杨梅属于亚热带水果,肉质细腻多汁,成熟时呈深红色,果核常为椭圆形[1]。杨梅栽培历史悠久,在我国分布于长江流域以南的浙江、福建、江苏、广东等地区,主要有东魁、荸荠、晚稻杨梅、丁岙梅等为代表的诸多优良地方品种[2]。杨梅色泽鲜艳,酸甜适口,风味浓郁,富含矿物质元素、维生素、氨基酸等成分[3]。据《本草纲目》记载“杨梅可止渴、和五脏、能涤肠胃、除烦愦恶气”。
杨梅酒是以杨梅为主要原料,经过特定的工艺加工而成的,其不仅鲜爽可口、香醇无比,具有独特的杨梅味,还具有生津止渴、防止腹泻和中暑的特殊功效。因其健康属性和独特口感已越来越受到消费者的青睐[4-6]。近年来,杨梅酒行业表现出稳健的增长态势,市场规模逐年扩大,已经成为改变乡村产业结构,实现乡村振兴的重要支柱产业[7]。
杨梅酒在酿造过程中会融入大量的花色苷,该物质在酶的催化下容易被氧化,形成褐色或黑色的聚合物,出现不同程度的浑浊、沉淀及褪色现象,降低了产品品质和经济价值[8-9],因此控制花色苷的变化从而延缓褐变是目前杨梅酒产业发展面临的主要难题[10-12]。单体花色苷可以与辅色素(如黄酮、其他酚类、生物碱、有机酸等)反应生成稳定的化合物,进而增强果酒的色泽,提高颜色稳定性[13]。如励建荣[14]研究发现,杨梅汁在发酵前中加入单宁酸和芦丁可以增加辅色素对花色苷的护色效果,发酵后加入则效果不明显;郭安鹊[15]研究发现,乙二胺四乙酸比同浓度的二氧化硫表现出了更强的抗氧化作用;段秋霞等[16]的研究表明,含有茶多酚和乙二胺四乙酸二钠的复配护色剂对红心火龙果酒护色效果明显;吉俊臣[17]的研究结果表明,柠檬酸、维生素C对蓝莓果酒花青素的保护作用极显著。很多学者将不同辅色剂添加到发酵酒中,研究其与果酒褐变的关系,结果表明,辅色剂可提升果酒品质[18-22]。上述辅色技术大都集中在葡萄酒、蓝莓酒等市场占有率高的果酒产品,通过添加辅色剂来改善杨梅酒褐变的研究则相对较少,因此研究符合杨梅酒自身特点的护色工艺尤为必要。本研究以酿造杨梅酒醪液为原材料,研究不同种类及添加量辅色剂对杨梅酒感官、颜色参数、理化指标、营养成分等方面的影响。以期筛选出在色泽控制、营养成分保持等综合性能突出的辅色剂用于杨梅酒的生产,为企业开发优质稳定的杨梅酒产品提供技术支撑。
焦亚硫酸钠(含量≥96%)、D-异抗坏血酸钠(含量≥98%)、乙二胺四乙酸二钠(含量≥99%)、茶多酚(含量≥80%)、苯甲酸(含量≥99%)、单宁酸(含量≥96%):河南高宝实业有限公司;杨梅汁(含糖量60 g/L):浙江聚仙庄饮品有限公司;SY安琪葡萄酒果酒专用酵母:安琪酵母股份有限公司;乙酸乙酯、正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇、β-苯乙醇(分析纯):上海麦克林生化科技股份有限公司;L-乳酸、乙酸、DL-苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、D-葡萄糖、D-果糖、蔗糖标准品(含量≥95%):上海安谱璀世标准技术服务有限公司;钠、钾、钙、镁、锰元素标准物质(质量浓度1 000 mg/L):国家有色金属及电子材料分析测试中心;无水乙醇(分析纯):上海凌峰化学试剂有限公司;硝酸(分析纯):德国默克集团。
DMA4100M酒精分析仪:奥地利安东帕公司;PFXi-995全自动色度分析仪:英国罗维朋公司;GC-2010Plus气相色谱仪:日本岛津公司;IC-6000离子色谱仪:赛默飞世尔科技公司;AVIO电感耦合等离子体发射光谱仪:珀金埃尔默股份有限公司;5430R离心机:德国艾本德股份公司。
1.3.1 杨梅酒的制备
SY安琪葡萄酒果酒专用酵母用5 g/100 mL蔗糖水溶液活化30 min,按照0.2 g/L的量添加至杨梅汁,置于室温(25 ℃)密封发酵1 d;加入200 g/L白砂糖,室温(25 ℃)密闭发酵7 d,每天轻摇发酵罐排气一次。发酵完成后,取上清液,过滤掉剩余的醪渣,分装至另外干净容器中。分别按照表1添加不同种类(焦亚硫酸钠、D-异抗坏血酸钠、乙二胺四乙酸二钠、茶多酚、苯甲酸、单宁酸)和不同质量浓度(0.3 g/L、0.15 g/L、0.05 g/L)的辅色剂,以不添加任何辅色剂的杨梅酒为对照样品,所有样品均密封陈酿6个月。将陈酿后的样品编号为1~19号。
表1 辅色剂种类及添加量
Table 1 Types and addition of auxiliary colorants
1.3.2 杨梅酒感官评价方法
参考QB/T 5476—2020《果酒通用技术要求》[23],组织5名感官品评人员,从色泽、香气、滋味、典型性4个方面对19个杨梅酒样品进行感官评价,满分100分,杨梅酒感官评分标准见表2。
表2 杨梅酒感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standards for bayberry wine
续表
1.3.3 杨梅酒酒精度和干浸出物的测定
酒精分析仪开机预热30 min,依次用纯水、体积分数10%乙醇溶液、体积分数40%乙醇溶液校正仪器。设置仪器参数:测定温度为20 ℃,测定模式为标准,酒精分析模块选择葡萄酒。将样品放入自动进样器,读取并记录酒精度和总浸出物数据。总糖的测定参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[24],干浸出物含量计算公式:干浸出物含量=总浸出物含量-总糖含量。
1.3.4 杨梅酒颜色参数的测定
取适量杨梅酒样品6 000 r/min离心5 min,过0.45 μm水系滤膜,取滤液缓慢注入10 mm比色皿,放入全自动色度分析仪测定L*值、a*值、b*值,重复3次,取平均值。设置仪器参数为标准光源D65,光程10 mm,观测角度2°,色度标准CIE Lab,测量间隔35 s。
1.3.5 杨梅酒挥发性香气物质含量测定
杨梅酒样品用0.22 μm有机滤膜过滤,滤液进气相色谱仪检测。仪器条件:进样口温度250 ℃;进样量1 μL;分流比50∶1;载气流速1 mL/min;升温程序:30 ℃保持5 min,5 ℃/min升至230 ℃,230 ℃保持5 min;氢火焰离子化检测器(flame ionization detector,FID)温度250 ℃;色谱柱为DB-WAX UI(60 m×0.25 mm×0.25 μm)。
定性定量方法[25]:先将化合物的检测结果与美国国家标准技术研究院(national institute of standards and technol ogy,NIST)20标准数据库进行对比,根据匹配度>800对化合物进行初步定性分析;再计算各物质的Kovats保留指数(retentionindex,RI),并与文献报道的保留指数值进行比较;同时与标准品在相同色谱条件下的保留时间对比,对该物质进行定性分析。采用峰面积归一法进行定量分析。
1.3.6 有机酸含量测定
参考徐玲萍等[26]的方法进行测定。
1.3.7 葡萄糖、果糖、蔗糖含量测定
参考GB 5009.8—2023《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》离子色谱法[27]测定杨梅酒的葡萄糖、果糖、蔗糖含量。
1.3.8 矿物质元素含量的测定
参考SN/T 4675.19—2016《出口葡萄酒中钠、镁、钾、钙、铬、锰、铁、铜、锌、砷、硒、银、镉、铅》中的电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupled plasma emission spectrometry,ICP-AES)[28]测定杨梅酒中钠、钾、钙、镁、锰元素含量。
1.3.9 综合得分及排序分析
影响杨梅酒品质的因素错综复杂,利用SPSS 22.0软件主成分分析功能对变量进行降维统计。根据相关性矩阵分析和最大方差法旋转提取2个公共因子。利用因子得分进行加权求和,各因子的方差贡献率为权重,最终计算添加不同种类及添加量辅色剂的杨梅酒样的综合得分及排序。
1.3.10 数据分析
采用SPSS 22.0进行统计分析,采用Origin 2021软件作图,利用Excel 2013对数据进行计算。
果酒的成分很复杂,各组分之间存在相互作用,即使复杂的化学分析也很难得到明确的结论,感官品评是对杨梅酒品质最直接和快速的评价方法[23],杨梅酒发酵过程最为重要就是糖酵解(Embden-Meyerhof-Parnas,EMP)途径,酒精度作为核心产物是衡量是否正常发酵的重要指标。干浸出物主要来源于杨梅果汁,包括游离酸、单宁、色素、果胶、糖、矿物质等,是杨梅酒独特风味的重要组成。杨梅酒感官评分和基础理化指标分析见表3。
表3 不同种类及添加量辅色剂对杨梅酒感官评分和基础理化指标的影响
Table 3 Effect of different types and addition of auxiliary colorants on sensory score and basic physicochemical indexes of bayberry wine
由表3可知,添加焦亚硫酸钠、D-异抗坏血酸钠的样品色泽评分较高,添加乙二胺四乙酸二钠、茶多酚、苯甲酸样品的色泽评分偏低;添加浓度对单宁酸护色能力有影响,浓度越低、护色能力越弱。辅色剂种类及浓度对杨梅酒样品的香气评分影响不大(均为15~18分)。从滋味上看,添加焦亚硫酸钠、D-异抗坏血酸钠分值与对照样品较为一致,说明这些辅色剂很好的保留杨梅酒原有的口感;添加其他护色剂的杨梅酒则有异味,评分较低。综合比较,1~6号的样品感官总评分较高,总分为78~91分。添加不同种类及浓度护色剂的杨梅酒样品酒精度为13.08%vol~14.69%vol,干浸出物含量为20.3~25.2 g/L,均符合QB/T 5476—2020《果酒通用技术要求》[23]和NY/T 1508—2017《绿色食品 果酒》[30]的限量指标。
全自动色度分析仪将样品的颜色在Lab(色彩模型)空间中表达出来,其中L*值表示明度(0~100,0为黑、100为白);a*值表示红绿色相(正值为红、负值为绿);b*值表示黄蓝色相(正值为黄、负值为蓝)。不同种类和浓度辅色剂对杨梅酒色度的影响见图1。
图1 不同种类及添加量辅色剂对杨梅酒颜色参数的影响
Fig.1 Effect of different types and addition of auxiliary colorants on color parameters of bayberry wine
由图1可知,未添加辅色剂杨梅酒经过6个月陈酿后的a*值为9.07、b*值为34.21、L*值为81.95,与对照组相比,1、2、3、7、12、16号杨梅酒样品a*值更大,b*与L*值更小,其颜色红润通透,护色效果更好。焦亚硫酸钠具有很强的抗氧化能力,一方面能与溶解氧结合,有效的保护酚类物质;另一方面对微生物也有强的抑制作用,保持酒体外观和成分的稳定性。乙二胺四乙酸二钠、单宁护色效果也很明显,可能是因为杨梅酒中含有较多锰、钙、镁等离子,需要较高浓度的乙二四乙酸二钠和单宁酸来配位,才能消除金属离子引起的变色、变质、变浊等有害反应。茶多酚也显现出不错的护色能力,但随浓度升高,茶多酚的护色作用效果降低,可能与其自身氧化产生醌类物质有关[29]。
优良的杨梅酒既有酒的醇香,又有杨梅的果香,其感官特性主要来源于挥发性物质的存在[31]。杨梅酒主要挥发性香气物质(乙酸乙酯、β-苯乙醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇)[32]中乙酸乙酯是发酵陈酿过程中自然产生,有清新的果香和花香,略有甜辣味,是提升酒体的优雅度和复杂度关键物质;β-苯乙醇是一种芳香醇,有玫瑰香气、蜂蜜香和轻微的苹果香,呈先微苦后甜桃味道,其香气阈值较低,在果酒中表现突出,是酒类花香的的灵魂成分;二者属于有益挥发性香气物质。正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇是果酒发酵的不良挥发性香气物质,适量时可增加酒体的复杂性,过量则影响酒的口感和醉酒后不适感,通常被视为发酵异常加以控制。对添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒主要挥发性香气物质进行测定,结果见图2。
图2 添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒主要挥发性香气物质分析
Fig.2 Analysis of main volatile aroma components in bayberry wine with different types and addition of auxiliary colorants
由图2可知,1、2、3、7、17、19号杨梅酒中乙酸乙酯、β-苯乙醇含量相对较高;1、2、3、19号杨梅酒中正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇含量相对较高,4、8、9、15号杨梅酒正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇含量相对较低。
有机酸对果酒的滋味有重要的影响,赋予果酒清爽清脆的口感,会降低果酒的pH值,从而维持色泽和风味的稳定性。不同的有机酸风味特征也不同,柠檬酸清新、苹果酸尖锐、乳酸柔和、琥珀酸淡雅、乙酸则生硬刺激。添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒不挥发酸和挥发酸含量分析见图3。
图3 添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒不挥发酸和挥发酸含量分析
Fig.3 Analysis of non-volatile acid and volatile acid contents in bayberry wine with different types and addition of auxiliary colorants
由图3可知,添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒总酸含量为7.22~8.98 g/L。不挥发酸主要为柠檬酸,约占总酸含量的78.2%~81.5%,对酸味贡献最大;其次是琥珀酸,其含量约占总酸的7.5%~9.5%,是酒体复杂感的重要组成;苹果酸和乳酸的含量相对较小,但也能增强果酸味的层次感和饱满度。不同种类及添加量辅色剂对杨梅酒不挥发酸的含量影响不大,其中7、10、11、16号杨梅酒不挥发酸含量较低。杨梅酒中的挥发酸主要为乙酸,过量会破坏杨梅酒的清爽和纯正感,通常规定挥发酸含量不超过1.0 g/L。1~19号杨梅酒中乙酸含量为0.34~0.48 g/L。
杨梅酒酸度相对一般果酒来说偏高,需要更多的糖分才能达到口感协调,且糖分含量越高,陈年潜力就越强[33]。添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒糖含量及组成见图4。
图4 添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒糖含量分析
Fig.4 Analysis of sugar content in bayberry wine with different types and addition of auxiliary colorants
由图4可知,1~19号杨梅酒糖含量为0.11~0.56 g/L,均符合含糖量≤4.0 g/L的干型果酒特征。1、2号样品含糖量明显高于其他样品,可能是因为添加较高浓度的焦亚硫酸钠对微生物的抑制作用明显,可有效防止二次发酵,保留较高的残糖。13、14、15号样品残糖量相对较高,可能是因为苯甲酸同样具有很强的抗菌能力,但是对酵母菌的抑制效果却不如焦亚硫酸钠。
杨梅酒矿物质元素丰富,尤其是钾、镁、钙、锰、钠的含量较为突出,这些矿物质元素对维持人体正常生理功能和增强免疫有重要的作用。添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒矿物质含量见图5。
图5 添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒矿物质元素含量分析
Fig.5 Analysis of minerals content in bayberry wine with different types and addition of auxiliary colorants
由图5可知,添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒中钾元素的含量为670.5~934.5 mg/L;镁和钙元素含量也较高,镁的含量为33.6~44.3 mg/L,钙的含量为43.8~57.2 mg/L;锰的含量较少,仅为3.9~6.2 mg/L。综合比较,7、10、11、16号杨梅酒矿物质元素含量相对偏低。
根据相关性矩阵分析和最大方差法旋转提取2个公共因子,解释的累计方差贡献率达84%,基本能反应样品的整体信息。利用因子得分进行加权求和,各因子的方差贡献率为权重,取值分别为46.830%、37.448%,最终计算添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒的综合得分及排序,结果见表4。
表4 添加不同种类及添加量辅色剂杨梅酒的综合得分及排序
Table 4 Comprehensive scores and ranking of bayberry wine with different types and addition of auxiliary colorants
续表
注:有益挥发性香气物质包括乙酸乙酯和β-苯乙醇;不良挥发性香气物质包括正丙醇、异丁醇、异戊醇、3-甲硫基丙醇;不挥发酸包括乳酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸;挥发酸为乙酸;糖包括蔗糖、果糖、葡萄糖;矿物质包括钾、镁、钙、锰、钠。
由表4可知,2号杨梅酒样的综合得分最高(1.57),10、11、16号杨梅酒样综合得分较低,表明较高浓度的茶多酚和单宁会增加果酒的苦涩味,容易和果酒中蛋白质和金属离子结合导致酒体品质下降。
本研究考察不同种类及添加量辅色剂对杨梅酒感官、颜色参数、理化指标、挥发性香气物质、营养成分等方面的影响。结果表明,添加焦亚硫酸钠、D-异抗坏血酸钠的杨梅酒感官评分较高,分值为78~91分。添加0.3 g/L、0.15 g/L、0.05 g/L焦亚硫酸钠,0.3 g/L乙二胺四乙酸二钠、0.05 g/L茶多酚、0.3 g/L单宁酸对杨梅酒的护色效果明显。不同的辅色剂对样品酒精度、干浸出物等理化指标无显著影响。添加0.15 g/L焦亚硫酸钠的杨梅酒酒精度为14.36%vol,干浸出物为25.2 g/L,有机酸含量为8.51 g/L,有益挥发性香气物质102.7 mg/L,糖含量为0.56 g/L、矿物质总含量为1 057 mg/L,综合得分(1.57)最高,用于杨梅酒的生产具有出色的护色能力,能较好保留杨梅酒香气、有机酸、糖、矿物质等营养成分,提升产品品质。
[1] 梁森苗.杨梅栽培实用技术[M].北京:中国农业出版社,2019:2.
[2] 陈爱莉,龚伟,孔芬,等.气候变化对杨梅种植适宜区的影响[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2021,42(4):96-102.
[3] 胡子聪,雷琳,周晨光,等.杨梅的营养功效及其应用研究进展[J].果树学报,2023,40(9):1966-1979.
[4] 周超超,高毕远,陈竹韵,等.浸泡型和发酵型杨梅酒酿造技术研究进展[J].农产品加工,2022(11):80-84.
[5] 周艳华,李涛,张鹏飞.高花色苷杨梅酒的酿造工艺[J].食品工业,2021,42(3):61-66.
[6] 马剑.杨梅果酒制备工艺优化及品质分析[D].晋中:山西农业大学,2022.
[7] 林雨晴,杨颖,陆胜民.杨梅的功能特性及其综合利用[J].食品科技,2020,45(7):108-111.
[8] 张正伟.杨梅酒颜色劣变与花色苷降解机理的研究[D].无锡:江南大学,2021.
[9] 聂荣.浸泡型杨梅酒非生物稳定性研究[D].长沙:湖南农业大学,2014.
[10] 曾茜茜,雷琳,赵国华,等.花青素加工贮藏稳定性的改善及应用研究进展[J].食品科学,2018,39(11):269-275.
[11] 曹玉玺.杨梅发酵酒风味与护色及抗氧化活性的研究[D].宁波:宁波大学,2020.
[12] 林雨晴,秦丹.杨梅果酒加工工艺的研究进展[J].农产品加工,2018(11):59-61.
[13] 梁璐,隋勇,黄师荣,等.花色苷结构与呈色稳定性研究进展[J].现代食品科技,2024,40(6):336-346.
[14] 励建荣.杨梅保鲜及深加工关键技术研究[D].杭州:浙江大学,2001.
[15] 郭安鹊.红葡萄酒中新型抗氧化剂研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2004.
[16] 段秋霞,李定金,段振华,等.红心火龙果酒贮藏过程中抗氧化活性变化的研究[J].食品研究与开发,2020,41(24):43-49.
[17] 吉俊臣.蓝莓果酒快速陈酿及花青素护色研究[D].成都:西华大学,2020.
[18] 陈绍依,周鸿翔,邱美娟,等.水果类发酵酒中花色苷的辅色效应研究进展[J].中国酿造,2025,44(1):13-19.
[19] TENG B,PETRIE P R,SMITH P A,et al.Comparison of water addition and early-harvest strategies to decrease alcohol concentration in Vitis viniferacv.Shiraz wine: impact on wine phenolics,tannin composition and colour properties[J].Aust J Grape Wine Res,2020,26(2):158-171.
[20] 赵旭,张欣珂,陈新军,等.葡萄酒中的酚类物质Ⅱ:辅色效应与生物活性研究进展[J].食品科学,2019,40(17):284-294.
[21] 刘霞,邢佳雨,冯敬雯,等.红葡萄酒辅助呈色作用研究进展[J].中国酿造,2023,42(11):9-14.
[22] 史乐娟,陈家鸣,林倩倩,等.有机酸对蓝莓汁中花色苷的辅色效应及其作用机理研究[J].食品与发酵工业,2025,51(17):289-295.
[23] 中华人民共和国工业和信息化部.QB/T 5476—2020果酒通用技术要求[S].北京:中国轻工业出版社有限公司,2020.
[24] 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 15038—2006葡萄酒、果酒通用分析方法[S].北京:中国标准出版社,2006.
[25] 冯子芸,杨康卓,何张兰,等.不同前处理方法结合GC-MS检测浓香型白酒中挥发性风味成分[J].中国酿造,2025,44(6):266-274.
[26] 徐玲萍,张芳芳,罗振玲,等.基于离子交换色谱法同时测定果酒中8种有机酸[J].中国酿造,2023,42(12):249-255.
[27] 中华人民共和国国家卫生健康委员会,国家市场监督管理总局.GB 5009.8—2023食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定[S].北京:中国标准出版社,2023.
[28] 国家质量监督检验检疫总局.SN/T 4675.19—2016出口葡萄酒中钠、镁、钾、钙、铬、锰、铁、铜、锌、砷、硒、银、镉、铅的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.
[29] 陈绍依,周鸿翔,邱美娟,等.水果类发酵酒中花色苷的辅色效应研究进展[J].中国酿造,2025,44(1):13-19.
[30] 中华人民共和国农业部.NY/T 1508—2017绿色食品 果酒[S].北京:中国标准出版社,2017.
[31] 高甜甜,阳秀莲,曾琦鹏,等.杨梅果酒发酵工艺的优化及香气成分分析[J].食品工业,2021,42(6):150-155.
[32] 赖光荣,余志方,胡一阳,等.杨梅酒酿造工艺优化及香气成分研究[J].中国酿造,2023,42(3):229-234.
[33] 张舒凡.烟台地区特色酿酒红葡萄品种酿酒特性及陈酿潜力研究[D].烟台:烟台大学,2023.
Effect of auxiliary colorants on the quality of bayberry wine