混合发酵对早酥梨-美乐低醇桃红果酒品质的影响

赵婕1,袁倩1,张序1,杨学山1,2,祝霞1,2*

1(甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州,730070)2(甘肃省葡萄与葡萄酒工程学重点实验室,甘肃 兰州,730070)

摘 要 为提高早酥梨低醇酒的香气和感官品质,该试验将早酥梨汁与‘美乐’葡萄汁以不同比例进行复配,并通过混菌发酵工艺酿造低醇复合果酒,发酵完成后对酒样基本理化和颜色指标进行分析;采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(headspace solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass,HS-SPME-GC- MS)检测香气品质并运用模糊数学法计算感官评分。结果表明,50∶50(体积比)复配发酵的新鲜果酒色泽饱满,呈现迷人的玫瑰红;香气物质分析表明,不同比例复合果酒较纯早酥梨酒香气物质总量分别提高了35.04%、52.11%、53.97%,丰富了酒样萜烯类、C13-降异戊二烯类、脂肪酸酯、乙酸酯、高级醇以及苯乙基化合物的相对含量;感官分析结果表明,50∶50(体积比)酒样模糊数学综合感官评分为7.400 0,赋予复合果酒浓郁的花香、果香味。综合分析,早酥梨汁与‘ 美乐’ 葡萄汁以50∶50(体积比)复配进行混菌发酵更有助于提升低醇果酒的品质。

关键词 早酥梨;美乐;低醇复合酒;气相色谱-质谱联用;模糊数学感官评价

备受年轻消费者青睐的低醇果酒(酒精度<7%vol),既含有丰富的生物活性成分,还可以降低酒精对人体的危害,已逐渐成为延伸水果产业链、提升产业效益的重要深加工方式[1]。早酥梨在甘肃多地广泛种植,形成了仅次于苹果的第二大水果产业[2]。然而,目前关于早酥梨低醇酒的研究还十分有限。研究表明,选择早酥梨作为唯一酿酒原料发酵的梨酒,通常存在口感寡淡、酒体浑浊、香气不足等问题[3]。因此,十分有必要深入探讨改善梨酒香气和感官品质的新工艺和方法。

利用不同原料间的优势互补,将多种水果原料复合发酵是提升果酒品质的有效手段[4]。SANGEETA等[5]通过检测原料中含有葡萄的复合果酒,发现每种果汁都可以赋予复合果酒独特的风味。WANG等[6]为解决梨酒口感苦涩的问题,将梨与山楂进行复配,得到一款综合品质更高的复合果酒。此外,酵母是果酒发酵香气形成的主要贡献者,采用混菌发酵也是调节果酒香气品质的有益方式[7]。王铁儒等[8]利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass,HS-SPME-GC-MS)与电子鼻技术结合感官分析,发现混菌发酵对猕猴桃酒挥发性成分影响显著。YANG等[9]发现混菌发酵能显著影响早酥梨-苹果酒中酯类和醇类含量,改变果酒香气特征。美乐作为河西走廊葡萄酒产区的主栽品种之一,口感柔顺,酸度和单宁适中,果香浓郁,常用于与其他酿酒葡萄品种混酿。将其与含糖量较低的早酥梨进行复配发酵,既可避免传统果酒发酵过程中的人工加糖,又可生产深受女性和年轻消费者喜爱的桃红酒,但其工艺技术尚未见报道。

本试验以产自甘肃河西走廊的早酥梨及酿酒葡萄‘美乐’为试验原料,将不同比例复配的梨汁与葡萄汁进行混菌发酵,采用气相色谱-质谱联用技术和更为客观、准确的模糊数学感官评价法,探讨果汁不同复配比例对复合低醇果酒品质的影响,以期为开发高品质新型果酒提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酿酒原料:早酥梨购自甘肃武威,还原糖为55.80 g/L(以葡萄糖计),pH为4.03,可同化氮为85.12 mg/L;酿酒葡萄‘美乐’ 2021年9月采摘自甘肃莫高葡萄种植基地,还原糖为196.54 g/L(以葡萄糖计),pH为3.56,可同化氮为206.08 mg/L。

酿酒辅料:果胶酶(100 000 U/g),上海源叶生物科技有限公司;酿酒酵母Saccharomyces cerevisia ES 488(ES 488),意大利Enartis公司;非酿酒酵母Metschnikowia pulcherrima 346(Mp346),法国Lalle-mand公司;偏重亚硫酸钠,天津市光复精细化工研究所。

主要试剂:氢氧化钠、无水葡萄糖、硫酸铜、酒石酸钾钠均为分析纯,天津市光复精细化工研究所;碳酸钙、柠檬酸、L-抗坏血酸均为食品级(一级)河南万邦实业有限公司;2-辛醇(色谱纯),美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

SPX-150-Ⅱ型生化培养箱、SHH·W21·600S型恒温水浴锅,上海跃进医疗器械有限公司;PAL-2型数显手持折光仪,日本爱宕ATAGO公司;pHS-3C型精密pH计,上海雷磁仪器厂;1810D型摩尔超纯水机,上海摩勒科学仪器有限公司;TRACE 1310-ISQ型气相色谱-质谱联用仪、Genesis 10s型紫外可见分光光度计,美国Thermo Scientific公司;固相微萃取装置、50/30 μm型萃取头,美国Surpelco公司。

1.3 试验方法

1.3.1 酿造工艺

1.3.1.1 葡萄汁前处理工艺流程

葡萄汁前处理工艺流程如下:

酿酒葡萄‘美乐’ →分选、除梗→破碎(加SO2和果胶酶)→浸渍24 h(8 ℃)→分离→葡萄汁

1.3.1.2 低醇早酥梨酒发酵工艺流程

参考本实验室宋欣芫等[10]的工艺流程如下:

早酥梨→挑选、清洗→切块、去核→护色→榨汁(加SO2)→酶解(果胶酶)→过滤→成分测定及调整→接种酵母→离心

1.3.1.3 早酥梨-美乐低醇复合果酒发酵工艺流程

复合果酒发酵工艺流程如下:

梨汁、葡萄汁混合→成分测定及调整→接种酵母→混菌发酵→离心→成品

1.3.1.4 操作要点

(1)梨汁的制备:一定量的早酥梨在清洗、去核切块后,置于15 mg/L 维生素C 和1 000 mg/L 柠檬酸的混合溶液中进行护色,30 min 后,榨汁并添加60 mg/L SO2,以减弱果汁褐变并抑制有害微生物活性。在40 ℃条件下酶解3 h(果胶酶的用量为100 mg/L)后用8 层纱布过滤。

(2)葡萄汁的制备:按70%的出汁率称取一定量的‘美乐’葡萄。在除梗、破碎后,添加40 mg/L SO2、100 mg/L果胶酶。破碎后的葡萄置于5 L 发酵罐中进行低温浸渍,24 h 后用4 层纱布进行皮渣分离。

(3)成分测定及调整。根据17~18 g/L 的糖产生1%vol酒精,控制潜在酒精度<7%vol,向梨汁中添加一定体积葡萄汁,利用柠檬酸或碳酸钙分别调整果汁的初始pH。

(4)接种酵母。按说明书推荐方法进行酵母活化,酿酒酵母和非酿酒酵母接种量均为0.2 g/L,先接种非酿酒酵母Mp346,48 h后接种酿酒酵母ES 488。

(5)离心澄清。发酵完成后的酒样以3 500 r/min进行离心澄清。

1.3.2 早酥梨-美乐低醇复合果酒复配比例的确定

以纯梨酒为对照组,将8 ℃低温浸渍24 h后的葡萄汁与梨汁分别按照体积比60∶40、50∶50、40∶60进行混合后,各取4.5 L混合果汁,调整初始pH为4.0后接种酵母,在(20±1)℃进行混菌发酵。发酵结束后测定发酵复合果酒中的基本理化指标、颜色指标、活性物质、挥发性香气化合物并进行模糊数学感官评价,结合香气化合物和感官评分确定梨汁与葡萄汁的最佳复配比例。每组试验重复3次。

1.3.3 基本理化指标测定

还原糖、总酸、挥发酸、pH测定参照国标GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。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》。总酚、总花色苷参照高雨寒等[11]的方法。

1.3.4 颜色指标的测定

颜色指标的测定包括色度-色调以及通过CIELAB颜色空间值获取颜色参数L*(亮度)、a*(红绿坐标)、b*(黄蓝坐标)、C*(色度)和H*(色相角)。

1.3.4.1 色度-色调的测定

参考马腾臻等[12]的方法,并稍作修改。准确吸取酒样1 mL,用与酒样相同pH的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液定容至10 mL容量瓶中,取稀释后的酒样于1 cm×1 cm比色皿中,分别在420、520、620 nm下测定吸光度值,三者之和为该酒样的色度值,前两者吸光值之比即为色调值。每组重复测定3次。

1.3.4.2 CIE参数的测定

参照高雨寒等[11]的方法,并稍作修改。样品经0.45 μm水系滤膜过滤后,选择1 cm×1 cm比色皿,分别测定其在440、530、600 nm处的透光率。以纯水作为对照,建立CIE颜色坐标系,计算各供试样品的L*a*b*值。每个样品重复测定3次。

1.3.5 挥发性香气化合物测定

参照祝霞等[13]方法,香气化合物含量利用内标法进行定量分析。通过NIST-11、Wiley及香精香料谱库对挥发性物质谱图进行检索比对,并结合人工图谱解析确认化学成分。对已有标准品的高级醇、酯类和萜烯类等化合物,利用标准曲线(R2>0.995)定量;无标准品的化合物采用化学结构、官能团相似、碳原子数相近的标准物质进行半定量。气味活性值(odor active value,OAV)为化合物质量浓度与嗅觉阈值的比值。

1.3.6 模糊数学感官评价

1.3.6.1 模糊数学方法的建立

参考安攀宇等[14]的方法,建立模型进行分析。评价因素集U,即构成产品感官品质的评价指标。本研究中,果酒的评定因素有外观、香气、滋味、典型性4个评价指标,表示为U={U1,U2,U3,U4}。每个因素设定优、良、差3个等级进行评定,得到本实验的评定等级集,V={V1,V2,V3}={优,良,差}。参照陈永浩等[15]方法,采用9分制,取各等级分数的中间值为对评价等级赋分(表1),即有评价等级W={W1,W2,W3}={8,5,2}。

各评价指标对果酒感官评价的影响程度不同,因此需要考虑4个评价指标的权重。实验通过调查20名食品专业的学生(10名男生,10名女生,均无任何身体缺陷),对4个评价指标进行权重分析,并取平均值,从而得到权重集K,K={0.235,0.265,0.285,0.215}。

1.3.6.2 模糊矩阵的确立和模糊转换

按照不同等级对前期所得评价结果进行划分,并统计各等级的票数,然后将各等级票数分别除以总票数即得到模糊关系矩阵A,进而得到第i个样品的评价结果Yi=K×Ai,该样品的综合评价矩阵B也可得出,即Bi=Yi×W

1.3.6.3 感官评价

实验将1.3.6.1 的4个指标作为评定对象,由感官评定小组(5名男性和5名女性),参照YANG等[3]方法,以果酒感官质量评定标准(表1)进行感官评价。

表1 感官品质评价标准
Table 1 Criteria of sensory evaluation

等级分值/分外观香气滋味典型性9澄清透明、无杂质颜色呈玫瑰红具有纯正、优雅、愉悦和酒体丰满,醇厚典型性突出,风格独特、优雅,优8或宝石红,色泽鲜艳谐的果香与酒香协调,舒服爽口富有梨和葡萄的独特风味76透明,有少许沉淀,颜色果香与酒香较少或不怡人酒体协调,纯正无杂有典型性,但不够怡雅良5偏黄色或橙色,有光泽43酒体浑浊,有明显杂质,无果香与酒香,有异味酒体单薄,苦涩,有杂味缺少典型性,风格一般差2颜色异常,光泽暗淡1

1.3.7 数据分析

所有数据的基本处理均利用2010软件,用TBtools绘制热图,用Graphpad Prism 9.0绘制其他图。通过IBM SPSS Statistics 26.0软件进行数据分析,当P<0.05 时表示差异显著。数据平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 复合果酒基本理化指标

不同复配比例发酵复合酒理化指标的测定结果见表2。所有酒样均符合GB/T 15037—2006要求,且不同复配比例的复合果酒与纯梨酒之间均有显著差异(P<0.05)。不同复配比例发酵的果酒酒精度均低于<7%vol,符合低醇果酒定义,但不同果酒差异显著(P<0.05),这是因为发酵前不同复配比例的果汁糖含量不同。果酒酸度主要对发酵产品的香气和风味产生的影响,高水平的可滴定酸度意味着更大的缓冲能力,其水平可作为预测货架期的指标[16]。供试酒样pH降低,可滴定酸升高,其中40∶60(体积比)酒样最高[(6.90±0.08) g/L]。通常,乙酸在果酒中被认为是一种不受欢迎的有机酸,当其浓度接近其气味阈值[(0.8~1.2) g/L]时,会产生醋味[17]。然而较低含量的乙酸对果酒香味有积极影响。复合果酒挥发酸质量浓度在0.43~0.53 g/L,与对照[(0.25±0.00) g/L]相比差异显著(P<0.05)。

2.2 复合果酒颜色分析

2.2.1 发酵酒样颜色参数

颜色是桃红酒最重要的感官特征之一。研究表明,桃红酒的色度和色调主要取决于酚类化合物(总花色苷、总酚和类黄酮)的含量[18]。表3颜色参数测定结果表明,40∶60酒样色度高于其他酒样。色度与总酚、类黄酮以及花青素都有很强的相关性(表4)。复合果酒的总酚、类黄酮以及总花色苷含量均高于纯梨酒,且差异显著(图1)。这是因为葡萄浆果中的活性成分有效的提取到复合果酒中,从而提高复合果酒中活性物质的含量,特别是总花色苷。3种复合果酒总酚含量分别高出对照组约15.06%、25.52%、33.46%,类黄酮依次为对照组的1.72、3.01、4.48倍。葡萄浆果能为成品复合酒提供更多的红色成分,其中类黄酮可与花色苷形成辅色效应,有利于颜色的稳定。桃红酒的色调均显著低于纯梨酒(表3),这是因为复合果酒含有更多总花色苷的缘故,且总花色苷含量越高,色调越低,对应的酒颜色越红。40∶60酒样色调为0.64±0.02,对应的总花色苷也最高[(131.93±0.80) mg/L]。

表2 果酒的理化指标
Table 2 Physical and chemical indexes of fruit wine

指标60∶4050∶5040∶60100∶0残糖/(g·L-1)3.79±0.00b3.70±0.01c14.39±0.01a3.66±0.00d酒精度/(%vol)6.03±0.05c6.50±0.00b6.90±0.08a2.97±0.09dpH3.67±0.00a3.59±0.00b3.55±0.00c3.66±0.00a总酸/(以酒石酸计)(g·L-1)5.50±0.09c6.25±0.09b6.50±0.09a5.63±0.15c挥发酸/(以乙酸计)(g·L-1)0.43±0.00c0.46±0.00b0.53±0.01a0.25±0.00d

注:复配比例均为体积比;不同小写字母代表差异显著(P<0.05)(下同)

表3 果酒色度-色调
Table 3 Color intensity and hue of fruit wine

指标60∶4050∶5040∶60100∶0色度3.12±0.01b3.32±0.06c3.47±0.01d2.29±0.01a色调0.77±0.01c0.69±0.00b0.64±0.02a1.02±0.00d

表4 色度与活性物质皮尔逊相关性系数
Table 4 Correlation coefficient between chromaticity and active substance Pearson

组别色度总酚类黄酮总花色苷色度 10.931∗∗0.994∗∗0.869∗∗类黄酮 10.910∗∗0.971∗∗总花色苷10.848∗∗总酚 1

注:**表示在0.01级别(双尾)显著相关

2.2.2 发酵酒样CIE参数

CLELab坐标体系系统地描述了早酥梨-美乐低醇桃红果酒的颜色(表5)。CLE参数包括:L*,a*,b*以及与a*b*相关的参数C*,H*[19]。由表5可知,3种复配比例对颜色影响较大。与纯梨酒相比,复配改变了果酒的颜色,a*b*C*值均随着葡萄汁体积比增加呈现上升趋势。a*值越大,酒体颜色越红,40∶60酒样a*b*值均最大,但与60∶40和50∶50酒样相比,其b*值相对a*值在整体色泽呈现上占比较小,表明酒体黄色成分有限。故40∶60酒样以红色色调为主,60∶40酒样以橙色色调为主。上述结果也可在色板图获得更直观的表征(图2)。复配后,L*H*值均呈现下降趋势,且40∶60酒样H*值更趋于0,表明其红色程度越深,可能与葡萄汁体积以及酒精度变化有关。葡萄汁可以提供更多的多酚物质,酒精度越高,花青素和酚类物质的提取效果越好。

图1 不同酒样类黄酮、总花色苷、总酚含量
Fig.1 Flavonoids,total anthocyanins,and total phenol content of different wine samples
注:**表示显著,***表示极显著,ns表示不显著

表5 复合果酒的CIE参数
Table 5 CIE chromaticity coordinates of compound fruit wine

组别L∗a∗b∗H∗60∶4083.55±1.49b17.91±0.38c9.03±0.48c0.47±0.01a50∶5075.88±1.59c31.68±1.43b10.52±0.88b0.32±0.02b40∶6070.71±0.22d40.06±0.55a12.04±0.24a0.29±0.00b100∶099.48±0.56a-0.79±0.09d3.91±0.11d-1.37±0.03c

a-V(梨汁)∶V(葡萄汁)=40∶60;b-V(梨汁)∶V(葡萄汁)=50∶50;c-V(梨汁)∶V(葡萄汁)=60∶40;d-V(梨汁)∶V(葡萄汁)=100∶0
图2 果酒颜色表征
Fig.2 Color characterization of fruit wine

2.3 复合果酒香气分析

2.3.1 发酵酒样香气化合物组成分析

不同复配比例酿造的复合酒中挥发性化合物的种类及含量分布见图3。不同复配比例发酵酒样共检测出58种化合物,含量为1.22~2 254.11 μg/L,其中品种香气化合物有8种,发酵香气化合物有50种。3种复配比例的复合果酒较纯梨酒香气物质总量分别提高35.04%、52.11%、53.97%,表明不同果汁复配可以显著提升果酒中挥发性香气化合物的含量以及种类,这与张彦聪等[20]、尹延顺等[21]结果一致。

复合果酒的品种香气化合物种类和含量均高于纯梨酒(图3-a)。早酥梨-美乐复合果酒的品种香气化合物主要由5种萜烯类,1种C13-降异戊二烯类,1种硫醇以及1种酚酸酯组成,其中萜烯类含量占到品种香含量约50%以上。酒样中未检出C6化合物以及甲氧基吡嗪,这可能与果实品种及品质有关。

发酵香气化合物是构成果酒香气的最主要成分,其含量和种类都占到了总体香气物质的90%以上。复合果酒共检测出13种高级醇类、8种乙酸酯、10种乙醇酯、6种其他酯、3种脂肪酸、3种苯乙基、4种羰基化合物、3种挥发性酚类化合物。由图3-b~图3- i可以看出,复配工艺可提升除部分高级醇以外的大多数香气物质的含量。大多数高级醇是酵母发酵的副产物,可能会产生杂醇香、草香以及花香味,当含量高于300 mg/L时,会对果酒香气产生负面影响[22]。本试验中复配前后高级醇含量均低于300 mg/L,对香气负面影响小。酒精发酵过程中产生的酯类物质,对香气构成十分重要,图3-c为乙酸酯类物质含量分布小提琴图。随着复配比例的改变,40∶60酒样中乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸异丁酯、乙酸苯乙酯含量均高于其他处理组。这些乙酸酯多具有梨和热带水果味,但其气味阈值通常也很高,因此对40∶60酒样香气贡献有限。图3-d为乙醇酯含量分布小提琴图,乙醇酯多具有花香以及甜味,50∶50酒样含量最高(798.47 μg/L)。脂肪酸对于酒中的芳香物质平衡非常重要,因为它们对相应酯的水解起到拮抗作用[23]。供试酒样检测到的脂肪酸种类和含量都较低(图3-f),但其阈值都较高。图3-g~图3-i分别为苯乙基、羰基化合物、挥发性酚类化合物含量分布图。除苯乙醇外,其他化合物含量都很低。其中苯乙基化合物多具有玫瑰花香味和坚果味,但其较高的阈值使得这一类物质对果酒香气贡献小。羰基化合物多具有生青味、挥发性酚类物质多具有香草味,且阈值低,然而当与其他氧化物结合时,可以增强果酒的发酵香气[24]

a-品种香气化合物;b-高级醇类化合物;c-乙酸酯类化合物;d-乙醇酯类化合物;e-其他酯类化合物;f-脂肪酸类化合物;g-苯乙基类化合物;h-羰基化合物;i-挥发性酚类化合物
图3 不同复配比例复合酒样中香气物质含量分布
Fig.3 Distribution of aroma substance content in compound wine samples with different compounding ratios

2.3.2 品种香气化合物聚类分析

由香气物质相对含量聚类热图(图4-a)发现纯梨酒与复合果酒香气物质有明显区分,并且聚类为两大类。40∶60、50∶50酒样红色区域占比较多,表明这两种果酒品种香气化合物都处于一个较高的水平。水杨酸甲酯和香叶基丙酮在3种不同复配比例的果酒中含量都很高,在纯梨酒中未检测到水杨酸甲酯,这2种香气化合物相对含量的变化可能是加入的葡萄汁引起的。50∶50酒样的香茅醇、橙花醇、芳樟醇、3-甲硫基-1-丙醇、香叶基丙酮在所有处理组中最高。40∶60酒样的香叶醇、大马士酮、水杨酸甲酯在所有处理组中最高。萜烯类和C13-降异戊二烯类物质对果酒花香以及甜果香有着重要作用,不同品种水果复配可赋予单一果酒丰富的品种香气化合物,并与原有的化合物产生协同作用,使得复合果酒品种香更复杂。

2.3.3 发酵香气化合物聚类分析

通过比较4种果酒发酵香气相对含量,发现与品种香类似,复合果酒发酵香较纯梨酒有明显区分,其聚类结果也可分为两大类(图4-b)。香气物质相对含量较高的40∶60和50∶50酒样分为一类,反之为另一类。50∶50酒样红色区域占比约为2/3,40∶60酒样约为1/2。50∶50酒样香气物质相对含量较高的多为乙醇酯类(如月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯等)、其他酯类(如丙酸异戊酯等)、一些脂肪酸(辛酸)以及苯乙基化合物(苯甲醇)。40∶60香气物质相对含量较高的多为乙酸酯类以及高级醇、脂肪酸和少量挥发性酚类物质。向梨汁中添加一定体积的葡萄汁对于改善发酵香气具有积极作用,有利于丰富其中酯类、高级醇以及脂肪酸的相对含量,塑造果酒的风味特性。

2.3.4 复合果酒香气化合物主成分分析

对发酵香气OAV>0.1的16种化合物提取主成分进行分析,前两个主成分上香气化合物的因子载荷图以及酒样分布见图5。前两个主成分分别占总方差的66.67%和20.26%,基本可以反映变异数据89.93%的信息。大部分化合物以及复合果酒酒样均分布于PC1的正半轴,其中中链脂肪酸酯、2,3丁二醇、甲基丁香酚、芳樟醇位于第一象限,而乙酸酯、羰基化合物、苯乙醇、大马士酮位于第四象限。50∶50酒样位于第一象限,周围分布的物质最多,40∶60酒样位于第四象限,周围分布的多为乙酸酯、羰基化合物。分析可知,梨汁与葡萄汁复合发酵有利于乙酸酯、中链脂肪酸酯以及品种香的增加,赋予复合果酒花香味(玫瑰)、热带水果味(菠萝、香蕉)以及甜果味(梨、樱桃),它们单独或协同作用,构成了复合果酒独特的香味。

a-品种香;b-发酵香
图4 不同复配比例复合酒样中香气物质聚类热图
Fig.4 Cluster heat map of aroma substances in compound wine samples with different compounding ratios

图5 前两个主成分上发酵香气化合物的因子载荷图以及酒样分布图
Fig.5 Factor load diagram and wine sample distribution diagram of fermented aroma compounds on the first two principal components

2.4 复合果酒感官评价

2.4.1 果酒模糊数学感官综合评价结果

由10名感官评价小组成员对4种果酒进行评价(表6)。

以100∶0发酵酒样的4个评价指标为例,对该酒样的第一个指标外观0人评价优,2人评价良,8人评价差,分别计算出各等级评价人数占总人数的比例,即有:外观U1=|0.0 0.2 0.8|;同理可得香气U2 = |0.0 0.8 0.2|;滋味U3=|0.3 0.7 0.0|;典型性U4=|0.0 1.0 0.0|。

将上述结果换算为数字矩阵其中i为样品编号,i= 1,2,3,4, 即有: 模糊矩阵

A1=

根据调查结果权重集K=|0.235 0.265 0.285 0.215|,令评价结果为Y,按照标准的模糊综合评判数学模型:Yi=K×Ai计算各样品评价结果。

同理Y2=|0.602 0 0.034 8 0.050 0|;

Y3=|0.828 5 0.143 0 0.028 5|;

Y4=|0.755 0 0.193 0 0.052 0|。

2.4.2 果酒模糊数学感官综合评分

根据综合评分公式:Bi=Yi×W,其中评价等级集W=|8 5 2|。

4.533 5;同理B2=6.656 0,B3=7. 400 0;B4=7.109 0。

相较于普通感官评价,模糊数学对感官评定人员要求相对较低,最大程度避免由评价小组是否经过系统培训、个人喜好以及背景知识差异等因素造成的误差。黑枸杞-刺梨风味发酵乳[25]和沙棘-梨混合果汁[15]品质评价均证明模糊数学感官评分在食品感官领域的适用性。通过计算,50∶50酒样感官评分最高,对照组100∶0酒样最低,而40∶60和50∶50酒样香气更受感官评价员喜爱(表6),二者香气投票结果一致,与热图(图3)聚类结果一致。因构成感官的其他因素(外观、滋味、典型性)评价员喜好不一,造成50∶50酒样在感官评分上高于40∶60酒样。

表6 复合酒感官评价投票结果
Table 6 Voting results of sensory evaluation of compound wine

复配体积比编号外观香气滋味典型性优良差优良差优良差优良差100∶01028082370010060∶40273064063154150∶50391091081173040∶604811910721640权重0.2350.2650.2850.215

3 结论

本实验以早酥梨和酿酒葡萄‘美乐’为酿酒原料,通过不同复配比例的果汁进行混菌发酵。50∶50(体积比)复配发酵酒样呈现鲜艳的玫瑰红,其相对含量较高的品种香气以及发酵香气化合物分布区域均较大,OAV>0.1的香气化合物多位于PC1第一象限,可有效增强果酒的花香味、果香味;经计算模糊数学感官综合评分为7.400 0,在4种果酒中最高。故早酥梨汁与‘美乐’葡萄汁以50∶50(体积比)复配对改善低醇果酒品质具有积极贡献。

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Effect of mixed fermentation on the quality of Zaosu pear-Merlot low-alcohol rose fruit wine

ZHAO Jie1 ,YUAN Qian1 ,ZHANG Xu1 ,YANG Xueshan1,2 ,ZHU Xia1,2*

1(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China) 2(Gansu Key Lab of Viticulture and Enology, Lanzhou 730070, China)

ABSTRACT To improve the aroma and sensory qualities of Zaosu pear wine, wines made from Zaosu pear and Merlot with different compounding ratios were studied. The wine was produced through alcoholic fermentation(AF)with Saccharomyces cerevisiae ES 488 and Metschnikowia pulcherrima 346. The physicochemical and chromatic characteristics of the wine samples were evaluated. Moreover, volatile compounds, which contribute to sensory odor, were identified by headspace solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass(HS-SPME-GC-MS)and fuzzy mathematics was used to calculate sensory scores. The results showed that the wine fermented with a 50∶50 (V/V) compounding ratio had rich and vibrant color, displaying a fascinating rosy red. Moreover, the aroma substance content of the treatment groups increased by 35.04%, 52.11%, 53.97%, respectively, compared with that of the control group. The relative content of terpenes, C13-isoprenes, fatty acid, esters, acetates, alcohols, and phenylethyl compound all elevated in compound wine. The sensory evaluation score of 50∶50(V/V)wine was 7.400 0, presenting rich floral and fruity aromas. In summary, the mixed fermentation of Zaosu pear and Merlot with a ratio of 50∶50(V/V)is more beneficial to improve the quality of low-alcohol fruit wine.

Key words Zaosu pear; Merlot; low alcohol fruit compound wine; gas chromatography-mass spectrometry; fuzzy mathematics sensory evaluation

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030876

引用格式: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 Jie,YUAN Qian,ZHANG Xu, et al.Effect of mixed fermentation on the quality of Zaosu pear-Merlot low-alcohol rose fruit wine[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(22):119-127.

第一作者:硕士研究生(祝霞教授为通信作者,E-mail:zhux@gsau.edu.cn)

基金项目:甘肃省葡萄酒产业发展基金项目(20180820-07;20180820-08;GCJ-2019-125-1);甘肃农业大学项目(GSAU-ZL-2018-8)

收稿日期:2022-01-18,改回日期:2022-02-10