百香果(Passiflora edulis Sims)为西番莲科多年生藤本植物,原产于南美洲热带和亚热带地区,因其果香独特和营养价值丰富而在全球范围内广泛栽培和消费。百香果果实中富含多种营养成分,包括VC、膳食纤维、矿物质以及人体必需氨基酸等[1],研究表明,百香果具有多方面的生理活性和药理功能,如抗炎、抗氧化、抗焦虑、降血糖以及美容养颜等[2-3]。在果酒开发与利用方面,百香果因其香气浓郁和营养价值突出,逐渐成为复合果酒研究的优质原料之一。怀欲晓等[4]将百香果与菠萝进行复配发酵,所得复合果酒柔顺细腻,果香浓郁,共检测出20种挥发性风味物质。这表明百香果在果酒加工中不仅能显著提升果酒的感官特性,还能为酒体提供丰富的风味物质与潜在的功能成分。金樱子(Rosa laevigata Michx.)属于蔷薇科植物,同样具有丰富的营养成分和显著的药理价值,传统上作为药材应用于中医药体系,现代研究表明,金樱子富含多糖、黄酮、鞣质、三萜类等活性物质[5-7],这些成分与其多种药理活性密切相关。其主要功能包括抗氧化、抗肿瘤、保肝、降糖降脂、保护内脏等[8-10]。近年来,金樱子的研究主要集中在活性成分提取[11]、产品开发[12]等,加工产品主要有金樱子酸奶[13]、金樱子饮料[14]、金樱子酒[15]等。
随着人们生活水平的不断提高,消费者的饮食观念逐渐向健康化、功能化转变,对果酒产品的需求不再局限于基本的感官体验,更注重其营养价值与功能特性。传统单一果酒在风味层次与功能性上难以满足消费者多样化需求,而复合果酒凭借原料互补优势,在提升风味品质与功能价值方面展现出巨大潜力。复合发酵通过不同原料的营养物质、风味成分和活性物质的互补作用,不仅能显著改善酒体的口感和香气,还能提升其营养功能价值。以百香果和金樱子为代表的复合原料,恰好能够将百香果的芳香特性与金樱子的药理功能相结合,从而赋予果酒独特的健康属性和市场竞争力。因此,本研究以百香果和金樱子为原料发酵果酒,考察复合果酒的最佳发酵工艺,并对其抗氧化活性和挥发性成分进行分析,为复合果酒的研发提供理论参考。
紫皮百香果、金樱子粉末、白砂糖 市售;安琪果酒酵母 安琪酵母股份有限公司;果胶酶(10 000 U/g)、焦亚硫酸钠、硫酸铵、碳酸氢钠、柠檬酸、活性白土(均为食品级) 上海林梦食品科技有限公司。
氢氧化钠、酚酞 天津众联化学试剂有限公司;葡萄糖、次甲基蓝、草酸 天津市大茂化学试剂厂;盐酸、过硫酸钾 成都市科隆化学品有限公司;硫酸亚铁 西陇科学有限公司;过氧化氢 成都市科龙化工试剂厂;抗坏血酸 湖南比克曼控股有限责任公司;碳酸钠 天津奥普升化工有限公司;磷酸盐缓冲液、没食子酸、福林酚、芦丁 山东科源生化有限公司;硫酸铜、酒石酸钾钠、水杨酸、亚硝酸钠、碘酸钾、2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,6-二氯靛酚钠 上海麦克林生化科技股份有限公司;以上试剂均为分析纯。
胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、琼脂(均为生物试剂) 广东环凯生物科技有限公司。
HH-S6数显恒温水浴锅 江苏金怡仪器科技有限公司;BM-04数显糖度计 天津瞭望光电科技有限公司;PHS-3C pH计 上海佑科仪器仪表有限公司;TH-1酒精计 衡水正旭电子科技有限公司;SHZ-DIII循环水式多用真空泵 北京市永光明医疗仪器有限公司;RE-52旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;L18-Y9155高速破壁调理机 九阳股份有限公司;UV-1100紫外分光光度计 翱艺仪器(上海)有限公司;YP5002电子精密天平 天津天马衡基仪器有限公司;DHP-9082B电热恒温培养箱 上海一恒科学仪器有限公司;GCMS-TQ8050 NX气相色谱-质谱(gas chromatogram-mass spectrometry,GC-MS)仪 日本岛津公司;SW-CJ-2F净化工作台 上海苏净实业有限公司;YXQ.L-70型立式压力蒸汽灭菌器 济宁市辰丰医疗器械制造有限公司。
1.3.1 百香果金樱子复合果酒制作工艺流程及操作要点
工艺流程:原料处理→打浆→加金樱子粉末、果胶酶处理→过滤→灭酶→成分调整→发酵→过滤→灭菌→澄清→陈酿→过滤→巴氏杀菌→成品。
原料处理:选取新鲜、无病斑、无腐烂及果实完整的百香果,将百香果进行清洗、切开取囊肉,黑籽不用去除,打浆备用。
酶解:将百香果浆压榨过滤后得到500 mL百香果汁,加入30 mg焦亚硫酸钠和50 mg硫酸铵[16],再添加2%(以百香果汁质量计,下同)金樱子粉末和0.3%果胶酶酶解1.5 h[15,17],便于软化果肉组织中的果胶物质,避免混合汁黏稠影响后续操作,然后进行过滤。
灭酶:将百香果金樱子混合汁在80 ℃条件下灭酶处理10 min。
成分调整:添加碳酸氢钠将发酵液初始pH值调为4.0,添加白砂糖调整初始糖度为32 °Brix。
酵母活化:以发酵液为基准,称取质量分数0.3%的酵母置于30 ℃纯水中活化后接入发酵液中发酵。
发酵:在预设温度28 ℃的电热恒温培养箱中发酵36 h。
过滤:发酵完成的果酒取其上清液,并先后使用40目滤网和80目滤网进行过滤,使发酵液和残渣充分分离。灭菌:在恒温水浴锅中80 ℃灭菌20 min。
后处理:加入9%的0.05 g/L活性白土溶液到果酒中使其澄清[18],参照顾凡等[19]的方法略作改动,在15~20 ℃范围内陈酿7 d;再进行过滤、杀菌。
1.3.2 发酵工艺优化单因素试验设计
以感官评分和乙醇体积分数为复合果酒的评价指标,设置基础发酵条件为初始糖度30 °Brix、初始pH值4.5、金樱子粉添加量1%、酵母接种量0.3%、发酵时间48 h、发酵温度26 ℃,考察初始糖度(26、28、30、32、34 °Brix)、初始pH值(3.5、4.0、4.5、5.0、5.5)、金樱子粉添加量(1%、2%、3%、4%、5%)、酵母接种量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)、发酵时间(24、36、48、60、72 h)、发酵温度(22、24、26、28、 30 ℃)对果酒品质的影响。
1.3.3 发酵工艺优化响应面试验设计
以百香果金樱子复合果酒的感官评分(Y1)和乙醇体积分数(Y2)为响应值,选择金樱子粉添加量(A)、初始糖度(B)、初始pH值(C)、酵母接种量(D)4个因素为自变量,使用Design-Expert 13.0软件进行Box-Behnken响应面试验设计。因素与水平设计见表1。
表1 果酒发酵条件优化响应面试验设计因素与水平
Table 1Factors and levels of response surface experiments for fruit wine fermentation conditions optimization
水平A金樱子粉添加量/%B初始糖度/°BrixC初始pHD酵母接种量/%-11303.50.202324.00.313344.50.4
1.3.4 理化指标与菌落总数测定
根据GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中直接滴定法测定总糖,采用指示剂法测定总酸、干浸出物、挥发酸、VC;根据GB 5009.225—2023《酒和食用酒精中乙醇浓度的测定》中酒精计法测定乙醇体积分数;根据GB 4789.2—2022 《食品微生物学检验 菌落总数测定》测定菌落总数。
1.3.5 挥发性风味物质测定
样品处理:取2 mL果酒置于20 mL萃取瓶中进行密封,在40 ℃条件下将萃取头插入顶空瓶中萃取30 min,再将萃取头插入GC进样口进行解吸处理。
GC条件:HP-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),进样口温度180 ℃,接口温度250 ℃;柱温箱程序:40 ℃条件下保持1 min,以5 ℃/min的速率升到180 ℃(实现低沸点组分分离),再以10 ℃/min的速率升到250 ℃,保持1 min;载气为高纯氦气(纯度≥99.999%),流速1.0 mL/min,分流比10∶1,溶剂延迟时间1 min。
MS条件:电子电离源,电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;检测器电压350 V;四极杆温度150 ℃;质量扫描范围m/z 35~550。
定性定量方法:采用美国国家标准技术研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)库匹配,通过比对质谱特征离子碎片与NIST标准谱库(相似度大于80%为判定阈值)对化合物进行定性。采用相对定量法,根据组分的色谱峰面积与所有组分的总色谱峰面积比对挥发性成分进行定量。
1.3.6 抗氧化能力相关指标测定
羟自由基清除能力的测定:参照程宏桢等[20]的方法;ABTS阳离子自由基清除能力的测定:参照卢珍兰等[21]的方法;DPPH自由基清除能力的测定:参照刘艳[22]的方法;总酚、总黄酮含量的测定:参照郝丽粉[23]的方法,分别采用Folin-Ciocalteu比色法、NaNO2-Al(NO3)3-NaOH分光光度法测定。总酚以没食子酸计,没食子酸标准曲线回归方程为y=0.020 4x+0.002 5,R2=0.999 4;总黄酮以芦丁计,芦丁标准曲线回归方程为y=0.007x+0.002 3,R2=0.999 5。
1.3.7 感官评价
百香果金樱子复合果酒的感官评分由10名具有一定感官评定经验的专业人员,从色泽、气味、口感、典型性4个方面对果酒进行感官评分,参照NY/T 1508—2017《绿色食品 果酒》感官评价的要求,总分100分。复合果酒感官评分标准见表2。
表2 复合果酒感官评分标准
Table 2Sensory evaluation criteria of compound fruit wine
指标(总分)评分标准感官评分橙黄色透亮,无沉淀,光泽感强15~20色泽(20)橙黄色清亮,无沉淀,光泽较好8~14黄褐色,轻微浑浊,光泽一般1~7百香果香浓郁,金樱子香协调,无杂味21~30气味(30)果香和谐,但层次感稍弱11~20果香较淡,或有轻微不协调1~10酒体饱满,清爽醇厚31~40酒体圆润,回甘较短21~30口感(40)酒体单薄,略有刺激性11~20酒味刺激,稍有苦感1~10果酒特色鲜明,具有独特性8~10典型性(10)有一定果酒特征,但辨识度一般4~7风味不协调、无典型性1~3
采用Origin 2024和SPSS Statistics 27.0软件进行显著性分析和作图,P<0.05表示差异显著。采用 Design-Expert 13.0软件进行响应面试验设计、作图和结果分析。
2.1.1 初始糖度的确定
由图1可知,当初始糖度为26~34 °Brix时,果酒的乙醇体积分数和感官评分呈现先上升后下降的趋势。当初始糖度为32 °Brix时,果酒的感官评分与乙醇体积分数均达到最大值,此时的初始糖度最适宜酵母的发酵代谢[3]。当初始糖度高于32 °Brix时,乙醇体积分数和感官评分开始下降,因初始糖度过高,会抑制酵母繁殖,并且增加副反应发生,酵母产酒精能力下降,影响整体口感的平衡,导致果酒甜味过重,掩盖原有的风味。综合考虑,最适初始糖度为32 °Brix。
图1 初始糖度对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 1Effect of initial sugar content on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.1.2 初始pH值的确定
由图2可知,当初始pH值为3.5~5.5时,果酒的乙醇体积分数和感官评分呈现先上升后下降的趋势,当初始pH值为4.0时,果酒的乙醇体积分数和感官评分均达到最大值,此时的pH值使酵母活性最佳,果酒充分发酵,提高乙醇体积分数,抑制杂菌的生长繁殖。当初始pH值从4.0逐渐增大时,乙醇体积分数与感官评分显著降低(P<0.05),因果酒pH值升高使酵母活性受到抑制[17]。综合考虑,最适初始pH值为4.0。
图2 初始pH值对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 2Effect of initial pH on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.1.3 金樱子粉添加量的确定
由图3可知,当金樱子粉添加量为1%~5%时,果酒的乙醇体积分数和感官评分呈现先上升后下降的趋势。当金樱子粉添加量为2%时,果酒的乙醇体积分数和感官评分均达到最大值。此时金樱子的香气不仅与百香果的香气互补,而且金樱子所含一定量的还原糖可作为酵母发酵的额外碳源,提升发酵产酒效率,还可提升营养价值。当金樱子粉添加量在3%~5%范围内增加,果酒的感官评分和乙醇体积分数逐渐下降,主要因为它自身具有独特的气味,过量会破坏香气的协调性,使果酒口感过于酸涩及澄清度降低,影响其感官评分;金樱子中的鞣质具有收敛性,可能与酵母细胞表面蛋白质结合,过量会使酵母细胞内的酶活性受到影响,从而干扰酵母的正常代谢和发酵,影响乙醇生成[24]。因此,最适金樱子粉添加量为2%。
图3 金樱子粉添加量对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 3Effect of R. laevigata powder addition on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.1.4 酵母接种量的确定
由图4可知,当酵母接种量为0.1%~0.5%时,乙醇体积分数与感官评分呈先上升后下降的趋势,当酵母接种量为0.3%时,感官评分及乙醇体积分数均达到最大值。此时的酵母能将糖分高效转为乙醇,并产生多种风味物质,赋予果酒花果香,改善果酒口味。当酵母接种量超过0.3%后,乙醇体积分数整体波动不显著(P>0.05),是由于此时酵母密度已趋近饱和[25];感官评分逐渐下降,酵母接种量较大会加快营养物质的消耗,且累积大量的酵母代谢产物,导致酵母味道过重,从而影响风味[26]。综合考虑,最适酵母接种量为0.3%。
图4 酵母接种量对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 4Effect of yeast inoculum on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.1.5 发酵时间的确定
由图5可知,当发酵时间为24~60 h时,复合果酒的乙醇体积分数呈显著上升趋势(P<0.05),发酵时间为60 h时乙醇体积分数达到最大值。感官评分随着发酵时间的增加先升高后降低,当发酵时间为36 h时感官评分达到最大值,随后快速下降,增加发酵时间会使酵母自溶沉底,在酒体中不断产生不良挥发性成分,从而影响果酒的品质[27]。综合考虑,最适发酵时间为36 h。
图5 发酵时间对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 5Effect of fermentation time on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.1.6 发酵温度的确定
由图6可知,当发酵温度为22~28 ℃时,乙醇体积分数和感官评分呈现显著上升的变化趋势(P<0.05)。当温度为28 ℃时,果酒的感官评分和乙醇体积分数为最大值,在此温度下能更好的平衡发酵速率与酵母的代谢,避免发酵过快导致代谢异常,同时有利于乙醇的产出和香气成分的积累,从而提升果酒品质。当温度升到30 ℃时,感官评分和乙醇体积分数显著下降(P<0.05),升高温度虽然可以促进发酵,但是温度过高会抑制酵母活性,影响果酒有益香气物质和乙醇的生成,或产生不良风味。综合考虑,最适发酵温度为28 ℃。
图6 发酵温度对百香果金樱子复合果酒品质的影响
Fig. 6Effect of fermentation temperature on the quality of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
2.2.1 响应面试验设计及结果
在单因素试验的基础上,以感官评分(Y1)和乙醇体积分数(Y2)为响应值,选择对响应值影响显著的4个因素为自变量,即金樱子粉添加量(A)、初始糖度(B)、初始pH值(C)和酵母接种量(D)进行响应面优化试验,结果见表3。
表3 果酒发酵条件优化响应面试验设计及结果
Table 3 Design and results of response surface experiments for fruit wine fermentation conditions optimization
试验号ABCDY1感官评分体积Y2分乙醇数/%10-1-1082.16.321-10081.06.13-100180.55.64101083.36.25000093.37.3610-1082.06.4701-1082.56.58000092.77.29-101085.16.510000092.67.211001-187.26.212-100-186.16.113000093.77.3140-10180.15.715011084.36.2160-11083.26.217100183.75.918010-182.16.11900-1-182.55.9200-10-184.55.621100-180.55.522-110084.26.32300-1182.36.224010182.35.425-1-10081.06.126-10-1083.06.527001182.55.728110082.06.229000093.37.2
2.2.2 响应面回归模型及方差分析
利用Design-Expert 13.0软件对试验数据进行二次多项回归拟合,得到百香果金樱子复合果酒感官评分(Y1)和乙醇体积分数(Y2)与金樱子粉添加量(A)、初始糖度(B)、初始pH值(C)和酵母接种量(D)的二次回归模型为:
由表4可知,建立的2个回归模型均呈现出极显著的水平(P≤0.000 1);且2个回归模型的失拟项值均大于0.05,未达到显著水平,表明该模型的拟合表现较好,Y1和Y2的决定系数R2为0.990 1、0.990 5,经校正后的调整决定系数
为0.980 1、0.981 0,差异较小,表示实际数据和预测数据具有较强的相关性,且该模型可以解释98.01%和98.10%的响应值变异;Y1和Y2的变异系数为0.68%、1.19%,说明实验数据的重复性与可靠性良好。
表4 回归模型方差分析
Table 4 Variance analysis of regression model
方差来源平方和(Y1/Y2)自由度(Y1/Y2)均方(Y1/Y2)F值(Y1/Y2)P值(Y1/Y2)显著性(Y1/Y2)模型459.59/8.131432.83/0.580 799.55/104.460.000 1/<0.000 1**/**A6.75/0.053 316.75/0.053 320.47/9.590.000 5/0.007 9**/**B3.00/0.040 813.00/0.040 89.10/7.340.009 2/0.016 9**/**C8.33/0.053 318.33/0.053 325.27/9.590.000 2/0.007 9**/**D4.08/0.067 514.08/0.067 512.38/12.140.003 4/0.003 6**/**AB0.25/0.022 510.25/0.022 50.758 1/0.449 70.398 6/0.513 4—/—AC9.00/0.0119.00/0.0127.29/1.80.000 1/0.201 2**/—AD0.00/0.202 510.00/0.202 50.00/36.421.000 0/<0.000 1—/**BC4.00/0.0114.00/0.0112.13/1.80.003 7/0.201 2**/—BD0.25/0.1610.25/0.160.758 1/28.780.398 6/<0.000 1—/**CD4.00/0.1614.00/0.1612.13/28.780.003 7/<0.000 1**/**A2162.70/1.641162.70/1.64493.40/295.59<0.000 1/<0.000 1**/**B2205.85/2.261205.85/2.26624.22/407.29<0.000 1/<0.000 1**/**C2139.25/0.699 31139.25/0.699 3422.28/125.78<0.000 1/<0.000 1**/**D2146.87/5.741146.87/5.74445.37/1 032.76<0.000 1/<0.000 1**/**残差4.62/0.077 8140.329 8/0.005 6失拟项3.42/0.065 8100.341 7/0.006 61.84/2.190.292 4/0.233 4—/—误差项1.20/0.01240.302 0/0.003总和464.21/8.2128
注:**.极显著(P<0.01);*.显著(P<0.05);—.不显著(P>0.05)。
此模型可以较好地反映百香果金樱子复合果酒工艺参数与响应值的关系,可预测最优工艺条件,由方差分析显著性差异可以看出,以Y1为响应值时,A、B、C、D、AC、BC、CD、A2、B2、C2、D2均对结果产生极显著影响(P<0.01),通过比较F值大小可知,影响百香果金樱子复合果酒感官评分因素的主次顺序为:初始pH值(C)>金樱子粉添加量(A)>酵母接种量(D)>初始糖度(B)。以Y2为响应值时,A、B、C、D、AD、BD、CD、A2、B2、C2、D2均对结果产生极显著影响(P<0.01),通过比较F值大小可知,影响百香果金樱子复合果酒乙醇体积分数因素的主次顺序为:酵母接种量(D)>初始pH值(C)=金樱子粉添加量(A)>初始糖度(B)。
2.2.3 响应面模型交互作用分析
响应曲面的坡度越陡峭,等高线呈椭圆形,说明这2个因素之间的交互效应显著。由图7可知,Y1模型的AC、BC、CD与Y2模型的AD、BD、CD曲面坡度较大,等高线呈椭圆形,表明他们之间的交互作用对果酒的感官评分和乙醇体积分数影响显著,与表5方差分析的结果一致。

图7 各因素间交互作用对感官评分和乙醇体积分数影响的响应面和等高线
Fig. 7 Response surfaces and contour lines of effects of interaction between various factors on sensory score and alcohol content
表5 百香果金樱子复合果酒理化指标检测结果
Table 5 Determination results of physicochemical indexes of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
检测指标测定值NY/T 1508—2017限值乙醇体积分数/%7.20±0.107~18总糖质量浓度(以葡萄糖计)/(g/L)46.45±0.2512.1~50总酸质量浓度(以柠檬酸计)/(g/L)5.68±0.124.0~9.0挥发酸质量浓度(以酒石酸计)/(g/L)0.29±0.03≤1.0干浸出物质量浓度/(g/L)15.49±0.35≥12.0 VC质量浓度/(g/L)126.00±5.00菌落总数/(CFU/mL)<10≤50
2.2.4 回归模型验证
通过Design Expert 13.0软件的Box-Behnken设计进行预测优化,综合2个评价指标,得到最佳的工艺参数为:金樱子粉添加量1.916%、初始糖度32.108 °Brix、初始pH值4.028、酵母接种量0.294%,在此条件下预测感官评分为92.702分,乙醇体积分数为7.243%。根据实际操作条件,调整工艺参数为:金樱子粉添加量1.9%、初始糖度32 °Brix、初始pH值4.0、酵母接种量0.3%。在此条件下进行验证实验,得到此工艺制备的果酒实际感官评分为92.2分、乙醇体积分数7.2%,与预测值相近,验证了模型的可靠性和准确性。
由表5可知,该复合果酒乙醇体积分数为7.2%、总糖46.45 g/L、总酸5.68 g/L、挥发酸0.29 g/L、干浸出物15.49 g/L、VC 126 mg/L、菌落总数<10 CFU/mL,符合NY/T 1508—2017《绿色食品 果酒》的指标要求。
由图8可知,10位感官评价员的平均评分为92.2分,其中色泽8.5分、气味26.7分、口感38.1分、典型性8.9分,该果酒色泽呈橙黄色,透亮有光泽,无沉淀,相较于传统果酒的浅黄色更具辨识度;百香果金樱子香气协调,酒体饱满,清爽醇厚,且整体风格具有果酒的独特性。
图8 百香果金樱子复合果酒感官评分雷达图
Table 8 Radar chart of sensory score of P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
百香果中富含抗氧化活性物质,不仅对百香果及其加工制品的感官、营养具有重要影响,且是发挥抗氧化活性的主要功能性成分[28]。由表6可知,发酵后的百香果金樱子复合酒的总酚、总黄酮含量、抗氧化活性均显著强于未发酵的百香果金樱子复合汁(P<0.05)。这是由于发酵前百香果和金樱子中的多酚、黄酮类抗氧化物质多以结合态存在于植物细胞结构中,该形态的抗氧化活性相对较弱,难以充分发挥作用;而发酵过程中酵母菌产生酶,将结合态的抗氧化物质水解成游离态,因此提高抗氧化活性,清除自由基的效率也会随之提高[29]。百香果金樱子复合汁经发酵后,酵母菌产乙醇、底物转化及微生物代谢等作用可促进酚类物质溶出[30],黄酮类物质在酒精及微生物作用下含量相应增加[31]。
表6 总酚、总黄酮含量及抗氧化活性测定结果
Table 6 Determination results of total phenols and total flavonoids contents and antioxidant activity
b31.39±0.65a b79.86±0.87a ABTS阳离子自由基清除率/%46.75±0.82 b85.13±1.01 a b74.54±0.94a项目百香果金樱子百香果金樱子复合汁复合果酒总酚质量浓度/(mg/L)42.75±0.85b62.92±1.14a总黄酮质量浓度/(mg/L)21.48±0.47 DPPH自由基清除率/%43.24±0.65羟自由基清除率/%37.69±0.53
注:同行小写字母不同表示显著差异(P<0.05)。
由表7可知,复合果酒中共鉴定出20种挥发性风味物质,包括酯类10种、醇类4种、酸类3种、醛类2种和萜烯类1种。其中酯类占比50%,醇类占比20%,该比例较好的平衡了果香与酒香;适量的醛类物质与萜烯类物质还增加了果酒的香气复杂性,酸类物质在果酒中可调节香气的平衡[32]。多数化合物保留指数与文献对比数据吻合性良好,果酒的挥发性风味物质中,酯类物质占主导地位,与其他物质协同发挥作用,赋予果酒热带水果的香气。在酯类物质中,乙酸乙酯相对含量最高为28.6%,赋予果酒苹果、香蕉味,其次是乙酸异戊酯(8.2%),有香蕉与梨的甜果香气;在醇类物质中,苯乙醇、3-甲基-1-丁醇相对含量较高,赋予果酒玫瑰、蜂蜜、香蕉及威士忌的香气;在醛类物质中,苯甲醛与2-己烯醛带有青草、苹果、杏仁及樱桃的清香[33]。在萜烯类物质中,β-大马酮具有苹果和蜂蜜的甜香。因此,百香果金樱子复合果酒的挥发性风味物质构成了果酒兼具百香果热带水果香与金樱子草本香特质,各组分配比合理,香气协同作用显著,形成了热带果香浓郁,酒香柔和,底香层次丰富的独特风味特征,体现了复合发酵工艺对果酒风味的优化与提升[34]。
表7 百香果金樱子复合果酒挥发性风味物质测定结果
Table 7Determination results of volatile flavor compounds in P. edulis and R. laevigata compound fruit wine
种类CAS号化合物时保间/留min含相量对/%香气特征141-78-6乙酸乙酯2.6828.6苹果甜、香香蕉、105-37-3丙酸乙酯3.851.8朗姆酒、菠萝110-19-0乙酸异丁酯4.953.5香蕉、甜瓜105-54-4丁酸乙酯6.737.5菠萝、草莓7452-79-12-甲基丁酸乙酯8.424.2苹果、草莓酯类123-92-2乙酸异戊酯9.158.2香蕉、梨624-41-92-甲基丁基乙酸酯10.221.8香蕉果、香梨、97-62-1异丁酸乙酯15.361.2草莓、甜瓜106-32-1辛酸乙酯19.322.2白兰地 杏子123-29-5壬酸乙酯20.011.9玫瑰果、香葡萄111-27-31-己醇11.351.9青草、草本醇类17213--3561--333-甲1基-丁-1醇-丁醇75..442826..28威香士蕉忌、、酒香精蕉60-12-8苯乙醇18.3210.5玫瑰、蜂蜜64-19-7乙酸3.725.2醋香酸类107-92-6丁酸7.651.8奶酪香142-62-1己酸14.252.8脂肪味醛类510050--5572--772苯-己甲烯醛醛182.7.11834..22青杏草仁、、樱苹桃果萜烯类23726-93-4β-大马酮23.421.5苹果、蜂蜜
本研究以金樱子和百香果为主要原料发酵果酒,通过单因素试验和响应面优化得到复合果酒最优工艺参数:以500 mL的百香果果汁为基准,金樱子粉添加量1.9%、初始糖度32 °Brix、初始pH值4.0、酵母接种量0.3%,发酵时间36 h,发酵温度28 ℃,陈酿7 d;在此条件下发酵果酒的乙醇体积分数7.2%,感官评分为93.2分。与未发酵复合果汁相比,复合果酒的总酚、总黄酮含量均显著增加(P<0.05),DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、羟自由基清除率分别由43.24%、46.75%、37.69%显著提高至79.86%、85.13%、74.54%(P<0.05)。复合发酵果酒共检出20种挥发性风味物质,其中酯类10种、醇类4种、酸类3种、醛类2种、萜烯类1种。综上所述,百香果金樱子复合发酵可丰富果酒的感官风味,能够提高其抗氧化活性,为百香果金樱子复合果酒开发提供理论依据,但其稳定性还有待进一步研究。
[1] 庞情, 刘四新, 余森艳, 等. 百香果全果制备果醋发酵工艺研究[J].中国调味品, 2023, 48(5): 98-103.
[2] SANTOS R T S, BIASOTO A C T, RYBKA A C P, et al. Physicochemical characterization, bioactive compounds, in vitro antioxidant activity, sensory profile and consumer acceptability of fermented alcoholic beverage obtained from Caatinga passion fruit (Passiflora cincinnata Mast.)[J]. LWT-Food Sci Technol, 2021, 148(3): 111714.
[3] 章雪玲, 杨茜, 杨敏, 等. 固定化酵母酿造百香果玫瑰茄复合果酒发酵工艺优化[J]. 中国酿造, 2025, 44(4): 213-220.
[4] 怀欲晓, 孙泽荟, 李文, 等. 菠萝百香果复合低醇果酒发酵工艺及香气成分分析[J]. 酿酒, 2024, 51(3): 87-92.
[5] 王慧竹, 李新胜, 王亮, 等. 金樱子总多酚提取工艺优化及抗氧化活性研究[J]. 中国酿造, 2023, 42(7): 190-195.
[6] 王亮, 陈帅, 何艳玲, 等. 金樱子UPLC指纹图谱建立及6个成分含量的同时测定[J]. 中药材, 2024, 47(3): 671-675.
[7] 武建发, 蒋汤轩, 李蕾, 等. 金樱子植物化学成分、药理作用及临床应用的研究进展[J]. 中国野生植物资源, 2022, 41(6): 54-63.
[8] LI B L, YUAN J, WU J W. A review on the phytochemical and pharmacological properties of Rosa laevigata: a medicinal and edible plant[J]. Chem Pharm Bull, 2021, 69(5): 421-431.
[9] WU H T, LIN T T, CHEN Y P, et al. Ethanol extract of Rosa laevigata Michx. fruit inhibits inflammatory responses through NF-κB/MAPK signaling pathways via AMPK activation in RAW264.7 macrophages[J]. Molecules, 2023, 28(6): 2813.
[10] 张家旭, 郭玉儿, 王信, 等. 金樱子活性成分、生物功能及其在食品应用中的研究进展[J]. 食品科技, 2023, 48(1): 98-106.
[11] 曾凡珂, 李伟, 曹庸, 等. 金樱子多糖提取、纯化及生理活性研究进展[J]. 食品工业科技, 2019, 40(7): 307-312.
[12] 林晓华, 陈琴. 金樱子果实的营养成分及在食品中的应用研究进展[J].现代食品, 2025(2): 134-136.
[13] 陈蓓, 吴中琴, 胡亚平. 金樱子酸奶的研制[J]. 轻工科技, 2015, 31(12): 1-3.
[14] 陆步诗, 李新社, 曾建德. 金樱子乳酸饮料的研制[J]. 邵阳学院学报(自然科学版), 2007(1): 96-98.
[15] 江明珠, 颜辉, 闻燕,等. 草莓金樱子复合果酒的发酵工艺研究[J].中国酿造, 2011, 30(12): 189-192.
[16] 梁振荣, 郝俊光, 叶静萱,等. 红心火龙果百香果复合果酒发酵工艺优化[J]. 中国酿造, 2023, 42(4): 221-227.
[17] 王婵, 胡旭, 李永芳, 等. 响应面法优化百香果番茄复合果酒发酵工艺[J]. 农产品加工, 2024(16): 53-57.
[18] 严汉彬, 韩珍, 卢宇城, 等. 百香果果酒澄清技术研究[J]. 食品安全质量检测学报, 2021, 12(14): 5651-5655.
[19] 顾凡, 晏恒, 赵存朝, 等. 葡萄百香果酒的酿造工艺研究[J]. 中国酿造, 2021, 40(8): 222-226.
[20] 程宏桢, 蔡志鹏, 王静, 等. 百香果全果酒发酵工艺优化及体外抗氧化性比较分析[J]. 中国酿造, 2020, 39(4): 91-97.
[21] 卢珍兰, 吴丹丹, 吴艳交, 等. 甘蔗凤梨糯米甜酒酿造工艺优化及其品质分析[J]. 食品研究与开发, 2025, 46(5): 147-154.
[22] 刘艳. 椰枣果酒发酵技术及其风味物质变化规律研究[D]. 昆明:云南农业大学, 2024.
[23] 郝丽粉. 百香果酒发酵动力学及抗氧化研究[D]. 昆明: 云南农业大学, 2023.
[24] 程严. 基于HPLC-MS/MS和HPLC对金樱子三萜类化学成分分析及其抗AD活性研究[D]. 沈阳: 沈阳化工大学, 2023.
[25] 贾芳, 林翠英, 姚力豪, 等. 肉桂毛葡萄酒发酵工艺优化及其抗氧化活性研究[J]. 中国酿造, 2025, 44(10): 119-125.
[26] 张小勤, 陈晓益, 李东, 等. 刺梨桂花酒发酵工艺优化[J]. 中国酿造, 2024, 43(5): 168-174.
[27] 王鹏. 响应面法优化西洋参-无花果复合果酒发酵工艺[J]. 中国酿造, 2025, 44(4): 261-266.
[28] WANG W, GAO Y T,WEI J W, et al. Optimization of ultrasonic cellulase-assisted extraction and antioxidant activity of natural polyphenols from passion fruit[J]. Molecules, 2021, 26(9): 2494.
[29] 胡志明, 胡坤, 钟胜男, 等. 苦荞多酚在白酒固态酿造过程中的动态变化研究[J]. 粮食储藏, 2025, 54(4): 68-73; 90.
[30] 李巍巍, 郭彪, 焦玉晗, 等. 冷冻桑葚果酒发酵过程中理化性质、抗氧化活性及香气物质形成变化分析[J]. 食品科技,2022, 47(3): 77-85.
[31] 王娟, 魏贞, 石明生, 等. 拐枣山楂果酒发酵工艺优化及其抗氧化活性分析[J]. 中国酿造, 2022, 41(11): 169-173.
[32] TAN J X, JI M Y, GONG J G, et al. The formation of volatiles in fruit wine process and its impact on wine quality[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 2024, 108(1): 420.
[33] 程宏桢, 蔡志鹏, 王静, 等. 基于GC-MS、GC-O和电子鼻技术评价百香果酒香气特征[J]. 食品科学, 2021, 42(6): 256-264.
[34] ZHANG Y W, XIONG X Y, LI Y L, et al. Aromatic composition and sensory characteristics of passion fruit wine fermented by different indigenous non-Saccharomyces yeast strains[J]. Food Biosci, 2025,68: 106576.
Optimization of the Fermentation Process and Quality Analysis of Passiflora edulis and Rosa laevigata Compound Fruit Wine
WANG Zhicun, LI Derong, MI Geng, et al. Optimization of the fermentation process and quality analysis of Passiflora edulis and Rosa laevigata compound fruit wine[J]. China Brewing, 2026, 45(4): 269-277. (in Chinese with English abstract) DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2026.04.037. http://www.chinabrewing.net.cn