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中国精品科技期刊2020

发酵温度对梨酒品质的影响

马懿, 谢李明, 肖雄峻, 喻康杰, 魏紫云, 熊蓉, 禹潇, 黄慧玲

马懿,谢李明,肖雄峻,等. 发酵温度对梨酒品质的影响[J]. 食品工业科技,2023,44(11):336−342. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110057.
引用本文: 马懿,谢李明,肖雄峻,等. 发酵温度对梨酒品质的影响[J]. 食品工业科技,2023,44(11):336−342. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110057.
MA Yi, XIE Liming, XIAO Xiongjun, et al. Effect of Fermentation Temperature on the Quality of Pear Wine[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(11): 336−342. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110057.
Citation: MA Yi, XIE Liming, XIAO Xiongjun, et al. Effect of Fermentation Temperature on the Quality of Pear Wine[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(11): 336−342. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110057.

发酵温度对梨酒品质的影响

基金项目: 国家自然科学基金项目(31801458);四川省科技厅项目(2020YJ0402);四川轻化工大学创新基金项目(Y2022073)。
详细信息
    作者简介:

    马懿(1983−),男,博士,副教授,研究方向:食品科学与工程,E-mail:191066789@qq.com

    通讯作者:

    马懿(1983−),男,博士,副教授,研究方向:食品科学与工程,E-mail:191066789@qq.com

  • 中图分类号: TS262.7

Effect of Fermentation Temperature on the Quality of Pear Wine

  • 摘要: 发酵温度会影响梨酒发酵过程中微生物的代谢,进而影响梨酒的香气和质量。本文以库尔勒香梨为原材料,分别在8、13、18及23 ℃发酵温度下进行梨酒酿造,发酵完成后对梨酒的基本理化指标、色度和褐变度进行测定,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace solid phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)进行定性和半定量,研究发酵温度对梨酒品质的影响。结果表明:较低发酵温度ULT组(8 ℃)和LT组(13 ℃)梨酒酸度低、褐变度低、亮度高,酒体更澄清透明。梨酒中共鉴定出挥发性物质28种,其中酯类12种,醇类8种,酸类4种,酚类1种,烷类3种。在13 ℃下生产梨酒的酯类物质含量最高,为3150.30 μg/L,特征香气物质辛酸乙酯含量最高,可达1939.45 μg/L;同时感官评分最高,为83.7分,为梨酒适宜的发酵温度。综上,在13 ℃发酵具有改善梨酒品质的潜力。
    Abstract: The aroma and quality of pear wine was strongly affected by fermentation temperature by influencing the metabolism of microorganism during the fermentation. In this study, Korla fragrant pear was used as raw material to make pear wine at the fermentation temperature of 8, 13, 18 and 23 ℃. After fermentation, the basic physicochemical indexes, chromaticity and browning degree of pear wine were determined. Headspace solid phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) was used to qualitatively and semi-quantitatively study the effect of fermentation temperature on the quality of pear wine. The results showed that the pear wine with lower fermentation temperature ULT (8 ℃) and LT (13 ℃) had lower acidity, lower browning degree and higher brightness, and the wine was more transparent. A total of 28 volatile compounds were identified in pear wine, including 12 kinds of esters, 8 kinds of alcohols, 4 kinds of acids, 1 kind of phenol and 3 kinds of alkanes. The ester content of pear wine produced at 13 ℃ was the highest, which was 3150.30 μg/L, the content of etheyl octanoat, a characteristic aroma substance, was the highest, up to 1939.45 μg/L. At the same time, the sensory score was the highest, 83.7 points, which indicated that 13 ℃ was the appropriate fermentation temperature of pear wine. In conclusion, fermentation at 13 ℃ has the potential to improve the quality of pear wine.
  • 库尔勒香梨具有皮薄味浓、营养丰富、甘甜多汁[1]等优良特性,深受广大消费者的喜爱。除鲜食外,香梨可被酿成梨酒以提高其附加值,但在实际生产中梨酒存在香气清淡逸散、酒体褐变[2]及混浊[3]等问题,提高梨酒的品质是目前梨酒生产的重点与难点。

    目前关于梨酒的研究主要集中在梨果品种的选择、酵母菌株优化、外源添加物的影响和工艺优化等方面。赵捷等[3]以葡萄搭配早酥梨进行混合发酵,丰富了梨酒的香气;邓星星等[4]添加谷胱甘肽提高了梨酒的总酚含量,抑制了梨酒褐变;李莉峰等[5]研究了复合澄清剂对梨酒澄清效果的影响,澄清度为91.8%和90.5%。

    微生物的生命活动相关的一系列生化反应对果酒的风味产生巨大的影响,而发酵温度的变化直接影响着微生物的生命活动代谢,进而影响果酒风味。较高的发酵温度会导致酵母疲劳提前,酒精度偏低,酵母的自溶会产生不良气味,影响梨酒的品质;还容易导致香气物质挥发,加速产品的褐变程度[6];同时也会影响葡萄酒的澄清度[7]。近年来,降低发酵温度有助于果酒品质提升的相关研究引起了人们的广泛关注。如Peng等[8]探究了不同温度对苹果酒的香气和感官特性的影响,发现苹果酒在20 ℃条件下香气和感官特性都比26 ℃下更好。Shi等[9]发现低温有助于平衡水果香气、青草香气、花香和其他香气并增加香气复杂性。低温发酵工艺(10~15 ℃)在葡萄酒中已广泛研究,同时梨酒也存在褐变、香气等问题,但未见低温发酵在梨酒中的应用及其相关研究。

    基于此,本研究以库尔勒香梨为原料,分别在8、13、18和23 ℃下进行发酵试验,比较果酒的褐变度及色度,结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析香气成分的差异,并采用模糊数学法进行感官品评。通过本研究阐明发酵温度对梨酒品质的影响规律,为优化酿造工艺、提升梨酒品质提供一定的参考。

    库尔勒香梨 果实选取标准:大小一致、表面无虫害、无损伤,成熟度为8.5~9.0,宜宾市翠屏区水果批发市场;果胶酶(500 U/mg) 上海源叶生物科技有限公司;酿酒高活性干酵母(Saccharomyces cerevisiae) 安琪酵母股份有限公司;蔗糖 市售;偏重亚硫酸钠 分析纯,广东光华科技股份有限公司;抗坏血酸、硫酸铜、酒石酸钾钠 均为分析纯,成都市科龙化工试剂厂;氢氧化钠、无水葡萄糖(均为分析纯)、仲辛醇 (色谱纯) 上海麦克林生化科技有限公司。

    JYZ-E25榨汁机 九阳股份有限公司;LRH-250-S恒温恒湿培养箱 韶关市泰宏医疗器械有限公司;T6新世纪紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;UltraScan VIS台式色差仪 Hunter Lab(美国)有限公司;7890A气相色谱仪 安捷伦科技有限公司。

    梨酒酿造的工艺流程图如图1所示。

    图  1  梨酒酿造工艺流程图
    Figure  1.  Pear wine brewing process flow chart

    梨汁的制备:香梨清洗、去核后置于15 mg/L抗坏血酸和1000 mg/L柠檬酸的混合溶液中护色20 min,榨汁并添加偏重亚硫酸钠120 mg/L[3]。在常温下添加果胶酶(0.3 g/L)酶解12 h。

    酵母活化与接种:取5 g安琪活性干酵母于烧杯中,加入100 mL蔗糖水(50 g/L),35 ℃活化1 h,接种酵母,接种量为梨汁体积的5%。

    发酵:添加食用级蔗糖调整糖度至20°Bx,按发酵温度设4个处理组,分别为8 ℃(ULT)、13 ℃(LT)、18 ℃(MT)、23 ℃(HT)。发酵至还原糖小于4 g/L,终止发酵,在4 ℃下陈酿20 d测定相关指标。

    可溶性固形物采用手持糖度仪测定;还原糖、总酸根据GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》测定;酒精度根据GB 5009.225-2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》测定;每日CO2释放量采用电子秤测量,每日定时称量发酵罐的重量变化。

    各组取10 mL梨酒在12000 r/min下离心5 min,用紫外分光光度计测定420 nm处的吸光度A420,以蒸馏水为空白对照[2],用A420的大小反映梨酒的褐变程度。

    采用UltraScan VIS台式色差仪以总透射模式,观察面积0.375英寸对样品进行测定。以蒸馏水为对照,再测量各组样品的色度值(L*、a*、b*),结果中L*表示样品亮度,a*b*为色品坐标。各样品重复测定3次,取3次平均值作为样品的最终色度值。

    参照刁体伟等[10]的测定方法并加以改进。在15 mL顶空瓶中准确加入10 mL梨酒,并加入2 g NaCl和20 μL浓度为0.45 mg/mL的仲辛醇。酒样在50 ℃条件下预热10 min后,将老化后的微萃取头插入顶空瓶中,同时推出纤维头(距离梨酒液面1.5 cm),于顶空位置吸附35 min,吸附后,收回纤维头并迅速送至GC送样口,在250 ℃热解析3 min。GC条件:DB-WAX毛线管色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度为250 ℃;采用不分流进样模式;程序升温:初始温度40 ℃,保留5 min,以2 ℃/min升温至60 ℃,以5 ℃/min升温至180 ℃,保留5 min,以 10 ℃/min 升温至230 ℃,保留10 min;载气为高纯氦气,恒定流速1.2 mL/min。MS条件:电子轰击电离源(EI),离子源温度230 ℃,电子能量70 eV,采集模式为全扫描,MS四极杆温度150 ℃,溶剂延迟3 min。

    挥发性物质定性定量:色谱峰对应的质谱通过与 NIST/Wiley Database进行检索比对,保留匹配度大于80%的鉴定结果。通过内标物(仲辛醇)的峰面积和梨酒中各组分的峰面积比值,计算各个组分的质量浓度。

    计算公式:挥发性风味物质质量浓度(mg/L)=各成分峰面积×内标物质量浓度÷内标物峰面积

    参照赵婕等[3]、邓星星等[4]、李玉珍等[11]的方法,建立数学感官评定模型进行分析。感官评分采用百分制法,评价标准见表1。构建了外观、香气、滋味、典型性4个评价指标,由10名经过训练的感官评价员组成(5名男生、5名女生,无任何生理缺陷)对样品进行评价,以优、良、中、差为评价等级。感官评定论域U,即能反映食品感官指标的集合,表示为U={U1、U2、U3、U4}。感官评定评语论域V,表示为V={V1、V2、V3、V4}={优、良、中、差},模糊综合评价值Y=A×R,A为权重集,经综合评议,A={A1、A2、A3、A4} ={0.2、0.3、0.3、0.2},R为模糊评判矩阵,R=[U1U2U3U4],取各等级分数的中间值为对评价等级赋分,即将感官评定评语论域中的四个等级分别赋值为95分、85分、75分、65分,则模糊综合评价值Y与对应评语等级分数的乘积之和为该产品的最终得分。

    表  1  感官评定标准
    Table  1.  Sensory evaluation standards
    评价指标
    及权重
    等级品评标准分值(分)
    外观(0.2)清澈透明、悦目协调、有光泽90~100
    澄清透明、有光泽、无明显悬浮物80~89
    澄清、无明显悬浮物70~79
    色泽暗淡、轻微浑浊60~69
    香气(0.3)有浓郁、协调的酒香味和果香味,味道清爽、柔和90~100
    有典型的酒香和果香,香味较协调,但果香味偏淡80~89
    香味稍有不足但无异香70~79
    果香酒香不足或有异香60~69
    滋味(0.3)口感柔和、诸位协调,醇厚绵长90~100
    口感较柔和、协调,酒味明显80~89
    口感柔和,酒体稍有不协调,入喉稍有刺激70~79
    口感一般,寡淡,入喉刺激感强60~69
    典型性(0.2)风格独特,典型完美,优雅无缺90~100
    有典型性,风格良好80~89
    有典型性但不够优雅70~79
    典型性不明显60~69
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    利用SPSS Statistics V17.0处理数据,数据均采用平均值±标准差表示。采用Duncan检验法进行显著性分析,结果用标记字母法表示。采用Origin 2021进行主成分分析和绘图。所有试验均重复三次。

    梨酒以还原糖浓度作为发酵完成的标准,每日CO2释放量作为辅助监测指标,图2为各组每日CO2释放量变化图,HT、MT组的最大每日CO2释放量均在第2 d,而LT、ULT组的最大每日CO2释放量均在第6 d,表明在不同发酵温度范围内,梨酒的最大发酵速率不同;ULT组和LT组第1 d的每日CO2释放量均大于第2 d的每日CO2释放量,可能是发酵瓶内的温度未快速降至设定温度,导致发酵速率短暂偏高。如表2所示,不同发酵温度的梨酒还原糖含量差异较大,范围为0.55~1.03 g/L。随着发酵温度降低,还原糖含量呈现升高趋势,其中在ULT组中梨酒的还原糖含量最高,为1.03 g/L。所有梨酒的还原糖质量浓度均低于4 g/L,符合干型梨酒的要求。在ULT组中,还原糖含量较高可能是因为温度过低导致酵母对还原糖的利用不完全。总酸含量随温度的升高呈增大的趋势,其中ULT组梨酒的总酸含量最低,为2.75 g/L;MT组的总酸含量最高,为4.28 g/L。酒精度随着温度的升高而略有降低。

    图  2  不同发酵温度下每日CO2释放量变化图
    Figure  2.  Plot of changes in daily CO2 release under different fermentation temperature groups
    表  2  不同发酵温度下梨酒的基础理化指标
    Table  2.  Basic physical and chemical indexes of pear wine with different fermentation temperature
    理化指标发酵温度
    8 ℃(ULT)13 ℃(LT)18 ℃(MT)23 ℃(HT)
    可溶性固形物(°Brix)7.02±0.03a7.01±0.02a7.01±0.00a7.02±0.03a
    还原糖(g/L)1.03±0.05a0.75±0.04b0.58±0.02c0.55±0.03c
    总酸(以酒石酸计,g/L)2.75±0.22c3.75±0.19b4.28±0.20a4.13±0.05a
    酒精度(%vol)10.87±0.03a10.82±0.02a10.77±0.02b10.59±0.02c
    注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05);表3同。
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    梨酒的褐变发生于整个酿造过程和贮藏期间,严重影响梨酒品质。图3为不同发酵温度对梨酒褐变度的影响,吸光度值越大表明梨酒的褐变程度越高。结果表明,发酵温度与褐变度呈正相关,发酵温度越高,褐变度越高,在最高温度23 ℃下,褐变度最高,为0.151。这与前人[12-14]的研究结果一致。梨酒的褐变主导类型是非酶褐变,是以酚类物质的氧化聚合为主[2]。HT组褐变度最高,比ULT组高65.9%,这可能是温度影响了多酚的氧化聚合速度。因此,温度是影响梨酒非酶促褐变的一个主要因素,降低发酵温度可在一定程度上抑制梨酒的褐变。

    图  3  不同发酵温度对梨酒褐变度的影响
    注:图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
    Figure  3.  Effect of fermentation temperature on browning degree of pear wine

    CIE颜色指数中,L*a*b*的值分别表示亮度、红绿色调(a*>0为红色,a*<0为绿色)、黄蓝色调(b*>0为黄色,b*<0为蓝色)。由图4可知,经过发酵,所有试验组的L*a*b*差异显著(P<0.05)。随着发酵温度的下降,L*亮度增大,红色值a*和黄色值b*减小,梨酒色泽饱和度降低。降低发酵温度能降低梨酒色泽饱和度,提高酒体澄清度。a*b*值的减小最可能是由于梨酒的褐变程度降低导致的。梨酒在褐变阶段会产生5种色素,其中有2种黄色素,3种红色素[2];发酵温度下降会影响多酚的氧化聚合速度,从而导致色素合成量减少,出现a*b*值均减小的现象。

    图  4  梨酒的CIE参数
    注:不同小写字母表示同一指标组间差异显著(P<0.05)。
    Figure  4.  CIE parameters of pear wine

    各组梨酒检测色谱图如图5所示,具体的种类及浓度如表3所示。4组梨酒检出挥发性物质共28种,为酯类、醇类、酸类、酚类及烷类5类,其中主要的风味物质为酯类和醇类。在ULT组中检出挥发性物质21种,总量为16316.29 μg/L;LT组共17种,总量为12589.78 μg/L;MT组共20种,总量为13127.58 μg/L;HT共15种,总量为12509.40 μg/L。

    图  5  梨酒的挥发性化合物色谱图
    Figure  5.  Chromatogram of volatile compounds in pear wine
    表  3  梨酒挥发性香气化合物的组成及含量
    Table  3.  Composition and content of volatile aroma compounds in pear wine
    种类序号香气物质质量浓度(μg/L)
    ULTLTMTHT
    酯类1乙酸乙酯481.15±7.51aND79.11±2.38bND
    2乙酸异戊酯327.79±2.56a94.52±1.68cND162.48±4.29b
    3乙酸苯乙酯170.85±2.16d236.07±1.57c954.78±13.26a734.32±4.35b
    4己酸乙酯294.91±1.56a162.37±1.14d170.35±2.54c184.26±2.33b
    5庚酸乙酯72.56±1.55a36.25±2.37bNDND
    6辛酸乙酯1270.66±135.68b1939.45±213.65a723.25±122.39c953.82±139.86c
    7癸酸乙酯183.08±4.32d638.87±6.21a364.62±4.28c400.97±1.64b
    8甲酸庚酯85.24±6.53NDNDND
    99-癸烯酸乙酯207.83±13.21abND202.16±11.26b230.16±20.76a
    10月桂酸乙酯ND11.57±2.54c142.44±1.42a130.78±1.67b
    11辛酸3-甲基丁酯ND31.20±10.32NDND
    12十六酸乙酯NDND130.98±3.59a87.48±1.47b
    总酯3094.07±175.08ab3150.30±239.48a2767.69±161.12b2884.27±176.37ab
    醇类1异丁醇738.92±2.63a178.06±6.31b129.14±2.48cND
    2异戊醇6701.67±235.18a3229.34±179.63c3082.72±257.52c3906.07±192.34b
    3正己醇106.80±2.79NDNDND
    4正辛醇128.80±3.55a51.49±1.46b56.47±3.21b55.80±2.42b
    51-壬醇68.98±1.35a40.79±2.56d62.19±1.47b50.78±4.53c
    6苯乙醇5038.48±354.21b5568.08±234.19b6516.77±349.58a5274.87±248.21b
    7正丙醇57.87±6.48NDNDND
    83-甲硫基丙醇NDND30.74±2.35ND
    总醇12841.52±606.22a9067.76±424.15b9854.58±616.61b9287.52±447.5b
    酸类1乙酸230.15±6.34a29.58±2.17bNDND
    2己酸71.83±4.31aND31.67±3.28bND
    3正辛酸ND146.18±2.66b147.26±3.17b174.32±4.52a
    4癸酸NDND87.43±1.69ND
    总酸301.99±10.65a175.76±4.83c266.36±8.14b174.32±4.52c
    酚类12,4-二叔丁基苯酚ND189.41±2.36NDND
    烷类1十甲基环五硅氧烷0.71±0.15cND74.78±0.56b155.46±0.72a
    2环己硅氧烷49.40±3.13bND151.02±2.58aND
    3环庚烷硅氧烷28.60±1.37a6.56±0.98c13.15±3.52b7.83±1.42c
    总烷78.71±4.65c6.56±3.34d238.96±6.66a163.29±2.14b
    总量16316.29±796.60a12589.78±671.80b13127.58±792.53b12509.40±630.54b
    注:“ND”表示未检出。
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    酯类物质是梨酒香气物质中最重要的一类,4组梨酒共检出12种酯类化合物,其中ULT组检出最多,为9种;总酯含量依次为LT(3150.30 μg/L)>ULT(3094.07 μg/L)>HT(2884.27 μg/L)>MT(2767.69 μg/L)。本实验的梨酒中均检出辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯4种酯类。辛酸乙酯具有梨香和水果香气,对梨酒中的花香属性贡献较大[15-16];辛酸乙酯在LT组的浓度最高,为1939.45 μg/L,与ULT、MT和HT三组均存在显著性差异(P<0.05)。己酸乙酯具有果香和酒香[17],在ULT组的含量最高,为294.91 μg/L,己酸乙酯含量随着发酵温度升高先下降后上升。乙酸苯乙酯具有愉悦的花香[16],在MT组的浓度最高,为954.78 μg/L。在4组酒样中,辛酸乙酯的含量最高,与相关研究报道辛酸乙酯是梨酒的特征芳香成分一致[15, 18],同时ULT和LT组的相对含量较高,表明低温能够较好地保留梨酒的香气。本试验中乙酯类物质在ULT和LT两组中的含量较高,其原因可能是低温导致酵母出现应激反应;参与短链脂肪酸合成的基因上调[19]和膜脂肪酸组成的变化[20]或者较高温度下乙酯的蒸发损失较高[21]

    本试验在4组梨酒中共检出醇类物质8种,总醇含量依次为ULT(12841.52 μg/L)>MT(9854.58 μg/L)>HT(9287.52 μg/L)>LT(9067.76 μg/L)。在ULT组中,醇类的种类数量最多,为7种。在梨酒中,异戊醇和苯乙醇是最主要的醇类,都属于高级醇[22],两者在各组总醇中占比91%以上,最高可达99.4%。异戊醇是酵母菌代谢产生的副产物,具有苦味,适量的异戊醇能赋予酒体醇厚感,过量的异戊醇会影响酒体口感,甚至对人体有毒害作用[23-24]。异戊醇含量在ULT组中最高,为6701.67 μg/L,与其他组均存在显著性差异(P<0.05),这可能是酵母在低温环境下消耗了更多的可同化氮素,导致高级醇通过Harris途径合成,提高了异戊醇含量[25]。高级醇产量可通过添加氮素控制;此外,补充氮素可以增加酵母数量,加快发酵速率,缩短发酵时间[26]。苯乙醇主要是由苯丙氨酸代谢产生,在低质量浓度条件下就可以产生浓郁的花香味[18],是梨酒的主体香气成分之一。苯乙醇含量在MT组中最高,为6516.77 μg/L。异丁醇具有酒精味和青草味[27],随着温度降低,异丁醇的合成显著增加,在ULT组可达738.92 μg/L。

    发酵温度能够影响酯类和高级醇的形成[28],在本试验中温度显著的影响了辛酸乙酯、己酸乙酯、异戊醇、异丁醇、苯乙醇等主要香气成分;梨酒在8 ℃下发酵具有更高的醇类含量,口感更为醇厚;在13 ℃下发酵具有更为纯正浓厚的香气。在实际应用中,应当结合自己的产品,选择适宜的发酵温度。与他人试验结果[10, 15]相比,本结果的酯类香气物质含量更高,高级醇含量略微降低,表明发酵温度具有改变梨酒风味的潜力。

    为了直观分析梨酒的香气信息,对梨酒中主要酯类物质和醇类物质进行PCA分析,结果如图6所示,PC1和PC2的方差贡献率分别为60.0%、32.2%,两者累计方差贡献率为92.2%,基本可以解释变量中的变异信息。4组梨酒在图中明显分离,说明不同发酵温度组中的挥发性物质种类和浓度具有明显差异。根据主成分在双标图上的距离来反映各温度组中的挥发性物质和温度之间的相关性。HT和MT在同一象限且接近,说明在一定的发酵温度范围内,梨酒的香气具有相似性。ULT与己酸乙酯、异戊醇、正辛醇密切相关;LT与癸酸乙酯和辛酸乙酯密切相关;HT、MT与乙酸苯乙酯和苯乙醇密切相关。

    图  6  梨酒的PCA因子载荷图
    Figure  6.  Factor loading diagram of PCA of pear wine

    由10名感官评价小组成员对4组梨酒进行评价,并对评分结果进行汇总,建立4种梨酒的模糊数学矩阵RULT、RLT、RMT、RHT如下:

    RULT= [0.20.70.100.30.50.10.100.30.60.10.10.40.50] RLT= [0.20.60.200.20.60.700.10.50.400.20.50.20.1]

    RMT= [0.10.60.300.10.60.20.100.50.500.20.60.20] RHT= [00.60.30.10.10.60.3000.60.400.20.50.20.1]

    YULT= A×R=[0.20.30.30.2]×[0.20.70.100.30.50.10.100.30.60.10.10.40.50]= [0.150.460.330.06]

    同理YRT=[0.170.560.260.02];YMT=[0.090.570.310.03];YUT=[0.070.580.310.04]

    模糊综合评价值与对应评语等级的分数乘积之和即为产品的最终得分。由此计算出ULT、LT、MT、HT最终的得分为82.0分、83.7分、82.2分、81.8分。因此,梨酒的感官评价结果为LT>MT>ULT>HT,即13 ℃发酵的梨酒感官接受度最高。

    本文研究了8、13、18及23 ℃四组发酵温度对库尔勒香梨酒品质的影响。结果表明:发酵温度对梨酒的理化指标、褐变度、色度及挥发性成分均有显著影响。较低温度发酵的梨酒酸度更低,褐变度和色泽饱和度低,澄清度更高;其中ULT组酸度、褐变度最低,为2.75 g/L、0.091,但发酵时间会随着温度下降而延长,ULT的发酵时间长达41 d。梨酒中共鉴定出挥发性物质共28种。梨酒的酯类物质总含量在LT组最高,为3150.30 μg/L,其特征香气物质辛酸乙酯含量为所有组别最高,香气最浓厚;LT组醇类物质含量为9067.76 μg/L低于ULT组的12841.52 μg/L;感官评价显示LT组发酵的梨酒评分最高。综上,13 ℃为库尔勒香梨果酒的适宜发酵温度。

  • 图  1   梨酒酿造工艺流程图

    Figure  1.   Pear wine brewing process flow chart

    图  2   不同发酵温度下每日CO2释放量变化图

    Figure  2.   Plot of changes in daily CO2 release under different fermentation temperature groups

    图  3   不同发酵温度对梨酒褐变度的影响

    注:图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

    Figure  3.   Effect of fermentation temperature on browning degree of pear wine

    图  4   梨酒的CIE参数

    注:不同小写字母表示同一指标组间差异显著(P<0.05)。

    Figure  4.   CIE parameters of pear wine

    图  5   梨酒的挥发性化合物色谱图

    Figure  5.   Chromatogram of volatile compounds in pear wine

    图  6   梨酒的PCA因子载荷图

    Figure  6.   Factor loading diagram of PCA of pear wine

    表  1   感官评定标准

    Table  1   Sensory evaluation standards

    评价指标
    及权重
    等级品评标准分值(分)
    外观(0.2)清澈透明、悦目协调、有光泽90~100
    澄清透明、有光泽、无明显悬浮物80~89
    澄清、无明显悬浮物70~79
    色泽暗淡、轻微浑浊60~69
    香气(0.3)有浓郁、协调的酒香味和果香味,味道清爽、柔和90~100
    有典型的酒香和果香,香味较协调,但果香味偏淡80~89
    香味稍有不足但无异香70~79
    果香酒香不足或有异香60~69
    滋味(0.3)口感柔和、诸位协调,醇厚绵长90~100
    口感较柔和、协调,酒味明显80~89
    口感柔和,酒体稍有不协调,入喉稍有刺激70~79
    口感一般,寡淡,入喉刺激感强60~69
    典型性(0.2)风格独特,典型完美,优雅无缺90~100
    有典型性,风格良好80~89
    有典型性但不够优雅70~79
    典型性不明显60~69
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    表  2   不同发酵温度下梨酒的基础理化指标

    Table  2   Basic physical and chemical indexes of pear wine with different fermentation temperature

    理化指标发酵温度
    8 ℃(ULT)13 ℃(LT)18 ℃(MT)23 ℃(HT)
    可溶性固形物(°Brix)7.02±0.03a7.01±0.02a7.01±0.00a7.02±0.03a
    还原糖(g/L)1.03±0.05a0.75±0.04b0.58±0.02c0.55±0.03c
    总酸(以酒石酸计,g/L)2.75±0.22c3.75±0.19b4.28±0.20a4.13±0.05a
    酒精度(%vol)10.87±0.03a10.82±0.02a10.77±0.02b10.59±0.02c
    注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05);表3同。
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    表  3   梨酒挥发性香气化合物的组成及含量

    Table  3   Composition and content of volatile aroma compounds in pear wine

    种类序号香气物质质量浓度(μg/L)
    ULTLTMTHT
    酯类1乙酸乙酯481.15±7.51aND79.11±2.38bND
    2乙酸异戊酯327.79±2.56a94.52±1.68cND162.48±4.29b
    3乙酸苯乙酯170.85±2.16d236.07±1.57c954.78±13.26a734.32±4.35b
    4己酸乙酯294.91±1.56a162.37±1.14d170.35±2.54c184.26±2.33b
    5庚酸乙酯72.56±1.55a36.25±2.37bNDND
    6辛酸乙酯1270.66±135.68b1939.45±213.65a723.25±122.39c953.82±139.86c
    7癸酸乙酯183.08±4.32d638.87±6.21a364.62±4.28c400.97±1.64b
    8甲酸庚酯85.24±6.53NDNDND
    99-癸烯酸乙酯207.83±13.21abND202.16±11.26b230.16±20.76a
    10月桂酸乙酯ND11.57±2.54c142.44±1.42a130.78±1.67b
    11辛酸3-甲基丁酯ND31.20±10.32NDND
    12十六酸乙酯NDND130.98±3.59a87.48±1.47b
    总酯3094.07±175.08ab3150.30±239.48a2767.69±161.12b2884.27±176.37ab
    醇类1异丁醇738.92±2.63a178.06±6.31b129.14±2.48cND
    2异戊醇6701.67±235.18a3229.34±179.63c3082.72±257.52c3906.07±192.34b
    3正己醇106.80±2.79NDNDND
    4正辛醇128.80±3.55a51.49±1.46b56.47±3.21b55.80±2.42b
    51-壬醇68.98±1.35a40.79±2.56d62.19±1.47b50.78±4.53c
    6苯乙醇5038.48±354.21b5568.08±234.19b6516.77±349.58a5274.87±248.21b
    7正丙醇57.87±6.48NDNDND
    83-甲硫基丙醇NDND30.74±2.35ND
    总醇12841.52±606.22a9067.76±424.15b9854.58±616.61b9287.52±447.5b
    酸类1乙酸230.15±6.34a29.58±2.17bNDND
    2己酸71.83±4.31aND31.67±3.28bND
    3正辛酸ND146.18±2.66b147.26±3.17b174.32±4.52a
    4癸酸NDND87.43±1.69ND
    总酸301.99±10.65a175.76±4.83c266.36±8.14b174.32±4.52c
    酚类12,4-二叔丁基苯酚ND189.41±2.36NDND
    烷类1十甲基环五硅氧烷0.71±0.15cND74.78±0.56b155.46±0.72a
    2环己硅氧烷49.40±3.13bND151.02±2.58aND
    3环庚烷硅氧烷28.60±1.37a6.56±0.98c13.15±3.52b7.83±1.42c
    总烷78.71±4.65c6.56±3.34d238.96±6.66a163.29±2.14b
    总量16316.29±796.60a12589.78±671.80b13127.58±792.53b12509.40±630.54b
    注:“ND”表示未检出。
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  • [1] 郭航, 张瑞, 王智, 等. 库尔勒香梨果实生育期品质变化规律[J]. 新疆农业科学,2022,59(2):377−384. [GUO H, ZHANG R, WANG Z, et al. Changes of fruit quality during fruit growth period of Korla fragrant pear[J]. Xinjiang Agricultural Sciences,2022,59(2):377−384. doi: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.02.014
    [2] 杨华. 砀山梨酒氧化褐变的机制及调控[D]. 无锡: 江南大学, 2021.

    YANG H. Mechanism and regulation of oxidative browning of Dangshan pear wine[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2021.

    [3] 赵婕, 袁倩, 张序, 等. 混合发酵对早酥梨-美乐低醇桃红果酒品质的影响[J]. 食品与发酵工业,2022,48(22):119−127. [ZHAO J, YUAN Q, ZHANG X, et al. Effect of mixed fermentation on the quality of Zaosu pear-Merlot low alcohol peach red fruit wine[J]. Food and Fermentation Industry,2022,48(22):119−127. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030876
    [4] 邓星星, 张瑛, 梁莉, 等. 谷胱甘肽添加量对库尔勒香梨酒品质的影响[J]. 中国酿造,2020,39(11):120−125. [DENG X X, ZHANG Y, LIANG L, et al. Glutathione addition effect on the quality of Korla fragrant pear wine[J]. Brewed in China,2020,39(11):120−125. doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2020.11.023
    [5] 李莉峰, 叶春苗, 韩艳秋. 不同澄清剂对南果梨酒澄清效果的影响[J]. 食品工业,2017,38(5):129−132. [LI L F, YE C M, HAN Y Q. Effects of different clarifiers on the clarifying effect of Nanguo pear wine[J]. Food Industry,2017,38(5):129−132.
    [6] 沈雨思, 朱丹实, 潘越, 等. NFC苹果浊汁褐变与品质相关性研究[J]. 食品科学技术学报,2021,39(5):156−164. [SHEN Y S, ZHU D S, PAN Y, et al. Study on the correlation between browning and quality of NFC apple juice[J]. Journal of Food Science and Technology,2021,39(5):156−164. doi: 10.12301/j.issn.2095-6002.2021.05.018
    [7] 张宁波, 张冉冉, 张军翔. 温度对下胶后霞多丽葡萄酒澄清效果的影响[J]. 江苏农业科学,2019,47(24):202−204. [ZHANG N B, ZHANG R R, ZHANG J X. Effect of temperature on clarification effect of Chardonnay wine after gumming[J]. Jiangsu Agricultural Sciences,2019,47(24):202−204. doi: 10.15889/j.issn.1002-1302.2019.24.047
    [8]

    PENG B, LI F, CUI L, et al. Effects of fermentation temperature on key aroma compounds and sensory properties of apple wine[J]. Journal of Food Science,2015,80(12):S2937−S2943. doi: 10.1111/1750-3841.13111

    [9]

    SHI X, LIU Y Q, MA Q Y, et al. Effects of low temperature on the dynamics of volatile compounds and their correlation with the microbial succession during the fermentation of Longyan wine [J]. LWT-Food Science and Technology, 2022, 154.

    [10] 刁体伟, 陈晓姣, 冷银江, 等. 植物源多酚对梨酒抗氧化能力及其感官品质的影响[J]. 食品与发酵工业,2022,48(23):93−101. [DIAO T W, CHEN X J, LENG Y J, et al. Effects of plant-derived polyphenols on antioxidant capacity and sensory quality of pear wine[J]. Food and Fermentation Industries,2022,48(23):93−101. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031036
    [11] 李玉珍, 肖怀秋. 模糊数学评价法在食品感官评价中的应用[J]. 中国酿造,2016,35(5):16−19. [LI Y Z, XIAO H Q. Application of fuzzy mathematics evaluation in food sensory evaluation[J]. China Brewing,2016,35(5):16−19. doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2016.05.004
    [12]

    VLAHOU E, CHRISTOFI S, ROUSSIS I G, et al. Browning development and antioxidant compounds in white wines after selenium, iron, and peroxide addition[J]. Appl Sci-Basel,2022,12(8):3834. doi: 10.3390/app12083834

    [13]

    SCRIMGEOUR N, NORDESTGAARD S, LLOYD N D R, et al. Exploring the effect of elevated storage temperature on wine composition[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research,2015,21(S1):713−722.

    [14] 王鑫, 魏婧, 马蕊, 等. 蓝莓果汁贮藏中非酶褐变影响因素评价[J]. 食品工业科技,2019,40(14):94−99. [WANG X, WEI J, MA R, et al. Evaluation on influencing factors of non-enzymatic browning in storage of blueberry juice[J]. Science and Technology of Food Industry,2019,40(14):94−99. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.14.016
    [15] 周文杰, 张芳, 王鹏, 等. 基于GC-MS/GC-O结合化学计量学方法研究库尔勒香梨酒的特征香气成分[J]. 食品科学,2018,39(10):222−227. [ZHOU W J, ZHANG F, WANG P, et al. Based on GC-MS/GC-O and chemometrics, the characteristic aroma components of Korla fragrant pear wine were studied[J]. Food Science,2018,39(10):222−227. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201810034
    [16] 刘婷婷, 马岩石, 李娜, 等. 全果发酵与果渣发酵对欧李果酒香气特征的影响[J]. 食品科学,2016,37(12):99−104. [LIU T T, MA Y S, LI N, et al. Effects of whole fruit fermentation and fruit residue fermentation on aroma characteristics of European plum wine[J]. Food Science,2016,37(12):99−104. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201612017
    [17] 浩楠, 马腾臻, 杨学山, 等. 不同接种方式下小片球菌C30对‘赤霞珠’葡萄酒品质的影响[J]. 食品与发酵工业,2021,47(1):71−78. [HAN N, MA T Z, YANG X S, et al. Effect of C30 on the quality of Cabernet Sauvignon wine under different inoculation methods[J]. Food and fermentation Industry,2021,47(1):71−78. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023194
    [18] 周文杰, 王鹏, 詹萍, 等. 香气活度值法结合PLSR用于梨酒特征香气物质筛选与鉴定[J]. 食品科学,2017,38(14):138−143. [ZHOU W J, WANG P, ZHAN P, et al. Aroma activity value method combined with PLSR was used to screen and identify characteristic aroma substances in pear wine[J]. Food Science,2017,38(14):138−143. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201714021
    [19]

    BELTRAN G, NOVO M, LEBERRE V, et al. Integration of transcriptomic and metabolic analyses for understanding the global responses of low-temperature winemaking fermentations[J]. FEMS Yeast Res,2006,6(8):1167−1183. doi: 10.1111/j.1567-1364.2006.00106.x

    [20]

    TORIJA M A J, BELTRAN G, NOVO M, et al. Effects of fermentation temperature and Saccharomyces species on the cell fatty acid composition and presence of volatile compounds in wine[J]. International Journal of Food Microbiology,2003,85(1):127−136.

    [21]

    NTULI R G, SALTMAN Y, PONANGI R, et al. Impact of fermentation temperature and grape solids content on the chemical composition and sensory profiles of Cabernet Sauvignon wines made from flash détente treated must fermented off-skins[J]. Food Chemistry, 2022, 369.

    [22] 孙丽君, 廖祖宋, 陈文, 等. 卷叶病对蛇龙珠葡萄酒香气特征的影响[J]. 食品科学技术学报,2022,40(2):119−130. [SUN L J, LIAO Z S, CHEN W, et al. Effect of leaf roll disease on aroma characteristics of snake dragon pearl wine[J]. Journal of Food Science and Technology,2022,40(2):119−130. doi: 10.12301/spxb202100463
    [23] 代晨曦, 张旺, 张丹丹, 等. 赤霞珠葡萄酒苹果酸-乳酸发酵过程中香气成分动态变化[J]. 食品与生物技术学报,2020,39(8):99−105. [DAI C X, ZHANG W, ZHANG D D, et al. Dynamic changes of aroma components during malolactic fermentation of Cabernet Sauvignon wine[J]. Journal of Food and Biotechnology,2020,39(8):99−105. doi: 10.3969/j.issn.1673-1689.2020.08.012
    [24] 刘学强, 钱泓, 周正, 等. 低产高级醇葡萄酒酵母菌株的筛选[J]. 食品与发酵工业,2016,42(3):73−78. [LIU X Q, QIAN H, ZHOU Z, et al. Screening of Saccharomyces cerevisiae strains with low yield of higher alcohol[J]. Food and Fermentation Industry,2016,42(3):73−78. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603013
    [25] 黄桂东, 徐珊珊, 刘惠, 等. 降黄酒高级醇无机氮源的筛选[J]. 食品与生物技术学报,2018,37(1):82−87. [HUANG G D, XU S S, LIU H, et al. Screening of inorganic nitrogen sources for higher alcohols in rice wine[J]. Journal of Food and Biotechnology,2018,37(1):82−87. doi: 10.3969/j.issn.1673-1689.2018.01.014
    [26] 惠竹梅, 吕万祥, 刘延琳. 可同化氮素对葡萄酒发酵香气影响研究进展[J]. 中国农业科学,2011,44(24):5058−5066. [HUI Z M, LU W X, LIU Y L. Research progress on the effect of assimilable nitrogen on wine fermentation aroma[J]. Chinese Agricultural Sciences,2011,44(24):5058−5066. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.24.011
    [27] 朱传合, 杜金华. 苹果鲜汁酿酒技术研究[J]. 食品科学,2003(5):106−110. [ZHU C H, DU J H. Study on brewing technology of apple fresh juice[J]. Food Science,2003(5):106−110. doi: 10.3321/j.issn:1002-6630.2003.05.024
    [28]

    ARAGON P, ATIENZA J, CLIMENT M D. Influence of clarification, yeast type, and fermentation temperature on the organic acid and higher alcohols of Malvasia and Muscatel wines[J]. American Journal of Enology and Viticulture,1998,49(2):211−219. doi: 10.5344/ajev.1998.49.2.211

  • 期刊类型引用(3)

    1. 隋昕,孙绍春,孙猛,赵岩,孙佳彤,周晏起. 番石榴果实品质及其影响因素研究进展. 中国果树. 2024(07): 34-41 . 百度学术
    2. 彭丝兰,刘思思,易有金,刘汝宽,李昌珠,肖志红. 基于气相色谱-离子迁移谱技术分析不同预处理技术对压榨山茶油风味的影响. 中国油脂. 2024(08): 48-55 . 百度学术
    3. 姚力为,邓静,易宇文,刘阳,朱开宪,吴华昌. 烹饪熟度对牛排挥发性风味物质的影响研究. 中国调味品. 2024(09): 47-53 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-06
  • 网络出版日期:  2023-04-04
  • 刊出日期:  2023-05-31

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