作为新疆独特的地理标志产品之一，新疆红枣（Zizyphus jujuba Mill.）又被称为“黄金寿枣”，其种植面积已扩大到3.2×105 hm2[1]，新疆因日照时间长、昼夜温差大、降雨量少等气候特点，红枣的年产量接近400万t，约占全国红枣产量的45%[2]。新鲜红枣含糖量大、呼吸强度高，易被霉菌感染而腐烂变质[3]，而我国红枣产业主要以干制红枣为主，缺乏深加工技术，存在附加值较低等亟待解决的问题。作为红枣深加工产品之一，红枣酒是以干制红枣为原料，经过酵母菌发酵生产的一种新型果酒[4]。据报道发酵型果酒的品质与所使用的发酵剂和工艺密切相关[5]，然而目前关于红枣酒工艺的研究主要集中于红枣预处理方法[6]、初始物料浓度[7]等方面，而关于发酵后提升品质处理的研究较少。
超高压（ultra-high pressure，UHP）处理是一种新型非热物理加工技术，在达到预期效果的同时可以极大程度的保留样品原本的营养物质和感官特性[8]。CORRALES M等[9]研究发现，超高压处理不会使葡萄酒中的花色素受到破坏[9]。崔媛媛等[10]研究发现，超高压对沙棘蜂蜜酒样品pH值、可溶性固形物和总酸含量影响不显著（P＞0.05）。温海祥等[11]在300 MPa条件下对香蕉果酒处理6 min后发现乙酸乙酯含量大幅提高，可见采用超高压技术对红枣酒进行处理对于提升品质方面可能存在积极影响。作为现代仿生学设备，电子鼻和电子舌具有灵敏度高、耗时短、操作简单等特点[12]，广泛运用于果酒检测。于志海等[13]采用电子鼻和电子舌技术检测发现，W1S、W1W和W5S等传感器对9月份采摘的火龙果酿造的果酒响应值最高，8月份采摘的火龙果酿造的果酒酸味响应值最高。可见，运用电子鼻和电子舌技术对超高压处理的红枣酒品质进行分析具有可行性。
本研究首先使用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）HBUAS61676进行了红枣酒的制备，分别在50MPa、100MPa、150 MPa、200 MPa、250 MPa、300 MPa、350 MPa、400 MPa、450 MPa、500 MPa、550 MPa和600 MPa条件下对红枣酒进行超高压处理，同时以未处理的红枣酒为对照，从可溶性固形物、酒精度、pH值、色泽、滋味和挥发性风味等方面对不同处理红枣酒的品质进行了差异性分析，探究了超高压技术在红枣酒生产中运用的可行性，以期提升红枣酒的品质，为红枣酒的加工产业提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 原料与菌株
酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）HBUAS61676：分离筛选自米酒样品，湖北文理学院乳酸菌生物技术与工程襄阳市重点实验室提供；骏枣（Jun jujube）：于新疆维吾尔自治区石河子市购买；白砂糖：市售。
1.1.2 化学试剂
偏重亚硫酸钾（分析纯）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；果胶酶：（酶活力5万U/g）：和氏璧生物科技有限公司；酒石酸（分析纯）：湖北糖柜食品有限公司；阴离子溶液、阳离子溶液、内溶液和参比溶液：日本INSENT公司。
1.1.3 培养基
酵母浸出粉胨葡萄糖（yeast extract peptone dextrose，YPD）液体培养基：北京奥博星生物技术有限责任公司。
1.2 仪器与设备
HPP.L2-700/1超高压设备：天津华泰森淼生物工程技术股份有限公司；SHP-080生化培养箱：上海精宏实验设备有限公司；9231破壁榨汁机：奥克斯集团有限公司；TGL-16M立式冷冻离心机：常州市金坛高科仪器厂；Abbemat 350折光仪：德国Anton Paar公司；PHS-25型实验室pH计：上海今迈仪器仪表公司；Ultra Scan PRO色度仪：美国HunterLab公司；PEN3电子鼻：德国Airsense公司；SA402B电子舌：日本INSENT公司。
1.3 实验方法
1.3.1 酿酒酵母HBUAS61676种子液培养
将前期使用甘油管藏法保存于-80 ℃冰箱的S.cerevisiae HBUAS61676的菌悬液取出，使用移液枪吸取50 μL于含有3 mL YPD液体培养基的试管中进行振荡培养，活化2 代后吸取50 μL菌悬液至装液量为50 mL/250 mL的YPD液体培养基中，在28 ℃条件下180 r/min振荡培养24 h。
1.3.2 红枣酒制备工艺流程及操作要点[14]
骏枣→选果→清洗→去核→榨汁→添加偏重亚硫酸钾→酶解→调整pH值→调整可溶性固形物→接种酵母菌→主发酵→过滤→离心→成品
预处理：挑选无霉变无虫害的骏枣，清洗后晾干再进行去核处理。
榨汁：红枣酒与蒸馏水的质量比为1∶5，混合后破壁机榨汁30 s。
成分调整：按照0.006%的质量比添加偏重亚硫酸钾杀菌30 min，目的是抑制发酵醪中杂菌生长，保证红枣酒的正常发酵。按照0.3%的质量比添加果胶酶，45 ℃酶解1 h，目的是降解大分子的果胶物质，提高红枣酒的产量。使用白砂糖调整可溶性固形物至24°Bx，使用酒石酸调整pH值至3.9～4.0。
接种、主发酵：将活化第3代的酿酒酵母种子液进行离心，收集菌体后使用0.85%的生理盐水进行清洗，吸取5 mL 0.85%的生理盐水将酵母菌菌体混匀后加入红枣汁中，于28 ℃进行培养，每天早晚搅各动一次。当发酵醪的糖浓度在72 h内都没有发生变化，则视为到达了发酵终点，终止发酵。
过滤、离心：在4 ℃条件下，对发酵结束的发酵醪8 000 r/min离心10 min，将上清液分装于样品瓶中，-20 ℃保存。
1.3.3 红枣酒超高压处理
首先将红枣酒样品均分后装入聚乙烯（polyethylene，PE）真空袋，其中1份作为未处理组进行对照，剩余的密封后放入温度到达设定值的超高压加压舱内，以蒸馏水为介质，分别在50 MPa、100 MPa、150 MPa、200 MPa、250 MPa、300 MPa、350 MPa、400 MPa、450 MPa、500 MPa、550 MPa和600 MPa条件下超高压处理5 min。
1.3.4 测定方法
可溶性固形物、酒精度和pH值的测定：可溶性固形物含量使用全自动折光仪进行测定；酒精度参照GB 5009.225—2023《食品安全国家标准酒和食用酒精中乙醇浓度的测定》中规定的酒精计的方法进行测定；pH值使用pH计进行测定。
颜色参数的测定：参照BARROS A P A等[15]的方法，使用色差仪在全透射模式下对不同处理红枣酒进行测定，以标准色卡进行标定后，分别测定每个红枣酒样品的L*值（亮度，暗→亮：0→100）、a*值（红度值，绿→红：0→100）和b*值（黄度值，蓝→黄：0→100）。
不同处理红枣酒滋味的测定：参照于志海等[13]的方法，取30 mL红枣酒样品至电子舌检测杯中，使用SA402B系统进行测定，该系统内部配置CA0（酸味）、AE1（涩味）、C00（苦味）、AAE（鲜味）和CT0（咸味）共5个传感器和2个参比电极，分别对5个基本味和3个回味，包括后味A（涩味的回味）、后味B（苦味的回味）和丰度（鲜味的回味）进行测定。
不同处理红枣酒挥发性风味的测定：参照CHEOK A等[16]的方法，取10 mL红枣酒样品于电子鼻检测瓶内，加盖密封后室温下平衡1 h进行测定，仪器内部由7 种金属氧化物传感器阵列组成，分别为W1C（对苯类芳香物质灵敏）、W3C（对氨和芳香族物质灵敏）、W5C（对烷烃芳香物质灵敏）、W1W（对有机硫化物和萜烯类物质灵敏）、W2W（对有机硫化物灵敏）、W2S（醇类、醛类、酮类）和W3S（烷烃类），待风味稳定后选取49 s、50 s和51 s各传感器的响应值进行分析。
1.3.5 统计分析
使用方差分析软件对不同压强处理的红枣酒品质进行显著性分析，使用SAS软件进行主成分分析（principal component analysis，PCA），使用Origin 2018软件进行柱形图和主成分分析图的绘制，使用R（v4.1.3）软件进行滋味指标气泡图和挥发性风味指标热图的绘制。
2 结果与分析
2.1 不同处理红枣酒可溶性固形物、酒精度和pH值的分析
不同红枣酒的可溶性固形物、酒精度和pH值分析见图1。
图1 不同处理红枣酒可溶性固形物、酒精度和pH值分析
Fig.1 Analysis of soluble solid, alcohol content, and pH of jujube wine with different treatments
同一指标不同小写字母表示具有显著性差异（P＜0.05）；下同。
由图1（a）可知，随着处理压强的增加，红枣酒可溶性固形物含量整体呈现先不显著变化后降低的趋势，处理压强为350 MPa时变化不显著（P＞0.05），超过350 MPa后显著降低（P＜0.05），并且在600 MPa时可溶性固形物含量最低为8.39%，与未处理红枣酒可溶性固形物含量相比显著降低（P＜0.05），其次为400 MPa、450 MPa、500 MPa和550 MPa，可溶性固形物含量分别为8.47%、8.45%、8.45%和8.41%。超高压技术本质上是热力学的问题，在处理的过程中高压会引起红枣酒体系内的大分子物质发生变性，从而聚集沉淀，使红枣酒可溶性固形物含量下降，且压强为主要因素[17]。由图1（b）可知，随着处理压强的增加，红枣酒酒精度呈现先升高后降低的趋势，并且在处理压强300 MPa时酒精度显著最高（P＜0.05），为7.83%vol，是未处理组红枣酒酒精度（5.80%vol）的1.2 倍。酒精是红枣酒风味物质的支撑物，使红枣酒更具醇香，然而超高压处理对酒精度有显著的影响，究其原因可能是随着处理压强的增加，红枣酒受到压缩物质组织结构遭到破坏，水分损失和溶质吸收速率增加[18]，从而使酒精浓度增加，但当压强过大时分子间的距离更加紧密，加快了醇类物质和酸类物质的酯化反应，酯类物质的含量升高，酒精度下降[19]。由图1（c）可知，与未处理组对比，不同压强处理下红枣酒的pH值均无显著差异（P＞0.05）。于佳琦等[20]研究结果表明，超高压处理对沙棘酒的pH值作用不明显，崔媛媛等[10]亦研究发现超高压处理对沙棘蜂蜜酒的pH值影响不显著（P＞0.05），与本研究结果一致。综上可知，不同压强处理红枣酒的可溶性固形物和酒精度均存在显著差异（P＜0.05），而pH值的差异不显著（P＞0.05）。
2.2 不同处理红枣酒颜色的分析
颜色是果酒感官指标的重要参数之一，未处理红枣酒和超高压处理后红枣酒的色泽分析如图2所示。
图2 不同处理红枣酒颜色参数
Fig.2 Color parameters of jujube wine with different treatments
由图2可知，超高压处理对红枣酒的色泽存在显著影响（P＜0.05）。在处理压强600 MPa时红枣酒的亮度（L*值）最大，为70.99，其次为处理压强250 MPa和300 MPa时，L*值分别为70.13和70.05，在高压状态下，红枣酒内部的大颗粒、细胞团和单个细胞颗粒会变得更细，减小粒径，从而增加透射和反射光的量，从而提升亮度[21]。经超高压处理后，红枣酒的a*值和b*值均呈现先降低后升高再降低的趋势，在处理压强较低（50 MPa、100 MPa、150 MPa和200 MPa）时发生下降，其原因可能是在低压强下更多的是压强导致分子碰撞增加色素发生降解。而当压强继续增大至450 MPa时a*值和b*值均达到最大值，分别为8.81和67.36，说明此压强条件下处理的红枣酒偏红偏黄，可能是红枣酒中呈红色的花色苷和呈黄色的类胡萝卜素裂解溶出的结果，超高压会增加色素分子的碰撞，导致其π-轨道电子断裂，细胞壁中的聚合态色度分子更多更容易的释放出来[22]，此时色素的裂解速度小于色素的释放速度，从而使红枣酒的a*值和b*值升高。
2.3 不同处理红枣酒滋味电子舌分析
本研究进一步对未处理和超高压处理红枣酒的滋味品质进行了分析，结果如图3所示。
图3 不同处理红枣酒滋味电子舌分析
Fig.3 Taste electronic tongue analysis of jujube wine with different treatments
由图3可知，在各滋味指标中，超高压处理对鲜味的影响最大，该传感器对红枣酒相对强度的极差值为0.74，其次为苦味和咸味，极差值分别为0.59和0.56，而其他指标受超高压处理的影响较小。鲜味的增加可能是超高压处理促进了红枣酒内溶氨基酸的释放，同时亦会导致单宁含量增加苦味升高。然而只有当电子舌各传感器响应值的极差值＞1时，其滋味指标的差异才能通过感官鉴评区分出来[23]，说明虽然超高压处理可以提升红枣酒的鲜味，但是其并不影响红枣酒的感官品质，由此可见超高压处理对红枣酒的滋味影响较小。
2.4 不同处理红枣酒挥发性风味电子鼻分析
本研究在对挥发性风味指标数据均一化处理的基础上进行分析，未处理红枣酒和超高压处理后红枣酒的挥发性风味品质分析如图4所示。
图4 不同处理红枣酒挥发性风味电子鼻分析
Fig.4 Volatile flavor electronic nose analysis of jujube wine with different treatments
图中“*”表示同一传感器对不同压强处理红枣酒的响应值显著偏高（P＜0.05），同一行的相同标记表示这几个压强处理红枣酒之间差异不显著（P＞0.05）。
不同压强处理下传感器W1W（对有机硫化物和萜烯类物质灵敏）和W2S（醇类、醛类、酮类）对红枣酒的响应值较其他传感器高，说明红枣酒中有机硫化物、萜烯类物质、醇类物质及一些芳香族化合物相对含量较大、挥发性大，对红枣酒挥发性风味的影响较大。由图4可知，在各挥发性风味指标中，超高压处理对W1W和W2S这2 个传感器的响应值影响最大，极差值分别为25.65和14.17，而传感器W1W对有机硫化物较为敏感，说明随着压强的增加红枣酒中挥发性硫化物的含量显著降低（P＜0.05），据报道部分挥发性硫化物为低沸点的物质，如硫化氢等，其主要表现为辛辣刺激感，会使酒体不醇和不绵软[24]，由此可见超高压处理在一定程度上可以改善酒体的风味。由图4亦可知，超高压处理后，W1C（对苯类芳香物质灵敏）、W3C（对氨和芳香族物质灵敏）和W5C（对烷烃芳香物质灵敏）这3 个对芳香类物质灵敏的传感器对红枣酒的响应值显著升高（P＜0.05），且均在300 MPa时达到最大值，往后随着压强的增加传感器的响应值逐渐下降。红枣酒的风味物质在超高压的处理下，分子之间发生挤压，表面张力增加，物质之间的距离缩短，香味则更加突出[25]，孔祥锦等[26]使用超高压技术对黄芪配制酒进行处理，亦发现超高压处理后的酒体水果香和酒香较未处理组更浓郁。由此可见，红枣酒经过超高压处理，香气更浓郁。
2.5 不同处理红枣酒主成分分析
基于上述分析可知，超高压处理对红枣酒的可溶性固形物含量、酒精度、色泽和挥发性风味指标均具有明显影响，而对pH值和滋味没有影响，因此本研究基于可溶性固形物含量、酒精度、色泽和挥发性风味共计12 个指标的数据构建矩阵，使用主成分分析的方法对不同处理红枣酒的品质进行分析，不同处理红枣酒品质指标因子载荷图见图5。
图5 基于品质指标不同处理红枣酒主成分分析因子载荷图
Fig.5 Factor load diagram of principal component analysis different treatments of jujube wine base on quality indexes
由图5可知，前4 个主成分的累计方差贡献率达到了91.38%。其中PC1占48.49%，主要由W1C、W3C、W5C、W1W、W2W和W3S这几个挥发性风味指标构成，PC2占24.02%，主要由酒精度、a*值和b*值构成，而PC3由可溶性固形物和L*值构成，其方差贡献率为11.79%，PC4由W2S构成，其方差贡献率为7.08%。此外对芳香族物质灵敏的W1C、W3C和W5C传感器主要位于X轴的负半轴，表示红枣酒色泽指标的a*值和b*值和品质指标的酒精度主要位于Y轴的正半轴。
基于PC1和PC2不同超高压处理压强红枣酒因子得分图见图6。
图6 基于不同超高压处理红枣酒主成分分析因子得分图
Fig.6 Factor score chart of principal component analysis different ultra-high pressure treatments of jujube wine
由图6可知，未处理组的红枣酒主要位于第四象限偏向于X轴的正半轴，且与400 MPa处理的红枣酒距离更近，说明未处理组和400 MPa处理的红枣酒更相似，具体表现为芳香类物质含量较低，而300 MPa、450 MPa和600 MPa处理的红枣酒在X轴上更偏向于负方向，说明这几个压强处理的红枣酒芳香类物质含量更高。未处理组与100 MPa、400 MPa、550 MPa和600 MPa处理的红枣酒位于第三、四象限，说明其a*值和b*值更低，酒体更偏绿偏蓝，说明色素降解程度更大，而在果汁加工行业，普遍倾向于选择a*值更大的产品，因为a*值的增加有利于果汁品质的提升[27]。由图6亦可知，300 MPa和350 MPa处理的红枣酒在Y轴上更偏向正方向，说明其a*值和b*值更大，色泽更优。综上可知，在300 MPa时红枣酒的芳香类化合物含量最高，有机硫化物等不良风味得到改善，酒体色泽更偏红偏黄，品质更佳。
3 结论
超高压处理对红枣酒的可溶性固形物、酒精度、色泽和挥发性风味存在显著影响，而对pH值和滋味品质影响不显著。并且随着压强的增加，红枣酒可溶性固形物含量降低，酒精度先增加后降低，亮度、红绿度和黄蓝度先降低再增加在降低，同时超高压处理能显著增加红枣酒芳香类化合物的含量，使有机硫化物含量降低，改善红枣酒的风味。当处理压强为300 MPa时，红枣酒的酒精度达到最大值，酒体更偏红偏黄，芳香类化合物的含量最高，有机硫化物含量最低，品质更优。由此可见，超高压处理能够明显改善红枣酒的品质，且以300 MPa为最佳。
[1]SHAO F F,TAO W H,YAN H K,et al.Effects of microbial organic fertilizer(MOF)application on desert soil enzyme activity and Jujube yield and quality[J].Agron J,2023,13(9):2427.
[2]XU C,YI X K,HU C,et al.Analysis of the changes in quality and characteristics of hot air drying of Xinjiang jujube(Zizyphus jujuba Mill.cv.Junzao)following a delayed harvest[J].Sci Rep,2023,13(1):16732.
[3]DOU J F,KOU X H,WU C E,et al.Recent advances and development of postharvest management research for fresh jujube fruit: A review[J].Sci Hortic,2023,310:111769.
[4]CHENG G,BAI Y J,ZHAO Y Y.Flavonoids from Ziziphus jujube Mill var.spinosa[J].Tetrahedron,2000,56(45):8915-8920.
[5]王俊钢，李宇辉，史学伟，等.混菌发酵红枣果酒工艺条件优化及抗氧化性研究[J].中国酿造，2023，42（8）：210-215.
[6]CAI W C,TANG F X,SHAN C H,et al.Pretreatment methods affecting the color,flavor,bioactive compounds,and antioxidant activity of jujube wine[J].Food Sci Nutr,2020,8(9):4965-4975.
[7]YUAN L,LI G F,YAN N,et al.Optimization of fermentation conditions for fermented green jujube wine and its quality analysis during winemaking[J].J Food Sci Tech,2022,59(1):288-299.
[8]SIMONIN H,DURANTON F,DE LAMBALLERIE M.New insights into the high-pressure processing of meat and meat products[J].Compr Rev Food Sci F,2012,11(3):285-306.
[9]CORRALES M,BUTZ P,TAUSCHER B.Anthocyanin condensation reactions under high hydrostatic pressure[J].Food Chem,2008,110(3):627-635.
[10]崔媛媛，张祯，李熠，等.超高压处理对低醇沙棘蜂蜜酒品质的影响[J].食品与发酵工业，2021，47（24）：173-180.
[11]温海祥，白永亮，郭晓明.超高压处理对香蕉果酒杀菌效果及其品质的变化[J].食品研究与开发，2015，36（14）：28-32.
[12]范霞，杨恒明，陈荣顺.基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法、电子鼻和电子舌技术分析绿茶饮料的风味物质[J].南京农业大学学报，2023，46（5）：960-974.
[13]于志海，何书成，董文轩，等.基于智能感官和HS-SPME-GC-MS技术分析火龙果发酵酒的风味[J].中国酿造，2023，42（9）：223-229.
[14]TANG F X,CAI W C,SHAN C H,et al.Dynamic changes in quality of jujube wine during fermentation[J].J Food Process Pres,2020,44(9):e14704.
[15]BARROS A P A, SILVA I S, CORREA L C, et al.Effect of the cold pre-fermentative maceration and aging on lees times on the phenolic compound profile,antioxidant capacity and color of red sparkling wines[J].J Food Sci Tech,2022,59(8):3245-3255.
[16]CHEOK A, XU Y F, ZHANG Z C, et al.Betalain-rich dragon fruit(pitaya)consumption improves vascular function in men and women: a doubleblind,randomized controlled crossover trial[J].Am J Clin Nutr,2022,115(5):1418-1431.
[17]SUN X Y,LI L,MA T T,et al.High hydrostatic pressure treatment:An artificial accelerating aging method which did not change the region and variety non-colored phenolic characteristic of red wine [J].Innov Food Sci Emerg,2016,33:123-134.
[18]DASH K K, BALASUBRAMANIAM V M, KAMAT S.High pressure assisted osmotic dehydrated ginger slices[J].J Food Eng,2019,247:19-29.
[19]段卫朋，马腾臻，李蔚，等.瞬时超高压处理对‘赤霞珠’葡萄酒风味品质的影响[J].甘肃农业大学学报，2019，54（1）：198-208，216.
[20]于佳琦，许晓旭，郭子楠，等.超高压处理对沙棘酒催陈效果的影响[J].中国酿造，2020，39（3）：131-135.
[21]VELÁZQUEZ-ESTRADA R M, HERNÁNDEZ-HERRERO M M,GUAMIS-LÓPEZ B,et al.Influence of ultra-high pressure homogenisation on physicochemical and sensorial properties of orange juice in comparison with conventional thermal processing[J].Int J Food Sci Tech,2019,54(5):1858-1864.
[22]SERMENT-MORENO V,JACOBO-VELÁZQUEZ D A,TORRES J A,et al.Microstructural and physiological changes in plant cell induced by pressure:Their role on the availability and pressure-temperature stability of phytochemicals[J].Food Eng Rev,2017,9:314-334.
[23]DOI M.Evaluation of kokumi taste of Japanese soup stock materials using taste sensor[J].Sensor Mater,2011,23(8):493-499.
[24]张勇.低质蜂蜜酿制白酒的工艺优化及发酵动力学研究[D].海口：海南大学，2015.
[25]孔祥锦，陈春霞，梁玉浩，等.超高压、微波和超声波处理对黄芪配制酒品质的影响分析[J].食品与发酵工业，2023，49（16）：96-102.
[26]宋瑞滨，邵泽良，宋军.多粮浓香酱作工艺在浓香型白酒生产中的研究与应用[J].酿酒，2021，48（4）：55-61，67.
[27]LI X S,ZHANG L,PENG Z Y,et al.The impact of ultrasonic treatment on blueberry wine anthocyanin color and its invitro anti-oxidant capacity[J].Food Chem,2020,333:127455.