不同成熟度杏果实发酵杏果酒品质分析

蒋艺轩，冯作山*，白羽嘉*，方心，苏比努尔·色提瓦尔，陈之华，王雪

（1.新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆果品采后科学与技术重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052）

杏子作为“中国杏乡”新疆最重要的特色林果之一，在新疆有近百个品种（系），其栽培面积和产量均位列全国各省（区）第一[1]。其中，赛买提杏作为适合鲜食和加工[2]的杏品种，近十年来已成为南疆地区主栽杏品种之一，其产量占全疆杏产量的96.53%[3]。目前，虽然新疆杏果实除鲜食外[4]，已被加工成杏汁[5]、杏脯[6]、杏酱[7]、杏果醋[8]等多样化产品远销海内外，但关于杏酒类产品方面鲜有研究。

近年来，国内对杏酒的研究主要集中在杏酒加工工艺[9]、杏品种[10]和酵母的筛选[11]等方面，而关于杏酒生产中发酵原料成熟度的选择鲜有研究。因此本文以3 种不同成熟度的新疆赛买提杏为原料，主要分析不同成熟度对杏果实酶解过程中可溶性果胶、原果胶含量及酿造杏酒的基础理化指标、甲醇含量的影响，分析赛买提杏的不同成熟度与杏酒品质之间的内在联系，以期为改善赛买提杏酒酿造的品质和发酵原料成熟度的选择提供理论基础，在提高杏果实附加价值的同时为杏果酒的生产提供一定的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

以赛买提杏为试材，采摘后迅速运至实验室，剔除坏果，按照3 种成熟度挑选大小均匀且无机械伤、无病虫害、质量平均的果实，将果实置于4 ℃、湿度为90%～95% 的冷库贮藏。分级标准见表1，分级实物见图1。

表1 赛买提杏成熟度分级标准Table 1 Maturity grading standards for Saimaiti apricots

图1 赛买提杏成熟度分级实物Fig.1 Physical map of maturity grading of Saimaiti apricots

HC 果胶酶（10 000 U/mL）：法国LALLEMAND 公司；K1 活性干酵母：法国LALLVIN 公司；纤维素酶（700 U/mL）：天津诺维信生物技术有限公司；偏重亚硫酸钾、氢氧化钠（均为分析纯）：天津市光复科技发展有限公司；咔唑（化学纯）：国药集团化学试剂有限公司；葡萄糖、次甲基蓝、硫酸、无水乙醇、盐酸（均为分析纯）：天津市致远化学有限公司；D-半乳糖醛酸（分析纯）：北京索莱宝科技有限公司；酚酞（分析纯）：上海化学试剂采购供应站试剂厂；硫酸铜、酒石酸钾钠（均为分析纯）：天津市北联精细化学品开发有限公司；硼酸钠（分析纯）：天津市福晨化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

BC/BD-272SC N 型冰箱：青岛海尔特种电冰柜有限公司；TU-1810 型紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；4K15C 型离心机：德国希格玛公司；101 型电热鼓风干燥箱、XMTD-7000 电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；FE20 型酸度计、ME204/02 型电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；15 L 不锈钢发酵罐：帝伯仕酿酒设备有限公司；WineScan 型葡萄酒全自动分析仪：福斯华（北京）科贸有限公司；3420A 型气相色谱仪：北京北分瑞利分析仪器（集团）有限责任公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

赛买提杏→按照3 种成熟度分级挑选，分为3 组→预处理→酶解→接种酵母→发酵→酒渣分离→过滤→杏果酒。

1.3.2 操作要点

预处理：赛买提杏按照不同成熟度分别清洗、去核、破碎、榨汁。

酶解：纤维素酶和HC 果胶酶各添加0.02%。

酵母活化、接种：取发酵液体积0.2%的干酵母，加入少量杏汁中，按照酵母使用说明于37～40 ℃下活化30 min。

发酵：选用不锈钢发酵罐进行发酵，在3 种不同成熟度杏汁中分别加入活化好的酵母，将发酵醪置于20 ℃恒温发酵，每个样品重复3 次。

取样：酶解时以加入纤维素酶和HC 果胶酶时记为0 h，每12 h 取样一次，每种成熟度的发酵液各取样4 次，共酶解36 h，测定酶解过程中可溶性果胶含量、原果胶含量；接种前记作第0 天，24 h 后进行接种，并记为第1 天，分别在1、3、5、7、9、11 d 取样测定，测定发酵过程中还原糖含量、总酸含量、色度、色调、pH 值、酒精度、甲醇含量、苹果酸含量、乳酸含量等指标。

1.3.3 理化指标测定

还原糖含量、总酸含量、酒精度参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行测定[12]；pH 值采用酸度计直接测定；苹果酸含量、乳酸含量采用葡萄酒全自动分析仪测定。

1.3.4 甲醇含量的测定

甲醇含量参照GB 5009.266—2016《食品安全国家标准食品中甲醇的测定》[13]进行测定。

标准曲线绘制：于5 支25 mL 容量瓶中分别加入0.5、1.0、2.0、4.0、5.0 mL 标准储备液，用40%乙醇溶液定容至刻度，此时甲醇浓度依次为100、200、400、800、1 000 mg/L，现配现用。

样品测定：DB-WAX 毛细管柱（50 m×0.32 mm，0.5µm），程序升温：初始温度50 ℃，恒温1 min，以4.0 ℃/min 升至130 ℃，再以20 ℃/min 升至200 ℃，恒温5 min；以高纯氮作为载气，载气压力为10 kPa，流速1.0 mL/min，选择分流进样，分流比为20∶1；进样体积为0.5µL，检测器温度为250 ℃；进样口温度为250 ℃。以甲醇含量为横坐标，峰面积为纵坐标，得回归方程，计算甲醇含量。

1.3.5 可溶性果胶、原果胶含量的测定

可溶性果胶、原果胶含量参照NY/T 2016—2011《水果及其制品中果胶含量的测定》[14]进行测定。

标准曲线：取6 支25 mL 具塞刻度试管，分别加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 半乳糖醛酸标准液并依次以0～5 编号，再加入6.0 mL 浓硫酸，沸水浴20 min 后取出放至室温，各加入0.2 mL 1.5 g/L 咔唑-乙醇溶液后于暗处放置30 min，测定反应液在波长530 nm 处的吸光度。以半乳糖醛酸质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程，计算可溶性果胶、原果胶含量。

测定：吸取1.0 mL 可溶性果胶或原果胶的提取液置于25 mL 试管中，按标准曲线的操作步骤进行测定，重复3 次。计算发酵醪液中可溶性果胶或原果胶含量，以生成半乳糖醛酸的质量分数（W，%）表示，计算公式如下。

式中：m'为标准曲线查得半乳糖醛酸质量，µg；V为样品提取液总体积，mL；Vs 为测定时所取样品提取液体积，mL；m为样品质量，g。

1.3.6 色度、色调的测定

采用分光光度计法，选择蒸馏水为参比溶液，在420、520、620 nm 波长处分别测定3 种不同成熟度杏果酒的吸光度。3 种波长下的吸光度之和即为色度，色调为420 nm 波长处吸光度除以520 nm 波长处吸光度。

1.3.7 感官评定

感官评定小组由16 名具有果酒品鉴资格证的人员组成，对不同成熟度赛买提杏酿造的杏酒分别进行香气成分感官评定。

建立感官评分标尺：采用数字作为评分标尺，运用数字量化感官特性强度，将感官特性程度由弱到强以1～9 依次表示，具体见表2。

表2 感官评分尺度Table 2 Sensory rating scale

1.3.7.1 模糊综合评价数学模型建立

因素集和评价集：因素代表对象属性及各种性能，可以将产品的质量全面反映出来，因此可以使用各种不同的因素来评价产品。本试验因素集是由色泽（u1）、香气（u2）、滋味（u3）、典型性（u4）组成的集合，即因素集U={u1，u2，u3，u4}。评语集V进行等级划分后得到能够反映赛买提杏酒品质的指标，V={v1，v2，v3，v4}，v1～v4分别为优（90 分）、良（80 分）、中（70 分）、差（60 分）。

评定小组根据色泽、香气、滋味、典型性4 个评价指标对3 种酒样进行打分[15]，评分等级有优、良、中、差4 个级别，评价标准见表3。

表3 赛买提杏酒感官评分标准Table 3 Sensory rating standards for Saimaiti apricot wine

1.3.7.2 确定评价因子权重集

权重反映了各指标在总体感官品质中的影响，评语集和权重系数相对应[16]。依照强制决定法[17]来确定色泽、香气、滋味、典型性的权重（A），结果为色泽23%、香气29%、滋味31%、典型性17%，即权重A=（0.23，0.29，0.31，0.17），相加总和为1，如表4 所示。权重由评定小组完成确定，对比赛买提杏酒的4 项评价指标。

表4 赛买提杏酒感官评价权重分布Table 4 Weight distribution of sensory evaluation of Saimaiti apricot wine

1.4 数据处理

采用IBM SPSS Statistics 26 和DPS 数据处理系统进行数据分析，用OriginPro 2021 绘制图形，文中所有数据分析均使用重复3 次后获得的平均值。

2 结果与分析

2.1 不同成熟度杏果实发酵醪酶解过程中原果胶含量的变化

不同成熟度杏果实发酵醪酶解过程中原果胶含量的变化见图2。

从图2 可以看出，3 种不同成熟度杏果实内部原果胶含量不同，酶解前青熟期杏果实（1.32%）＞转色期杏果实（1.23%）＞完熟期杏果实（1.19%）。在杏汁加入果胶酶之后的酶解36 h 的过程中呈现下降的趋势，变化原因可能是随着酶解的进行，原果胶相关代谢酶活性升高，将原果胶分解为可溶性果胶，使得原果胶含量下降。3 种不同成熟度的杏果实酶解36 h 后，转色期杏果实发酵醪原果胶含量最高，为1.04%，青熟期杏果实发酵醪原果胶含量最低，为0.82%。

2.2 不同成熟度杏果实发酵醪酶解过程中可溶性果胶含量的变化

3 种不同成熟度杏果酒发酵醪中的可溶性果胶含量在酶解过程中的变化见图3。

图3 不同成熟度杏果实发酵醪酶解过程中可溶性果胶含量的变化Fig.3 Changes in soluble pectin during enzymatic hydrolysis of fermented mash of apricot fruits with different maturity levels

由图3 可知，酶解过程中3 种不同成熟度发酵醪可溶性果胶含量呈降低的趋势。果胶会在酶的作用下发生脱脂反应，脱去甲氧基，产生甲醇[18]。在0 h时，3 种不同成熟度杏果实中可溶性果胶含量大小顺序为青熟期杏果（1.08%）＜转色期杏果实（1.17%）＜完熟期杏果实（1.25%）。经过36 h 酶解后，转色期杏果实的可溶性果胶含量最高，为0.83%，青熟期杏果实的可溶性果胶含量最低，为0.27%。从3 种不同成熟度杏果实可溶性果胶含量变化来看，转色期杏果实相较于其他两个发酵组变化量不大，可能是因为转色期杏果实中果胶酯酶或果胶裂解酶活力较弱，导致可溶性果胶酶解不足，剩余可溶性果胶较多。在酶解0～12 h的过程中，可溶性果胶含量变化较为平缓，一方面是因为原果胶转化为可溶性果胶，使其含量增加，但与此同时外加果胶酶又促进可溶性果胶酶解，使其含量减少，短时间内造成可溶性果胶含量变化趋势不明显。在酶解36 h 时，外加果胶酶酶解作用大于可溶性果胶代谢作用，可溶性果胶含量下降速度加快。

2.3 不同成熟度杏果酒发酵过程酒精度的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程酒精度的变化见图4。

图4 不同成熟度杏果酒发酵过程酒精度的变化Fig.4 Changes in alcohol during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

从图4 可以看出，不同成熟度的杏果实含有的糖分不同，能供给菌种发酵的营养成分含量有差异，导致酵母的活跃程度和发酵能力不同，发酵结束的酒精度也有所区别[19]。在发酵过程中，3 种不同成熟度杏果酒酒精度总体呈先上升后平稳的趋势。发酵11 d 时完熟期杏果酒的酒精度最高，为12.09% vol。转色期杏果酒的酒精度次之，为11.04%vol，青熟期杏果酒的酒精度最低，为10.57% vol。酵母在发酵前期利用发酵醪液中的高浓度糖分产生乙醇[20]，使酒精度快速上升；随着发酵的进行，发酵醪液中糖分被逐渐消耗，不能为酵母菌提供足够的营养物质，并且酒精度的上升也会抑制酵母菌的活性，因此后期酒精度的增长逐渐趋于平缓。

2.4 不同成熟度杏果酒发酵过程甲醇含量的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程甲醇含量的变化见图5。

图5 不同成熟度杏果酒发酵过程甲醇含量的变化Fig.5 Changes in methanol during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

从图5 可以看出，在3 种不同成熟度赛买提杏果实发酵的杏果酒中，甲醇含量随发酵时间延长均呈上升趋势，发酵11 d 时，青熟期杏果酒甲醇含量最高，为271.80 mg/L，完熟期杏果酒甲醇含量最低，为157.69 mg/L。从发酵过程来看，在发酵前期，甲醇产生速度较快，可能是由于外加HC 果胶酶酶解果胶，果胶质水解从而生成甲醇。在酵母活跃代谢的阶段，主要产生的是乙醇和其他醇类物质，此时甲醇的溶解性和挥发性强于其他阶段，甲醇易伴随醇类物质挥发，甲醇含量相比发酵前期和发酵后期要少，生成速度较其他阶段缓慢[21]。3 种不同成熟度赛买提杏果实发酵的杏果酒均符合国家规定的甲醇限量标准。

2.5 原果胶、可溶性果胶、甲醇含量的相关性分析

对杏果实中的可溶性果胶含量、原果胶含量与杏酒中的甲醇含量进行相关性分析，结果见表5。

表5 原果胶、可溶性果胶、甲醇含量的相关性Table 5 Correlation of original pectin，soluble pectin，and methanol

由表5 可知，杏果实中可溶性果胶含量与原果胶含量和甲醇含量均呈极显著的负相关性（P＜0.01），而原果胶含量与甲醇含量呈极显著的正相关性（P＜0.01）。原果胶是可溶性果胶生成的反应物，其果实中原果胶含量的高低可以影响可溶性果胶生成量的多少，继而影响杏果酒中的甲醇含量。三者之间的相关性及变化和图2、图3、图5 结果相一致。

2.6 不同成熟度杏果酒发酵过程还原糖含量的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程还原糖含量的变化见图6。

图6 不同成熟度杏果酒发酵过程还原糖含量的变化Fig.6 Changes in reducing sugars during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由图6 可知，各发酵组的还原糖含量整体均呈下降趋势，在前7 d 还原糖含量下降速度较快，发酵性能较好，主要是由于发酵前期发酵醪中的糖分作为酒精发酵阶段的营养物质供给酵母菌和其他微生物进行繁殖和代谢活动[22]。在9～11 d 各发酵组还原糖含量趋于平稳，酒精含量不断上升，酶的活性减弱，变化逐渐趋于平缓。3 个发酵组最终的还原糖含量大小顺序为转色期杏果酒（6.3 g/L）＞青熟期杏果酒（5.9 g/L）＞完熟期杏果酒（5.7 g/L），在最终的感官方面也能明显感受到转色期杏果酒含有杏干的浓郁风味和特色。

2.7 不同成熟度杏果酒发酵过程总酸含量的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程总酸含量的变化情况见图7。

图7 不同成熟度杏果酒发酵过程总酸含量变化Fig.7 Changes in total acids during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由图7 可知，3 种成熟度杏果酒的总酸含量随发酵时间延长呈下降趋势，是由于随着发酵的进行部分有机酸被微生物利用，有机酸和发酵产生的乙醇发生酯化反应，从而导致总酸含量下降。在发酵过程，转色期杏果酒和完熟期杏果酒发酵组的总酸含量始终低于青熟期杏果酒发酵组，发酵11 d 时总酸含量分别为13.20 g/L 和11.98 g/L，发酵前期总酸含量减低可能是因为酵母添加量较大，与其他菌之间形成了对营养物质的竞争关系[23]；发酵后期可能是因为酵母的代谢产物促进了大分子酸类物质的分解，从而使总酸含量降低。

2.8 不同成熟度杏果酒发酵过程pH 值的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程pH 值的变化见图8。

图8 不同成熟度杏果酒发酵过程pH 值变化Fig.8 pH changes during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由图8 可知，发酵5～11 d 完熟期杏果酒pH 值高于其他2 种成熟度发酵组，11 d 时为3.14，与其总酸含量相对较低相吻合，说明完熟期杏果酒未电离的酒液中氢离子浓度较低[24]，酒体中酸涩的口感相比其他发酵组不明显，酸度更为适中。发酵11 d 时青熟期杏果酒pH 值最低，为2.98，酸涩口感较为突出，含有丰富的苹果酸和其他酸类物质，因此，酿造杏果酒选择完熟期的赛买提杏果实可以更好地改善果酒口感及风味。

2.9 不同成熟度杏果酒发酵过程苹果酸含量和乳酸含量的变化

不同成熟度杏果酒发酵过程苹果酸含量和乳酸含量的变化见图9。

图9 不同成熟度杏果酒发酵过程苹果酸含量、乳酸含量的变化Fig.9 Changes in malic acid and lactic acid during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由图9 可知，从整体来看，3 个发酵组苹果酸含量均随发酵时间延长呈下降趋势而乳酸含量呈上升趋势，是由于在发酵过程中通过酵母菌进行了短暂的苹乳发酵，苹果酸被分解为乳酸、乙醇、异丁醇、戊醇等物质[25]，同时也会被其他微生物利用导致总酸含量下降，pH 值上升。经过11 d 的发酵，完熟期杏果酒的苹果酸含量最少，为3.8 mg/mL，乳酸含量最多，为1.0 mg/mL，青熟期杏果酒的苹果酸含量最多，为6.4 mg/mL，乳酸含量最少，为0.7 mg/mL，3 种不同成熟度杏果酒的苹果酸含量、乳酸含量不同可能是由酵母的活跃程度不同导致[26]。在品鉴3 种不同成熟度杏果酒时可以从口中明显感受到青熟期杏果酒中苹果酸所带来的酸涩味，而在完熟期杏果酒中无苹果酸带来的明显尖酸，并且色泽和酒体稳定性更好[27]。

2.10 不同成熟度杏果酒发酵过程色度和色调的变化

3 种不同成熟度杏果酒在发酵过程中色度和色调的变化见图10，不同成熟度杏果酒颜色对比图见图11。

图10 不同成熟度杏果酒发酵过程色度和色调的变化Fig.10 Changes in chromaticity and color tone during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

图11 不同成熟度杏果酒颜色对比图Fig.11 Color comparison of apricot fruit wines with different maturity levels

由图10 和图11 可知，随发酵时间延长，色调整体呈下降趋势而色度整体呈上升趋势。不同成熟度杏果酒的色度不同，青熟期杏果酒的呈色强度和颜色饱和度最好[28]，色度值最高，为28.63，呈黄褐色；转色期杏果酒的色度值次之，为21.40；完熟期杏果酒的色度值最低，为17.25，呈浅金黄色。从色调上来看，完熟期杏果酒的色调值最高，为0.075，说明完熟期杏果酒的杏果酒黄色物质占比较大；转色期杏果酒的色调值次之，为0.071；青熟期杏果酒的色调值最低，为0.043。色调值整体呈下降趋势是由于发酵过程中杏果酒黄色物质积累，颜色逐渐向金黄色转变，另一方面可能是发酵过程中pH 值的变化对杏果酒的色调产生影响[29]，pH 值的变化引起酒液颜色发生改变，从而使吸光度发生变化，进而导致色调变化。整体来看，在发酵过程中，3 个发酵组显色物质增多，色度增加，而色调下降。

2.11 模糊数学感官评价

2.11.1 模糊矩阵的建立及评价结果

运用感官评价来判断3 种不同成熟度杏果酒的品质好坏，本试验使用模糊数学评价体系对不同成熟度杏果酒酒样进行评价。根据评定结果，对3 种不同成熟度杏果酒分别进行评分，如表6 所示。

表6 3 种不同成熟度杏果酒感官评价结果Table 6 Sensory evaluation of apricot fruit wines with three different maturity levels

由表6 统计各组样品评价因素集中优、良、中、差所占比例，得到不同成熟度杏果酒的模糊矩阵如下。

将权重A与模糊关系矩阵R相乘，得到模糊数学综合评价集Y=A×R。用矩阵乘法计算样品对各类因素的综合隶属度，不同成熟度杏果酒感官质量综合评判的结果向量计算如下。

其中：y1=0.23×0.125+0.29×0.5+0.31×0.313+0.17×0.25=0.313 28；

y2=0.23×0.25+0.29×0.375+0.31×0.375+0.17×0.25=0.325；

y3=0.23×0.5+0.29×0.125+0.31×0.187+0.17×0.438=0.283 68；

y4=0.23×0.125+0.29×0+0.31×0.125+0.17×0.062=0.078 04；

即Y1=（0.313 28，0.325，0.283 68，0.078 04）。

同理计算Y2和Y3，即Y2=A×R2=（0.345 74，0.467 7，0.154 32，0.032 24）；Y3=A×R3=（0.503 27，0.313 95，0.168 81，0.014 26）。

2.11.2 综合评价结果

根据综合评分公式及H=∑njbj得分标准计算每个酒样的综合得分，得分越高，表明样品的感官品质越易被评定人员所接受。3 种不同成熟度杏果酒综合得分结果由高到低排序分别为青熟期杏果酒（78.735 2）＜转色期杏果酒（81.269 4）＜完熟期杏果酒（83.082 6），由完熟期杏果实发酵的赛买提杏果酒品质好、香气浓郁、口感无明显尖酸，酸度适中，自然澄清透亮，酒体颜色呈淡金黄色，感官评价总分最高，综合评分为优。因此，完熟期杏果实发酵的赛买提杏果酒感官评价最好。

3 结论

为了选择最适酿造赛买提杏果酒的发酵原料成熟度，选择3 种不同成熟度赛买提杏果实酿造杏果酒，分析了不同成熟度杏果实发酵的果酒在酶解过程中原果胶含量、可溶性果胶含量和发酵过程中相关理化指标和甲醇含量的变化。结果表明，成熟度越高的赛买提杏发酵杏果酒，果酒品质越好。其中，完熟期杏果实发酵的杏果酒还原糖含量为5.7 g/L，酒精度为12.09%vol，色度为17.25，色调为0.075，甲醇含量为157.69 mg/L，符合国家规定的甲醇限量标准，感官评分为83.082 6，果酒颜色呈淡金黄色，且具有杏酒典型性，酒香浓郁，果香清爽，故选择完熟期杏果实酿造的果酒品质优于其他成熟度。本研究可为杏果酒发酵原料成熟度的选择提供理论依据。