浓缩方式对慕萨莱思品质及香气成分的影响

高馨雨 - 白羽嘉,2 -,2 郑万财 -陈俐卉 - 樊士昊 - 冯作山 -

(1. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830000；2. 新疆农业大学作物学博士后流动站，新疆 乌鲁木齐 830000)

“慕萨莱思”是古老的西域葡萄酒之一。传统的慕萨莱思是经3次熬煮3次压榨自然发酵后，加入大芸、鹿茸、鸽血等多种中药材而成，经过熬煮的葡萄汁醇香和焦香味较为突出，发酵结束后无需倒灌、澄清，可直接饮用，不同厂家慕萨莱思质量参差不齐，感官特征复杂多变，稳定性较差[1]。朱丽霞等[2]对慕萨莱思感官评价得出：慕萨莱思的品质在中等偏下水平。葡萄酒的香气主要是酒精发酵和苹果酸—乳酸发酵阶段共同产生[3]，其中醇类占比较大，还包括高级醇、酯类、醛类等[4-5]。高级醇是由酒精发酵的次级产物生成的，具有强烈的辛辣气味，对葡萄酒的口感和香气有显著影响[6]。酯类是葡萄酒重要的香气成分，赋予葡萄酒令人愉快的果香[7]。醛类化合物是由氨基酸和糖通过酵母产生高级醇的产物，赋予葡萄酒柑桔香和坚果香[8]，这几类物质有助于葡萄酒风味特征的形成。张璐等[9]通过电子鼻技术和固相微萃取—气相色谱质谱联用技术对葡萄浓缩汁及成品酒中的呈香物质进行检测分析；张雅茹[10]通过GC-MS技术对不同种类慕萨莱思中挥发性物质进行检测分析，建立了慕萨莱思挥发性成分萃取、分离和检测条件。Zhang等[11]采用电子鼻和GC-MS技术对葡萄浓缩汁及成品酒中呈香物质进行检查分析得出对慕萨莱思香气贡献较大的成分有苯乙醇、苯乙酸乙酯、已酸、丁二酸二乙酯等，经GC-MS定量分析结果表明不同工艺的葡萄浓缩汁以及不同种类的慕萨莱思均能引起慕萨莱思葡萄酒之间香气差异。近几年对慕萨莱思香气研究较多，对其品质研究还有待加强。

由于热浓缩易造成慕萨莱思香气成分损失、热敏性物质变性，破坏营养成分和失去原有风味。为解决慕萨莱思差异性并提高其品质特性，本研究拟采用冷浓缩技术对慕萨莱思加工工艺进行改进，加入枸杞、玫瑰等药食两用的材料，并与传统热浓缩方式进行对比，以保留慕萨莱思的营养成分，有效避免香气成分损失，旨在提升慕萨莱思加工技术水平、产品品质及安全性，为具新疆特色的慕萨莱思酿造及开发提供理论与技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

和田红葡萄：购自新疆和田地区，无病虫害及腐烂果，果实大小均匀且紧密，可溶性固形物为(23±1) °Brix；

3,5-二硝基水杨酸、苯酚：分析纯，天津盛通泰化工有限公司；

氢氧化钠、盐酸、硫酸、葡萄糖、无水醋酸钠、无水碳酸钠：分析纯，天津光复科技有限公司；

没食子酸、福林肖卡试剂：优级纯，北京索莱宝科技有限公司；

亚硝酸钠、钨酸钠、磷钼酸、单宁酸、硝酸铝、芦丁、氯化钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

阿贝折光仪：N-3000E型，上海卓鑫科学仪器有限公司；

pH计：FE20型，梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司；

紫外—可见分光光度计：TU-1810型，北京普析通用仪器有限责任公司；

电子分析天平：FA2004型，上海天平仪器厂；

气相色谱—质谱联用仪：TRACE DSQ型，Thermo-Finnigan，USA；

电热恒温水浴锅：DZK-D-2型，北京市永光明医疗仪器厂；

固相微萃取纤维：75 μm CAR/PDMS型，上海安谱实验科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 热浓缩慕萨莱思基酒(RJ)制备工艺 将50 kg和田红葡萄清洗、除梗、破碎后，分别加入1 g 20.00 mg/L H2SO4和1 g 20.00 mg/L果胶酶，酶解4 h。根据慕萨莱思传统熬煮工艺及流程，将带有皮渣的葡萄汁倒入不锈钢锅中加热至沸腾，小火熬煮，经3煮3榨冷却后接入活化的酵母菌发酵30 d，发酵温度(20±1) ℃，发酵结束后倒灌澄清10 d，得到热浓缩慕萨莱思基酒。

1.2.2 热浓缩慕萨莱思(RN)制备工艺 将1.2.1制备的慕萨莱思基酒1 L加入杏干12.00 g、枸杞10.00 g、玫瑰5.00 g、藿香0.40 g，浸泡9 d，通过板框过滤，膜过滤后得到热浓缩慕萨莱思。

1.2.3 冷浓缩慕萨莱思基酒(LJ)制备工艺 将50 kg和田红葡萄清洗、除梗、破碎后，分别加入1 g 20.00 mg/L H2SO4和1 g 20.00 mg/L的果胶酶，在2～10 ℃下浸渍48 h，皮渣分离得到葡萄汁，将葡萄汁用实验室自制冷浓缩设备浓缩至31 °Brix，接入活化后的酵母菌发酵30 d，发酵温度(20±1) ℃，发酵结束后倒灌澄清10 d，得到冷浓缩慕萨莱思基酒。

1.2.4 冷浓缩慕萨莱思(LN)制备工艺 将1.2.3制备的慕萨莱思基酒1 L加入杏干12.00 g、枸杞10.00 g、玫瑰5.00 g、藿香0.40 g，浸泡9 d，通过板框过滤，膜过滤后得到冷浓缩慕萨莱思。

1.2.5 理化指标测定

(1) 总糖、还原糖的测定：参照文献[12]。

(2) 总酸的测定：酸碱滴定法[13]。

(3) 酒精度的测定：比重法。

(4) 褐变度的测定：分光光度法[14]。

(5) 澄清度的测定：分光光度法[15]。

1.2.6 生物活性指标测定

(1) 总黄酮的测定：亚硝酸钠—硝酸铝法[16]。

(2) 总酚的测定：参照文献[17]。

(3) 单宁的测定：参照文献[13]。

1.2.7 采用GC-MS测定慕萨莱思葡萄酒中的香气成分

(1) 固相微萃取条件:取8.00 mL慕萨莱思酒样装入15.00 mL顶空瓶中，加入2.50 g氯化钠搅拌至溶解，50 ℃ 水浴酒样10 min后插入经老化好的固相微萃取纤维顶空吸附，吸附50 min，将吸附有挥发性成分的萃取纤维置于GC-MS解析10 min，同时启动设备采集数据。

(2) GC条件：DB-Wax(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱，选择不分流进样；柱温为40 ℃保持3 min，然后以4 ℃/min的升温速度将温度升至160 ℃，再以7 ℃/min的升温速度升至230 ℃，使温度保持8 min。以He为载气设定流速为1 mL/min。GC进样口温度为230 ℃，检测器温度为230 ℃[18]。

(3) MS条件：EI电离源，电子能量为70 eV，灯丝流量为0.20 mA；检测器电压为350 V。全扫描，扫描范围为33～450 amu，离子源温度为230 ℃[19]。

(4) 定性分析：MS检测峰采用检索NIST 2.0谱库和Willey谱库检索进行定性分析。

(5) 定量分析：根据GC-MS分析结果，并用峰面积归一法对慕萨莱思中香气成分进行计算和相对定量。

1.2.8 感官评定方法

(1) 品评组由12名具有葡萄酒感官评定专业知识的人员组成，分别对不同处理的慕萨莱思的感官特性指标进行评定打分，整合品评小组的评定结果，并且进行感官评价定量描述分析，取各项强度平均值制作QDA蜘蛛网图；

(2) 评分标尺的建立：试验采用数字标度为评分标尺，通过数字量化感官特性强度，采用9点数字标度为评分标尺，表示感官特性强度由弱到强的程度，见表1。

(3) 描述词汇表的建立：12名感官品评人员对不同处理的慕萨莱思酒样进行品评，独自记录评分结果，并讨论出能反映产品色泽、香气、酸度、涩度和挂杯等感官特征的不同参数，给出每个词汇的定义。

1.3 数据处理

数据用Microsoft Office Excel 2010进行处理。用SPSS 19.0软件进行显著性分析。用Microsoft Word 2010绘制图形。

2 结果与分析

2.1 理化指标分析

如表2所示：慕萨莱思中总酸、澄清度、可溶性固形物含量、褐变度均差异显著(P<0.05)。LJ和LN酒样中总糖、还原糖、可溶性固形物含量、澄清度均高于RJ和RN。经过热浓缩的慕萨莱思澄清度低，褐变度大。葡萄汁在高温熬煮过程中，总酚含量增加，多酚发生氧化，使褐变度增加，而浓缩葡萄汁在热处理时会发生美拉德反应和焦糖化反应生成黑褐色物质，使葡萄汁发生非酶褐变；焦糖化反应是由于加热作用使葡萄汁中的糖分解成富马酸及羟甲基糠醛，在美拉德反应后阶段的缩合反应形成类黑精色素[20]。使得热浓缩处理的慕萨莱思酒澄清度低于冷浓缩组的慕萨莱思。

表1 感官评分尺度表

表2 慕萨莱思酒样的理化指标†

† 同列字母不同表示差异显著(P<0.05)。

2.2 生物活性成分分析比较

如图1所示：LJ和LN酒样黄酮、总酚及单宁含量均高于RJ和RN且差异显著(P<0.05)，黄酮含量分别为0.81，1.39，0.34，0.89 g/L；总酚含量分别为1.88，2.83，0.76，1.81 g/L；单宁含量分别为1.86，2.65，0.67，1.75 g/L。经添加辅料后的LN中酚类物质含量较多，由于经冷浸渍处理，使得葡萄皮、籽中的酚类物质有效溶出，后期浸泡玫瑰、枸杞等辅料，增加了酚类物质的含量。传统带皮、籽熬煮工艺虽然可以溶出更多葡萄皮、籽中的酚类物质，但温度过高会导致酚类物质的破坏和热敏性物质的变性[21]，从而导致总酚、单宁、黄酮等生物活性成分含量会降低。

2.3 香气化合物种类分析

采用 SPME 技术萃取4种慕萨莱思香气，经GC-MS检测分析得到总离子流图，从图2可以看出，慕萨莱思香气化合物出现在45 min以前，香气物质峰面积、种类具有一定的差异，说明浓缩方式对慕萨莱思香气具有一定的影响。

图1 慕萨莱思生物活性指标

2.4 主要香气成分

2.4.1 醇类物质 醇类是葡萄酒含量较多的组分之一，主要表现为化学气味和植物芳香。从表3和图3可以看出，4种酒样中醇类物质含量较高且共有的醇类包括3-甲基，1-丁醇、2,3-丁二醇和苯乙醇，其中苯乙醇具有浓郁的玫瑰香等花香味。LJ、LN中苯乙醇相对含量高于RJ、RN。而香茅醇具有花香和柑橘香，仅在LJ和LN中产生，因此LN与RN酒样相比花香味略重。

图2 4种慕萨莱思香气成分GC-MS总离子流图

图3 4种慕萨莱思中香气成分相对含量

2.4.2 酯类物质 酯类是慕萨莱思主要香气成分，多种酯类共同作用赋予葡萄酒令人愉快的水果香。从图3、表3 可以看出：4种酒样中，LN酯类物质占有的相对含量最大，其次为RN，LJ、RJ酯类物质相对含量略少。而酯类中相同成分数有6种，其中丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯含量较高，这3种酯在葡萄酒中多表现为柑橘、果香和椰香味[22]。LN中产生的3-甲基，1-丁醇，乙酸酯具有类似香蕉的气味，在LJ、LN中相对含量分别为0.72%，1.08%，苯甲酸乙酯、9-癸烯酸乙酯仅在LN中产生，呈蜡香和果香气。因此，LN果香味略高于其他3种酒样。

2.4.3 酸类物质 从表3中可以看出4种慕萨莱思酒样酸类挥发性物质含量都较低。LJ酸类物质占有的相对含量最大，其次为RJ，RN、LN中酸类物质相对含量最小。辛酸、正癸酸为4种慕萨莱思酒样所共有的挥发性成分，赋予葡萄酒椰香味；乙酸、己酸分别是RJ、RN中产生的具有刺激性气味，影响葡萄酒的香气，可能是由于RJ、RN经过高温熬煮发酵，减少了酯类物质含量，产生了具有负面影响的酸类物质。因此，运用冷冻工艺浓缩代替传统热浓缩工艺是可行。

2.4.4 酚类、酮类和其他香气成分 RN酒样挥发性物质中有多种酚类的存在，使葡萄酒呈丁香香味，使酒体涩味感变得明显而持久，RJ中酚类物质相对含量为7.97%，LJ、LN中酚类物质相对含量较少。RN中酮类所占的挥发性成分含量高于LN酒样，相对含量最高的为胡薄荷酮，具有淡淡的薄荷香和樟脑的气味；D-香芹酮、4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-丁烯-2-酮、大马士酮是LN中产生的香气，D-香芹酮使葡萄酒具有香芹、莳萝籽香味；4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-丁烯-2-酮有紫罗兰香味；大马士酮具有木香和果香味。5-甲基呋喃醛是RJ中产生的，赋予RN酒样特有的焦糖味道。慕萨莱思中烯类物质较少，是LN中产生的香气，相对含量为0.15%，具有柠檬等柑橘类果香味。

2.5 感官评价

2.5.1 感官描述词及定义 经过感官品评组讨论确定慕萨莱思感官描述词及定义见表4。

2.5.2 QDA统计结果 12名感官品评人员对各处理慕萨莱思进行了感官评定，并绘制蜘蛛网图。由图4可知，LN酒样呈橙黄色、色泽鲜亮均一、口感柔滑、酸甜适口、组织状态良好、无分层和沉淀、香气浓郁，具有明显的花果香味，且余香、余味时间长。LJ酒样呈亮黄色，色泽均匀有光泽，口感顺滑、酸甜适中、组织状态良好、无分层和沉淀，香气协调，余味稍有减弱，余香短暂。RJ酒样呈黄色、色泽暗沉、澄清度低，有明显的浑浊和沉淀现象，组织状态不好、口感欠佳、酸甜滋味差异较大，略有苦涩味，具有明显的焦糖味和蒸煮味，余味、余香时间长，酒体协调性低。RN酒样呈暗黄色，色泽暗淡，组织状态不均一，有浑浊和沉淀现象，口感略苦涩，有蒸煮味，无余香。

表3 4种慕萨莱思GC-MS分析结果比较

续表3

类型中文名香气特征相对含量/%RJRNLJLN酯类乙酸-9-癸烯醇酯--1.46--3-羟基乙基月桂酸乙酯---0.03-9-十四烯酸乙酯--0.06--9-十四烷酸乙酯有鸢尾油香气 --0.02-十四酸乙酯有紫罗兰香气--0.350.22柠檬酸三丁酯---1.4915.23十六酸甲酯--0.150.020.09十八酸乙酯蜡香0.05---1,2-邻苯二甲酸双(2-甲基丙基)酯--0.09--1,2-苯二甲酸丁基辛酯---0.170.109-十六碳烯酸乙酯--2.600.480.20十六酸乙酯有微弱蜡香、奶油香气0.404.101.771.78琥珀酸辛基-2-丙基戊基酯---0.22-苯甲酸乙酯有果香-0.05-0.12苯乙酸乙酯有甜的蜂蜜香气0.360.04--乙酸苯乙酯玫瑰花香,苹果香0.66---2-苯乙醇乙酸酯有甜蜜香味---2.309-癸烯酸乙酯----0.54肉豆蔻酸乙酯有鸢尾香气-0.74--邻苯二甲酸二异丁酯略有芳香气味0.52---邻苯二甲酸二丁酯有芳香气味1.100.06-1.18邻苯二甲酸二甲酯略有芳香味0.17---邻苯二甲酸丁基环庚基酯--0.04--甲醇-8-甲基-癸酸酯--0.04--2-甲基十六酸甲酯----1.26癸酸-2-甲基丁酯--0.06--(E)-9-十八碳烯酸甲酯-1.45---(Z)-9-十八碳烯酸甲酯-2.35--0.247-十八碳二烯酸甲酯----0.4810-十八碳烯酸甲酯-0.06---16-十八碳烯酸甲酯-0.17---硬脂酸甲酯-1.36---硬脂酸乙酯略呈蜡香-0.39--油酸乙酯--0.50-0.48亚油酸乙酯-0.381.17-0.19(Z)-9-油酸甲酯--0.11--9-,12-,15-十八碳四烯酸乙酯----0.226-,9-,12-十八碳三烯酸甲酯-0.33---顺式-3-戊基,环氧丙烷十一酸甲酯-0.04---15-甲基十七酸乙酯----0.11

续表3

类型中文名香气特征相对含量/%RJRNLJLN酸类乙酸有刺鼻的醋酸味3.65---丙酸果香、奶香--0.07-己酸有难闻气味-0.51--辛酸有脂香3.462.411.461.42壬酸微有特殊气味--3.58-4-羟基丁酸-0.06---2-苯乙酯乙酸有玫瑰、蜂蜜的甜香--3.80-α-(1-羟乙基)-苯丙酸-0.24--0.202-,6-,10-三甲基-9-十一碳烯酸-0.24---顺式-5-十二碳烯酸--0.07--正癸酸有脂香1.931.116.971.55十二酸有月桂油香0.16-0.27-十四烷酸-0.16---山梨酸-5.95---油酸-0.09---酚类4-乙基苯酚-0.18---2-甲氧基-4-乙烯基苯酚---0.11-4-(2-羟基乙氧基)-2-甲氧基-苯酚-7.27---3-乙氧基-2-硝基苯酚-0.14---2,4-二叔丁基苯酚---0.090.162,6-二叔丁基对甲酚-0.29---1,2,3,4-四氢-2,5-,8-三甲基-1-萘酚-0.09---酮类6,10,14-三甲基2-十五碳酮---0.06-反式-3-5-庚二烯-2-酮-0.54---D-香芹酮有香芹、莳萝籽香味---0.11大马士酮有木香、话梅香---0.164-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-丁烯-2-酮有紫罗兰、桂花的甜香---0.01d-异薄荷酮辛辣的薄荷风味-0.03--L-薄荷酮有薄荷香-0.22--胡薄荷酮似薄荷和樟脑的气味-1.28--(Z)-6,10-二甲基-5,9-十一烷二烯酮-2--0.08--反式-beta-紫罗兰酮有特征香气-0.08--醛类5-甲基呋喃醛-0.52---1,3,4-三甲基-3-环己烯-1-甲醛--0.06--肟类甲氧基苯基肟-0.320.210.120.17烯类柠檬烯有类似柠檬的香味---0.15

表4 慕萨莱思感官描述词汇及定义

图4 慕萨莱思QDA数据的蜘蛛网图

QDA统计结果表明，LN比其他3种处理的风味协调性好。

3 结论

香气物质的种类、数量、单个物质的感觉阈值及其之间的相互作用对不同品种果实香气特征具有重要影响，产地不同赋予不同品种独特典型的品种香气[23]。通过对4种慕萨莱思品质指标及挥发性成分进行分析，结果表明经冷浓缩技术处理的慕萨莱思中总糖、还原糖、总酸、酒精度、可溶性固形物、pH及生物活性指标均高于热浓缩慕萨莱思，且添加辅料对慕萨莱思品质的影响很大，对酒的整体结构和风味都起着积极作用。对葡萄酒香味贡献最大的成分是酯类物质。经GC-MS检测分析，结果表明LN中酯类物质相对含量最高，为48.77%。根据QDA统计结果表明LN感官评分最高，其感官特征为色泽鲜亮、澄清透明、果香与酒香幽雅和谐；酒体丰满、回味绵长。综上，经过冷冻浓缩工艺酿造的慕萨莱思解决了传统熬煮工艺对其品质的负面影响，极大地提高了慕萨莱思的感官品质，为实现慕萨莱思多元化生产提供理论依据，具有较大的应用前景。