蓝莓（blueberry）为杜鹃花科（Ericaceae），越桔属（Vaccinium spp），原产北美，多年生落叶或常绿果树[1]，易于栽培管理[2]。蓝莓是水果新宠，果实口感清甜且香气独特、营养丰富，蓝莓鲜果中除含丰富的蛋白质、维生素、矿质元素外，还富含熊果甙、花青甙、黄酮类和多酚类，具有很高的营养价值[3]。研究表明，蓝莓有降胆固醇[4]、抗氧化[5]、延缓衰老、增强机体免疫力、保护视力、改善肥胖、预防老年痴呆[6]等多种功效[7-8]。
靖宇县蓝莓栽培面积近866.67 hm2，是长白山蓝莓第一县[9]。蓝莓鲜食货架期短，限制了蓝莓产业的发展[10-11]，以蓝莓为原料的加工产品如果酱、果酒可以有效延长蓝莓的保质期，保留蓝莓的风味及其营养物质。近年来有很多关于蓝莓酒发酵工艺及稳定性[12-15]及不同品种蓝莓酿造果酒品质相关的研究[16-17]，影响果酒品质的指标主要有总酸、单宁、花色苷、总糖、总酚等营养指标，多用以上指标对酒质进行评价，用于开发口感好、营养高的优质蓝莓酒。目前，市场上蓝莓酒种类（干型、半干型、半甜型、甜型）、品牌繁多，品质良莠不齐，没有单品种全汁蓝莓酒。酒质受原料品质影响很大[18]，本研究依托靖宇县蓝莓资源优势，筛选靖宇地区适宜酿酒的蓝莓品种，探究同一产地不同蓝莓品种酿酒特性，旨在找出适宜酿造蓝莓果酒的蓝莓品种。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
四个品种蓝莓：“北陆（Northland）”，“普蓝51号（Pulan51）”，“美登（Blomidon）”，“北春（Northcountry）”。4个品种蓝莓分别于2020年8月9日、10日、11日、12日采自吉林省白山市靖宇县基地，位于靖宇县花园口镇果园村，海拔590 m，土壤森林黑钙土，加草炭改良，改良后土壤pH5.0，有机质含量7.5%。种植株行距0.8 m×2 m。
安琪酿酒酵母CEC01：安琪酵母股份有限公司；偏重亚硫酸钾（分析纯）：法国SAS SOFRALAB OENOFRANCE公司；果胶酶BXL（纯度97%）：德国AB酶制剂公司；焦亚硫酸钾（纯度＞97.2%）：法国SOFRALAB公司。
氢氧化钠、丹宁酸（均为分析纯）：天津市光复精细化工研究所；无水碳酸钠（分析纯）：天津市恒兴化学试剂制造有限公司；Folin-Denis试剂（分析纯）：美国sigma公司；磷酸、柠檬酸、氢氧化钠（分析纯）：北京化工厂；磷酸氢二钠（分析纯）：天津市瑞金特化学品有限公司；三水合乙酸钠（分析纯）：广东汕头市西陇化工厂；邻苯二甲酸氢钾、乙酸、盐酸、蒽酮（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；氯化钾（分析纯）：天津市福晨化学试剂厂；柠檬酸钠（分析纯）：天津市华东化工厂。
1.2 仪器与设备
XS105DU微量分析天平：梅特勒-托利多国际贸易有限公司；AGATO手持式糖度计、TU-1901型紫外-可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。
1.3 实验方法
1.3.1 蓝莓果酒发酵工艺流程与操作要点
原料挑选、清洗、破碎→加入焦亚硫酸钾和果胶酶处理→调节可溶性固形物→加入酿酒酵母进行酒精发酵→分离皮渣→后发酵→去除酒泥→陈酿→过滤、灭菌、灌装
操作要点：去除坏果、烂果后的蓝莓清洗、破碎，分别按150 mg/L、0.05 ml/L添加焦亚硫酸钾和果胶酶BXL，4 ℃处理24 h，调节发酵醪可溶性固形物至24.5%，用30～40 ℃的5%～10%温糖水起发酵母，按250 mg/L添加酵母CEC01，发酵温度为（25±2）℃，发酵7 d后（酒精发酵基本结束）终止发酵进行皮渣分离，将温度降至（18±2）℃进入后发酵阶段，间隔10 d倒罐一次去除酒泥，倒罐1～2次，之后进行2个月的陈酿，再进行过滤除菌，灌装。
1.3.2 可溶性固形物含量测定
采用手持式折光仪测定可溶性固形物含量。重复测量3次，取平均值。
1.3.3 出汁率的测定
取4种蓝莓果实各500 g，经清洗、破碎、压榨取汁，无菌纱布进行过滤，对过滤后的果汁称质量，计算出汁率，其计算公式如下：
1.3.4 总酸含量测定
参照国家标准GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[19]，选用其中的指示剂法，重复测量3次，取平均值。
1.3.5 总糖含量测定
参照蒽酮硫酸比色法[20]对总糖进行测定，重复测量3次，取平均值。测定波长626 nm处的吸光度值，绘制葡萄糖标准曲线，回归方程为y=3.149x+0.022，R2=0.998 5。将蓝莓果酒样品稀释至合适浓度测定波长626 nm处的吸光度值，计算总糖含量。
1.3.6 单宁含量的测定
参照Folin-Danis法[20]测定单宁含量，用紫外-可见分光光度计于波长740 nm处测吸光度值，重复测量3次，取平均值。回归方程为y=42.514x+0.009 7，R2=0.992 3，在0～0.005 g/L范围内呈良好的线性关系。将蓝莓果酒样品稀释至合适浓度测定吸光度值，计算单宁含量。
1.3.7 总花色苷含量的测定
参照pH示差法[16]测定总花色苷含量，方法稍作修改。样品处理：待测酒样或原汁用0.22 μm针头式过滤器过滤，取过滤后的样品1 mL于10 mL离心管中，加入9 mL pH3.0的柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液，摇匀后避光稳定60 min，再取稀释后的酒样1 mL分别用pH=1.0的KCl-HCl缓冲液和pH=4.5的NaCl-HAc缓冲液定容至10 mL，摇匀避光反应90 min，取反应后样品检测其在波长518 nm和700 nm处的吸光度值。重复测量3次，取平均值。计算花色苷含量（以矢车菊-3-葡萄糖苷（cyanidin-3-glucoside）计），其计算公式如下：
式中：Mw为cyanidin-3-glucoside的分子质量，449.2；ε为摩尔消光系数（ε=26 900）；DF为稀释倍数。
1.3.8 酒精度测定
参照GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》[21]中的方法测定酒精度，重复测量3次，取平均值。
1.3.9 数据处理
采用Excel 2019和SPSS 22.0对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 4个品种蓝莓果实理化指标及相关性分析
2.1.1 蓝莓鲜果理化指标
蓝莓品种的理化指标的不同会影响其蓝莓果酒的品质，分别对从靖宇采摘的四个蓝莓品种的30粒质量、横径、纵径、出汁率、总酸、可溶性固形物进行检测，结果见表1。
不同蓝莓品种果粒性状、大小存在差异，蓝莓果实的出汁率影响着果酒的产出以及果实的利用率，果实的酸影响着蓝莓果酒的风味，可溶性固形物含量影响果酒发酵，不同蓝莓鲜果的物理性状及理化指标测定结果见表1。从表1可以看出，30粒质量大小为“普蓝51号”＞“北春”＞“美登”＞“北陆”，果粒横茎为“普蓝51号”＞“北陆”＞“美登”＞“北春”，果粒纵径为“普蓝51号”＞“北陆”＞“北春”＞“美登”，出汁率为“北陆”＞“美登”＞“普蓝51号”＞“北春”；总酸含量为“美登”＞“北陆”＞“普蓝51号”＞“北春”；可溶性固形物含量为“北春”＞“普蓝51号”＞“美登”＞“北陆”，固酸比为“北春”＞“普蓝51号”＞“美登”＞“北陆”。4个蓝莓品种出汁率均＞70%，“北春”果粒稍小，可溶性固形物含量显著高于其他3个品种，总酸含量显著低于其他3个品种（P＜0.05），固酸比最高，达到52.2，“普蓝51号”果粒最大，果粒质量、横径、粒纵径均显著高于其他品种（P＜0.05），可溶性固形物含量较高，总酸含量较低，固酸比较高，但出汁率偏低。蓝莓可溶性固形物及总酸含量多少决定了蓝莓风味品质的优劣，也影响着蓝莓果酒的品质，因此从果实农艺性状及理化指标角度来看，“普蓝51号”、“北春”酿酒品质较好。
表1 蓝莓鲜果物理性状及理化指标
Table 1 Agronomic traits and physical and chemical indexes of blueberry fresh fruit
注：同列字母不同代表差异显著（P＜0.05）。下同。
2.1.2 蓝莓果实各指标相关性分析
研究4个蓝莓品种总酸和30粒质量、30粒横径、30粒纵径以及可溶性固形物之间的相关关系，使用Pearson相关系数去表示相关关系的强弱情况，结果见表2。由表2可知，总酸与可溶性固形物之间呈现出显著性，相关系数值是-0.950，总酸与可溶性固形物之间呈负相关关系。同时，总酸与30粒质量、30粒横径、30粒纵径共3项之间没有显著性（P＞0.05），说明果实可溶性固形物、总酸与果粒大小没有相关关系。
表2 蓝莓果实各项指标相关性分析
Table 2 Correlation analysis of various indicators of blueberry fruit
注：“*”表示显著相关（P＜0.05），“**”表示极显著相关（P＜0.01）。下同。
2.2 4个蓝莓品种果酒理化指标及相关性分析
2.2.1 蓝莓果酒理化指标
果酒中酒精度、总糖、总酸、单宁、花色苷等指标为影响酒质与口感的主要因素，本研究对4个品种蓝莓所酿果酒的酒精度、总糖、总酸、单宁、总花色苷5项基本理化指标进行检测与分析结果见表3。由表3可知，4个品种蓝莓果酒的酒精度、总糖、总酸、单宁、总花色苷含量均存在差异，经发酵后的蓝莓果酒酒精度为10%vol～13%vol，四种果酒的酒精度高低为“北春”＞“北陆”＞“美登”＞“普蓝51号”，总糖含量为“普蓝51号”＞“北春”＞“美登”＞“北陆”，总酸含量为“普蓝51号”＞“北陆”＞“美登”＞“北春”，单宁含量为“北春”＞“美登”＞“普蓝51号”＞“北陆”，总花色苷含量为“美登”＞“北春”＞“北陆”＞“普蓝51号”。“北陆”、“美登”、“北春”为半干型酒，“普蓝51号”为半甜型酒；“北陆”、“普蓝51号”、“美登”总酸差异不显著（P＞0.05），“北春”总酸含量显著低于“北陆”、“普蓝51号”、“美登”（P＜0.05），“北春”单宁含量显著高于其他品种且总花色苷含量较高（P＜0.05）；“美登”总酸较低，单宁含量较高且总花色苷含量显著高于其他品种（P＜0.05）。
表3 4个品种蓝莓果酒的理化指标
Table 3 Physicochemical indexes of 4 varieties of blueberry wine
2.2.2 蓝莓果酒各理化指标间的相关性分析
本研究分析花色苷浓度和酒精度、总糖、单宁浓度、总酸之间的相关关系，使用Pearson相关系数表示相关关系的强弱情况，结果见表4。由表4可知，花色苷浓度与总糖含量之间的相关系数值为-0.633，说明花色苷浓度和总糖之间有着显著的负相关关系（P＜0.05）。花色苷浓度和单宁浓度之间的相关系数值为0.761，说明花色苷浓度和单宁浓度之间有着极显著的正相关关系（P＜0.01）。花色苷浓度与酒精度、总酸三者之间没有相关关系（P＞0.05）。蓝莓酒酒精度与总糖之间的相关系数值为-0.621，说明酒精度和总糖之间有着显著的负相关关系（P＜0.05）。蓝莓酒酒精度与总酸之间的相关系数值为-0.752，说明酒精度和总酸之间有着显著的负相关关系（P＜0.01）。蓝莓酒单宁浓度与总酸含量之间的相关系数值为-0.759，说明单宁浓度和总酸之间有着显著的负相关关系（P＜0.01）。
表4 蓝莓酒各项理化指标相关性分析
Table 4 Correlation analysis of various physical and chemical indicators of blueberry wine
2.3 蓝莓果实品质与蓝莓酒质相关性
研究果实总酸和酒总酸、酒单宁浓度、果实可溶性固形物、酒花色苷浓度之间的相关关系，使用Pearson相关系数表示相关关系的强弱情况，结果见表5。从表5可知，果实总酸与酒总酸之间的相关关系系数值为0.593，说明果实总酸和酒总酸之间有着显著的正相关关系（P＜0.05）。除此之外，果实总酸与酒单宁浓度、酒花色苷浓度之间的相关关系数值并未呈现出显著性（P＞0.05），因此果实总酸与酒单宁浓度、酒花色苷浓度之间没有相关关系。酒总酸与果实可溶性固形物之间的相关关系系数值为-0.642，说明酒总酸和可溶性固形物含量之间有着显著的负相关关系（P＜0.05）。
表5 蓝莓果实与酒各项理化指标相关性分析
Table 5 Correlation analysis of various physical and chemical indicators of blueberry fruit and wine
2.4 主成分分析
对4个蓝莓品种的5个品质指标进行主成分分析，特征值及方差分析结果见表6。结果表明，提取出2个主成分，第一主成分特征值为3.052，方差贡献率为61.045%，是最主要成分；第二主成分特征值为1.638，方差贡献率为37.764%。2个主成分累积方差贡献率为93.809%，超过80%，可以较好地反应所有品质性状（果实总酸、酒总酸、酒单宁浓度、果实可溶性固形物含量、酒花色苷浓度）。
表6 特征值及方差分析结果
Table 6 Eigenvalue and variance analysis results
第一主成分代表指标为果实可溶性固形物含量、酒单宁浓度、果实总酸、酒总酸；第二主成分代表酒花色苷浓度和果实总酸含量。根据权重结果得出不同性状指标对蓝莓品质影响程度为果实总酸＞酒花色苷浓度＞酒单宁浓度＞果实可溶性固形物＞酒总酸（见表7）。对不同蓝莓品种品质相关性状进行综合得分分析并进行排名（见表8），结果表明，四种蓝莓品种酿酒的综合得分为“北春”＞“美登”＞“普蓝51号”＞“北陆”，“北春”酿酒品质最好。
表7 主成分载荷系数
Table 7 Load matrix of principal components
注：表格中加粗数字表示载荷系数绝对值＞0.4，非加粗表示共同度（公因子方差）＜0.4。
表8 线性组合系数及权重结果
Table 8 Linear combination coefficients and weight results
表9 不同品种蓝莓主成分得分和综合得分
Table 9 Principal components score and comprehensive score of different cultivars of blueberry
2.5 讨论
蓝莓果实可溶性固形物含量决定酿酒原料的酒精发酵能力，果酒中总糖含量决定酒的类型，根据糖含量果酒分为干型、半干型、半甜型、甜型。糖分是蓝莓果实中的重要营养物质，是蓝莓酒酒精发酵的基质，是发酵中酵母菌生长代谢所必需的能源[22]，蓝莓酿造果酒需要补充部分糖源。总酸是构成酒体骨架的主要成分之一，其酸度决定其适宜酿造酒的种类，蓝莓酸度较低适宜酿造干型酒，总糖含量在4 g/L以下，人的感官几乎尝不到或只能感受到很少的甜度，这时对酸度、单宁的感觉会非常灵敏，单宁是果酒苦、涩味的来源，也是构成果酒骨架的重要成分，同时也对稳定颜色、防止氧化、去除异味等具有非常积极的作用[23]。果酒中缺乏单宁，酒味就会平淡，含量过高又会使酒味发涩[24]，因此酿造干酒对原料的要求相对较高。蓝莓果酒的色泽主要受酒中的花色苷和多酚成分的影响，酚类物质不仅影响着蓝莓的色泽，蓝莓酒滋味与口感、苦味、涩味，还具有抗氧化能力[25]。品种的特殊性质也是蓝莓果酒中酚类、花色苷和多糖等物质之间形成非常复杂的大分子影响葡萄酒的颜色、稳定性和感官特性的关键[26-27]。
本研究中的4个蓝莓品种酿造的蓝莓酒都是采用同一工艺在同一条件下进行的，但是其发酵后剩余的总糖含量差异较大，这可能是由于品种差异引起的，可能与该蓝莓品种表面的菌落有关。本研究表明花色苷与单宁含量存在正相关关系，这一结论与酒种单宁与花色苷可以相互结合形成更稳定的大分子相一致，单宁含量与花色苷含量越高形成稳定大分子的概率也越高，稳定酒的颜色，结合后的单宁不仅使酒稳定性增强同时使涩感降低口感更佳、柔和[28]。
3 结论
本试验通过检测靖宇的4个蓝莓品种果实及发酵后蓝莓果酒的相关指标来研究4个蓝莓品种的酿酒特性。4个蓝莓品种出汁率均＞70%，“北春”果粒稍小，可溶性固形物含量显著高于其他3个品种（P＜0.05），总酸含量显著低于其他3个品种（P＜0.05），固酸比最高，达到52.2。“北春”总酸含量显著低于其他3个蓝莓品种，单宁含量显著高于其他3个蓝莓品种且总花色苷含量较高（P＜0.05）。对果实品质指标进行主成分分析结果表明，5个品质指标均对蓝莓酒品质有不同程度影响，影响力由高到低依次为“北春”、“美登”、“普蓝51号”、“北陆”，蓝莓“北春”得分最高，因此蓝莓“北春”酿造的酒品质最好。
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1991，57（3）：156.
[2]KUEPPER G L,DTVER S.Blueberries：organic production[J].Hort Prod Guide,2004(6):1-26.
[3]李亚东，张志东，吴林.蓝莓果实的成分及保健机能[J].中国食物与营养，2002（1）：27-29.
[4]赵雪珂，吴荣敏，姚玉梅.蓝莓对小鼠急性酒精性脂肪肝TNF-α-R1和SREBP-1c影响的初步研究[J].重庆医科大学学报，2015，40（3）：354-357.
[5]PEDERSEN C B,KYLE J,JENKINSON A M.Effects of blueberry and cranberry juice consumption on the plasma antioxidant capacity of healthy female volunteers[J].Eur J Clin Nutr,2000,54(5):405-408.
[6]KRIKORIAN R,SHIDLER M D,NASH T A,et al.Blueberry supplementation improves memory in older adults[J].J Agr Food Chem,2010,58(7):3996-4000.
[7]李晓英，薛梅，樊汶樵.蓝莓花、茎、叶酚类物质含量及抗氧化活性比较[J].食品科学，2017，38（3）：142-147.
[8]陈文超，刘回民，刘景圣.花青素抗肿瘤活性的研究进展[J].食品研究与开发，2016，37（1）：211-215.
[9]靖宇县蓝莓产业实现规模化发展[J].吉林农业，2018（21）：15.
[10]胡佳星，袁文艳，满都拉.野生蓝莓保健果酒的工艺优化[J].中国酿造，2019，38（7）：136-140.
[11]王亚娟.基于膜脂代谢的低温胁迫蓝莓果蒂凹陷的机理及其调控技术研究[D].沈阳：沈阳农业大学，2019.
[12]王爱军，陆敏，郭意如.发酵蓝莓酒品质影响因素及其解决方法[J].保鲜与加工，2021，21（5）：56-62.
[13]赵慧芳，刘洪霞，赵俸艺.黑莓、蓝莓复合果酒的加工工艺及贮藏稳定性研究[J].酿酒科技，2021（7）：89-94.
[14]李影，韩立杰，刘子菱.不同种类酵母对蓝莓果酒品质的影响[J].食品科技，2014，39（4）：73-77.
[15]SANTOS R O,TRINDADE S C,MAURER L H.Physicochemical,antioxidant and sensory quality of Brazilian blueberry wine[J]. Anais da Academia Brasileira de Ciências,2016,88(3):1557-1568.
[16]董月，王英，范琳琳，等.不同蓝莓品种酿酒特性的比较研究[J].食品研究与开发，2018，39（6）：88-94.
[17]王辉.蓝莓干酒发酵工艺研究[D].哈尔滨：哈尔滨商业大学，2015.
[18]刘永，姜雯翔，袁晔.不同蓝莓品种酿造果酒适性的比较研究[J].南阳理工学院学报，2014，6（6）：99-105.
[19]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.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，2016.
[20]舒楠.山葡萄新品种‘北国红’酿酒特性和干红酒酿制工艺的研究[D].北京：中国农业科学院，2019.
[21]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.225—2016食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.
[22]张烨，孙玉梅，俞志敏.糖分对葡萄酒发酵的影响[J].食品与发酵工业，2017，43（4）：280-285.
[23]巴特，任彦伶，董兴全.专业酿酒单宁在葡萄酒中应用的理论与实践探索[J].中外葡萄与葡萄酒，2011（11）：53-57.
[24]陈祖满.蓝莓酒发酵过程中主要成分变化规律研究[J].中国酿造，2014，33（2）：93-96.
[25]范金波，蔡茜彤，冯叙桥.桑葚、蓝莓、黑加仑中多酚类物质的抗氧化活性[J].食品与发酵工业，2015，41（2）：157-162.
[26]GARRIDO B G,BUICA A,DU TOIT W.Relationship between anthocyanins,proanthocyanidins,and cell wall polysaccharides in grapes and red wines.A current state-of-art review[J].Crit Rev Food Sci Nutr,2021,DOI:10.1080/10408398.2021.1918056
[27]刘奔.蓝莓酒酿造工艺研究[D].合肥：安徽农业大学，2011.
[28]刘朝霞，刘青，李荀.葡萄酒中单宁含量调查与口感关系的分析[J].食品安全质量检测学报，2014，5（7）：2226-2230.