不同海拔高度和品种对脐橙酒香气组成及感官品质的影响

钟 轲1,丁 燕1,汤晓宏1,李志宇1,韩晓梅1,孙玉霞1*,谭 祥2,肖 建3

(1.山东省葡萄研究院 山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心,山东 济南 250100;2.西南大学 柑桔研究所,重庆 400712;3.重庆市奉节县夔凤酒业有限公司,重庆 404600)

摘 要:分别以重庆市不同海拔高度采收的4个品种的脐橙(福本、纽荷尔、奉园72-1、圆虹)为原料酿造脐橙酒,从脐橙汁、脐橙酒的理化指标、脐橙酒的香气化合物及感官质量等方面考察不同海拔高度和不同品种脐橙对其酿酒特性的影响。结果表明,4个品种脐橙出汁率均>60%,糖度均>11°Bx,pH在3.09~3.85;高海拔区域的4种脐橙酒均表现出了良好的酿酒特性,在香气和感官分析上花香、果香更明显。福本脐橙酒特征香气化合物主要为癸酸乙酯、D-柠檬烯;纽荷尔脐橙酒的特征香气化合物主要为芳樟醇、辛酸;圆虹脐橙酒特征香气化合物主要为乙酸异戊酯、1-癸醇和萜品醇;奉园72-1脐橙酒特征香气化合物主要为癸酸乙酯、香茅醇和D-柠檬烯。感官分析结果表明,奉园72-1和福本脐橙酒获得了更高的得分,表现出较好的香气和细腻的口感。综上,高海拔区域的奉园72-1和福本更适宜酿酒。

关键词:脐橙;果酒;香气物质;感官品质

柑橘类产量为所有水果产量之首,由于其美味且具有较高的经济价值,不仅可用来制作果酱、果酒,还可用于肥皂、化妆品的研制[1-2]。脐橙被称作“柑橘之王”,在我国四川、江西等省份广泛种植,形成了具有地域特色的脐橙资源,如赣南脐橙、奉节脐橙[3-4]。随着脐橙种植面积与产量逐年上升,目前面临着生产过剩、不易储藏等问题,另外,我国脐橙加工业欠发达,消费模式仍以鲜食和榨汁为主,因此亟需拓展脐橙的深加工产业链[3,5]

奉节脐橙是重庆市奉节县的特色品种,其酿造的果酒口感清爽,不仅保留了原有维生素,也更有利于人体的吸收[6-8]。香气是评价脐橙果酒品质的重要指标之一,微生物将脐橙中的还原糖转化为醇类、酯类等香气化合物,使风味更加丰富[9-10]。郑淑丹等[9]优化脐橙全果酒的发酵条件,并对比脐橙果汁酒和脐橙全果酒的香气差异,结果表明,脐橙全果酒香气化合物种类更复杂,感官更饱满;邓山鸿等[11]研究了氮源对脐橙果酒低温发酵的积极影响,并发现氮源对香气化合物的含量具有促进作用;胡小琴等[7]研究了不同酵母对脐橙果酒品质及香气的影响,并得出法国Lallemand公司的商业酿酒酵母DV10(Saccharomyces cerevisiae)为适宜脐橙果酒酿造的菌种。近年来,通过筛选酵母菌株、优化发酵工艺等提升脐橙酒香气品质的研究较多,而不同海拔高度、不同脐橙品种对果酒香气影响的差异性研究较少[12]。另外,高海拔区域光照充足、昼夜温差较大,有利于有机物的积累,选择不同海拔高度的原料,对其基本理化指标及果酒香气成分也会造成影响。因此,对不同海拔高度及现有脐橙品种酿酒特性的分析,可以为脐橙果酒的工业化生产提供参考依据。

本实验以重庆市奉节县不同海拔高度采收的福本、纽荷尔、奉园72-1、圆虹4个品种脐橙作为原料,对其果汁及其果酒的理化指标、香气成分等酿酒特性进行综合分析,以期为脐橙果酒的工艺化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 样品

分别从重庆市奉节县安坪镇、朱衣镇、草堂镇不同海拔高度采收的福本、纽荷尔、奉园72-1、圆虹4个品种的脐橙。取样地点信息见表1。

表1 采样点基本信息
Table 1 Basic information of sampling points

注:AP-安坪镇;CT-草堂镇;ZY-朱衣镇;GS-高海拔区域采收;SX-低海拔区域采收;下同。

采样地点 采样位置 纬度 经度 海拔高度/m AP CT ZY GS SX GS SX GS SX N:30°91'19.94"N:30°96'20.13"N:31°08'91.05"N:31°07'14.64"N:31°03'92.37"N:31°02'65.17"E:109°33'09.31"E:109°34'73.72"E:109°61'29.41"E:109°60'11.74"E:109°39'09.93"E:109°38'76.88"558.1 215.8 516.4 201.2 505.2 204.8

1.1.2 试剂

偏重亚硫酸钾(potassium metabisulfite,PMS):上海麦克林生化科技有限公司;果胶酶EX-V(多聚半乳糖醛酸酶80%,果胶酯酶18%,果胶裂解酶2%):法国Lallemand公司;活性干酵母FX10:法国Laffort公司;4-甲基-2-戊醇(色谱纯,98%):美国Sigma Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

L12-Energr61破碎机:山东九阳股份有限公司;BX-1手持折光计:德国SCHMIDT+HAENSCH公司;TU5200酒精计:江苏金怡仪器科技有限公司;57329-U萃取头:美国Supelco公司;自动进样器(PAL RSI85):瑞士CTC公司;Aglient GC 7890B/MS 5977A气质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)仪、DB-WAX色谱柱(60 m×2.5 mm,0.25 μm):美国Agilent公司。

1.3 实验方法

1.3.1 脐橙果酒制备工艺流程及操作要点

脐橙分选、清洗、去皮、切块→榨汁(立即添加PMS、果胶酶)→过滤取汁→成分调整(添加白砂糖、接种酵母菌)→控温发酵→澄清分离→脐橙酒

操作要点:选取色泽匀称、表皮光滑的新鲜健康脐橙,清洗以减少果皮上的杂菌,去皮切成小块置于破碎机中。榨汁后立即向橙汁中添加偏重亚硫酸钾150 mg/L搅拌均匀,随后添加果胶酶30 mg/L,沉降4 h后纱布过滤,果汁控温至15~16 ℃。调整脐橙汁成分,添加白砂糖将糖度统一调整为22 °Bx,取商业酿酒酵母,以200 mg/L的接种量加入料液比为1∶50(g∶mL)的糖水,置于38 ℃水浴锅中活化1 h,随后接入活化好的酿酒酵母进行控温(18~20 ℃)发酵,至可溶性固形物含量稳定不变,视为酒精发酵结束,酒样经虹吸法澄清分离后添加偏重亚硫酸钾180~200 mg/L,低温保存待测,每组样品做3个重复。

1.3.2 基本理化指标检测

可溶性固形物:采用BX-1手持糖度计测定;乙醇、总酸、总糖等指标测定:参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.3 香气化合物分析

香气化合物的检测采用气相色谱质谱(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)联用技术,具体操作条件参照原苗苗等[13]的方法。

定性分析:将质谱检测图运用计算机谱库美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)14进行初步检索和分析,再结合相关文献资料对人工谱图进行解析,确定每种香气化合物。

定量分析:采用内标法半定量分析,计算样品中各香气组分的含量。

1.3.4 香气活度值计算

香气活度值(odor activity value,OAV)能表征单个香气化合物对主体香气化合物的贡献度,由挥发性香气化合物质量浓度除以其香气阈值得到,OAV>1的香气化合物对酒体香气有直接贡献,其计算公式如下:

1.3.5 感官评定

参考郑淑丹等[9]的方法制定评分标准,由10位受到专业培训的品评小组成员对脐橙酒进行感官评分,取其平均值作为评分结果,满分100分,感官评分标准见表2。

表2 脐橙酒感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standards of navel orange wine

项目 感官描述 评分外观香气滋味澄清、透明、有光泽、色泽诱人澄清、无夹杂物、色泽较好浑浊、有杂物、色泽不自然果香酒香浓郁优雅,协调悦人果香酒香良好,较悦人果香酒香较淡果香酒香不足酒味醇厚、柔和、让人余味无穷酒质柔和、不涩不苦、酸甜度适中调和适当、纯正无杂略苦、涩、酸、酒质较淡苦、涩、酸明显,带有异味16~20 11~15<10 26~30 21~25 16~20<15 36~40 31~35 26~30 21~25<20

续表

项目 感官描述 评分典型性典型完美、独具一格典型明确、风格良好有典型性,但不够显著失去本品典型性9~10 7~8 5~6<4

1.3.6 数据处理与统计分析

采用SPSS 25.0软件进行数据统计分析,并采用Origin 2018进行数据做图和分析。

2 结果与分析

2.1 脐橙汁和脐橙酒理化指标分析

对在安坪镇、朱衣镇、草堂镇不同海拔高度采收的4种脐橙进行榨汁和酿酒处理,测定脐橙汁与脐橙酒的理化指标,结果见表3。

表3 脐橙汁与脐橙酒理化指标
Table 3 Physicochemical indexes of navel orange juice and navel orange wine

注:AP72-1-安坪奉园72-1;APFB-安坪福本;APNHE-安坪纽荷尔;APYH-安坪圆虹;CT72-1-草堂奉园72-1;CTFB-草堂福本;CTNHE-草堂纽荷尔;CTYH-草堂圆虹;ZY72-1-朱衣奉园72-1;ZYFB-朱衣福本;ZYNHE-朱衣纽荷尔;ZYYH-朱衣圆虹;下同。

品种 编号AP72-1 APFB APNHE APYH CT72-1 CTFB CTNHE CTYH ZY72-1 ZYFB ZYNHE ZYYH GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX pH 3.11 3.09 3.51 3.77 3.33 3.50 3.22 3.28 3.69 3.15 3.36 3.62 3.18 3.36 3.44 3.37 3.19 3.45 3.59 3.64 3.48 3.62 3.55 3.85发酵前糖度/°Bx 12.00 11.50 14.50 13.50 11.00 11.00 12.00 11.50 12.50 10.50 12.00 11.50 12.00 11.50 9.50 12.00 11.50 11.00 12.50 11.50 13.50 12.50 12.00 11.50出汁率/%65.35 70.92 65.06 72.38 59.31 72.37 62.02 73.13 66.98 69.28 61.98 68.06 66.67 67.48 73.05 65.00 69.70 76.00 68.57 69.44 68.99 67.63 69.05 81.55发酵后pH 总糖含量/(g·L-1) 酒精度/%vol 总酸含量/(g·L-1)3.55±0.11 3.48±0.09 3.79±0.08 3.87±0.12 3.67±0.12 3.66±0.08 3.55±0.10 3.60±0.09 3.78±0.08 3.40±0.07 3.75±0.11 3.82±0.07 3.50±0.03 3.60±0.04 3.71±0.05 3.64±0.06 3.50±0.05 3.72±0.08 3.82±0.07 3.78±0.09 3.68±0.11 3.75±0.06 3.78±0.06 3.95±0.07 5.04±0.05 4.36±0.03 5.58±0.11 4.09±0.05 4.06±0.10 5.25±0.15 4.61±0.12 4.09±0.10 5.19±0.14 4.04±0.06 4.36±0.04 4.16±0.08 5.51±0.15 4.81±0.13 4.31±0.05 4.01±0.03 5.87±0.16 4.40±0.08 4.35±0.06 4.14±0.07 4.53±0.15 4.17±0.13 4.46±0.11 4.25±0.08 10.96±0.21 10.14±0.23 11.12±0.33 10.79±0.15 10.37±0.25 9.82±0.22 10.94±0.22 9.76±0.23 10.87±0.18 10.06±0.21 11.17±0.35 10.91±0.26 11.44±0.25 10.04±0.28 10.15±0.27 9.33±0.17 11.48±0.25 10.32±0.26 10.34±0.22 9.57±0.19 10.54±0.24 10.42±0.25 11.32±0.33 10.46±0.27 6.80±0.03 6.39±0.05 6.44±0.12 5.56±0.14 6.10±0.12 5.61±0.08 6.19±0.06 5.68±0.06 5.58±0.10 5.53±0.09 6.47±0.15 5.16±0.11 6.11±0.22 5.71±0.15 5.31±0.12 5.01±0.15 6.54±0.18 5.26±0.12 5.35±0.08 5.04±0.11 6.21±0.17 5.35±0.08 6.35±0.13 5.57±0.08

由表3可知,脐橙汁的pH为3.09~3.85,其中在安坪镇低海拔区域的奉园72-1果汁pH值最低为3.09,朱衣镇低海拔区域的圆虹果汁pH值最高为3.85;发酵后的脐橙酒pH值为3.40~3.95,草堂镇低海拔区域的奉园72-1脐橙酒pH最低为3.40,朱衣镇低海拔区域的圆虹脐橙酒pH最高为3.95,由此可见,奉园72-1发酵前后pH值较低,圆虹发酵前后pH值较高。草堂镇高海拔区域的圆虹脐橙汁含糖量最低为9.5°Bx,其余品种橙汁的糖度均在11°Bx以上;安坪镇高海拔区域的纽荷尔脐橙汁出汁率最低为59.31%,其余样品出汁率均达到60%以上。在高海拔区域的果汁糖度较高且出汁率较低,这可能是因为高海拔区域光照充足,能充分进行光合作用制造糖分,可溶性固形物含量高于低海拔区域;脐橙酒的总糖含量为4.01~5.87 g/L,总酸含量为5.01~6.80 g/L,高海拔区域的总糖和总酸高于低海拔区域;酒精度为9.33%vol~11.48%vol,草堂镇低海拔区域的圆虹脐橙酒最低为9.33%vol,朱衣镇高海拔区域的奉园72-1脐橙酒最高为11.48%vol,高海拔区域的酒精度高于低海拔区域。

综合而言,这些基本理化指标均在正常范围内,但是高海拔区域的脐橙酒含有更高的糖酸和酒精度,奉园72-1发酵前后pH值均较低。

2.2 脐橙果酒香气化合物分析

香气是评价果酒品质优劣的重要指标之一,主要包括醇类、酯类、酸类、醛酮类和萜烯类等成分[14-15]。这些香气化合物种类丰富、相互协调,成分与含量受不同海拔高度、脐橙品种、酵母菌株、酿造工艺等影响[9,16]。在不同海拔高度的4种脐橙果酒中共检测到38种挥发性香气化合物,但是表中仅列出了酒中共有且含量较高的15种主要挥发性香气化合物,结果见表4。

表4 脐橙酒中香气化合物的含量
Table 4 Aroma compounds contents in navel orange wines mg/L

化合物 编号酯类乙酸异戊酯癸酸乙酯乙酸乙酯己酸乙酯辛酸乙酯小计醇类异戊醇GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX 1-癸醇正辛醇苯乙醇小计酸类辛酸GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX小计GS SX GS SX含量AP72-1 APFB APNHE APYH CT72-1 CTFB CTNHE CTYH ZY72-1 ZYFB ZYNHE ZYYH 0.26±0.05 0.19±0.03 4.37±1.06 3.35±0.76 0.42±0.04 0.13±0.01 0.67±0.12 0.57±0.04 5.31±0.93 4.76±1.02 11.03 9.00 0.11±0.02 0.18±0.03 4.65±1.02 4.23±1.20 0.33±0.05 0.13±0.01 0.37±0.09 0.43±0.07 3.99±1.03 3.36±0.83 9.45 8.33 0.23±0.08 0.18±0.01 2.52±0.73 2.46±0.65 0.17±0.02 0.19±0.01 0.58±0.07 0.40±0.09 3.89±0.72 3.25±0.43 7.39 6.48 0.29±0.02 0.32±0.04 4.17±1.22 3.83±0.70 0.20±0.01 0.16±0.03 0.74±0.10 0.76±0.09 4.67±0.93 4.58±0.64 10.07 9.65 0.16±0.01 0.09±0.02 2.84±0.88 2.61±1.02 0.15±0.01 0.10±0.01 0.54±0.06 0.26±0.06 3.72±0.57 2.32±0.72 7.41 5.38 0.22±0.02 0.10±0.03 4.25±1.18 3.00±1.04 0.25±0.07 0.13±0.02 0.60±0.05 0.26±0.09 3.73±0.55 2.68±0.95 9.05 6.17 0.11±0.05 0.10±0.04 2.53±0.33 1.69±0.87 0.13±0.02 0.23±0.03 0.44±0.18 0.24±0.10 2.50±0.81 1.97±0.80 5.71 4.23 0.25±0.01 0.18±0.05 2.48±0.75 2.65±0.53 0.12±0.01 0.19±0.02 0.46±0.08 0.41±0.12 3.34±0.64 3.30±1.06 6.65 6.73 0.12±0.04 0.17±0.04 2.89±0.40 2.76±0.60 0.14±0.04 0.13±0.01 0.27±0.07 0.37±0.06 2.94±0.29 2.59±0.30 6.36 6.02 0.15±0.01 0.11±0.03 3.67±0.51 3.10±0.89 0.05±0.01 0.07±0.01 0.28±0.07 0.26±0.05 2.84±0.22 2.00±0.23 6.99 5.54 0.16±0.05 0.12±0.03 2.25±0.51 1.35±0.41 0.15±0.04 0.11±0.01 0.35±0.09 0.26±0.08 2.90±0.57 2.06±0.76 5.81 3.90 0.17±0.01 0.15±0.03 3.03±1.03 2.16±0.60 0.16±0.03 0.10±0.01 0.29±0.06 0.26±0.04 2.68±0.58 2.59±0.49 6.33 5.26 0.84±0.07 0.86±0.25 0.23±0.04 0.17±0.03 0.29±0.01 0.20±0.02 0.70±0.14 0.57±0.08 2.06 1.80 0.90±0.20 0.58±0.02 0.15±0.01 0.12±0.01 0.07±0.02 0.10±0.01 0.59±0.19 0.53±0.07 1.71 1.33 0.56±0.49 0.38±0.03 0.12±0.01 0.10±0.02 0.15±0.01 0.12±0.01 0.50±0.05 0.41±0.04 1.33 1.01 0.39±0.02 0.32±0.04 0.30±0.11 0.45±0.05 0.21±0.06 0.56±0.04 0.40±0.14 0.57±0.11 1.30 1.90 0.16±0.01 0.15±0.01 0.15±0.04 0.10±0.03 0.20±0.03 0.13±0.01 0.68±0.18 0.42±0.14 1.19 0.80 0.81±0.25 0.91±0.34 0.64±0.12 0.32±0.05 0.36±0.06 0.12±0.04 0.51±0.15 0.34±0.10 2.32 1.69 1.23±0.32 0.90±0.44 0.17±0.07 0.06±0.02 0.10±0.04 0.03±0.01 0.46±0.19 0.37±0.15 1.96 1.36-0.17±0.05 0.16±0.03 0.14±0.05 0.17±0.01-0.46±0.11 0.36±0.14 0.77 0.67 0.68±0.53 0.86±0.30 0.10±0.02 0.08±0.01 0.04±0.01-0.26±0.04 0.35±0.08 1.06 1.29 0.64±0.42 0.68±0.25 0.07±0.01 0.06±0.01 0.04±0.01-0.25±0.03 0.21±0.05 1.00 0.96 0.50±0.20 0.78±0.42 0.05±0.01-0.05±0.01 0.03±0.02 0.41±0.06 0.29±0.14 1.01 1.10 0.97±0.27 0.53±0.37-0.068±0.02 0.06±0.01 0.05±0.01 0.36±0.10 0.38±0.11 1.39 1.02 0.51±0.93 0.55±0.05 0.51 0.55 0.22±0.08 0.31±0.21 0.22 0.31 0.45±0.02 0.46±0.02 0.45 0.46 0.39±0.08 0.69±0.09 0.39 0.69 0.66±0.08 0.36±0.13 0.66 0.36 0.51±0.04 0.34±0.09 0.51 0.34 0.35±0.10 0.32±0.06 0.35 0.32 0.46±0.02 0.32±0.09 0.46 0.32 0.26±0.01 0.45±0.07 0.26 0.45 0.28±0.01 0.30±0.02 0.28 0.30 0.45±0.02 0.39±0.08 0.45 0.39 0.36±0.04 0.31±0.04 0.36 0.31

续表

注:“-”表示未检出;下同。

化合物 编号醛酮类乙缩醛含量AP72-1 APFB APNHE APYH CT72-1 CTFB CTNHE CTYH ZY72-1 ZYFB ZYNHE ZYYH小计萜烯类香茅醇GS SX GS SX 0.23±0.01 0.23±0.03 0.23 0.23 0.15±0.01 0.11±0.01 0.15 0.11 0.09±0.01 0.13±0.01 0.09 0.13 0.22±0.03 0.21±0.03 0.22 0.21 0.29±0.04 0.10±0.01 0.29 0.10 0.31±0.03 0.09±0.02 0.31 0.09 0.04±0.01 0.07±0.01 0.04 0.07 0.22±0.03 0.07±0.01 0.22 0.07 0.09±0.03 0.09±0.02 0.09 0.09 0.07±0.01 0.08±0.02 0.07 0.08 0.21±0.03 0.14±0.10 0.21 0.14 0.17±0.05 0.32±0.09 0.17 0.32小计0.16±0.02-0.94±0.22 1.04±0.01 0.51±0.20 0.34±0.20 2.98±1.02 3.23±0.79 4.59 4.61芳樟醇-0.34±0.01 0.21±0.01 0.39±0.10 0.32±0.12 0.22±0.05 0.65±0.10 3.34±1.05 3.15±1.04 4.29 4.33 D-柠檬烯萜品醇GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX 0.33±0.01 0.35±.01 0.57±0.10 0.87±0.10 0.30±0.06 0.29±0.08 2.53±0.76 2.14±0.46 3.73 3.65 0.26±0.01 0.18±0.04-0.32±0.12 0.32±0.12 0.33±0.16 2.73±0.74 2.62±0.51 3.31 3.45-0.24±0.01 0.79±0.02 0.69±0.01 0.60±0.09 0.44±0.08 2.34±0.53 2.15±0.62 3.73 3.52 0.10±0.03 0.76±0.12 0.44±0.11 0.47±0.11 0.34±0.11 3.26±1.18 2.70±0.92 4.49 3.58 0.16±0.02 0.14±0.02 0.51±0.12 0.40±0.13 0.43±0.12 0.35±0.18 1.52±0.16 1.29±0.46 2.62 2.18 0.14±0.01 0.14±0.01 0.55±0.07 0.46±0.11 0.45±0.13 0.40±0.15 2.46±0.42 2.08±0.72 3.60 3.08 0.21±0.01 0.13±0.01 0.36±0.01 0.39±0.06 0.14±0.03 0.29±0.07 2.22±0.63 2.28±0.68 2.93 3.09 0.37±0.01 0.36±0.01 0.25±0.01 0.27±0.02 0.22±0.06 0.27±0.05 2.72±0.73 2.54±0.61 3.56 3.44 0.27±0.01 0.28±0.05 0.41±0.06 0.30±0.09 0.28±0.15 0.26±0.11 2.36±0.89 2.46±0.62 3.32 3.30 0.25±0.01 0.14±0.03 0.45±0.10 0.27±0.04 0.42±0.12 0.46±0.10 2.04±1.22 1.64±0.36 3.16 2.51

由表4可知,12种脐橙酒中15种主要挥发性香气化合物包括5种酯类、4种醇类、1种酸类、1种醛酮类、4种萜烯类,它们相互协调,赋予了脐橙果酒独特的风味[17-18]

酯类往往为脐橙果酒带来令人愉悦的花香及果香,是果酒中重要的风味化合物[19-20]。表4中列出的酯类化合物有5种,均占香气化合物的52%以上,癸酸乙酯和辛酸乙酯占酯类化合物总量的86%以上,赋予了脐橙酒菠萝香和椰汁香[21]。相同地块中,福本脐橙酒癸酸乙酯含量最高,但辛酸乙酯含量较低,纽荷尔脐橙酒的癸酸乙酯含量要低于其他3种脐橙酒,圆虹脐橙酒乙酸异戊酯含量最高。高海拔区域脐橙酒的酯类化合物总量高于低海拔区域,从而赋予其更浓郁的果香和甜香。

醇类是果酒中较为丰富的挥发性化合物,其种类与含量对果酒风味具有重要影响[22]。表4中共列出4种醇类化合物,异戊醇和苯乙醇占醇类化合物总量的46%以上,在朱衣镇纽荷尔脐橙酒中占比甚至高达97%;除朱衣镇外,圆虹脐橙酒1-癸醇所占醇类化合物比例达20%,赋予了果酒诱人的杏仁、奶酪香气。在高海拔区域,奉园72-1的苯乙醇含量高于其他3种脐橙酒;大部分高海拔区域脐橙酒醇类化合物总量高于低海拔区域,可能是因为高海拔区域的果实成熟度更高,形成的醇类化合物含量更丰富。

表4中共列出4种萜烯类化合物,是脐橙酒果香和花香的重要来源[23]。萜烯类化合物均占香气化合物总量的20%以上,大部分高海拔区域脐橙酒的萜烯类化合物总量高于低海拔区域。D-柠檬烯占萜烯类化合物总量最高,达58%以上,被视为脐橙酒的特征香气,福本脐橙酒D-柠檬烯占萜烯类化合物总量均达70%以上,赋予脐橙果酒愉悦的甜橙香和柠檬清香[24]。萜品醇和芳樟醇都被描述为丁香花味,相同地块中,圆虹脐橙酒所占比例均达27%以上;除草堂镇外,福本脐橙酒萜品醇和芳樟醇所占萜烯类化合物总量均低于其他3种脐橙酒。

酸类是香气成分中的重要协调部分,适量的酸类可以修饰果酒口感,但浓度过高时会导致负面气味[7,25]。辛酸占总香气化合物的1%~4.5%。在相同地块中,福本脐橙酒辛酸最低,仅占挥发性香气化合物总量的1%~3%,纽荷尔脐橙酒辛酸含量较高,占比4%,不同海拔高度辛酸差异不明显。另外,醛酮类化合物中的乙缩醛,虽然含量较少但对脐橙酒的香气起到了不可忽视的重要作用。其中,纽荷尔脐橙酒所占比例较低,占0.37%~1.12%,大部分高海拔区域的乙缩醛含量要高于低海拔区域。

综上所述,不同海拔、不同品种脐橙对果酒香气影响较大。福本脐橙酒癸酸乙酯、D-柠檬烯所占比例较高;圆虹脐橙酒乙酸异戊酯、1-癸醇较高,从而使果酒拥有更成熟的香蕉、杏仁香气;与其他品种相比,纽荷尔脐橙酒辛酸占比较高,但乙缩醛占比较低,奉园72-1脐橙酒在高海拔区域苯乙醇含量更高。高海拔区域脐橙酒的酯类、醇类要高于低海拔区域,从而赋予果酒更丰富的果香和甜香。

2.3 挥发性香气化合物的气味活度值分析

果酒中香气化合物的贡献率不仅与其浓度相关,还与阈值有关[11,21]。根据阈值计算出表4香气化合物的OAV,并将OAV>1的香气化合物进一步整理,结果见表5。

表5 脐橙酒香气物质的香气活度值分析及特征描述
Table 5 Odor activity value analysis and characteristic description of aroma compounds in navel orange wines

化合物 编号 阈值/(mg·L-1)[1,9] 香气描述[26,27]OAV AP72-1 APFB APNHE APYH CT72-1 CTFB CTNHE CTYH ZY72-1 ZYFB ZYNHE ZYYH乙酸异戊酯0.03香蕉癸酸乙酯0.2果香、白兰地味辛酸乙酯0.2甜香、柑橘香味1-癸醇0.5黄油、杏仁辛酸0.5生青、微辛辣香茅醇0.1柠檬香、玫瑰香萜品醇0.3紫罗兰、青草香芳樟醇0.03玫瑰香、水果香D-柠檬烯GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX GS SX 8.67 6.33 21.85 16.75 26.55 23.80 0.46 0.34 1.02 1.10 3.30 3.50 1.90 2.90 10.00 9.67 126.50 107.00 3.67 6.00 23.25 21.15 19.95 16.80 0.30 0.24 0.44 0.62 3.40 2.10 1.30 1.07 7.33 21.67 167.00 157.50 7.67 6.00 12.60 12.30 19.45 16.25 0.24 0.20 0.90 0.92-2.40 2.63 2.30 20.00 14.67 117.00 107.50 9.67 10.67 20.85 19.15 23.35 22.90 0.60 0.90 0.78 1.38 1.60-3.13 3.47 17.00 11.33 149.00 161.50 5.33 3.00 14.20 13.05 18.60 11.60 0.30 0.20 1.32 0.72 2.60 1.80-1.07 10.67 11.00 136.50 131.00 7.33 3.33 21.25 15.00 18.65 13.40 1.28 0.64 1.02 0.68-1.00 2.53 1.47 15.67 11.33 163.00 135.00 3.67 3.33 12.65 8.45 12.50 9.85 0.34 0.12 0.70 0.64 1.60 1.40 1.70 1.33 14.33 11.67 76.00 64.50 8.33 6.00 12.40 13.25 16.70 16.50 0.32 0.28 0.92 0.64 1.40 1.40 1.83 1.53 15.00 13.33 123.00 104.00 4.00 5.67 14.45 13.80 14.70 12.95 0.20 0.16 0.52 0.90 2.10 1.30 1.20 1.30 4.67 9.67 111.00 114.00 5.00 3.67 18.35 15.50 14.20 10.00 0.14 0.12 0.56 0.60 3.70 3.60 0.83 0.90 7.33 9.00 136.00 127.00 5.33 4.00 11.25 6.75 14.50 10.30 0.10-0.90 0.78 2.70 2.80 1.37 1.00 9.33 8.67 118.00 123.00 5.67 5.00 15.15 10.80 13.40 12.95-0.14 0.72 0.62 2.50 1.40 1.50 0.90 14.00 15.33 102.00 82.00 0.02青草香、甜橙香

由表5可知,OAV>1的香气化合物共计9种,包括酯类3种,萜烯类4种,醇类1种,酸类1种。在酯类化合物中,癸酸乙酯、辛酸乙酯在大多数脐橙酒中OAV>10,高海拔区域的癸酸乙酯和辛酸乙酯OAV大于低海拔区域,构成了脐橙酒的主体香气物质;在相同地块中,福本脐橙酒癸酸乙酯的OAV最高,其次是奉园72-1,这赋予脐橙酒更浓郁的果香,圆虹脐橙酒乙酸异戊酯的OAV最高,对脐橙酒中成熟的香蕉风味起到了重要作用。萜烯类化合物OAV较大,由于D-柠檬烯阈值较低,其OAV均>60,在高海拔区域D-柠檬烯OAV整体大于低海拔区域,福本脐橙酒中甚至高达167;香茅醇和芳樟醇也是果酒中的关键香气化合物,分别赋予了果酒玫瑰香和水果香,纽荷尔脐橙酒和圆虹脐橙酒中OAV较高;1-癸醇在高海拔区域OAV大于低海拔区域,不同品种脐橙酒中差异不大。另外,辛酸OAV较小,但为脐橙酒的香气也提供了新鲜风味,对香气起到不可忽视的作用[25]。除奉园72-1辛酸OAV>1外,其他3种脐橙酒均较低。

综上,高海拔区域OAV大于低海拔区域,萜烯类化合物OAV较大,其中,D-柠檬烯在脐橙酒中占主要地位;福本脐橙酒癸酸乙酯和D-柠檬烯最高,富含果香更明显。

2.4 挥发性香气化合物的主成分分析

为了更直观反应不同品种脐橙酒香气成分的差异性,对表5中相关数据进行主成分分析(principal component analysis,PCA),结果见图1。由图1可知,不同品种脐橙酒可通过主成分分析有效区分,脐橙酒风味特征差异明显,PC1与PC2相加可以代表66.9%的原数据。福本脐橙酒主要分布在PC2的上侧,在这一区域的特征香气化合物主要有癸酸乙酯、D-柠檬烯,这为酒体带来了柠檬清香和水果等香气;纽荷尔脐橙酒主要分布在PC2的下侧,这一部分的特征香气成分主要有芳樟醇、辛酸,为脐橙酒带来了水果香和青草味;圆虹脐橙酒主要分布在PC1右侧,这一部分的特征香气成分主要有乙酸异戊酯、1-癸醇、萜品醇,这为脐橙酒带来了成熟的香蕉及紫罗兰花香[28];奉园72-1脐橙酒主要分布在PC2上侧,特征香气化合物主要有癸酸乙酯、香茅醇和D-柠檬烯,这为脐橙酒带来了果香味和甜橙香[29]

图1 4个品种脐橙酒中OAV>1的香气化合物主成分分析
Fig.1 Principal component analysis of aroma compounds with OAV>1 in 4 varieties of navel orange wines

1-乙酸异戊酯;2-癸酸乙酯;3-辛酸乙酯;4-1-癸醇;5-辛酸;6-香茅醇;7-萜品醇;8-芳樟醇;9-D-柠檬烯。

2.5 挥发性香气化合物的热图分析

为了更直观体现不同海拔高度脐橙酒中香气成分差异,对OAV>1的香气化合物进行热图分析,结果见图2。

图2 4个品种脐橙酒OAV>1的挥发性香气成分热图
Fig.2 Heat map of volatile aroma compounds with OAV>1 in 4 varieties of navel orange wines

由图2可知,高海拔区域红色系较多,因此含有较多能被嗅觉感知到的酯类、醇类等香气化合物。在高海拔区域中,奉园72-1脐橙酒辛酸乙酯、香茅醇含量较高,但低海拔区域辛酸含量较高,福本脐橙酒癸酸乙酯、D-柠檬烯含量较高,赋予了其更丰富的甜香和柠檬香气,纽荷尔脐橙酒芳樟醇较高,所含有的玫瑰香味更明显,圆虹脐橙酒乙酸异戊酯较高,成熟的香蕉风味更丰富。综上所述,高海拔区域的脐橙酒所含有的花香、果香层次更明显,香味更加浓郁,但实际结果要根据感官分析进一步验证。

2.6 脐橙酒的感官评价

通过感官评价小组品评,对不同脐橙酒的滋味、香气、外观、典型性进行评价,结果见图3。

图3 4个品种脐橙酒感官评分雷达图
Fig.3 Radar map of sensory scores of 4 varieties of navel orange wines

由图3可知,滋味评分较高的脐橙酒为高海拔区域的安坪奉园72-1、草堂圆虹和低海拔区域的安坪福本,其口感圆润柔和,酸甜适度;香气评分较高的脐橙酒有高海拔区域的安坪奉园72-1、安坪圆虹、草堂奉园72-1、草堂福本,其果香、花香浓郁协调,优雅细腻。外观评分较高的酒样有高海拔区域的安坪奉园72-1、草堂奉园72-1、草堂福本和低海拔区域的朱衣福本,其外观澄清,无杂质。典型性评分较高的有高海拔区域的安坪奉园72-1、安坪纽荷尔、草堂圆虹、朱衣纽荷尔,其风格良好且具有显著性风格。综合得分最高的是高海拔区域的安坪奉园72-1、草堂福本,达87分,其次是低海拔区域的安坪奉园72-1为84分。针对不同海拔高度,高海拔区域感官评分较高,其酿造的脐橙酒细腻醇厚;针对不同品种,奉园72-1感官评分最高,其酿造的脐橙酒酸甜适度,带来较好的愉悦度。

3 结论

本研究以不同海拔高度采收的4个品种的脐橙为原料酿造脐橙酒,分别对比其理化指标、香气化合物及感官质量发现,脐橙出汁率均在60%以上;脐橙酒的总糖含量为4.01~5.87 g/L,均在基本理化指标正常范围内。对脐橙酒风味物质进行鉴定,高海拔区域的脐橙酒酯类和醇类较高,花香、果香层次更明显;不同品种脐橙酒风味特征差异明显。福本脐橙酒含有更多的柠檬清香,纽荷尔脐橙酒含有更多的水果香及青草香,圆虹脐橙酒富含更多成熟香蕉的味道,奉园72-1富含更多的甜橙香。综合感官评价分析,高海拔区域的奉园72-1和福本体现了更好的酿酒特性,而纽荷尔及圆虹也表现出了品种典型性。在今后的研究中,可以利用不同海拔高度及品种之间的混酿,结合不同工艺及菌株,进一步提高脐橙酒的风味与口感,满足市场需求。

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Effects of different altitudes and varieties on the aroma composition and sensory quality of navel orange wine

ZHONG Ke1,DING Yan1,TANG Xiaohong1,LI Zhiyu1,HAN Xiaomei1,SUN Yuxia1*,TAN Xiang2,XIAO Jian3

(1.Winegrape and Wine Technological Innovation Center of Shandong Province,Shandong Academy of Grape,Jinan 250100,China;2.Citrus Research Institute,Southwest University,Chongqing 400712,China;3.Chongqing Fengjie Kuifeng Liquor Co.,Ltd.,Chongqing 404600,China)

Abstract:Navel orange wines were brewed using four varieties of navel oranges (Fukumoto, Newhall, Fengyuan 72-1, and Yuanhong) harvested at different altitudes in Chongqing as raw materials.The effects of different altitudes and varieties of navel oranges on the brewing characteristics were investigated from the physicochemical indexes of navel orange juice and navel orange wine,as well as the aroma compounds and sensory quality of navel orange wine.The results showed that the juice yield of the 4 varieties of navel oranges was more than 60%,the sugar content was more than 11°Bx,and the pH was 3.09-3.85.The 4 navel orange wines in the high-altitude region showed good brewing characteristics,and the floral and fruity flavors were more obvious in aroma and sensory analysis.The characteristic aroma compounds of Fukuamoto navel orange wine were mainly ethyl caprate and D-limonene.The characteristic aroma compounds of Newhall navel orange wine were mainly linalool and caprylic acid.The characteristic aroma compounds of Yuanhong navel orange wine were mainly isoamyl acetate, 1-decyl alcohol and terpenol.The characteristic aroma compounds of Fengyuan 72-1 navel orange wine were mainly ethyl caprate,citronellol and D-limonene.The results of sensory analysis showed that Fengyuan 72-1 and Fukumoto navel orange wines obtained higher scores,showing better aroma and delicate taste.To sum up,Fengyuan 72-1 and Fukumoto in the high-altitude area were more suitable for wine brewing.

Key words:navel orange;fruit wine;aroma substances;sensory quality

中图分类号:TS262.7

文章编号:0254-5071(2023)10-0100-08

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2023.10.016

引文格式:钟轲,丁燕,汤晓宏,等.不同海拔高度和品种对脐橙酒香气组成及感官品质的影响[J].中国酿造,2023,42(10):100-107.

收稿日期:2023-03-03 修回日期:2023-05-20

基金项目:山东省现代农业产业技术体系项目(SDAIT-06-14);山东省科技成果转移转化补助(鲁渝科技协作)项目

作者简介:钟 轲(1996-),女,研究实习员,硕士,研究方向为葡萄酒酿酒及酿酒微生物。

*通讯作者:孙玉霞(1973-),女,研究员,硕士,研究方向为葡萄酒果酒风味物质研究。