不同陈酿方式冷蒸红枣白兰地香气品质的差异

方 强1,2,冯作山1,2*,白羽嘉3,石庆恒1,2,崔宇欣1,2,赵云飞1,2,徐向荣1,2

(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;3.新疆维吾尔自治区农业科学院 农产品贮藏加工研究所,新疆 乌鲁木齐 830091)

摘 要:以新疆骏枣为原料酿造红枣原酒,采用低温蒸馏(≤70 ℃)技术制备红枣白兰地,探讨不同陈酿方式(自然陈酿、紫外催陈和微波催陈)对红枣白兰地香气品质的影响。通过常规分析方法、顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱质谱联用(GC-MS)技术分析不同陈酿方式红枣白兰地理化指标、颜色参数、挥发性香气成分并进行感官评价,并对结果进行主成分分析(PCA)。 结果表明,与自然陈酿12个月红枣白兰地总酯(2.98 g/L)、总酚(1 144 mg/L)、单宁(0.77 g/L)相比,紫外和微波催陈红枣白兰地总酯(2.76 g/L、2.83 g/L)、总酚(1 039 mg/L、1 102 g/L)、单宁(0.73 g/L、0.74 g/L)均稍有下降,紫外催陈红枣白兰地挥发酸(2.35 g/L)、酒精度(44.16%vol)最高。自然陈酿12个月、紫外催陈、微波催陈红枣白兰地分别共检出160种、159种、158种挥发性香气物质,共筛选出51种关键香气物质(相对气味活度值(ROAV)>1)。 感官评价结果表明,紫外和微波催陈处理能够加速红枣白兰地的花香、果香、木质香等感官特性的形成。 综上,紫外和微波催陈处理能够缩短陈酿周期,提升香气品质,但自然陈酿在香气复杂性和协调性上仍具有优势。

关键词:红枣;白兰地;陈酿方式;香气成分

红枣白兰地是一种独特的蒸馏酒,其香气成分对感官品质和消费者接受度至关重要[1]。 红枣含有多种有益化合物,如多酚和黄酮[2-3]。利用红枣结合传统固态发酵和蒸馏技术生产的白兰地融入了中国白酒特色,成为一款创新产品[4-5]

陈酿过程对提升香气复杂性和协调性至关重要,但自然陈酿周期长、成本高[6]。因此,催陈技术如紫外照射和微波处理成为研究焦点[7],它们能加速化学反应和微生物活动,缩短生产周期。

白兰地是一种由水果发酵、蒸馏、调配和陈酿制成的蒸馏酒[8],酒精度通常为40%vol~43%vol。传统以葡萄为原料,其他水果制成的酒则以水果名称区分。其主要成分是水、乙醇、糖类和香气物质,后者决定了酒的品质[9]。香气物质包括酯类、高级醇、酸类、醛酮类、萜烯类和苯衍生物等,这些物质赋予白兰地独特的风味[10]。发酵过程产生大部分挥发性物质,而木桶陈酿则贡献了其他挥发性物质[12]。适当的陈酿能减少酒体的不良风味,使其口感柔和[13]。陈酿过程中的氧化和挥发反应提升了酒的品质,被视为蒸馏酒的“二次发酵”。目前,关于红枣白兰地香气成分的研究多集中于自然陈酿过程中香气物质的变化规律,而对催陈处理技术对香气成分的影响机制尚缺乏系统性探讨[14-15]。自然陈酿与催陈处理在香气成分的形成路径、关键反应速率以及最终香气特征上可能存在显著差异。

本研究以新疆骏枣为材料酿造红枣原酒,用自制低温蒸馏(≤70℃)技术制备红枣白兰地,以微波、紫外催陈并与自然陈酿对比。通过常规分析方法、顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)-气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,研究低温蒸馏红枣白兰地不同陈酿期理化指标、颜色参数、挥发性香气成分及感官评分变化,分析自然陈酿与催陈对香气物质形成的影响机制,探讨催陈在缩短陈酿周期、提升香气品质的潜力,为红枣白兰地生产工艺优化提供依据,也为其他蒸馏酒催陈技术开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料和菌株

干制红枣:购于新疆和田地区于田县农村合作社;酵母:安琪酵母股份有限公司;红枣原酒(酒精度13%vol)、红枣白兰地(酒精度为44%vol):本实验室自制;橡木片(中度烘烤):法国Oak World公司。

1.1.2 化学试剂

硫酸、氢氧化钠(均为分析纯):国药集团化学试剂公司;无水乙醇(色谱纯):四川西陇科学有限公司;甲醇、3-辛醇(均为色谱纯):天津市鑫铂特化工有限公司;酚酞:厦门安永博科技有限公司;C7~C40正构烷烃(均为色谱纯):上海安谱璀世标准技术服务有限公司。

1.2 仪器与设备

30 μmDVB/CAR/PDMS萃取头:美国SUPELCO公司;HP-19091S-433毛细管柱、SP-3430气相色谱(GC)仪:北京北分瑞利分析仪器集团有限责任公司;YP2002电子天平:杭州陆恒生物科技有限公司;FE20 pH计:杭州陆恒生物科技有限公司;TRACE DSQ气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪:美国Thermo公司;DR403酒精计:北京金科利达电子科技有限公司;ZDJ-4B自动电位滴定仪、ZNCL-GS磁力搅拌器:上海上器集团试验设备有限公司;搅拌式蒸馏罐:实验室自制;XEPU-1235L紫外辐照箱:上海析浦科学仪器有限公司;Labscan XE色度仪:美国亨特公司;UV-2550型紫外分光广度仪:日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 红枣白兰地的制备

(1)红枣原酒制作工艺及操作要点

红枣→分选→清洗→复水→破碎→冷冻浓缩调整糖度→接种酵母→酒精发酵→过滤→红枣原酒(酒精度13%vol)

操作要点:

分选、清洗:挑选无霉变、虫蛀、破损且成熟度一致的新疆骏枣,反复清洗。

复水:将红枣与水按1∶3(g∶mL)料液比投入发酵罐,室温静置4~6 h,至红枣吸水膨胀、质地柔软。

破碎:用破碎机将复水后的红枣碎成糊状,避免过度研磨致枣核破裂,确保糊状物粒度均匀、无明显块状枣肉。

冷冻浓缩糖度调整:将破碎后的红枣糊转入冷冻设备,降温至-5~-10 ℃并恒温静置,使料液析出水分析出成冰晶;待冰晶充分形成,过滤冰晶收集浓缩液,控制糖度在22~24°Bx。

接种酵母:将酵母与2%葡萄糖溶液按料液比1∶10(g∶mL)混合,于28 ℃活化30~40 min,溶液出现大量细密气泡,再按红枣糊总质量的0.05%~0.10%接种量倒入红枣糊并搅拌均匀。

酒精发酵:发酵温度控制在25~28 ℃,采用恒温发酵罐发酵7~10 d,发酵液表面无气泡产生,枣肉下沉,上清液清澈,无明显发酵异味即发酵结束。

过滤:将发酵结束的酒液静置24~48 h(20~25 ℃),使枣肉残渣自然沉降,随后抽取上层清液,即得红枣原酒。

(2)红枣原酒蒸馏[14]

一次蒸馏:取50 L红枣果酒置于实验室自制搅拌式蒸馏罐中(见图1),蒸馏罐外壁通入蒸汽(100~105 ℃),开启搅拌(30 r/min)。使罐内酒液温度达到70 ℃,酒精蒸气在蒸馏罐顶部液化冷凝(4 ℃)从出酒口流出,收集酒液,当酒液酒精度低于9%vol时停止蒸馏。

图1 搅拌式蒸馏设备示意图
Fig.1 Schematic diagram of stirred distillation equipment

二次蒸馏:将一蒸后的酒液“掐头去尾”进行蒸馏,去除10%的酒头,当流出的酒液酒精度低于15%vol时停止蒸馏,收集酒液并用纯净水调配酒精度至44%vol,即得红枣白兰地。

1.3.2 红枣白兰地陈酿方式

自然陈酿:10 g法国进口橡木片和5 L红枣冷蒸酒放入密闭的容器中,置于室温下存放3个月、6个月、12个月各取一次样,测定其主要理化指标并进行感官评定。

紫外催陈:10 g法国进口橡木片和5 L红枣冷蒸酒放入密闭的容器中,使用紫外辐照箱20 W处理2 min,连续处理1个月, 置于室温下存放5个月后测定其主要理化指标并进行感官评定。

微波催陈:10 g法国进口橡木片和5 L红枣冷蒸酒放入密闭的容器中,在密封环境下开启微波发生器450 W处理2 min,连续处理1个月,置于室温下存放5个月后测定其主要理化指标并进行感官评定。

1.3.3 分析检测

酒精度、总酯、挥发酸:参照GB/T 11856.2—2023《烈性酒质量要求第2部分:白兰地》[16]中方法测定;pH值:pH计测定;总酚、单宁:参照紫外分光光度法[14]

颜色参数测定:采用色度仪测定明亮度(L*值),红绿度(a*值)(正值偏红、负值偏绿),黄蓝度(b*值)(正值偏黄、负值偏蓝)。色度是衡量液体颜色深浅及色调特征的关键指标,其计算公式如下:

1.3.4 挥发性风味成分测定[17]

萃取方法:称取酒液10 mL于顶空瓶中,加入氯化钠2 g混匀,50 ℃水浴平衡15 min;萃取头插入吸附50 min后拔出,利用GC-MS进样分析。 内标(乙酸戊酯,质量浓度87.6 g/L,添加量1 mL)。

GC条件:HP-INNOWAX色谱柱(60m×0.25mm×0.25μm),进样口温度240 ℃,分流比5∶1,载气为高纯氦气(He),柱流量1 mL/min,升温程序为40 ℃保持5 min,3 ℃/min升至160 ℃,7 ℃/min升至250 ℃保持12 min。

MS条件:电子电离(electronic ionization,EI)源,电子能量70 eV,离子源230 ℃,四极杆150 ℃,扫描范围35~550 amu。

定性定量分析:采用美国国家标准技术研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)20检索,相似度>80%,通过正构烷烃保留指数(retention index,RI)定性分析。采用内标法定量分析。

1.3.5 香气活力值(OAV)及相对香气活力值(ROAV)[18]的计算

由于不同物质的嗅觉敏感性差异很大,挥发性气味物质的相对含量并不能直接说明物质对样品总体气味的贡献大小。结合气味阈值计算出相对香气活力值(relative ordor activity value,ROAV),将ROAV>1的物质确定为气味主要贡献物质,香气活力值(ordor activity value,OAV)、相对香气活力值(ROAV)计算公式如下:

式中:Ai为香气物质含量,μg/mL;OTi为香气阈值,μg/mL;OAVi、OAVx分别为单个香气成分i和x的香气活性值;OAVmax为所有香气成分中最大香气活性值。

1.3.6 感官评价

参照邢鑫[19]的方法,感官品评小组由20名(10男,10女)具有感官评价知识人员组成,对不同陈酿条件红枣白兰地进行感官评定,整合小组的评定结果,取各项强度的平均值绘制感官评价雷达图。 在评分方法上,采用1~9的数字标度作为评分标尺(表1),通过数字量化感官特性的强度,红枣白兰地感官评分强度见表1。

表1 红枣白兰地感官评分强度
Table 1 Sensory score intensity of jujube brandy

1 2 3 4 5 6 7 8 9极弱 很弱 较弱 稍弱 稍弱 稍弱 较强 很强 极强

1.3.7 数据处理与统计分析

利用IBM SPSS 20.0软件执行数据的显著性,并采用Origin 2017软件绘制图表。实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 不同陈酿方式红枣白兰地的理化指标差异

以未经陈酿处理的红枣白兰地为对照(CK),不同陈酿方式红枣白兰地理化指标测定结果见表2。 由表2可知,自然陈酿的红枣白兰地的酒精度随陈酿时间增加降低,自然陈酿12个月酒精度最低(42.30%vol),紫外和微波催陈处理的红枣白兰地酒精度分别为44.16%vol和44.11%vol。自然陈酿12个月红枣白兰地pH值最低(4.17),紫外催陈处理的红枣白兰地pH值最低(4.15),微波催陈处理红枣白兰地pH值次之(4.23),可能与有机酸的积累有关,这与付笑霞[12]的研究结果相似。自然陈酿12个月的红枣白兰地挥发酸含量最高(2.27 g/L)。

表2 不同陈酿方式红枣白兰地理化指标测定结果
Table 2 Determination results of physicochemical indexes of jujube brandy with different aging methods

注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

样品 酒精度/%vol pH值 挥发酸/(g·L-1) 总酯/(g·L-1) 总酚/(mg·L-1) 单宁/(g·L-1)CK自然陈酿3个月自然陈酿6个月自然陈酿12个月紫外催陈微波催陈0.65±0.00e 0.69±0.00d 0.72±0.00c 0.77±0.00a 0.73±0.00c 0.74±0.00b 44.23±0.06a 43.70±0.10c 43.07±0.06d 42.30±0.10e 44.16±0.07b 44.11±0.10b 4.38±0.01a 4.34±0.01b 4.26±0.01c 4.17±0.02e 4.15±0.01f 4.23±0.01d 1.20±0.02f 1.32±0.03e 1.92±0.03d 2.27±0.04b 2.35±0.02a 2.01±0.00c 2.27±0.04f 2.48±0.02e 2.64±0.04b 2.98±0.03d 2.76±0.00c 2.83±0.00b 101.82±3.07f 629.14±5.49e 1 030.90±8.84d 1 144.38±11.36a 1 093.00±5.24c 1 102.00±5.71b

与自然陈酿12个月红枣白兰地总酯(2.98 g/L)、总酚(1 144 mg/L)、单宁(0.77 g/L)相比,紫外和微波催陈红枣白兰地总酯(2.76 g/L、2.83 g/L)、总酚(1 039 mg/L、1 102 g/L)、单宁(0.73 g/L、0.74 g/L)均稍有下降,紫外催陈红枣白兰地挥发酸(2.35 g/L)、酒精度(44.16%vol)最高。可能是因为紫外和微波催陈处理加速酯化反应,释放及其氧化和聚合反应。

结果表明,自然陈酿12个月为宜,紫外催陈优于微波催陈处理。这与郑升海[20]的研究结果相符。

2.2 不同陈酿方式红枣白兰地色泽差异

色调作为白兰地陈酿过程中一个重要的颜色指标[6]。以未经陈酿处理的红枣白兰地为对照(CK),不同陈酿方式红枣白兰地颜色参数测定结果见表3。 由表3可知,紫外与微波催陈红枣白兰地在颜色参数上存在显著差异。L*值方面,紫外催陈红枣白兰地(32.64)、微波催陈红枣白兰地(32.71)均低于自然陈酿12个月红枣白兰地,说明催陈处理酒液明亮度不及12个月自然陈酿,推测因催陈虽加速多酚氧化聚合,但反应程度未达12个月自然陈酿水平;a*值方面,紫外催陈红枣白兰地(-0.29)、微波催陈红枣白兰地(-0.28)均高于自然陈酿12个月红枣白兰地,且更接近自然陈酿6个月(-0.29),表明催陈红枣白兰地红绿色调略深于12个月自然陈酿红枣白兰地,但已接近自然陈酿后期水平;b*值与色度方面,紫外催陈红枣白兰地(b*值0.64、色度0.52)、微波催陈红枣白兰地(b*值0.66、色度0.57)均低于自然陈酿12个月红枣白兰地,其中微波催陈红枣白兰地b*值更接近参照,说明催陈酒液黄色调与整体色度虽已显著提升,但仍未达到自然陈酿12个月红枣白兰地的浓郁度。结果表明,紫外与微波催陈可加速颜色变化,但在明亮度、黄色调及色度上均不及自然陈酿12个月,紫外催陈整体稍逊于微波催陈。

表3 不同陈酿方式红枣白兰地的颜色参数测定结果
Table 3 Determination results of color parameters of jujube brandy with different aging methods

样品 L*值 a*值 b*值 色度CK自然陈酿3个月自然陈酿6个月自然陈酿12个月紫外催陈微波催陈33.57±0.04a 32.15±0.03f 32.37±0.05e 32.84±0.10b 32.64±0.07d 32.71±0.06c-0.03±0.01a-0.23±0.01b-0.29±0.01d-0.32±0.01e-0.29±0.01d-0.28±0.01c 0.25±0.02f 0.55±0.01e 0.62±0.01d 0.73±0.02a 0.64±0.01c 0.66±0.01b 0.06±0.01f 0.35±0.01e 0.47±0.01d 0.64±0.03a 0.52±0.02c 0.57±0.01b

2.3 不同陈酿方式红枣白兰地的挥发性香气成分差异

2.3.1 挥发性香气成分含量

以未经陈酿处理的红枣白兰地为对照(CK),不同陈酿方式红枣白兰地挥发性香气成分含量分析热图见图2,各类别挥发性香气成分含量见图3,挥发性香气成分UpSet分析见图4。

图2 不同陈酿方式红枣白兰地挥发性香气成分含量热图
Fig.2 Heat map of volatile aroma components contents in jujube brandy with different aging methods

图3 不同陈酿方式红枣白兰地各类别挥发性香气成分含量
Fig.3 Contents of various categories volatile aroma components in jujube brandy with different aging methods

图4 不同陈酿方式红枣白兰地挥发性香气成分UpSet分析
Fig.4 UpSet analysis of volatile aroma components in jujube brandy with different aging methods

由图2可知,6种陈酿方式共鉴定出192种挥发性香气物质,其中醇类22种、醛类13种、酮类9种、酸类5种、酯类79种、烷类29种、烯类7种、其他类28种。 自然陈酿3个月、6个月、12个月红枣白兰地分别共检出159种、160种、160种挥发性香气成分,紫外催陈、微波催陈红枣白兰地、CK分别共检出159种158种、157种挥发性香气成分。自然陈酿3个月、6个月、12个月红枣白兰地挥发性香气成分总含量分别为813.65 μg/mL、676.49 μg/mL、1 219.87 μg/mL,紫外催陈、微波催陈红枣白兰地、CK挥发性香气成分总含量分别为274.86 μg/mL、807.58 μg/mL、408.94 μg/mL。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检测出22种醇类物质。自然陈酿12个月红枣白兰地醇类总含量最高(607.14 μg/mL),CK最低(268.16 μg/mL)。微波催陈红枣白兰地醇类总含量为199.98 μg/mL,紫外催陈红枣白兰地醇类总含量为446.26 μg/mL。 自然陈酿过程中,酯化等反应使醇类物质不断积累。 催陈处理中,微波和紫外可能影响反应速率与平衡。 结果表明在白兰地陈酿过程中,醇类物质会随着陈酿时间延长而变化[21]

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出13种醛类物质。自然陈酿3个月和12个月红枣白兰地中醛类总含量较高,分别为36.38 μg/mL和36.31 μg/mL。微波催陈红枣白兰地中醛类总含量为13.41 μg/mL,紫外催陈红枣白兰地中醛类总含量为30.84 μg/mL。 糠醛在不同处理下变化显著,自然陈酿3个月红枣白兰地中糠醛总含量为(19.18±7.55)μg/mL,6个月时降为(3.57±2.14)μg/mL。自然陈酿初期,原料中糖类、氨基酸等物质分解增加醛类含量;后期部分醛类参与反应转化[22]。催陈处理时,微波和紫外辐射可能促使醛类发生氧化、聚合等反应,从而影响其含量。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检测出9种酮类物质。自然陈酿6个月红枣白兰地中酮类总含量最高(3.50 μg/mL)。微波催陈红枣白兰地中酮类总含量为0.84μg/mL,紫外催陈红枣白兰地中酮类总含量为2.05μg/mL。如1-(2-呋喃基)-乙酮在自然陈酿6个月红枣白兰地中酮类总含量为(0.12±0.05) μg/mL,12个月时酮类总含量升至(0.62±0.62)μg/mL。自然陈酿过程中,酮类物质通过氧化及酯化反应生成,6个月时含量较高。 催陈处理时,微波和紫外的能量作用于酒液,影响酮类物质的合成与分解反应。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出5种酸类物质。自然陈酿6个月和12个月红枣白兰地中酸类总含量较高。 如乙酸在自然陈酿6个月红枣白兰地中为(11.00±3.21)μg/mL,12个月时升至(38.77±41.15)μg/mL。自然陈酿中,原料发酵和氧化反应产生酸类,含量上升。催陈处理时,微波和紫外加速酸类的挥发或促进其与其他物质反应。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出酯类79种。自然陈酿12个月红枣白兰地中酯类总含量最高(488.16 μg/mL),微波催陈红枣白兰地中酯类总含量较低(53.56 μg/mL)。 红枣白兰地在自然陈酿12个月时,3-甲基-1-丁醇-甲酯含量高达(224.18±216.35)μg/mL,而微波催陈时较低。自然陈酿中,酯化反应是酯类生成的主要途径。催陈处理时,微波的快速加热可能使反应体系温度变化剧烈,影响酯化反应平衡,导致酯类生成减少;紫外光可能引发其他反应,消耗参与酯化反应的物质,从而降低酯类含量[23]

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出烷类29种。CK烷类总含量最高(48.13 μg/mL),自然陈酿和催陈处理红枣白兰地中含量相对较低。 烷类物质性质相对稳定,自然陈酿和催陈处理对其影响较小。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出烯类7种。CK烯类总含量最高(0.97 μg/mL),微波催陈红枣白兰地中最低(0.10 μg/mL)。烯类物质在酒中含量较低,稳定性较差。不同处理方式对烯类反应的影响程度不同。

由图3可知,不同陈酿方式红枣白兰地中共检出其他类28种。自然陈酿12个月红枣白兰地中其他类总含量较高(32.64 μg/mL)。 其他类物质成分复杂,自然陈酿中氧化、分解、缩合等多种反应会造成影响。催陈处理时,微波和紫外的能量输入改变了这些物质的反应环境,使含量发生变化。

由图4可知,共鉴定出的192种挥发性香气物质中,自然陈酿12个月与6个月组共有成分最多,且自然陈酿12个月组独有成分多于催陈组;紫外与微波催陈组共有成分少,二者与自然陈酿12个月组交集成分少于自然陈酿各时间组间交集,表明自然陈酿在香气成分共享性、独特性及复杂性上更优,催陈虽增加香气种类,但与自然陈酿成分重叠度低。

在自然陈酿中,随时间推移,物质经酯化、氧化等反应变化积累,使红枣白兰地风味物质种类与含量更丰富,品质提升[13];微波、紫外催陈虽能部分模拟自然陈酿,但对物质影响有差异。自然陈酿12个月为宜,该陈酿条件下共检出160种挥发性香气物质,独有成分数量多且核心的醇类(607.14 μg/mL)、酯类(488.16 μg/mL)含量均为最高,能赋予酒体更复杂浓郁的香气。自然陈酿提升风味物质效果更显著但耗时久,催陈虽缩短时间,风味物质调控仍需优化,紫外催陈优于微波催陈。

2.3.2 关键香气物质筛选

香气成分对风味的贡献取决于浓度和阈值,ROAV可衡量挥发性成分对风味的影响且值越高影响越大[24]。本研究用GC-MS鉴定出192种挥发性成分,基于ROAV>1筛选关键香气物质,结果见表4。由表4可知,不同陈酿方式红枣白兰地共筛选出51种关键香气物质,其中自然陈酿12个月、紫外催陈、微波催陈分别筛选出3种、29种、25种关键香气物质。

表4 不同陈酿方式红枣白兰地关键香气成分的相对气味活性值
Table 4 Relative odor activity values of key aroma components of jujube brandy with different aging methods

序号 化合物 阈值/(mg·kg-1)[15-18] 风味特征1 2 3 45 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 4-戊烯-2-醇异戊醇1-戊醇反式-芳樟醇氧化物苯乙醇糠醛苯甲醛5-甲基糠醛苯乙醛壬醛癸醛(E)-2-癸烯醛3-甲基-2(3H)-苯基呋喃酮大马酮β-大马士酮乙酸乙酯3-甲基-1-丁醇-甲酯甲酸戊酯乳酸乙酯L-乳酸乙酯异戊酸乙酯2-甲基-丁酸乙酯乙酸异戊酯戊酸乙酯1-甲基戊基乙酸酯正己酸乙酯丁酸-3-甲基丁酯乳酸异戊酯苯甲酸甲酯庚酸乙酯苯甲酸乙酯丁二酸二乙酯0.50 0.30 4.00 0.02 0.10 0.10 0.10 0.02 0.005 0.01 0.005 0.001 0.01 0.000 1 0.000 01 0.10 0.10 0.05 0.10 0.10 0.02 0.05 0.02 0.01 0.05 0.01 0.02 0.10 0.02 0.01 0.02 0.10青草香香蕉香、辛辣味果香、甜香花香、柑橘香玫瑰香、甜香焦糖香、坚果香杏仁香、樱桃香甜香、焦糖香蜂蜜香、花香柑橘香、脂肪香柑橘香、蜡香脂肪氧化味焦糖香、果香果香、烟草香玫瑰香、果香果香、甜香果香、甜香果香、甜香乳脂香、甜香乳脂香、甜香果香、甜香果香、甜香香蕉香、果香果香、甜香果香、甜香果香、甜香果香、甜香乳脂香、甜香花香、甜香果香、甜香花香、甜香果香、甜香ROAV自然陈酿3个月自然陈酿6个月自然陈酿12个月 CK 微波催陈 紫外催陈——1.34 14.73-2.04 1.95 4.54 3.05 1.67 4.91--0.04 0.16—— -1.86 0.44 0.43 0.46 0.21 0.61 0.11 0.37 0.90 1.38-0.09-1.19 0.28 0.57 3.71 0.42 0.03 0.12-0.55 0.13 0.28 2.47—— --- --- --- -2.05-100-7.99 0.68 100-22.47 30.70 3.71-0.77-3.31-7.82 19.29 4.54 17.05 1.57--1.64-100 0.13-100 0.43 6.57-0.47-0.74 0.11 0.92 0.50 0.03 0.66 1.22-100 27.37——-- ——-20.67 5.60 1.78 1.03-7.33 1.16 0.07 6.72-- --- - ——-0.30 1.26 16.59 0.41 3.73 10.98 9.45 1.13 8.82 9.21 0.05 21.62 0.28 0.10 2.62 6.74 99.64 2.25 0.42 1.13 17.32 0.68 15.38-4.77 10.96 2.23 1.15-4.54 50.32 6.31 0.12 0.28 0.22 0.07-0.28 0.97 13.60 0.23 24.98 0.55 3.22 1.38-0.58 0.47 0.01-0.09-0.28 0.45 13.39 0.16

续表

序号 化合物 阈值/(mg·kg-1)[15-18] 风味特征33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 7-辛烯酸乙酯水杨酸甲酯辛酸乙酯苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯壬酸乙酯3-苯丙酸乙酯9-癸烯酸乙基酯癸酸乙酯辛酸异戊酯月桂酸乙酯十四酸乙酯13-甲基-十四酸乙酯十五酸乙酯棕榈酸甲酯棕榈酸乙酯硬脂酸甲酯十八烯酸乙酯五甲基呋喃溴酸脂0.02 0.01 0.01 0.02 0.02 0.01 0.05 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01果香、甜香花香、甜香果香、甜香花香、甜香花香、甜香果香、蜡香果香、甜香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香果香、蜡香ROAV自然陈酿3个月自然陈酿6个月自然陈酿12个月 CK 微波催陈 紫外催陈0.37-11.83 0.21 0.62 1.70 0.71 0.50 6.07-1.18 0.06 4.04-33.90 1.58 1.43 3.17 4.47 1.34 20.73-5.22 0.16-5.24 0.24 0.22 0.60 0.60 0.21 2.95 0.05 0.76---11.27 100 1.93 7.35-0.40 0.73 32.17 3.96 5.90 23.06 1.26 1.10 8.52 64.26 1.15 1.16 6.86 0.50 3.36 1.02 0.35 0.17 0.56-1.47-0.24 0.36 2.24 0.20 0.20 0.14 0.71-1.49-0.31-- --- - --- - --- - -0.94 0.60 0.09 0.06-- --- --- --- - - - - - --- -

自然陈酿12个月虽各化合物ROAV较6个月下降,但仍有核心高贡献成分,如苯甲酸乙酯(ROAV=17.32),是该时期花香的主要来源,3-甲基-1-丁醇-甲酯(ROAV=6.57)则为核心果香成分,二者与中低ROAV成分形成均衡比例,保障香气协调性;微波催陈无ROAV>10的高贡献成分,ROAV最高的为甲酸戊酯(ROAV=5.60,阈值0.05 mg/kg,呈果香、甜香),其余成分ROAV普遍较低,对香气的强化作用有限,仅轻微提升部分果香;紫外催陈同样无大量高ROAV成分,仅甲酸戊酯(ROAV=24.98)为高贡献成分,但因紫外光可能导致部分挥发性化合物分解,整体高ROAV成分稀缺,花香、果香的丰富度与自然陈酿12个月差距显著。 综上,自然陈酿12个月高ROAV成分更均衡且贡献稳定,紫外、微波催陈高ROAV成分较少,香气品质不及自然陈酿。

2.3.3 主成分分析

主成分分析(principal component analysis,PCA)作为一种高效的化学计量学技术,能够在最大限度保留原始变量信息的同时,将多维数据压缩为少数综合指标[25]。 基于挥发性香气成分进行主成分分析,主成分分析得分图和载荷图见图5。

图5 不同陈酿方式红枣白兰地挥发性香气成分主成分分析得分图(a)和载荷图(b)
Fig.5 Score plot (a) and loading plot (b) of principal component analysis of volatile aroma compounds in jujube brandy with different aging methods

由图5a可知,PC1与PC2的累计方差贡献率达61.2%,超过60%的可信阈值,表明该PCA模型能有效保留原始数据信息并区分样本差异。图中不同陈酿处理的样本呈现清晰聚类且无重叠,与所有陈酿处理组距离最远,证实陈酿过程均能显著改变红枣白兰地挥发性香气成分组成;自然陈酿3个月、6个月、12个月的样本沿主成分轴呈现明显时间梯度分布,12个月样本与3个月样本在PC1轴上距离较远,反映随陈酿时间延长,酒中挥发性香气成分发生持续且显著的变化;紫外催陈与微波催陈样本的聚类位置,既与自然陈酿各时间点样本存在明显距离,二者间也未完全重叠,说明催陈处理虽能模拟部分陈酿效果,但生成的香气成分组合与自然陈酿存在本质差异,且两种催陈方式的作用机制亦有不同。由图5b可知,部分香气成分(如E33、E78、E20)在PC1轴上载荷系数绝对值较大,是导致样本在PC1方向分离的核心因素,可作为区分自然陈酿与催陈处理的标志性香气成分;图中距离较近的成分(如E31与B7、E43与E1)变化趋势相似,提示其可能来源于同一类化学反应(如酯化反应),反映陈酿过程中香气成分生成的协同性。 结果表明,自然陈酿样本的时间梯度分布与载荷图中高含量酯类、醇类成分的高载荷方向一致;而催陈样本的独立聚类则对应载荷图中特定醛类、酮类成分的载荷区域,揭示催陈处理更易促进此类成分生成,这也是其与自然陈酿香气品质差异的关键原因,可为后续明确不同陈酿方式对红枣白兰地香气品质的调控机制及工艺优化提供了科学依据。

2.3.4 不同陈酿方式红枣白兰地感官评价雷达图

以未经陈酿处理的红枣白兰地为对照(CK),不同陈酿方式红枣白兰地感官评价雷达图见图6。

图6 不同陈酿方式红枣白兰地感官评价雷达图
Fig.6 Radar map of sensory evaluation of jujube brandy with different aging methods

由图6可知,红枣白兰地香气感官特性随自然陈酿时间增加呈规律性变化,自然陈酿12个月为宜。香辛料香从3个月的3.2分升至12个月的5.3分、木质香从2.8分升至4.9分,整体香气协调性从3.5分升至5.1分,而甜香从4.5分降至3.1分,推测因橡木片掩盖原酒甜香,且12个月时各香气融合最均衡;催陈处理显著加速香气形成,紫外催陈优于微波催陈:与自然陈酿3个月相比,紫外催陈的花香(4.5分)、果香(4.3分)、木质香(4.2分)、香辛料香(4.8分)及整体协调性(4.6分),均高于微波催陈,且二者关键香气评分均达自然陈酿6个月水平,能缩短生产周期、提升感官品质,这与陈酿中多酚、酯类物质的氧化、聚合、酯化反应导致感官特性复杂化、协调化相关。

3 结论

本研究以新疆骏枣为原料,经低温蒸馏制备红枣白兰地,对比自然陈酿与紫外、微波催陈效果,结果表明,不同陈酿方式红枣白兰地共鉴定192 种挥发性香气物质,共筛选出51种关键香气物质,香气复杂性与协调性最优,花香、木质香突出。 紫外、微波催陈可显著加速理化指标与色泽变化,能快速促进花香、果香形成,但关键香气成分含量、种类丰富度及整体协调性不及自然陈酿,主成分分析亦证实二者对香气成分的影响路径存在本质差异。综上,紫外、微波催陈可缩短红枣白兰地陈酿周期、提升基础香气品质,但自然陈酿在香气复杂性与协调性上仍具不可替代性。本研究中紫外和微波催陈不能完全替代自然陈酿,二者虽加速指标变化,但香气成分丰富度、协调性不及自然陈酿,但紫外、微波催陈可用于中低端产品快速生产,或与自然陈酿组合,还可拓展至其他水果蒸馏酒,符合绿色加工趋势,具有良好的应用前景。

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Differences in aroma quality of cold-steamed jujube brandy with different aging methods

FANG Qiang1,2,FENG Zuoshan1,2*,BAI Yujia3,SHI Qingheng1,2,CUI Yuxin1,2,ZHAO Yunfei1,2,XU Xiangrong1,2
(1.School of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.Key Laboratory of Postharvest Science and Technology of Xinjiang Fruits,Urumqi 830052,China;3.Institute of Agro-products Storage and Processing,Xinjiang Uygur Autonomous Region Academy of Agricultural Science,Urumqi 830091,China)

Abstract:Using Xinjiang Jun-jujube as raw material,the jujube brandy was produced by low-temperature distillation(≤70 ℃)technology.The effect of different aging methods(natural aging,UV-accelerated aging,and microwave-accelerated aging)on the aroma quality of jujube brandy were investigated.The physicochemical indexes, color parameters, volatile aroma components, and sensory evaluation of jujube brandy under different aging methods were analyzed using conventional analytical methods,headspace solid-phase microextraction(HS-SPME)coupled with gas chromatographymass spectrometry (GC-MS), and the principal component analysis (PCA) was performed.The results showed that compared with the total ester(2.98 g/L),total phenol(1 144 mg/L),and tannin(0.77 g/L)of naturally aged jujube brandy for 12 months,the total esters(2.76 g/L,2.83 g/L),total phenols(1 039 mg/L,1 102 mg/L),and tannins(0.73 g/L,0.74 g/L)of jujube brandy aged by UV-accelerated and microwave-accelerated all slightly decreased.The UV-accelerated aging jujube brandy had the highest volatile acid content(2.35 g/L)and alcohol content(44.16%vol).A total of 160,159 and 158 volatile aroma substances were respectively detected in jujube brandy aged naturally for 12 months, UV-accelerated aging and microwave-accelerated aging.A total of 51 key aroma substances(relative odor activity value(ROAV)>1)were screened.The sensory evaluation results showed that UV-accelerated and microwave-accelerated aging treatment could accelerate the formation of sensory characteristics such as floral,fruity and woody aromas of jujube brandy.In conclusion,UV-accelerated and microwave-accelerated aging treatments could shorten the aging period and enhance the aroma quality,but natural aging still had advantages in terms of the complexity and harmony of aroma.

Key words:jujube;brandy;aging method;aroma component

中图分类号:TS262.2

文章编号:0254-5071(2026)01-0230-09

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2026.01.031

引文格式:方强,冯作山,白羽嘉,等.不同陈酿方式冷蒸红枣白兰地香气品质的差异[J].中国酿造,2026,45(1):230-238.

收稿日期:2025-04-10

修回日期:2025-10-18

基金项目:新疆维吾尔自治区“天山英才”项目(2023TSYCTD0005)

作者简介:方 强(1999-),男,硕士研究生,研究方向为食品加工与安全。

*通讯作者:冯作山(1963-),男,教授,博士,研究方向为农产品加工与综合利用。