尹子迎 關軍鋒 趙江麗 劉金龍 趙國群

(1.河北省農林科學院生物技術與食品科學研究所，河北 石家莊 050051；2.河北科技大學食品與生物學院，河北 石家莊 050081)

果酒是以水果為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵，含有水果風味的酒精飲料,不僅可以較好地保留水果的風味、營養(yǎng)和功效，還會在發(fā)酵中產(chǎn)生醇類、酯類、多糖等各種新成分。比如，枸杞果酒保留了枸杞中的枸杞多糖、甜菜堿、亮氨酸、甘氨酸等成分，發(fā)酵產(chǎn)生了蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸等物質[1]；庫爾勒香梨酒保留了梨果中的磷、鐵、鈣等微量元素和3,4-二羥基苯丙氨酸、蘋果酸、酒石酸等成分，發(fā)酵生成了琥珀酸、苯乙醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯等物質[2]；山楂酒保留了山楂中的檸檬酸、鉀元素、鈣元素、槲皮素、柚皮苷等成分[3]，發(fā)酵顯著提高了總黃酮含量，改善了有機酸組成。臍橙果汁的揮發(fā)性香氣成分主要為D-檸檬烯和巴倫西亞橘烯等烯類化合物，臍橙果酒不僅保留了2-已烯醛、壬醛、香茅醇等成分，還增加了4-萜烯醇、芳樟醇、苯乙醇以及高級脂肪酸乙酯等醇酯類物質，降低了橙皮苷、檸檬苦素、橙皮素等苦味物質含量[4]。

目前，有關果酒質量評價主要參照葡萄酒的評價標準，對其感官品質、理化指標和安全指標進行檢測，果酒中維生素[5]、氨基酸[6]、礦物元素[7]、風味成分[8]及功效[9]也逐漸成為質量評價指標。研究擬從感官評價、理化指標、安全指標、風味成分及功效評價5個方面對果酒質量評價指標進行總結，對各指標的來源、作用和可能存在的危害進行說明，對其常規(guī)含量和限值進行闡述，以期為果酒質量評價體系的完善和建立提供依據(jù)，為果酒生產(chǎn)工藝改進和質量控制提供參考。

1 感官評價

感官品質評價方法包括人工感官評價和電子仿生設備檢測。人工感官評價是由經(jīng)過專業(yè)培訓的人員，利用描述性特征術語和評價尺度，獲得最多感官上的果酒風味信息的感官品質評價方法，被廣泛應用于食品、藥品、香料等的感官品評中。不同水果原料釀制果酒的色澤、滋味、香氣各異，均應呈現(xiàn)出原料自身的特點。如枸杞酒的酒體呈金黃色、口味微甜、具有枸杞香[10]；藍莓酒呈紫紅色、回味延綿、具有藍莓香[11]；紅棗酒呈琥珀色、口感酸甜、具有濃郁棗香[12]。評價手段常見通過術語描述法、打分形式或定量描述分析法對果酒的色澤、澄清度、穩(wěn)定性和口感風味進行評價。

近年來，電子鼻和電子舌以其評估范圍廣、可重復性高、客觀可靠的優(yōu)點被越來越多地用來代替人工進行感官判定應用于果酒感官評價。但受傳感器種類和選擇性限制，很難完全模擬人的感官。因此，在評價果酒感官品質時，可將人工評價與電子舌、電子鼻分析結合使用。此外，將多重因子分析法結合人工評價應用于果酒感官評價，有助于提高評價結果的科學性和準確性。如物質流分析(MFA)被用于分析品評人員的描述數(shù)據(jù)和消費者的喜好數(shù)據(jù)，可以有效地發(fā)現(xiàn)不同處理技術對樣品感官特性的影響[13]。

2 理化指標

2.1 糖和酒精度

果酒發(fā)酵中，糖為發(fā)酵菌株的生長繁殖提供碳源，并最終轉化成乙醇，糖含量和酒精度的變化可以反映發(fā)酵菌對糖分的利用和酒精的生產(chǎn)情況。糖含量也是體現(xiàn)發(fā)酵進程的重要標志，一般將殘?zhí)遣辉僮兓鳛榘l(fā)酵終點。釀造果酒中酒精含量為10%～12%，果汁中可溶性固形物含量為17～20 °Brix。

2.2 干浸出物

在干、半干型果酒中，干浸出物含量是考核果酒質量的一項重要指標。干浸出物包括游離酸及鹽類、單寧、色素、果膠等。干浸出物指標的高低與果酒原料及酒的生產(chǎn)工藝、貯藏方式等密切相關，是體現(xiàn)酒質好壞的重要標志之一，一般認為浸出物含量高的酒質量也高。因此，檢驗干浸出物含量是鑒別真假果酒的重要檢測依據(jù)。如GB/T 15037—94中規(guī)定干紅葡萄酒中干浸出物含量≥17.0 g/L，低于這一標準應被視為假酒或劣質酒。目前，提高干浸出物的手段主要有優(yōu)化發(fā)酵溫度和貯藏時間、篩選優(yōu)良菌株。

2.3 總酸、pH值和揮發(fā)酸

有機酸是果酒的主要呈酸物質，包括來自果實的酒石酸、蘋果酸、檸檬酸等及發(fā)酵產(chǎn)生的甲酸、乙酸、乳酸等。果酒中有機酸的種類和含量會直接影響果酒的pH值和適口性。如琥珀酸的口味為咸苦味，最富有味覺特征；過量的醋酸會使果酒呈后苦等特征；酒石酸呈尖酸味。果酒發(fā)酵過程中，各種生化反應取決于體系的pH值。果酒的初始pH與果酒的口感和抑菌效果相關，一般調為酸性，如蘋果果酒的初始pH為3.5[14]；蜜柚果酒的初始pH為4.5[15]。當發(fā)酵后產(chǎn)品的pH較低口感偏酸時，還需要通過適當?shù)慕邓峁に噷Χ嘤嗨徇M行處理。

揮發(fā)酸被認為是一種損害性物質，含量過高會使果酒呈尖酸感和不愉快的醋味，其含量是果酒的一項重要質量控制指標。果酒生產(chǎn)過程中使用了不合格原料、違背正常生產(chǎn)工藝以及酵母發(fā)酵異常均會使得揮發(fā)酸含量過高，降低果酒質量。而低初始糖度，適宜的pH、發(fā)酵溫度和酵母接種量有利于降低揮發(fā)酸含量。目前，果酒中的揮發(fā)酸以乙酸計，不得高于0.15 g/100 mL。

2.4 二氧化硫殘余量

果酒加工中可能出現(xiàn)的抗壞血酸降解、多酚氧化、美拉德反應和焦糖化均會產(chǎn)生深色物質，導致果酒顏色由鮮亮變暗褐。二氧化硫是果酒常用護色劑，具有護色、殺菌、澄清的作用，但對人體的味覺和免疫力有很大危害，GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中規(guī)定其最大使用量為400 mg/L，殘余量不得超過250 mg/L。加工時二氧化硫添加量不得過高，也可用部分無硫護色劑如抗壞血酸、檸檬酸、氯化鈉等代替，或添加多酚類抗氧化劑[16]、增加殺菌工藝進行護色，以減少二氧化硫的引入。

2.5 營養(yǎng)成分

果酒中含有維生素C、礦物元素、氨基酸等多種營養(yǎng)成分，也可作為果酒質量評價指標。維生素C是一種天然抗氧化劑，具有幫助人體預防動脈硬化、增強免疫力等作用，高壓脈沖電場處理獼猴桃果酒[8]和濃縮獼猴桃果汁發(fā)酵果酒可使維生素C保存率更高。但維生素C具有明顯酸味，含量過高會導致果酒口感偏酸，且易被氧化生成褐色物質影響成品色澤。

果酒中含有磷、鈉、鉀、鈣、鎂、硒等人體所需的多種礦物元素，石榴果酒含有鈉、鈣、鉀、硒4種礦物質[17]；獼猴桃果酒含有鉀、鈣等7種礦物元素[18]；新疆藥桑果酒含有硒、磷、鈣等12種礦物元素[19]。此外，基于不同品種果酒中的礦物元素可對果酒的產(chǎn)地進行溯源[7]。

果酒中含有多種氨基酸，如石榴果酒含有脯氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等17種氨基酸，含量為81.832 mg/L[17]；獼猴桃果酒含有362.56 mg/L必需氨基酸，437.44 mg/L非必需氨基酸[18]；火龍果果酒含有組氨酸、酪氨酸、絲氨酸等12種氨基酸，含量為45.76 mg/L[20]。氨基酸組成會影響果酒的鮮味、異味，氨基酸含量偏高時還會促進羰氨反應導致果酒顏色暗沉，降低果酒的感官品質。

3 安全性指標

3.1 甲醇

甲醇是酒精發(fā)酵過程的副產(chǎn)物[21]，在果酒中主要由果膠分解代謝和甘氨酸代謝兩條途徑生成。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度高、酶解、原料腐爛、高pH、高甜菜堿含量均可導致酒液中甲醇含量升高[22-23]，添加果膠酶和纖維素酶、熱蒸處理、添加適當?shù)牧缀偷豙24]等有助于降低甲醇含量。甲醇具有毒性且不易排出體外，當攝入量>4 g時，人體就會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象[25]，輕則頭暈頭痛，重則導致失明。GB 2757—81《蒸餾酒和配制酒的衛(wèi)生標準》規(guī)定甲醇含量不得超過120 mg/L；GB 15037—2006《葡萄酒》規(guī)定甲醇含量不得超過400 mg/L。

3.2 重金屬

果酒中常見重金屬有鎘、鐵、銅、鉛、鋅等，主要來自水果、泥土與塵灰、釀酒用具與容器、澄清劑等。重金屬含量過高不僅影響酒質量，還會對人體健康造成危害。當葡萄酒中銅含量>1 mg/L時，酒體會出現(xiàn)混濁[26]；鐵對乙醛和多酚的螯合物的形成起激活作用,會降低葡萄酒的穩(wěn)定度、色度和澄清度；鉛含量>150 μg/L時，會對人體各系統(tǒng)如神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等產(chǎn)生危害。GB 15037—2006《葡萄酒》規(guī)定鐵含量≤8.0 mg/L、銅含量≤1.0 mg/L，GB 2762—2012《食品安全國家標準 食品中污染物限量》規(guī)定鉛含量<0.2 mg/L。歐盟標準只規(guī)定鉛含量≤0.2 mg/L，其他重金屬含量≤0.2 mg/L。國際葡萄與葡萄酒組織對葡萄酒中金屬含量的限制包括鉛含量≤0.15 mg/L、鐵含量≤8 mg/L、銅含量≤1.0 mg/L、鎘含量≤0.01 mg/L、鋅含量≤5.0 mg/L、砷含量≤0.2 mg/L。趙文英等[27]對8個國家的9種葡萄酒進行了重金屬含量檢測，發(fā)現(xiàn)葡萄酒樣中銅、鉛、鉻、鎘、錫含量分別為238.6，81.8，30.2，0.7，13.8 μg/L。

3.3 微生物

果酒因其酒精度低、含糖量高，易受到微生物的污染，如大腸桿菌、酒花菌、苦味菌、乳酸菌等。微生物污染不僅會導致果酒發(fā)生味道改變和品質敗壞，其產(chǎn)生的內毒素還會對人體的腸胃、肝臟等產(chǎn)生危害。酒花菌易引起乙醇和有機酸氧化，使其口味變得平淡，并產(chǎn)生不愉快氣味；苦味菌會將果酒中的甘油分解為醋酸和丁酸，使酒變苦；乳酸菌會降低酒的可溶性固形物含量,產(chǎn)生怪味氣體。發(fā)酵和貯存過程中溫度過高、酒度過低、未加防腐劑或含量太低、衛(wèi)生不達標等均可能成為致病微生物的“可乘之機”，可通過添加抑菌成分、調整滅菌工藝[28]進行控制。GB 2758—2005《發(fā)酵酒衛(wèi)生標準》的規(guī)定：菌落總數(shù)<50 CFU/mL,大腸菌群<3 MPN/100 mL，腸道致病菌不得檢出。

4 風味成分

果酒中風味物質的組成及其含量顯著影響酒的感官品質和安全性[29]。果酒的風味品質與醇、酯、酸、單寧、糖等物質的種類與含量相關，各物質含量配比恰當，有助于提升果酒質量。果酒風味成分的主要影響因素為原料、菌種與發(fā)酵工藝[30]。

4.1 醇

果酒在發(fā)酵時，除了產(chǎn)生大量乙醇，還會生成多種高級醇，如正丙醇、正丁醇、正戊醇、異丁醇、異戊醇等。高級醇的種類和含量決定了發(fā)酵酒的香氣特征和口感[31]，是評價酒品質量的重要指標之一。果酒中含適量的高級醇可賦予酒體特殊香味和圓潤協(xié)調的口感，如苯乙醇具有玫瑰芳香，是酒中重要的芳香醇；1-壬醇會增加果酒的水果香和花香。不同原料果酒的醇類物質差異明顯，如黃桃果酒主要含異戊醇、正丙醇等[32]；楊梅果酒主要含1-辛醇、芳樟醇、3-己烯醇等[33]；沙棘果酒主要含異戊醇、2-甲基-1-丁醇、苯乙醇等[34]。發(fā)酵也會導致原有醇類物質發(fā)生改變或產(chǎn)生新物質，如臍橙果酒發(fā)酵產(chǎn)生了4-萜烯醇、芳樟醇、苯乙醇等[4]。但是高級醇含量過高可能影響酒品質量，甚至還會對人體產(chǎn)生毒害。如苯乙醇含量過高會給葡萄酒帶來不愉快的口感；過高的異戊醇會使人惡心嘔吐；異丁醇和正丙醇過高會加重酒體苦味。因此，果酒釀制過程中常采用篩選發(fā)酵菌株、添加可同化氮源、優(yōu)化發(fā)酵工藝等手段對高級醇進行適量控制。如梅奇酵母P3-3與釀酒酵母D254活菌數(shù)比為1∶1混合接種發(fā)酵所得火龍果酒的高級醇含量比單菌發(fā)酵分別降低了11.9%，11.2%[35]；添加纖維素酶、氯化鉀、氯化鎂的桑椹果酒高級醇含量與未添加外源物質相比，高級醇含量可降低13.26%[36]。研究[37]表明，高級醇含量為300 mg/L時可產(chǎn)生令人愉快的氣味，當高級醇含量>400 mg/L時會產(chǎn)生不愉快氣味和刺激口感。

4.2 酯

果酒富含乙酸丁酯、丁酸甲酯、辛酸甲酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯等多種酯類物質，主要是由醇和酸發(fā)生酯化反應合成。酯類賦予果酒獨特的水果香氣，對果酒總體香氣的形成具有重要作用。如乳酸乙酯有助于呈香且可增加酒體醇厚感；辛酸乙酯具有花香、水果和白蘭地風味；癸酸乙酯具有香甜的水果香氣。一般認為果酒中酯類物質種類越多且含量越高，果酒的香氣越豐富、質量越高。研究[38]發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵果酒可以提高酯類物質含量，如東方伊薩酵母和釀酒酵母混菌發(fā)酵楊梅酒可以降低癸酸乙酯等帶來的澀味，使丁酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯等乙酯類和乙酸乙酯、乙酸異戊酯等乙酸酯類含量分別提高了18.52%，57.34%。

4.3 有機酸

果酒中有機酸的種類和含量與果酒的質量有著極其密切的關系，是果酒中主要的風味物質之一。有機酸具有抑菌、抗病毒、增加冠脈流量、消炎、抗突變和抗癌等作用[39]。原料的種類是決定果酒有機酸組成的首要因素[40]，此外，發(fā)酵過程中有機酸種類與含量也會發(fā)生變化。如蘋果酒的主要有機酸有蘋果酸、奎尼酸、乳酸等[41]；山楂酒的有機酸主要有檸檬酸、酒石酸等[42]；梨酒的有機酸主要有蘋果酸、酒石酸、乙酸、乳酸等[43]。研究[44]發(fā)現(xiàn)，榿葉唐棣果汁以蘋果酸(1.20 mg/mL)、丙二酸(0.47 mg/mL)為主，而果酒以丙二酸(0.56 mg/mL)、蘋果酸(0.56 mg/mL)和乳酸(0.12 mg/mL)為主。有機酸含量少有助于呈香，但是酸含量過高會使酒體失去平衡，產(chǎn)生不良口感。如莽草酸和奎尼酸是芳香物質合成的中間產(chǎn)物, 間接對果酒品質有影響,但奎尼酸和莽草酸過高可能使果酒產(chǎn)生苦味[45]；草酸含量過高會使果酒過酸，導致口感失衡。因此，適當?shù)挠袡C酸會使果酒酸度適中、口感柔和?，F(xiàn)有降酸方式有低溫處理、生物降酸、樹脂處理和弱堿性鹽降酸等。

4.4 單寧

單寧是對果酒結構、骨架和口感影響較大的一類物質，果酒的澀感主要是由以單寧為主的澀味物質與唾液蛋白結合產(chǎn)生的[46]。果酒中的單寧主要來源于種子、果皮和橡木桶，如葡萄果皮中的兒茶單寧、焦兒茶單寧，橡木桶中的木立口酸單寧、焦木立口酸單寧等。此外，原料產(chǎn)地是影響果酒中單寧含量的次要因素。研究[47]發(fā)現(xiàn)，云南產(chǎn)區(qū)的紅葡萄酒中單寧含量相對比較多, 平均含量為2.51 g/L, 東北產(chǎn)區(qū)的葡萄酒中單寧含量較少, 平均含量為1.03 g/L。果酒中單寧含量適量，有助于提高感官評價[48]，但過量的單寧會降低香氣揮發(fā)性，使苦澀味加重，造成香氣失衡[49]。

4.5 多糖

果酒發(fā)酵過程可降低果汁中葡萄糖、果糖、蔗糖等單糖含量，而不能完全被酵母利用的多糖，如枸杞多糖、紅棗多糖等功能性多糖得到保留，還會產(chǎn)生一些原本水果中不含的功能性糖，如阿洛糖、阿洛酮糖等，導致發(fā)酵結束后的果酒中普遍含有多糖[50]。無花果果酒陳釀結束后，多糖含量為1.35 g/L[51]；獼猴桃酒中多糖組分主要有阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等；枸杞酒中的多糖主要是枸杞多糖。適當延長果酒發(fā)酵時間可降低果酒的含糖量，并有可能升高多糖含量和種類。

5 功效指標

目前，果酒功效評價指標包括抗氧化能力、總酚含量和總黃酮含量?？寡趸芰υu價包括DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、ABTS自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率和Fe3+還原力等模型。酚類和黃酮類物質是果酒的主要抗氧化成分[52]，果酒抗氧化能力的差異主要由酚類和黃酮類物質的組成與含量以及它們之間的協(xié)同作用造成[53]。如許立偉等[54]研究發(fā)現(xiàn)，野生藍靛果酒的咖啡酸、兒茶素、表兒茶素、綠原酸、對香豆酸、蘆丁含量最高，DPPH自由基清除率(92.29%)、羥自由基清除率(96.28%)和Fe3+還原力(1.744)最強；野生藍莓果酒的沒食子酸、白藜蘆醇含量最高，其ABTS自由基清除率(96.77%)和超氧陰離子清除率(50.54%)最強。

酚類物質是果酒的“骨架成分”，影響著果酒的色澤、香氣，具有抑菌[55]、抗氧化等多種生物活性，同時，酚類物質具有清除自由基、消除疲勞、護血管、降低心肌耗氧量的功效[56]。蘋果酒中主要含有原兒茶酸、綠原酸、p-香豆酸及咖啡酸；柑橘酒的主要酚酸為綠原酸、阿魏酸；臍橙酒主要含原兒茶酸、對羥基苯甲酸、香草酸等。黃酮類物質具有清除氧自由基、延緩細胞衰老、改善血液循環(huán)、降低膽固醇、改善心腦血管疾病等功效[57]，同時，是果酒重要的質量指標。果酒中含有多種黃酮類物質，如葡萄酒主要含花翠素、二甲花翠素、兒茶素、表兒茶素、槲皮素類、丁香亭類；蘋果酒中主要含有兒茶素、表兒茶素、根皮素等；柑橘酒主要含有圣枸櫞苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮甙等；臍橙酒主要含槲皮素、楊梅黃酮、玉米黃酮等。一般認為果酒中酚類物質越多，質量越高。研究發(fā)現(xiàn)，延長浸漬時間[55]、適當縮短陳釀時間[58]、添加可同化氮源[59]、原料復配[60]均有助于提高果酒中酚酸類物質和黃酮類含量。

6 結束語

質量評價體系是食品質量管理的重要組成部分，現(xiàn)行國家和地方標準主要對食品的質量安全進行了規(guī)定，極少涉及食品的營養(yǎng)、功效等指標。近年來，隨著社會文明的發(fā)展，食品安全監(jiān)督和控制體系日益完善，人們對食品風味、營養(yǎng)和健康的關注日益增加，建立健全食品質量評價體系成為亟待解決的社會問題。

目前，水果發(fā)酵酒質量評價主要依據(jù)GB 2758—2012《食品安全國家標準 發(fā)酵酒及其配制酒》和GB/T 15037—2006《葡萄酒》，對其微生物、重金屬、甲醇、防腐劑等安全指標和感官品質特點進行說明和限制。果酒加工工藝和質量標準相關研究報道，往往以營養(yǎng)成分、功效指標作為評價指標，并從安全指標和營養(yǎng)、功效成分兩個方面建立質量評價體系。中國現(xiàn)有的產(chǎn)品評價標準和市場上流通的果酒種類相比，仍相對滯后或缺失。因此，健全水果發(fā)酵酒質量評價體系可從3個方向著手：① 豐富果酒營養(yǎng)指標和功效指標的內容；② 針對種類繁多的果酒，分類制定相應的質量評價標準和規(guī)范；③ 加強合作交流，引進國外先進的分析檢測技術與設備并普及。針對葡萄酒和蘋果酒等大宗果酒，大部分已有行業(yè)標準或企業(yè)標準，應在現(xiàn)有技術平臺基礎上構建國家標準指導生產(chǎn)；對于同一品種不同品牌的果酒，應從品牌意識上出發(fā)建立指紋圖譜，建立區(qū)分度。針對梨酒和山楂酒等小眾果酒應逐漸規(guī)劃建立行業(yè)標準或企業(yè)標準；對于地域性強的品類應建立指紋圖譜，以防假冒偽劣。