基于静态及动态感官分析的中法白兰地风味特征研究

白兰地是以葡萄为原料,经过酒精发酵、蒸馏、橡木桶储藏、调配而成的一种特殊葡萄酒——蒸馏葡萄酒,是世界上最著名的蒸馏酒之一[1]。随着我国经济条件的发展和消费方式的改变,白兰地的市场逐年扩大,越来越受到消费者的喜爱[2]。

风味是反映一款白兰地风格特点和质量优劣的重要指标,也是白兰地研究的一个热点。化学分析和感官分析是风味研究的2个有效手段。化学分析可以通过仪器精准地检测样品中的各种成分,再根据这些成分的特性和含量去判断其在酒中的风味贡献；而感官分析却可以最直观、最真实地去描述酒样的感官属性,呈现整体的风味特征,弥补了化学检测的不足。

定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)是一种常见的静态感官分析方法,可以全面描述产品的感官属性并表征属性强度[3]。目前QDA已经广泛应用于酒类风味评价的研究中,如HUANG等[4]运用QDA研究了中国和加拿大冰葡萄酒的风味特征,发现坚果和蜂蜜是中国冰酒更为突出的香气属性；TANG等[5]同时运用QDA®、Napping®和气相色谱-嗅味计(gas chromatography olfactometry,GC-O)比较了晋西黄土高原与山东、宁夏、新疆3个地区赤霞珠红葡萄酒的香气特征及差异。

然而,食物在消费时的感官感知是一个随时间变化的过程,静态感官分析不能对产品感官属性在消费过程中的变化进行分析,因此近年来,动态感官分析技术也逐渐发展起来，时间-强度(time-intensity,TI)和暂时性感官支配分析(temporal dominance of sensations,TDS)等以时间为观测依据的感官分析方法相继形成和发展。TI专注于观测单一属性在消费过程中的变化,品评员根据时间变化需对单一属性的强度进行打分[6]；而TDS则可以记录随时间变化的多个感官属性[7],品评员需要在一个提供的感官属性列表里,勾选不同时间下他们认为占据主导地位的属性描述词[8]。目前在葡萄酒动态感官的研究中TDS和TI都已有所开展,如ETAIO等[9]采用TDS研究了不同酿造方法下里奥哈红葡萄酒的动态感官差异;SOKOLOWSKY等[10]将TI和TDS相结合,探究了白葡萄酒中苦味的感官变化等。

近年来,对于白兰地静态、动态感官特性的研究也逐渐开展。如

等[11]运用QDA解析斯洛伐克白兰地的感官特征,结果表明果干、蜂蜜为该产地较为突出的风味特征；CALDEIRA等[12]对不同烘烤程度的7种木材陈酿的白兰地进行结构化评分,发现木材的来源和种类对白兰地中的香草、木香、焦糖、生青等香气有显著影响；FICHES等[13]则通过TDS研究了5种不同陈酿时间的白兰地在口腔消费过程中的主导感觉属性变化。上述研究主要集中在国外白兰地,而我国白兰地的感官特性目前仍不明晰。

课题组以中国烟台地区和法国干邑地区的白兰地为研究对象,通过静态感官QDA和动态感官TDS方法相结合,探究中法白兰地的感官差异以及我国白兰地的风格特点。该研究不仅可以完善白兰地感官研究的理论体系,也为进一步指导我国白兰地的生产提供重要的感官导向基础。

1 材料与方法

1.1 实验样品

实验选取了中国烟台与法国干邑地区9款商品白兰地作为样品,均由烟台张裕集团有限公司提供。具体信息见表1。

1.2 实验方法

1.2.1.1 品评员的筛选与培训

品评员的初步筛选与培训见课题组前期建立的方法[1]。

1.2.1.2 描述词的确定

QDA的培训和实验方法参照研究室之前建立的方法[14]并略做修改,让品评员通过嗅闻Le Nez du Vin(酒鼻子)的方式熟练掌握白兰地中常见的香气特征。然后品评员逐一嗅闻白兰地样品,记录感官描述词,并结合文献集体讨论确定描述词。

1.2.1.3 参照样的选择

最终共筛选出8个香气描述词进行培训及实验,分别是乙醇、果干、花香、果香、烘焙、香料、焦糖、蘑菇。根据国际标准ISO—5496和ISO—4121选择合适的香气参照物对感官品评小组成员进行感官上的香气强度的训练,香气培训的参照物见表2。

1.2.1.4 品评员的针对培训

对最终筛选的15名品评员进行为期6个月的训练,每周1～2次。训练内容为参照样的香气识别及标度打分,并定期对品评员进行差别检验和香气辨别能力的测试,采用PanelCheck对每个品评员的重复性、区分能力以及品评小组整体的一致性进行评估以监测品评小组整体培训的效果[15]。

实验在室温(25 ℃)下进行。将9个白兰地样品(20 mL)分别倒入标准品评杯中,每个样品随机标注3位编码,打乱顺序呈递给品评员。品评员对每个属性进行0～6分的评分,0表示几乎无法识别该香气特征,6表示该香气特征强度最高。每个样品的嗅闻间隔5～10 min,实验进行2次平行。

1.2.2.1 实验前的准备与培训

从参与QDA的感官小组成员中,选取10名味觉属性更为灵敏的品评员参与本实验。品评员从闻、尝两方面进一步熟悉白兰地,并了解TDS的基本理论和SensoMaker软件的使用。将品评员召集在一起,让他们写下在口腔消费过程中感受到的主导属性,经过讨论,选取了8个感官属性描述词。

实验条件在文献[13]的基础上略作调整：实验在25 ℃室温的避光条件下进行。取3 mL白兰地放置于一次性品评杯,编上随机编号呈递给品评员。品评员在实验前1 h内不得进食,且需用超纯水清洁口腔。每个样品测试时间为80 s,在样品入口5 s后吞咽。在样品入口时开始计时,选择同一时间段占据主导感觉的属性描述词,直到最后不再有任何感受,结束实验。每次实验之间休息5 min,并用超纯水漱口。每人每个酒样重复3次。

1.3 数据处理

品评员的一致性检测使用PanelCheck进行评估；QDA的原始数据通过Excel 2019处理,并用Origin 2018制作雷达图,显著性差异使用IBM SPSS Statistics 22分析,主成分分析(principal component analysis,PCA)使用XLSTAT 2016分析处理；TDS数据收集及分析均使用SensoMaker。

2 结果与分析

2.1 品评员感官品评能力的检验

在通过选拔、培训、讨论香气属性等步骤之后,正式感官实验之前,采用PanelCheck对评价员区分乙醇、果干、花香、果香、焦糖、烘焙、香料和蘑菇这8种香气的能力进行评估。图1-a是Fplot,其可以评估品评员区分香气属性的能力,F值越大,说明品评员区分8种属性的能力就越好[15]。大部分品评员在区分属性时可以接近或者达到sign.level 5%,能够感知这些属性间的差异显著；部分品评员在部分属性的判别上可达到sign.level 1%,能够感知这些属性间的差异极显著,说明整体品评员的区分能力较好。图1-b是MSE plot,其可以评估品评员评判样品重复性的能力,MSE值越小,说明该品评员的重复性越好[16]。大部分品评员评估属性的MSE值都在0～1,表明这些品评员的重复性较好。图1-c是Profile plot,黑色线代表评价员评估某一属性打分的均值,其他不同颜色的线代表不同评价员的打分情况,彩色线条越接近黑色线条表明品评员的整体一致性越好。除了乙醇、焦糖、烘焙和蘑菇这4种香气属性中,有部分品评员的一致性较差,其余品评员的整体一致性都比较好。综合来看,品评员的筛选和培训十分有效,可以进行后面的感官实验。

2.2 静态感官分析—QDA

根据感官品评员对白兰地样品各香气属性的打分,分别绘制出中国白兰地及法国白兰地的香气轮廓图(图2)。由图2可知,来自同一产区的白兰地具有相似的香气轮廓图,而不同产区间的香气轮廓存在巨大差异,中国白兰地的烘焙、果干、香料特征更为突出,而法国白兰地的焦糖、花香、果香更为明显。

中国烟台白兰地的香气轮廓相似度较法国干邑白兰地更高,香气特征更为相似,但根据陈酿年份的不同,这3款白兰地在香气属性上也有一定的差异。烘焙和焦糖属性均在产区内差异极显著,且其香气强度随着陈酿时间的延长而增强。烘烤类的香气通常用来描述一些挥发性酚类物质,其香气强度与白兰地中的挥发性酚类的含量密切相关[17],5-羟甲基-2糠醛则可以为白兰地带来焦糖类的香气[18]。在橡木桶中陈酿时间越久,酒体中融合橡木内酯、挥发性酚类和呋喃类化合物的含量就越高,烘焙、焦糖、香草、木质等香气也就越强,随着微氧氧化的发生,其整体香气也就越浓烈和复杂[19]。除此之外,乙醇香气属性的差异也很显著,其余差异较大的属性分别是花香、蘑菇、香料。

法国酒香气轮廓的相似度远不如中国酒,其6款酒在8个香气属性上均具有显著性差异,但仍能和中国酒形成明显的轮廓差异。不同品牌间生产工艺的差别可能是造成这些差异的主要原因。以蘑菇香气为例,该香气属性在大部分酒样(无论中国还是法国白兰地)中的香气强度都比较低,只有在法国马爹利的2款酒中尤为明显。

为进一步明晰中国烟台白兰地与法国干邑白兰地之间的感官特征差异,对QDA的数据进行PCA(图3)。由图3可知,中法白兰地分布在纵坐标两侧,明显分为2类。中国白兰地主要表现为果干、香料的香气特征；而法国白兰地主要表现为焦糖、果香、花香和蘑菇的香气特征。

2.3 动态感官分析——TDS

文献中对蒸馏酒香气的大多数研究是通过嗅觉技术,将香气属性与一种或多种化合物特异性地联系起来,而对其整体感知表征却少之又少[13,20]。为了考察真实消费条件下的感官状态,本实验通过记录实时的感官变化来评估白兰地,并且在绘制曲线的时候加入了2条水平线,分别为显著水平线(Sig.Level)和偶然水平线(Chance)。显著水平线表示属性优势率显著高于偶然水平优势率所必须达到的最小值[21],高于此线且优势率最高的属性被认为占据主导属性。

TDS动态感官需要选择在饮用过程中最吸引注意力的属性,而非感觉最为强烈的属性[22]。实验过程中,白兰地入口后吞咽,在很大程度上吸引消费者的感知注意力。如图4所示,酒精吞咽所带来的“酒精味”和“灼烧感”几乎在每个样品中都能占据主导,且时间主要在吞咽后的5～20 s。在这段时间内,除了这2种属性,只有少许样品能感受到木质、烟熏香气。此外,在小组讨论时,“甜香”的定义,既包括口感上的甜,也包含了香气上的甜；与之对应的“苦味”,描述的仅为口感上的苦。这2种属性连同其他感官属性——木质、烟熏、香料、生青,基本在20 s之后占据主导。前鼻香气中出现的花香、果香、果干、焦糖等属性,小组成员一致认为在饮用过程中几乎感受不到,这也并不难解释,因为高酒精度所带来的刺激感和灼烧感不仅能够影响感官的主导属性,也能够掩盖一些感官感知,比如水果香气等[23-24]。

中国白兰地在入口时(1～10 s)并没有过于突出的感官属性,在10 s后才能出现第一个显著的感官属性,而法国白兰地在刚入口的时候就能有比较明显的属性感知。除此之外,陈酿的年份也影响着白兰地风味感的持续性[25],以张裕VSOP、XO(10年)、XO(15年)为例,陈酿年份越长的酒样在饮用时其感官风味延续时间也就越久。

3 结论

QDA结合PCA的结果显示,不同产区白兰地间的差异大于同一产区不同品牌或陈酿年份间的差异,中国白兰地的烘焙、果干、香料特征更为突出,而法国白兰地的焦糖、花香、果香更为明显。TDS的数据表明,酒精吞咽所带来的“酒精味”和“灼烧感”在5～20 s内占据主导属性；陈酿时间越久的白兰地风味延续越久；法国白兰地比中国白兰地在入口后能够更早的感知主导属性。综合来看,QDA可以通过标度化打分完成对样品的全面剖析,明晰各产区间的香气特征及差异,但是评价员在给出整体评价时并没有反映白兰地实时的感知差异,而在评定过程种的任何时间,表现出的差异特征都可能成为区分样品的关键因素；TDS可以作为一种随时间变化的品评信息,弥补了饮用过程中感官变化的空缺。2种方法相互补充,可以更加全面的描述中法白兰地感官的典型性和差异性。

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