含量为4.18%，而葡萄酒活性干酵母中为10.13%，其次为苯乙醇相对含量分别为1.08%、2.13%，然后为芳樟醇相对含量分别为0.35%、0.51%，在酿酒酵母1383酿造的果酒还检出橙花叔醇、(E)-香芹醇、香叶基芳樟醇等香气物质。苯乙醇具有新鲜面包香和清甜的玫瑰花香;芳樟醇具有铃兰、紫丁香和玫瑰花的香气，并具有木香果香气息;橙花叔醇呈现玫瑰和苹果的香气。这些物质含量虽不高，但感官阈值低，对血橙果酒的香气组成

起着不可忽视的作用。

表1 不同酵母发酵的血橙果酒主要香气成分Table1 Aromatic composition of blood orange wines fermented with different species of yeast strains

2.5.3 两种酵母发酵的果酒中酯类组分比较 酯类物质是果酒的主要香气成分，2种血橙果酒中共检出酯类物质29种，2种果酒共有的20种，酯类物质占果酒酵母1383酿造的果酒相对含量83.23%，占果酒干酵母酿造的果酒为81.81%，其中含量最多的为癸酸乙酯，其次为辛酸乙酯。酯类物质大多具有花、果香气，如癸酸乙酯具有葡萄酒的香气，辛酸乙酯具有白兰地酒香气，乙酸异戊酯具有类似于香蕉、梨水果香味。

2.5.4 两种酵母发酵的果酒中其他组分比较 2种果酒中检出4种醛类物质，共有的有2种为壬醛和癸醛，在葡萄酒活性干酵母酿造的血橙果酒中还检出十二醛和十三醛。2种果酒中检出其他香气物质5种，共有的2种，2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷和环辛四烯。

3 结论

3.1 在血橙果酒发酵过程中，果酒中的理化参数会随着酵母菌的生长繁殖而发生变化，不同的酵母发酵果酒理化参数变化略有差异。对不同酵母发酵血橙果酒的发酵过程中发酵规律的研究结果表明:果酒干酵母比果酒酵母1383起酵时间短，发酵后期后者的酒度略高于前者;果酒干酵母发酵果酒中残糖含量下降较果酒酵母1383快;发酵前期两种酵母发酵的血橙果酒花色苷含量下降迅速，后期变化平缓;发酵过程中，总酸含量呈现先上升后下降的趋势。

3.3 采用顶空固相微萃取，通过GC-MS分析不同酵母发酵的血橙果酒的香气成分，两种酒中共检出香气成分47种，果酒酵母1383和果酒干酵母发酵的果酒中检出39、36种香气成分，共有26种相同的香气成分。果酒酵母1383和果酒干酵母发酵的果酒中主要的香气成分均为癸酸乙酯和辛酸乙酯，前者的相对含量分别为25.76%和18.18%，后者的相对含量分别为24.97%和21.17%。

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