脆红李（Prunus salicina ‘Cuihongli’）隶属于蔷薇科（Rosaceae）李属（Prunus），主要在我国四川、重庆、贵州等地区种植[1]。脆红李口感脆嫩甘甜，具有核小肉厚的特点，可食用部分占比达90%，适合鲜食及加工[2]。脆红李富含VC、花青素、多酚类物质（如酚酸、黄酮）及苹果酸、柠檬酸、尼克酸等多种营养物质[3-6]，在抗氧化活性[7-8]、改善肠道功能[9]、提升机体免疫功能[10]、降低阿尔茨海默病患病风险[11]、缓解氧化应激与炎症损伤等方面发挥积极作用。脆红李属于典型的呼吸跃变型果实，在常温贮藏条件下货架期仅约7 d，极易发生腐烂变质；叠加高温高湿环境会进一步加快果实腐败进程，给果农带来较大的经济损失。将脆红李加工为果酒，不仅能有效延长产品贮藏期，减少因腐烂变质引起的资源浪费，还能充分保留其特有的营养组分与风味特质[12]。
果酒是以水果为主要原料，经全部或部分乙醇发酵酿制得到的发酵酒。发酵型果酒的乙醇体积分数通常在7%～18%之间[13]，以脆红李为原料酿造的果酒乙醇含量低、酒体澄澈透亮，富含多种营养成分、口感醇厚协调，风味独特，深受消费者青睐[14]。现有脆红李果酒相关研究多集中于发酵工艺条件优化、酵母菌种筛选与混菌发酵品质分析等方面[15]，然而，目前脆红李果酒在特征香气组分分析及风味形成机制等方面的系统性研究仍较匮乏，生产中普遍存在专用酿酒酵母缺失、果香弱化与风味同质化、贮藏期氧化褐变及风味稳定性不足等问题，制约了其产业化发展进程。
本研究以脆红李为原料制备脆红李果酒，采用单因素试验及正交试验优化其发酵工艺条件，采用顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）结合气相色谱-质谱（gas chromatography-massspectrometry，GC-MS）技术分析果酒挥发性风味成分，结合相对香气活度值（relative odor activity value，ROAV）确定关键风味物质，旨在为脆红李果酒的工艺优化与品质调控提供理论依据，并为脆红李的精深加工与高值化利用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
脆红李（产地为四川汉源） 市购；安琪酿酒高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；果胶酶、β-葡萄糖苷酶 诺维信（中国）投资有限公司；葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、VC、无水乙醇、正己烷、氯化钠（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
SPX-250B-Z恒温培养箱 上海博迅实业有限公司；PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；UV-1800紫外-可见分光光度计 岛津企业管理（中国）有限公司；7890B-5977B GC-MS仪、DB-WAX色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 安捷伦科技（中国）有限公司；75 μm CAR/PDMS手动萃取头 美国Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 脆红李果酒酿造工艺流程与操作要点
工艺流程：原料选择→清洗→去核破碎→护色→成分调整→巴氏杀菌→冷却→接种酵母→主发酵→后发酵→倒罐→澄清→过滤→杀菌→灌装→成品。
操作要点：原料预处理：选取成熟度8～9成、无腐烂、无霉变的脆红李鲜果，冲洗干净后沥干水分，人工去核并破碎成果浆，避免果核破碎带入苦涩味。
护色：向果浆中添加质量分数0.05%的VC，搅拌均匀，防止果浆氧化褐变，保持果酒色泽鲜亮。
成分调整：向果浆中加入白砂糖，调整糖度为22 °Brix，采用柠檬酸调节pH值至3.5～4.0，抑制杂菌生长，优化酵母发酵环境。
杀菌与冷却：将调整后的果浆置于65 ℃水浴中进行巴氏杀菌15 min，杀灭原料中的杂菌，冷却至25～30 ℃后备用。
接种、主发酵：向果浆中加入质量分数0.1%～0.3%的活化干酵母（将活性干酵母用35 ℃、2 g/100 mL蔗糖水溶液活化30 min），于18～34 ℃条件下主发酵5～13 d，期间每日搅拌1～2次，使果浆与酵母充分接触。
后发酵、倒罐：主发酵结束后，采用8层纱布过滤分离酒液与果渣，转入无菌发酵罐中进行后发酵，温度控制在15～18 ℃，发酵时间为14～21 d；后发酵期间每7 d倒罐1次，分离罐底沉淀，避免杂味产生。
澄清与过滤：将酒液于15 ℃冰箱进行48 h冷藏处理，采用8层纱布过滤，即得澄清的脆红李果酒。
杀菌、灌装：果酒经巴氏杀菌（65 ℃、15 min）、冷却至室温后灌装即得脆红李果酒成品。
1.3.2 发酵工艺优化
1.3.2.1 单因素试验设计
在上述工艺条件基础上，分别考察发酵温度（18、22、26、30、34 ℃）、酵母接种量（0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%）、发酵时间（5、7、9、11、13 d）、初始糖度（18、22、26、30、34 °Brix）对脆红李果酒乙醇体积分数与感官评分的影响。
1.3.2.2 正交试验设计
在单因素试验结果的基础上，选取感官评分作为评价指标，采用4因素3水平正交试验设计（L9(34)）优化发酵工艺条件，因素与水平见表1。
表1 脆红李果酒发酵工艺优化正交试验设计因素与水平
Table1 Factors and levels of the orthogonal experimental design for fermentation process optimization of Cuihong plum wine
水平A初始糖度/°BrixB发酵温度/℃C发酵时间/dD酵母接种量/%1201850.152222270.23242690.25
1.3.3 品质指标分析
1.3.3.1 基本理化指标测定
按据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》[16]中的密度瓶法测定乙醇体积分数。按据GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》[17]中的pH计电位滴定法测定总酸。
1.3.3.2 感官评价
按照GB/T 15037—2006《葡萄酒》[18]进行感官评价，由经过专业培训的10名品评员（5名男性、5名女性，年龄20～30岁）组成感官评价小组，品评员从色泽、香气、滋味、酒体4个方面进行感官评价，满分 100分，感官评价标准见表2。
表2 脆红李果酒感官评价标准
Table2 Sensory evaluation criteria for Cuihong plum wine
项目（分值）评价评分呈琥珀色，澄澈透亮且光泽度好，少量沉淀11～15色泽（15）呈浅琥珀色，质地少澄量澈沉透淀亮且光泽感突出，6～10色泽暗质沉地，层无次通紊透乱感，，有整明体显浑沉浊淀不清，1～5散发浓郁统的李一果，本无任香何，杂各类异气香气息层次协调13～20香气（20）李子果香馥郁突出无，异各杂类气香味气层次和谐统一，7～12具有李果香，无异香1～6酒味醇厚，有些许李果味，无异味或杂味33～50滋味（50）酒口的感风欠味涩佳浓、，度苦涩不等味高风与，味杂入，味口无微表其涩现他，突异整出常体，异无兼味不具良酸异、味117～～1362风格典型，饱满而富有层次，结构均衡11～15酒体（15）典型性一般层，较次感为和单深薄度，缺乏明显的6～10无典型层风次味特杂乱征，，或口感伴失随衡不，良风味觉味表体验现单薄且1～5
1.3.4 挥发性风味物质测定
采用HS-SPME-GC-MS法测定挥发性风味物质。
HS-SPME条件：移取5 mL脆红李果酒样品置于15 mL顶空瓶中，加入1 g氯化钠，密封。75 μm CAR/PDMS 手动萃取头使用前于270 ℃老化30 min。样品于50 ℃水浴条件下平衡10 min，插入萃取头，相同温度顶空吸附40 min；吸附完成后将萃取头插入GC进样口，250 ℃解吸5 min。
GC条件：DB-WAX毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为高纯氦气，流速1.0 mL/min；程序升温条件为：初始温度40 ℃保持12 min，随后以3 ℃/min升至108 ℃，保持2 min，再以5 ℃/min升至250 ℃，保持5 min；进样量1.0 μL，采用不分流进样方式，进样口温度250 ℃。
MS条件：电子电离源，电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；质量扫描范围为m/z 45～550；采用NIST 14质谱数据库进行定性分析，采用峰面积归一化法进行相对定量分析[19]。
1.3.5 ROAV分析
ROAV用于定量评价各挥发性组分对脆红李果酒整体香气的贡献程度，可以直观反映挥发性风味物质对样品香气的贡献：ROAV＞1的组分属于关键香气物质，主导样品整体香气特征；0.1≤ROAV＜1为修饰性香气物质，起到丰富、调和酒体香气的作用；ROAV＜0.1的组分对整体香气贡献微弱。
1.4 数据处理
所有指标均平行测定3次，结果以x±s表示。使用Origin软件绘制图表，SPSS Statistics进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 发酵工艺优化单因素试验结果
2.1.1 初始糖度对果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
由图1可知，随着初始糖度的升高，果酒的乙醇体积分数与感官评分均呈先升高后下降的变化趋势。当初始糖度为22 °Brix时，脆红李果酒的乙醇体积分数及感官评分均达到最高值，分别为13.8%、84.62分，此糖度与酵母菌生理代谢活动的适宜条件相契合，使其维持高度活跃的生理状态，进而有效促进糖类物质的高效转化[20]。若初始糖度过低，酵母菌会因缺乏足够底物而过早终止发酵；初始糖度过高易导致残糖积累与发酵周期延长，导致风味不佳[21]。综上，确定最适初始糖度为22 °Brix。
图1 初始糖度对脆红李果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
Fig.1 Effects of initial sugar content on the ethanol content and sensory score of Cuihong plum wine
2.1.2 发酵温度对果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
温度变化会使酵母的酶活性、细胞膜流动性及物质溶解度等指标发生显著变化，这些变化间接影响成品酒的品质优劣[22]。由图2可知，随着发酵温度的升高，果酒的乙醇体积分数与感官评分均呈先升高后下降的变化趋势。当发酵温度为22 ℃，乙醇体积分数及感官评分达到最高值，分别为13.6%、82.61分。综上，确定最适发酵温度为22 ℃。
图2 发酵温度对脆红李果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
Fig.2 Effects of fermentation temperature on the ethanol content and sensory score of Cuihong plum wine
2.1.3 发酵时间对果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
由图3可知，随着发酵时间的延长，果酒的乙醇体积分数与感官评分均呈先升高后下降的变化趋势。当发酵时间为7 d时，脆红李果酒的乙醇体积分数及感官评分均达到最高值，分别为13.7%、84.86分。若发酵时间过短，糖类转化不完全，乙醇生成量不足；发酵时间过长虽可充分消耗底物，但易引发过度氧化，产生杂味，造成果酒感官品质下降[23-24]。综上，确定最适发酵时间为7 d。
图3 发酵时间对脆红李果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
Fig.3 Effects of fermentation time on the ethanol content and sensory score of Cuihong plum wine
2.1.4 酵母接种量对果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
由图4可知，随着酵母接种量的增加，果酒的乙醇体积分数与感官评分均呈先升高后下降的变化趋势。当酵母接种量为0.2%时，乙醇体积分数及感官评分均达到最高值，分别为13.5%、82.64分。继续增加酵母接种量，乙醇体积分数下降，其原因可能是，发酵体系中营养物质相对匮乏，且代谢产物大量积累，从而抑制酵母的发酵作用[25]。综上，确定最适酵母接种量为0.2%。
图4 酵母接种量对脆红李果酒乙醇体积分数与感官评分的影响
Fig.4 Effects of yeast inoculum on the ethanol content and sensory score of Cuihong plum wine
2.2 正交试验结果
由表3可知，各因素对脆红李果酒的影响程度为：A（初始糖度）＞D（酵母接种量）＞C（发酵时间）＞B（发酵温度）。由极差分析得到理论最优工艺组合为A2B2C3D3，该组合未出现在正交试验9组试验方案中，开展验证实验，感官评分为84.83分，高于第5组试验组合A2B2C3D1。因此确定脆红李果酒最佳发酵工艺条件为：初始糖度22 °Brix、发酵温度22 ℃、发酵时间9 d、酵母接种量0.25%。在该最优工艺条件下制得的脆红李果酒乙醇体积分数达12.57%，总酸质量浓度为5.86 g/L，成品酒体色泽澄澈透亮，风味醇厚芳香，无苦涩口感，具备脆红李果酒良好的品种典型性。
表3 脆红李果酒发酵工艺优化正交试验结果与分析
Table3 Results and analysis of the orthogonal experiment for fermentation process optimization of Cuihong plum wine
试验号ABCD感官评分1111162.46±0.322122270.23±0.533133380.07±0.714212382.41±0.475223183.52±0.546231279.04±0.177313271.22±0.088321376.62±0.849332170.84±0.59K1212.76216.09218.12216.82K2244.97230.37223.48220.49K3218.68229.95234.81239.10k170.9272.0372.7072.27k281.6676.7974.4973.50k372.8976.6578.27 79.70R10.744.765.56 7.43
2.3 脆红李果酒挥发性风味物质
2.3.1 挥发性风味物质组成
由表4可知，脆红李果酒共鉴定出41种挥发性风味物质，包括醇类5种、酯类10种、酸类6种、萜烯类5种、醛类4种、酚类2种、酮类4种、烯烃类3种及其他2种，主要为醇类及酯类物质，酯类物质总相对含量达60.19%，构成果酒主要香气轮廓。酯类物质中，乙酸乙酯、乳酸乙酯占比较高，可赋予酒体菠萝香、奶油香，其余高级乙酯提供苹果、香蕉等果香，共同构建浓郁果香基础。醇类物质主要来自酵母代谢，异戊醇、苯乙醇相对含量较高，分别贡献果香与玫瑰花香。酸类物质以乙酸为主，决定酒体基础酸度，其余酸类虽普遍带有不良气味，但含量相对较低，未破坏酒体整体风味。萜烯类物质主要来源于原料，为酒体带来薰衣草、玫瑰等花果香气，突出品种典型性。醛、酮、酚、烯烃及其他类物质整体含量较低，起到修饰香气、丰富风味层次的作用，少量异味组分含量微弱，不会劣化酒体品质。各类挥发性物质相互协同，形成协调醇厚、具备脆红李品种特征的果酒香气。
表4 脆红李果酒挥发性风味成分组成
Table4 Composition of volatile flavor components in Cuihong plum wine
类别化合物保留时间/min分子式风味特征[26-28]相对含量/%异戊醇15.7C5H12O果香12.02±1.78苯乙醇10.2C8H10O玫瑰花香3.12±0.45醇类2,3-丁二醇9.9C4H10O2甜香2.67±0.18叶醇14.1C6H12O青草香0.98±0.091-辛烯-3-醇15.7C8H16O蘑菇土腥味0.04±0.03乙酸乙酯6.3C4H8O2果香33.84±2.67乳酸乙酯20.5C5H10O3奶油香13.98±1.34己酸乙酯18.2C8H16O2苹果香4.01±0.45辛酸乙酯25.8C10H20O2白兰地香2.67±0.27酯类癸丙酸酸乙乙酯酯2178..41CC152HH1204OO22朗椰姆子酒香香11..0778±±00..0198丁酸乙酯14.8C6H12O2香蕉香0.71±0.09月桂酸乙酯27.3C14H28O2花香0.62±0.45异戊酸乙酯19.1C7H14O2苹果香0.89±0.09丙酸异戊酯20.8C8H16O2菠萝香0.62±0.09乙酸11.2C2H4O2尖锐酸味12.02±1.34辛酸22.1C8H16O2奶酪香1.34±0.27酸类异戊丁酸酸1136..25CC54HH180OO22腐臭腐黄臭油味味00..7361±±00..0158己酸19.8C6H12O2汗臭味0.45±0.09庚酸25.2C7H14O2腐臭黄油味0.09±0.03芳樟醇22.3C10H18O薰衣草香2.23±0.45香叶醇26.4C10H18O玫瑰香1.87±0.18萜烯类α-松油醇29.1C10H18O松木香0.62±0.09β-石竹烯31.5C15H24木质香0.12±0.09香茅醇24.6C10H20O柠檬香0.27±0.05己醛7.8C6H12O青草香0.27±0.03醛类(E)苯-2-甲己醛烯醛184.5.5CC67HH160OO青杏苹仁果香香00..0109±±00..0023壬醛9.1C9H18O脂肪氧化味0.04±0.02酚类对乙丁烯香基酚苯酚3335..26CC108HH182OO2辛辣烟香熏料味味00..0023±±00..0020β-大马士酮21.7C13H18O蜂蜜香0.01±0.00酮类6-甲基2--5庚-庚酮烯-2-酮2146..38CC78HH1144OO蓝薄乳荷酪香香00..0042±±00..00112-壬酮29.5C9H18O脂肪氧化味0.01±0.00柠檬烯19.5C10H16柑橘香0.06±0.01烯烃类α-蒎烯23.8C10H16松节油香0.05±0.01β-月桂烯27.9C10H16柑橘香0.04±0.01其他类23--乙甲硫酰基基丙呋醇喃2378..27CC46HH160OO2S硫焦磺糖香味00..0141±±00..0001
2.3.2 关键挥发性风味物质筛选
由表5可知，脆红李果酒中ROAV＞1的挥发性风味物质共有8种，其中乙酸乙酯ROAV最高，对果酒果香特征贡献较大。适宜浓度的乙酸乙酯可与部分香气组分产生香气协同作用，有助于提升酒体的整体香气表现；乳酸乙酯香气阈值较高，ROAV为30，可赋予果酒奶油香，并能够增强酒体圆润感；芳樟醇香气阈值较低，花香特征明显，是果酒花香的重要贡献物质，该物质既可来自脆红李果实原料，也可由酵母代谢生成；β-大马士酮香气阈值较低，可贡献蜂蜜香。辛酸乙酯、癸酸乙酯与异戊酸乙酯对酒体香气轮廓亦具有重要贡献。综上，乙酸乙酯、己酸乙酯可突出酒体的果香特征；芳樟醇、β-大马士酮可赋予酒体浓郁花香与蜂蜜香气；乳酸乙酯则可赋予酒体柔和奶油质感，各类风味物质相互协同，共同构成脆红李果酒典型香气轮廓。
表5 脆红李果酒中ROAV＞1的关键挥发性风味成分
Table5 Key volatile flavor components with ROAV ＞ 1 in Cuihong plum wine
芳樟醇673.3薰衣草花香物质香气阈值/（μg/L）ROAV风味特征[26-28]乙酸乙酯12.586.5果香己酸乙酯345.2苹果香乳酸乙酯10030奶油香β-大马士酮0.07526.7蜂蜜香辛酸乙酯5012白兰地香癸酸乙酯2020椰子香异戊酸乙酯1012苹果香
3 结 论
本研究通过单因素与正交试验优化脆红李果酒发酵工艺条件，确定最优工艺参数为：初始糖度22 °Brix、发酵温度22 ℃、发酵时间9 d、酵母接种量0.25%。采用HS-SPME-GC-MS技术从脆红李果酒中共鉴定出41种挥发性风味化合物，主要为醇类及酯类物质；关键香气物质共8种，乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、芳樟醇、β-大马士酮等物质共同赋予脆红李果酒“果香-花香-甜香”的复合风味特点。本研究为脆红李果酒产业化开发提供科学支撑，为果酒品类创新拓展研究方向，并为特色农产品精深加工产业的高质量发展提供理论参考。
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