Development of Apple Lycium barbarum Wine and Analysis of Volatile Components
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摘要: 为增加苹果发酵酒的口感与风味，提升苹果酒的营养价值，以红富士苹果与宁夏枸杞为发酵原料，以总多酚、酒精度及感官品评为主要指标，分别考察安琪果酒酵母（SY）、和谐A酵母（LA AROM）、诺盟B酵母（LA BAYANUS）、卓越XR酵母（EXECLLENCE XR）、诺盟C酵母（LA CEREVISIAE）5株酿酒酵母的发酵能力，并通过单因素实验与正交试验优化苹果枸杞酒发酵工艺，利用气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）分析检测苹果枸杞酒的挥发性成分。结果表明，诺盟B酵母发酵速度最快，发酵所得酒体澄清透亮，香味协调，适合于发酵苹果枸杞酒，其最佳工艺条件为：苹果汁与枸杞汁比例为4:1，初始可溶性固形物10°Brix，接种量3%，20 ℃发酵6 d，所得果酒酒精度为5.7%vol，可溶性固形物为6°Brix，还原糖含量2.15 g/L，感官评分为89.6分。在苹果枸杞酒中共检出32种香气成分，包括乙酸乙酯（17.38%）、辛酸乙酯（1.74%）、癸酸乙酯（2.27%）、苯乙醇（28.2%）、对羟基苯乙醇（12.61%）、异戊醇（9.49%）等香味物质，这些香气成分能在一定程度上增加苹果枸杞酒的风味。实验优化了枸杞苹果酒发酵工艺，提升了苹果酒品质，为果酒的生产研发提供基础理论支撑。Abstract: In order to improve flavor and taste and enhance the nutritional value of cider, apple and Lycium barbarum were used as the main raw materials to develop a compound wine. The quality of the wine was analyzed by sensory evaluation, Alcohol and polyphenols. The fermentation ability of Saccharomyces cerevisiae (LA AROM, LA BAYANUS, LA CEREVISIAE, EXECLLENCE XR) were investigated. Optimization of fermentation technology of the wine by single factor experiments and orthogonal experiments. The aroma substances in the wine were analyzed by HS-SPME-GC-MS. The results showed that The fermentation speed of LA BAYANUS was the fastest, and the wine clear and bright, fruity and harmonious. The optimum conditions were determined as follows: The proportion was 4:1, the soluble solids were 10°Brix, initial inoculation of 3%, the sequential fermentation was carried out at 20 ℃, for 6 d. The alcohol content of wine reached 5.7%vol and the soluble solids were 6°Brix, the reducing sugar content was 2.15 g/L and the sensory score was 89.6. A total of 32 aroma substances were detected in the wine by HS-SPME-GC-MS, including ethyl acetate (17.38%), ethyl octanoate (1.74%), ethyl decanoate (2.27%), phenylethyl alcohol (28.2%), p-hydroxyphenylethyl alcohol (12.61%) and isoamyl alcohol (9.49%). This aroma components could increase the flavor of wine. The fermentation technology of wine was optimized and increase the quality. It would provide a theoretical basis for the development of fruit wine.
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我国是苹果种植大国，栽培面积与产量均居世界首位，但目前我国苹果消费模式仍以鲜食为主，常年面临生产过剩、利润低等问题，苹果深加工是解决苹果产能过剩的重要途径[1-2]。苹果酒作为世界第二大果酒产业，仅次于葡萄酒，在国外的苹果深加工中占很大的比例[3-5]。我国苹果酒产业正处于发展阶段，在产品品质、生产规模及加工工艺等都与国外先进的酒产业存在一定的差距[6]，缺少适合于苹果酒发酵的菌种与品种，生产的产品与国外同类型的产品相比，常存在香气不足、色泽稳定性差等问题[7-9]。因此，对发酵原料的筛选及生产工艺的改进是亟待解决的关键问题。
不同水果由于多酚、有机酸、氨基酸等物质含量的不同，其发酵特性也有较大差异，将不同水果进行混合发酵，调整发酵原料的多酚、有机酸等的含量，利用不同原料间的优势互补，是提升果酒品质的有效手段[10-12]。吴双从等[13]以山楂和枳椇为原料酿造复合型果酒，结果发现，所得酒样抗氧化能力优于枳椇发酵果酒。王鹏[14]以无花果、仙人掌果为原料制备果酒，得到一款鲜艳紫红，酒体清澈，具有浓郁的果香和醇厚口感的复合型果酒。枸杞作为我国传统的药食同源材料，含有许多脂溶性的类胡萝卜素类化合物，如游离类胡萝卜素、类胡萝卜素脂肪酸酯等，具有增强人体体质，有抗氧化、滋补虚弱、益精气、去冷风、止泪等功效[15-16]。因此，将枸杞与苹果相结合，不仅具有较高的营养价值，同时枸杞富含的色素类物质，也赋予了产品独特的色泽。
本论文以宁夏红干枸杞与红富士苹果为原料，探究发酵菌种、原料配比、初始发酵糖度、发酵温度以及接种量等因素对探究苹果枸杞酒的影响，确定最佳工艺条件，为复合型果酒实际生产提供数据支持。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
新鲜成熟无病虫害的红富士苹果、宁夏红干枸杞、干金桂、白砂糖 市售；安琪果酒酵母（SY） 安琪酵母股份公司；和谐A（LA AROM）、诺盟B（LA BAYANUS）、诺盟C（LA CEREVISIAE）、卓越XR（EXECLLENCE XR） 法国LAFFORT公司；葡萄糖、氢氧化钠、次甲基蓝、苯酚、邻苯二甲酸氢钾、硫酸、酚酞 成都市科龙化工试剂厂；福林酚 上海金穗生物科技有限公司；偏重亚硫酸钾、酒石酸、柠檬酸 河南万邦实业有限公司；乙酸正丁酯（色谱纯） 兰州东立龙信息技术有限公司。
MJ-150I恒温培养箱 上海一恒科学仪器有限公司；890N-5975B型气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent科技有限公司；DZKW电热恒温水浴锅 北京市永光明医疗仪器厂；顶空固相微萃取、50/30 μm DVB/CAR on PDMS SPME手动进样柄、萃取头 上海安谱科学仪器有限公司；AR2140电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 苹果枸杞酒制备工艺
1.2.1.1 工艺流程
苹果枸杞酒制备工艺流程如图1所示。
1.2.1.2 操作要点
酵母活化方法：将酿酒酵母活性干粉溶于10倍体积的双蒸水中，30 ℃恒温水浴15 min，再接种到10倍体积的待发酵液中26 ℃培养24 h备用[17]。
枸杞与苹果打浆：挑选出坏的与腐烂的枸杞子。清洗干净后，用10倍枸杞子重量的温水（70 ℃）浸泡2 h后打浆，用浸泡枸杞子的水将打浆机冲洗干净，一同装好备用。将苹果去皮去核，切成小块放到2%抗坏血酸的水溶液中浸泡2 min，用榨汁机将苹果榨汁，装好备用。
调整成分：苹果与水比例为1:1，利用酒石酸、碳酸钠调节pH至3.8，偏重亚硫酸钾添加量为90 mg/L，干金桂添加量为0.2%。
发酵与陈酿：采用5 L发酵罐进行发酵，混合液装液量为70%，发酵过程中每2 d检查一次酒精度与总酚。基础发酵条件：苹果汁与枸杞汁配比3:2，调整糖度为12°Brix左右，按苹果枸杞混合液体积的3%接种活化好的酵母液，在恒温培养箱中20 ℃进行发酵。陈酿温度12 ℃，时间14 d，装液量≥95%。
苹果酒发酵工艺仅为不添加枸杞，其余操作与苹果枸杞酒一致。
1.2.2 发酵条件的优化
1.2.2.1 最佳果酒酵母的确定
本试验选用5株商业果酒酵母：安琪葡萄酒果酒专用酵母（SY）、和谐A酵母、诺盟B酵母、卓越XR酵母、诺盟C酵母。分别按苹果枸杞汁体积3%的量接种活化好的酵母液，20 ℃发酵，发酵结束后以总多酚含量、酒精度和感官评分来确定最适菌种。
1.2.2.2 单因素实验
在改变单个条件的基础上分别探究苹果汁与枸杞汁体积比（4:1、3:2、1:1、2:3、1:4）、初始发酵糖度（6、8、10、12、14°Brix）、发酵温度（18、20、22、24、26 ℃）以及接种量（1%、2%、3%、4%、5%）对苹果枸杞酒总多酚含量、酒精度和感官评分的影响。
1.2.2.3 发酵条件正交试验优化
选择对总多酚含量、酒精度和感官评分影响较大的三个因素：苹果汁与枸杞汁配比、初始发酵糖度以及发酵温度作为正交试验的因素，分别设置3个水平，以感官评分为指标进行正交试验，试验设计表如表1。
表 1 正交试验因素水平设计Table 1. Factors and levels of orthogonal experimental design水平 因素 A 发酵温度（℃） B 初始糖度（°Brix） C 体积比（苹果汁:枸杞汁） 1 18 8 1:1 2 20 10 3:2 3 22 12 4:1 1.2.3 基础理化指标检测
酒精度的测定：参照GB 5009.225-2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》；还原糖、总酸、总酯含量的测定：参照GB/T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》；总多酚、多糖：参照高雨寒等[18]的方法。
1.2.4 感官品评标准
选择10名果酒品评员进行品评（男女各5人，年龄在20~40岁），评分标准参考田丹等[4]的文章并稍作修改，见表2。
表 2 感官评价标准Table 2. Sensory evaluation standard of wine项目 分值（分） 评价标准 色泽（10分） 7~10 橙红色、金黄色 4~7 红褐色 0~3 褐变色（黑褐色） 澄清度（10分） 7~10 澄清透明 4~7 半透明 0~3 浑浊，有悬浮物 香气（30分） 20~30 果香、酒香浓馥幽雅，协调悦人 10~19 果香、酒香良好，尚悦怡 0~9 果香、酒香较少，但无异香 滋味（20分） 14~20 酒体丰满，有新鲜感、醇厚协调、 舒服，爽口、回味绵延; 稍酸 6~13 酒质柔顺，柔和爽口，有酸味 0~5 酒体协调，纯正无杂，酸味重 典型性（20分） 14~20 风格独特，优雅无缺 6~13 典型明确，风格良好 0~5 有典型性 1.2.5 风味成分测定
取10 mL苹果枸杞酒酒样于15 mL顶空瓶中，加入2.5 g NaCl，再加入50 µL乙酸正丁酯（8.4 mg/mL）作为内标混匀，加盖密封垫和铝帽，压紧摇匀。密封后在45 ℃水浴条件下平衡20 min。将预先老化的PDMS固相微萃取头插在样品瓶中于55 ℃下吸附40 min，再插入气相色谱进样口，于220 ℃解析3 min，启动仪器收集数据[19]。
色谱条件：色谱柱为TG-5 MS毛细色谱柱（30 mm×0.25 mm×1.0 μm）；进样口温度260 ℃；程序升温：40 ℃（3 min），以8 ℃/min升至160 ℃，160 ℃保持1 min，以12 ℃升至230 ℃，230 ℃保持12 min；传输线温度280 ℃；载气：高纯He（纯度99.999%）；载气流速10 mL/mn，分流比：20:1。
定性：通过检测得到的质谱数据与NIST 05质谱库进行对比定性，实验结果保留Qual>80的鉴定结果。定量：选用乙酸正丁酯作为内标物质，采用内标法进行定量。
计算公式如下：
挥发性成分质量浓度=各组分峰面积×内标物质量浓度/（mg/mL）内标物峰面积 1.3 数据整理
试验平行做3次，数据取平均值，应用Origin 2017作图，并使用SPSS 18.0对试验数据进行统计分析。
2. 结果与分析
2.1 最佳酿酒酵母的确定
发酵菌种的确定极为重要，不同酵母蛋白质合成和氨基酸等代谢途径存在差异，进而导致不同酵母酿造的果酒可能会产生不同的发酵效果以及产生更多有利于果酒风味的物质[20-21]。由图2A可知，五株酵母不同果酒酵母发酵酿造的果酒总多酚含量整体趋势呈现先减少再增加后减少的趋势，发酵前2 d总多酚含量均降低，发酵后期变化相对平缓，可能是由于在酒精发酵过程中产生的乙醇有助于酚类物质的溶出，导致多酚含量的增加[22-23]；而后期总酚含量减少可能是由于在苹果枸杞酒发酵后期酵母会产生一部分次级代谢产物如乙醛、丙酮酸等，与多酚类物质生成大分子衍生物[24]。由图2B可知，安琪果酒酵母SY与诺盟B酵母产酒精能力较强，起酵速度快；发酵到第8 d时，诺盟B与安琪酵母SY发酵的苹果枸杞酒酒精度分别达到了6.45%vol与6.37%vol。由图3可知，诺盟B酵母发酵得到的苹果枸杞酒感官评分最高，果香味浓郁，色泽金黄；其次为由安琪酵母SY发酵的苹果枸杞酒，酒香浓郁，发酵时絮凝性较佳，但果香较弱。因此，综上选择诺盟B酵母作为苹果枸杞酒的发酵菌株。
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图 2 不同菌种发酵对果酒总多酚含量（A）与酒精度（B）的影响Figure 2. Effects of different strains on polyphenols (A) and alcohol (B) of wine![]()
2.2 最佳苹果汁与枸杞汁体积比的确定
由图4A可知，不同苹果汁与枸杞汁体积比对总酚含量有较大影响，苹果汁含量越高，总酚含量越高；在发酵过程中，酚类物质含量呈先下降后上升的趋势，在发酵第4 d时总酚含量最低，发酵8 d后苹果汁与枸杞汁比例3:2的总酚含量最高。由图4B可知，不同苹果汁与枸杞汁比例对苹果枸杞酒的发酵影响不大，在前6 d发酵较为旺盛，后发酵速度变缓，在第10 d时趋于稳定，发酵结束后酒精度为6.61%vol~6.97%vol，差距较小，其中体积比1:4酒精度最低，体积比1:1的酒精度最高。由图5可知，不同体积比对苹果枸杞酒感官有较大影响，苹果汁含量高，发酵得到的酒果香更为浓郁，当体积比小于2:3时，果香微弱，苹果酒典型性差，当体积比为3:2时感官评分最高，此时酒体呈诱人的金黄色，果香优雅，酒香浓郁。综上，选择苹果汁与枸杞汁体积比3:2继续后续实验。
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图 4 不同体积比对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响Figure 4. Effects of different volume ratios on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine![]()
图 5 不同体积比对感官评分的影响Figure 5. Effect of different volume ratios on sensory score of wine2.3 最佳发酵初始糖度的确定
在糖分充足的情况下，酵母可以将糖与蛋白质等作为底物代谢产生各种酶或香味前体物质，有助于香气物质的生成，但糖分过高也会造成资源浪费[25]。由图6A可知，总酚含量呈先下降后上升再下降的趋势，除初始糖度为14°Brix在第8 d总酚含量达到最大值，其余四种均在发酵第6 d达到最大值，其中10°Brix的总酚含量最高，为351.9 mg/L；发酵至12 d左右，总酚含量趋于稳定，其中初始糖度为6°Brix的苹果枸杞酒总酚含量最低，仅为120.1 mg/L，10°Brix的苹果枸杞酒总酚含量最高，为176.9 mg/L。由图6B可知，初始糖度对苹果枸杞酒酒精度有较大影响，酒精度与初始糖度呈正相关，初始糖度为14°Brix时酒精度最高，为6.69%voL。由图7可知，初始糖度为10°Brix时发酵得到的苹果枸杞酒感官评分最高，为84.5分，当初始糖度高于10°Brix时，苹果枸杞酒酒味较重，将影响苹其香味与口感。当初始糖度低于10°Brix时，发酵得到的酒酒精度低，会导致酸涩味突出、酒体出现酵母味等问题，降低苹果枸杞酒品质。因此综上选择10°Brix为初始发酵糖度值进行后续实验。
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图 6 不同初始可溶性固形物对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响Figure 6. Effects of different soluble solids on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine![]()
图 7 不同初始糖度对苹果枸杞酒感官评分的影响Figure 7. Effects of different soluble solids on the sensory score of apple Lycium barbarum wine2.4 最佳发酵温度的确定
发酵温度对酵母的生长和增殖和果酒的香气都有很大影响[26]。温度过高，酵母繁殖快，发酵周期短，但温度过高会加速高级醇的生成，果酒的香气受损：温度过低，发酵缓慢，发酵周期长，早期容易感染杂菌[27]。由图8A可知，不同温度对苹果枸杞酒总酚的影响主要出现在发酵前期，在发酵前6 d，18与20 ℃条件下发酵的苹果枸杞酒总酚含量较高，分别为406.9、403.4 mg/L，在第6 d之后便呈现下降趋势，发酵10 d后总酚含量趋于稳定，在106.4~144.6 mg/L之间。由图8B可知，当发酵温度大于20 ℃时，温度对酒精度的影响较小，均在第6 d后发酵减缓，第10 d后发酵趋于稳定。发酵温度为18 ℃时发酵缓慢，第10 d时发酵达到终点。由图9可知，在相对较低的温度条件下，苹果枸杞酒感官评分较佳，在20 ℃时感官评分最高，为86.3分，此时酒体干净，无异杂味，果香优雅，略带玫瑰花与桂花香。因此综合考虑选择20 ℃进行后续试验。
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图 8 不同发酵温度对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响Figure 8. Effects of different fermentation temperature on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine![]()
图 9 不同发酵温度对苹果枸杞酒感官评分的影响Figure 9. Effects of different fermentation temperatures on the sensory score of apple Lycium barbarum wine2.5 最佳酵母接种量的确定
由图10A可知，总酚含量呈先上升后下降的趋势，发酵10 d后趋于稳定；接种量3%发酵第6 d时总酚含量最高，为381.6 mg/L，发酵结束后接种量4%的总酚含量最高，为201 mg/L，其次为接种量3%，含量为184.8 mg/L。由图10B可知，不同酵母接种量对苹果枸杞酒发酵前期酒精度含量有一定影响，当接种量大于3%时发酵前4 d存在一定差异，发酵6 d后趋于稳定；当接种量小于3%时，发酵初期酒精度上升较缓，在发酵10 d后趋于稳定。由图11可知，酵母接种量对果酒的感官有一定的影响，酵母接种量为3%时，苹果枸杞酒感官评分最高，为87.3分，此时果香、酒香优雅，口感柔和，苹果与枸杞的香味均较佳。综合考虑，确定酵母接种量为3%。
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图 10 不同酵母接种量对果酒总酚含量（A）、酒精度（B）的影响Figure 10. Effect of different inoculation amount of yeast on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine![]()
图 11 不同酵母接种量对苹果枸杞酒感官评分的影响Figure 11. Effect of different inoculation amount of yeast on sensory score of apple Lycium barbarum wine2.6 苹果枸杞酒发酵工艺正交试验优化
结合单因素实验结果，以苹果汁与枸杞汁体积比、初始糖度、发酵温度为影响因素，感官评分为评价指标的L9（34）正交试验结果见表3。
表 3 苹果枸杞酒正交试验结果Table 3. Orthogonal test results of apple Lycium barbarum wine实验号 A B C 空列 感官评分（分） 1 1 1 1 1 80.9 2 1 2 2 2 83.8 3 1 3 3 3 82.5 4 2 1 2 3 85.6 5 2 2 3 1 89.3 6 2 3 1 2 86.6 7 3 1 3 2 82.1 8 3 2 1 3 83.1 9 3 3 2 1 81.9 k1 82.40 82.87 83.53 84.03 k2 87.17 85.40 83.77 84.17 k3 82.37 83.67 84.63 83.73 R 4.80 2.53 1.10 0.43 由正交试验直观分析可知，空列的R值为0.43，A、B、C各因素的极差R值分别为4.80、2.53和1.10，均大于空列R值，说明苹果汁与枸杞汁体积比、初始糖度、发酵温度各因素的水平效应的差异是存在的。苹果汁与枸杞汁体积比、初始糖度、发酵温度对苹果枸杞酒发酵工艺的感官评分有着不同大小的影响，由表4可知，发酵温度对苹果枸杞酒感官的影响极显著，初始糖度对感官的影响显著，苹果汁与枸杞汁比例对苹果枸杞酒感官的影响不显著，主次顺序为：A（发酵温度）>B（初始糖度）>C（苹果汁与枸杞汁体积比），综上确定出理论最佳组合为A2B2C3，即为发酵温度20 ℃，初始糖度10°Brix，苹果与枸杞体积比4:1，感官评分为89.3分。
表 4 正交试验方差分析Table 4. Variance analysis of orthogonal experiment方差来源 离差平方和 自由度 F值 P值 显著性 A 45.76 2 154.83 0.006 极显著 B 10.06 2 34.05 0.029 显著 C 2.02 2 6.82 0.128 不显著 D（误差） 0.30 2 2.7 苹果枸杞酒最佳发酵工艺理化指标分析结果
由正交试验可知，苹果枸杞酒最佳工艺条件为发酵温度20 ℃，初始糖度10°Brix，苹果汁与枸杞汁体积比4:1，接种量为3%。所得酒体相应理化指标如表5所示，总酯含量、酒精度、多糖含量均高于传统发酵的苹果酒，但总多酚含量较传统发酵苹果酒低。
表 5 最佳工艺条件下苹果枸杞酒的理化指标Table 5. Physical and chemical indexes of apple Lycium barbarum wine at optimum fermentation process检测项目 苹果枸杞酒 苹果酒 总酯（以乙酸乙酯计）（g/L） 2.92 2.55 酒精度（%vol） 5.7 5.6 还原糖（g/L） 2.15 2.54 总酸（以酒石酸计）（g/L） 7.28 6.58 多糖（mg/mL） 1.132 0.538 总多酚（mg/mL） 237.33 255.49 微生物菌落总数（CFU/mL） ≤40 ≤40 大肠杆菌群（CFU/mL） ≤3 ≤3 致病菌 未检出 未检出 感官评分（分） 89.6 80.5 2.8 苹果枸杞酒最佳发酵工艺风味物质分析结果
本试验对最佳发酵工艺获得的酒体进行气相色谱质谱分析，所得离子图为图12。提取匹配度大于80%的物质，根据色谱的百分比报告普库检索报告分析，酒样香味物质分析见表6。
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图 12 最佳发酵工艺苹果枸杞酒的GC-MS总离子流图Figure 12. GC-MS of total ion flow diagram of apple Lycium barbarum wine with the best fermentation technology表 6 苹果枸杞酒香气成分组成及相对含量Table 6. Aromatic composition and relative content of apple Lycium barbarum wine种类 序号 化合物名称 含量（mg/mL） 果酒中相对含量（%） 酯类 1 乙酸乙酯 1.83 17.38 2 癸酸乙酯 0.24 2.27 3 辛酸乙酯 0.18 1.74 4 9-十六碳烯酸乙酯 0.17 1.61 5 丙位癸内酯 0.14 1.34 6 乙酸苯乙酯 0.13 1.24 7 邻苯二甲酸二乙酯 0.09 0.90 8 9-癸酸乙酯 0.09 0.89 9 十六酸乙酯 0.08 0.74 10 乙酸异戊酯 0.05 0.44 11 十二酸乙酯 0.03 0.33 醇类 1 苯乙醇 2.97 28.20 2 异戊醇 1.00 9.49 4 对羟基苯乙醇 1.33 12.61 5 2-甲基-1-丁醇 0.41 3.91 6 糠醇 0.11 1.07 7 芳樟醇 0.07 0.69 8 2-辛烯-1-醇 0.05 0.52 9 正戊醇 0.05 0.50 10 对羟基苯乙醇 0.05 0.46 11 2-乙基己醇 0.04 0.39 12 对羟基苯乙醇 0.04 0.37 13 松油醇 0.03 0.32 14 1,5,7-辛烷-3-醇 0.02 0.15 其他物质 1 辛酸 0.72 6.83 2 β-紫罗酮 0.17 1.59 3 4-乙基苯酚 0.08 0.79 4 苯甲醛 0.04 0.35 5 苯乙醛 0.03 0.31 6 大马酮 0.01 0.14 7 2-辛醇 0.26 2.43 酯类物质是苹果酒中重要的香气成分，样品中共检测出11种酯物质，含量为0.03~1.83 mg/mL，其中乙酸乙酯含量最高，相对含量为17.38%，这类物质的合成主要是在发酵过程中由乙醇与乙酰-CoA在醇酰基转移酶的作用下缩合而成，对酒风味特征的形成有着重要的作用，低浓度时，有馥郁的果香味，给人柔和愉悦的感觉[28]。辛酸乙酯、癸酸乙酯含量也较高，辛酸乙酯具有白兰地酒香味，癸酸乙酯具有似葡萄酒香气[29]。
醇类物质是苹果酒中最丰富的风味物质，赋予酒体水果香气，常来源于糖类的分解代谢和氨基酸的脱氨、脱羧反应[30]。检测出13种醇类物质，苯乙醇、对羟基苯乙醇、异戊醇是果酒中主要的醇类物质，其中苯乙醇含量最高，为2.97 mg/mL，苯乙醇是果酒中含量最高的风味物质，其具有一定的杀菌作用，且还具有诱人的玫瑰香味[31]。除此以外，还检出芳樟醇、松油醇等香味物质，前者是最常用的香料具有铃兰香气，后者具有紫丁香味[32]。
除醇类、酯类外其他物质含量相对较少，主要有辛酸、大马酮、β-紫罗酮、苯乙醛等物质，大马酮呈玫瑰花香和李子、圆柚、覆盆子等果香，β-紫罗酮具有柏木、覆盆子等香型香气[33]。
3. 结论
本实验以苹果、枸杞为原料，分别考察5株酿酒酵母的发酵能力，通过单因素实验与正交实验优化苹果枸杞酒发酵工艺，并检测优化后苹果枸杞酒的挥发性成分。结果发现诺盟B酵母适合于发酵苹果枸杞酒，其最佳发酵工艺为：发酵时间6 d，发酵温度20 ℃，初始可溶性固形物含量10°Brix，苹果与枸杞体积比4:1，在此条件下所酿造的苹果枸杞酒酒精度为5.7%vol，感官评分为89.3分，酒体浅黄微红色，酒体有光泽，清澈透明并具有浓郁果香、淡淡的酒香，具有本产品典型的风格。通过气相色谱分析，结果发现在苹果枸杞酒中共检出32种挥发性成分，其中酯类物质与醇类物质含量占总挥发性成分的87.56%，共计25种。与传统苹果酒相比，苹果与枸杞混合进行发酵，多酚、多糖等物质含量有所增加，颜色稳定性也有所提高，因此利用不同水果自身营养特性和差异，采用混酿的方法，可以在一定程度上改善单一品种酿造存在的营养、香味等的不足的问题，同时丰富果酒品类。
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图 2 不同菌种发酵对果酒总多酚含量（A）与酒精度（B）的影响
Figure 2. Effects of different strains on polyphenols (A) and alcohol (B) of wine
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图 4 不同体积比对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响
Figure 4. Effects of different volume ratios on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine
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图 5 不同体积比对感官评分的影响
Figure 5. Effect of different volume ratios on sensory score of wine
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图 6 不同初始可溶性固形物对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响
Figure 6. Effects of different soluble solids on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine
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图 7 不同初始糖度对苹果枸杞酒感官评分的影响
Figure 7. Effects of different soluble solids on the sensory score of apple Lycium barbarum wine
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图 8 不同发酵温度对果酒总酚含量（A）与酒精度（B）的影响
Figure 8. Effects of different fermentation temperature on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine
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图 9 不同发酵温度对苹果枸杞酒感官评分的影响
Figure 9. Effects of different fermentation temperatures on the sensory score of apple Lycium barbarum wine
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图 10 不同酵母接种量对果酒总酚含量（A）、酒精度（B）的影响
Figure 10. Effect of different inoculation amount of yeast on total phenolics (A) and alcohol (B) of wine
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图 11 不同酵母接种量对苹果枸杞酒感官评分的影响
Figure 11. Effect of different inoculation amount of yeast on sensory score of apple Lycium barbarum wine
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图 12 最佳发酵工艺苹果枸杞酒的GC-MS总离子流图
Figure 12. GC-MS of total ion flow diagram of apple Lycium barbarum wine with the best fermentation technology
表 1 正交试验因素水平设计
Table 1 Factors and levels of orthogonal experimental design
水平 因素 A 发酵温度（℃） B 初始糖度（°Brix） C 体积比（苹果汁:枸杞汁） 1 18 8 1:1 2 20 10 3:2 3 22 12 4:1 
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表 2 感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard of wine
项目 分值（分） 评价标准 色泽（10分） 7~10 橙红色、金黄色 4~7 红褐色 0~3 褐变色（黑褐色） 澄清度（10分） 7~10 澄清透明 4~7 半透明 0~3 浑浊，有悬浮物 香气（30分） 20~30 果香、酒香浓馥幽雅，协调悦人 10~19 果香、酒香良好，尚悦怡 0~9 果香、酒香较少，但无异香 滋味（20分） 14~20 酒体丰满，有新鲜感、醇厚协调、 舒服，爽口、回味绵延; 稍酸 6~13 酒质柔顺，柔和爽口，有酸味 0~5 酒体协调，纯正无杂，酸味重 典型性（20分） 14~20 风格独特，优雅无缺 6~13 典型明确，风格良好 0~5 有典型性
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表 3 苹果枸杞酒正交试验结果
Table 3 Orthogonal test results of apple Lycium barbarum wine
实验号 A B C 空列 感官评分（分） 1 1 1 1 1 80.9 2 1 2 2 2 83.8 3 1 3 3 3 82.5 4 2 1 2 3 85.6 5 2 2 3 1 89.3 6 2 3 1 2 86.6 7 3 1 3 2 82.1 8 3 2 1 3 83.1 9 3 3 2 1 81.9 k1 82.40 82.87 83.53 84.03 k2 87.17 85.40 83.77 84.17 k3 82.37 83.67 84.63 83.73 R 4.80 2.53 1.10 0.43
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表 4 正交试验方差分析
Table 4 Variance analysis of orthogonal experiment
方差来源 离差平方和 自由度 F值 P值 显著性 A 45.76 2 154.83 0.006 极显著 B 10.06 2 34.05 0.029 显著 C 2.02 2 6.82 0.128 不显著 D（误差） 0.30 2
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表 5 最佳工艺条件下苹果枸杞酒的理化指标
Table 5 Physical and chemical indexes of apple Lycium barbarum wine at optimum fermentation process
检测项目 苹果枸杞酒 苹果酒 总酯（以乙酸乙酯计）（g/L） 2.92 2.55 酒精度（%vol） 5.7 5.6 还原糖（g/L） 2.15 2.54 总酸（以酒石酸计）（g/L） 7.28 6.58 多糖（mg/mL） 1.132 0.538 总多酚（mg/mL） 237.33 255.49 微生物菌落总数（CFU/mL） ≤40 ≤40 大肠杆菌群（CFU/mL） ≤3 ≤3 致病菌 未检出 未检出 感官评分（分） 89.6 80.5
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表 6 苹果枸杞酒香气成分组成及相对含量
Table 6 Aromatic composition and relative content of apple Lycium barbarum wine
种类 序号 化合物名称 含量（mg/mL） 果酒中相对含量（%） 酯类 1 乙酸乙酯 1.83 17.38 2 癸酸乙酯 0.24 2.27 3 辛酸乙酯 0.18 1.74 4 9-十六碳烯酸乙酯 0.17 1.61 5 丙位癸内酯 0.14 1.34 6 乙酸苯乙酯 0.13 1.24 7 邻苯二甲酸二乙酯 0.09 0.90 8 9-癸酸乙酯 0.09 0.89 9 十六酸乙酯 0.08 0.74 10 乙酸异戊酯 0.05 0.44 11 十二酸乙酯 0.03 0.33 醇类 1 苯乙醇 2.97 28.20 2 异戊醇 1.00 9.49 4 对羟基苯乙醇 1.33 12.61 5 2-甲基-1-丁醇 0.41 3.91 6 糠醇 0.11 1.07 7 芳樟醇 0.07 0.69 8 2-辛烯-1-醇 0.05 0.52 9 正戊醇 0.05 0.50 10 对羟基苯乙醇 0.05 0.46 11 2-乙基己醇 0.04 0.39 12 对羟基苯乙醇 0.04 0.37 13 松油醇 0.03 0.32 14 1,5,7-辛烷-3-醇 0.02 0.15 其他物质 1 辛酸 0.72 6.83 2 β-紫罗酮 0.17 1.59 3 4-乙基苯酚 0.08 0.79 4 苯甲醛 0.04 0.35 5 苯乙醛 0.03 0.31 6 大马酮 0.01 0.14 7 2-辛醇 0.26 2.43
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