師旭,李長征,谷翔昕,王海綺,喬巖,李福東,于慶泉*
(1.中糧長城桑干酒莊(懷來)有限公司,河北張家口 075400;2.中糧名莊薈國際酒業(yè)有限公司,北京 100020;3.河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,河北保定 071000)
利口酒是以蒸餾酒或食用酒精為基酒,配以芳香物質(zhì)如水果、可可、藥草、香料、奶油和堅果等,并經(jīng)糖化處理且酒精度較高的一種飲品[1]。利口酒的生產(chǎn)方法主要包括浸漬法、發(fā)酵法、發(fā)酵結(jié)合蒸餾法、配制法等[2]。據(jù)報道,我國利口酒市場呈逐年擴大的趨勢,進口量從2015年的0.45萬千升到2019年的2.36萬千升,增幅約5.3倍;2021年中國利口酒進口量位居烈酒品類第二,僅次于白蘭地[3],說明利口酒逐漸進入大眾的視野。但是我國利用葡萄為原料制成的利口酒較少,相關(guān)的研究有限,特別是以葡萄發(fā)酵液為原料,僅添加白蘭地進行終止發(fā)酵而制成的利口酒相關(guān)研究基本處于空白狀態(tài)。此外與其他原料相比,釀酒葡萄含糖量高,不需外加糖源和過多添加劑,更有利于高品質(zhì)利口酒的釀造。
從CNKI數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果顯示,當前我國對葡萄利口酒的工藝研究甚少。孫琪等[6]研究了刺葡萄利口酒的香氣輪廓及其在儲存過程中的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)多數(shù)酯類物質(zhì)降低,脂肪酸增加,酒度15.5%(Vol,下同)和20%利口酒的酯類物質(zhì)下降速率較快,果香減弱,花香增加。丁凱等[7]研究了‘賽美蓉’‘貴人香’利口酒的工藝優(yōu)化和揮發(fā)性香氣的組成,發(fā)現(xiàn)以‘白玉霓’白蘭地為基酒配成18.94%利口酒(總糖89.94 g?L-1)的香氣感官最優(yōu)。馮曉輝等[8]用山葡萄進行利口酒的工藝開發(fā),所得成品酒醇厚平衡、飽滿爽口、獨具風格。另外,一些小品種如‘寶石解百納’等[9],市場需求量遠低于‘赤霞珠’等廣泛種植的品種,因此進行利口酒工藝研究有利于解決國內(nèi)小品種酒市場競爭力不足問題,推動庫存消化。
目前我國利口酒的相關(guān)工藝研究尚不成熟,處于探索階段,特別是對加強節(jié)點的判斷還不明確,此外對其香氣組成、感官評價的研究甚少。國產(chǎn)高端利口酒在我國市場占有率極低,研究高品質(zhì)利口酒工藝優(yōu)化與應(yīng)用,特別是不外加糖源且自然保留鮮葡萄汁中殘?zhí)堑那闆r下,進行中止發(fā)酵的高品質(zhì)葡萄利口酒,有利于國產(chǎn)利口酒工藝質(zhì)量提升,為葡萄酒行業(yè)利口酒工藝研發(fā)提供理論和技術(shù)支持,從而提高我國利口酒市場競爭力和國產(chǎn)利口酒的發(fā)展。
1.1.1 釀酒葡萄
‘寶石解百納’葡萄,來自河北省懷涿盆地葡萄產(chǎn)區(qū)葡萄園(40°21'N,115°32'E),于成熟期(2021年10月18日)采收。采摘的葡萄溫度14~15 ℃,總糖228 g?L-1,總酸4.8 g?L-1,無腐爛霉變,果粒飽滿。
1.1.2 主要釀酒輔料和試劑
商業(yè)活性干酵母F15、果膠酶Lafazym Extract,Laffort公司;25年橡木桶陳釀的‘白玉霓’白蘭地基酒(68%),中糧長城桑干酒莊(懷來)有限公司;氯化鈉(分析純),上海源葉試劑有限公司;3-辛醇(色譜純),Sigma公司。
7890B-5977A氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,Agilent公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS頂空固相微萃取纖維頭,Supelco公司;HP-INNOWAX強極性色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),Agilent公司;QL-861渦旋機,海門市其林貝爾儀器制造有限公司;氮氣保護氣囊壓榨機,意大利SIPERM公司。
以‘寶石解百納’為原料,以橡木桶陳釀25年的優(yōu)質(zhì)‘白玉霓’白蘭地為加強基酒。試驗發(fā)酵工藝流程和試驗方法如下:
發(fā)酵流程:葡萄原料→穗選,粒選→除梗破碎→入罐(果膠酶15 g?t-1)→焦亞硫酸鉀(60 mg?L-1)→冷浸漬(10 ℃,48 h)→接種活性干酵母(200 mg?L-1)→設(shè)置加強節(jié)點酒精發(fā)酵殘?zhí)?56、126、96 g?L-1條件下終止發(fā)酵(緩慢將發(fā)酵液加入白蘭地基酒中使發(fā)酵結(jié)束)→分離、調(diào)硫→下膠→熱穩(wěn)定試驗→冷穩(wěn)定處理→過濾→高端利口酒。
試驗處理如表1,分別在葡萄發(fā)酵液總糖為156 g?L-1(H,高糖)、126 g?L-1(M,中糖)、96 g?L-1(L,低糖)條件下終止發(fā)酵,每組控制酒精度分別在22%、20%、18%,得到不同總糖含量甜型利口酒,形成9個處理:H(H22、H20、H18),M(M22、M20、M18),L(L22、L20、L18);其中目標總糖H、M和L組分別在:112~123 g?L-1、93~102 g?L-1和72~80 g?L-1范圍內(nèi),符合甜型利口酒標準,每個處理重復(fù)2次。
表1 加強節(jié)點的設(shè)定Table 1 Target Fortified point setting
加強節(jié)點指:已知白蘭地酒精度,并設(shè)定‘寶石解百納’發(fā)酵液殘?zhí)菫?56g?L-1(H,高糖)、126g?L-1(M,中糖)、96 g?L-1(L,低糖)條件下終止發(fā)酵(對應(yīng)‘寶石解百納’發(fā)酵液酒精度如表1所示),同時要求每個處理白蘭地體積和‘寶石解百納’體積之和為225L(橡木桶容量)的條件下,通過公式1和公式2計算得到所需白蘭地體積和‘寶石解百納’發(fā)酵液體積。
目標加強節(jié)點指:設(shè)定‘寶石解百納’利口酒目標酒度,并通過公式計算所得的‘寶石解百納’利口酒的目標總糖,即配制得到的‘寶石解百納’利口酒的總糖和酒精度的值。
(1)計算每升發(fā)酵液所需白蘭地體積V和目標總糖TS,公式如下:
其中,發(fā)酵液體積為1 L,TS為目標總糖,g?L-1。
(2)計算配制225 L‘寶石解百納’利口酒所需的發(fā)酵液體積V1,公式如下:
其中,V2為配制225 L利口酒所需白蘭地的體積。
通過上述公式得到加強節(jié)點設(shè)定如表1所示。
總酸、總糖、干浸出物、揮發(fā)酸含量參考國標GB/T 15038—2006進行測定;酒精度參照GB/T 5009.225—2016檢測。
樣品測定參考前期方法并稍作修改。取7.5 mL樣品溶液,將3-辛醇(300 mg?mL-1,Sigma–Aldrich,USA)和1 g NaCl置于20 mL頂空瓶中,立即用PTFE-硅膠隔墊密封,水浴平衡(40 ℃,15 min),然后將DVB/CAR/PDMS纖維插入頂空瓶,在40 ℃下萃取40 min;GC-MS進樣口:230 ℃,載氣:高純He(>99.999%),流速1 mL?min-1不分流。初始值為50 ℃(2 min),然后以3 ℃?min-1的速率升溫至80 ℃,再以5 ℃?min-1升溫至230 ℃,持續(xù)6 min。載氣為He,流速為1 mL?min-1。電子能量為70 eV,總離子流(TIC)的掃描范圍為40~350 m·z-1。溶劑延遲設(shè)為6.0 min。
通過與計算機譜庫(NIST14譜庫)比對,定性匹配度大于90的香氣組分,以3-辛醇為標準品通過內(nèi)標法對揮發(fā)性香氣進行半定量測定,重復(fù)3次。
專家組成員為懷來葡萄酒專業(yè)技術(shù)人員和研究人員共11人(女6人,男5人,年齡28~44歲,平均30歲),具有豐富釀酒經(jīng)驗,并持有國家一級品酒師證書。在前期對葡萄酒風味特點研究的基礎(chǔ)上[10],參考中國食品工業(yè)協(xié)會葡萄酒果酒專家委員會鑒評體系《全球葡萄酒中國鑒評體系》,基于外觀、嗅覺、味覺層面和整體風格給出以下評價標準:色澤、濃郁度、優(yōu)雅細膩度、香氣平衡感、香氣復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性、酒體醇厚感、層次變化、余味及風格典型性。感官屬性強度得分:0~10分,總分100分。將不同加強節(jié)點的樣品酒(30 mL,20 ℃)以隨機編碼順序提供給評估小組成員,以避免因呈現(xiàn)順序而產(chǎn)生偏見。所有評估時間于10:00—12:00在單個展臺進行,處理數(shù)據(jù)為所有評估小組成員得分的平均值。
試驗數(shù)據(jù)用平均值±SD形式表示,使用SPSS 26軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析;感官雷達圖通過Origin 2020軟件進行分析。
通過設(shè)置不同加強節(jié)點得到利口酒理化指標,結(jié)果如表2所示?!畬毷獍偌{’發(fā)酵液總糖在H組156 g?L-1和M組126 g?L-1時設(shè)置加強節(jié)點,得到的實際總糖與理想的目標總糖的差值相對較大,平均總偏差分別為12.72、12.19 g?L-1;而L組發(fā)酵液總糖為96 g?L-1時,平均總偏差顯著下降為5.35 g?L-1,特別是L20總糖與目標總糖偏差僅為3.90 g?L-1,且酒精度能夠很好達到目標值22%、20%、18%。綜上,發(fā)酵液總糖為96 g?L-1處理組的理化指標相對理想,特別是在L20下最為理想,L組總酸含量相對較高。所有處理組揮發(fā)酸、干浸出物含量均符合T/HBFIA0014—2020利口葡萄酒標準[11]。
表2 不同試驗處理對利口酒理化指標的影響Table 2 Eあects of diあerent experimental treatments on physical and chemical indexes of liqueur wine
通過ANOAV方差分析表明(圖1),9個處理的色澤、濃郁度、復(fù)雜性、酒體醇厚感、層次變化、余味及風格典型性無顯著差異,而優(yōu)雅細膩度、香氣平衡感及結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性差異極顯著。其中,優(yōu)雅細膩度L18、L20、M18和M20得分最高,其次為L22和M22,最后為H18、H20和H22;香氣平衡感M18、L18、M22得分最高,其次為M20、L22和L20,最后是H18、H20和H22;口感上結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性L18最高,其次是M18、L20、M22,最后為M20、H18、L22、H20和H22。綜上整體得分如圖2所示,感官總得分L18、L20、L22、M18、M20和M22相對較高,H18、H20和H22相對較低。
圖1 不同酒精加強節(jié)點對利口酒感官指標的影響Figure 1 Eあect of diあerent alcohol fortified points on sensory indexes of liqueur wine
圖2 不同試驗處理對感官指標總得分的影響Figure 2 Eあects of diあerent experimental treatments on total scores of sensory indexes
以L18為對象測定‘寶石解百納’利口酒的揮發(fā)性香氣組成。從表3可見,共檢測出41種揮發(fā)性香氣,包括C6醇、高級醇、乙酸酯、脂肪酸乙酯、其他酯類、酸類、醛類、萜烯類、酚類、內(nèi)酯類和呋喃醛類。
表3 ‘寶石解百納’利口酒揮發(fā)性化合物相對含量Table 3 Volatile compounds relative content in 'Ruby Cabernet' liqueur
C6醇有2種,1-己醇和(E)-3-己烯-1-醇為草本和木質(zhì)香。高級醇有5種,主要為異丁醇、異戊醇、異辛醇、苯乙醇和苯甲醇,高級醇的閾值通常較高,主要為醇香和花香。脂肪酸乙酯有13種,己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯相對含量較高,主要賦予果香等,9-癸烯酸乙酯與玫瑰香、果香相關(guān)。乙酸酯有3種,為乙酸己酯、乙酸苯乙酯、乙酸異戊酯,在葡萄酒中也為常見的香氣,通常相對含量較高;其他酯類有6種,其中辛酸甲酯、己酸異戊酯、癸酸甲酯具有果香,辛酸異戊酯為淡淡的水果和奶油味。酸類3種,為己酸、辛酸和正癸酸,不僅賦予氣味和作為酯前體,也是酵母膜的一部分,由酵母和細菌在發(fā)酵過程中生物合成,長鏈脂肪酸也可分解代謝形成己酸、辛酸和癸酸[12]。
醛類1種,為水楊醛,具有杏仁味。萜烯類4種,其中β-大馬士酮(C13-降異戊二烯)相對含量7.8 μg?L-1,但其閾值通常極低為0.05 μg?L-1[13],可賦予玫瑰花香或蘋果、李子的香氣(高濃度下)[14]。4-萜烯醇和松油醇具有薄荷和木質(zhì)香,香茅醇具有玫瑰、青草、丁香花氣味,是由前體甲羥戊酸形成的。酚類1種,為丁子香酚,具有香料和丁香氣味。內(nèi)酯類1種,為反式-橡木內(nèi)酯,有椰子、橡木等香氣并增加香草香氣。呋喃醛類2種,為5-甲基糠醛和糠醛,賦予葡萄酒焦糖、木頭、烤面包香氣。
目前國內(nèi)利口酒工藝主要以傳統(tǒng)浸漬法為主[2]。本研究不使用外加濃縮葡萄汁、葡萄糖漿等,通過新鮮‘寶石解百納’葡萄發(fā)酵,利用橡木桶陳釀25年的白蘭地進行酒度調(diào)配,自然保留糖度,對比不同加強節(jié)點對利口酒的理化性質(zhì)、感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,在‘寶石解百納’發(fā)酵液總糖為96 g?L-1條件下終止發(fā)酵,與設(shè)定的理想目標節(jié)點差異較小,其中低糖中酒度20%時處理總偏差最??;進一步通過感官評價發(fā)現(xiàn):低糖低酒度18%處理在香氣優(yōu)雅細膩度和口感結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性得分最高,且感官總得分相對較高,高糖組評分較低。結(jié)合理化指標和綜合成本考慮,低糖18%酒度處理的感官評價最高,成本最低,理化指標結(jié)果較理想,因此‘寶石解百納’發(fā)酵液殘?zhí)菫?6 g?L-1條件下終止發(fā)酵,控制理想酒精度在18%為最優(yōu)加強節(jié)點。
進一步對該加強節(jié)點配制的利口酒進行揮發(fā)性香氣組分分析,共檢測出41種揮發(fā)性香氣,包括2種C6醇、5種高級醇、3種乙酸酯、13種脂肪酸乙酯、6種其他酯類、3種酸類,1種醛類、4種萜烯類、1種酚類、1種內(nèi)酯類和2種呋喃醛類。相對含量最高的前6種揮發(fā)性香氣中己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯是葡萄酒中賦予果味最常見的酯[22],但>100 mg?L-則會賦予類似溶劑或指甲油香氣[23]。苯乙醇、異戊醇和辛酸賦予花香和乳酪香。與其他葡萄利口酒相比[7],本研究的利口酒中脂肪酸乙酯類種類和含量相對較高,是脂肪酸與乙醇結(jié)合形成;而乙酸酯類相對含量較少,是乙酰輔酶A與氨基酸、碳水化合物和脂類降解形成的產(chǎn)物發(fā)生酯化反應(yīng)的結(jié)果[24],這與‘寶石解百納’品種本身的揮發(fā)性香氣前體物質(zhì)組成密切相關(guān)[25]。
橡木桶陳釀白蘭地配制的利口酒具有豐富的醛類、萜烯類、酚類、內(nèi)酯類和呋喃醛類等物質(zhì),主要賦予除果香、花香外的其他香氣[7]。本研究中萜烯類的β-大馬士酮、4-萜烯醇、松油醇和香茅醇具有薄荷、木質(zhì)香、花香等,這類萜烯類物質(zhì)常存在于葡萄表皮和果梗中。壓榨、浸漬等釀造工藝,以及一些非葡萄物質(zhì)(酶、細菌、酵母)的參與以及新舊橡木桶都會影響其在酒中的含量[26],特別是在高質(zhì)量葡萄酒中萜烯類物質(zhì)含量較高,種類豐富。此外,橡木桶陳釀的白蘭地基酒為利口酒帶來丁子香酚(具有較強還原性,隨桶齡增加而增加)、反式-橡木內(nèi)酯(代表橡木桶的芳香潛力)、5-甲基糠醛和糠醛(表現(xiàn)為香草、焦糖和烤面包等香氣)等物質(zhì)[20-21]。
綜上,本研究初步探明了高品質(zhì)利口酒的最優(yōu)加強節(jié)點工藝。即在‘寶石解百納’發(fā)酵液殘?zhí)菫?6 g?L-1條件下,緩慢將發(fā)酵液加入白蘭地基酒中進行終止發(fā)酵,控制理想酒度在18%,理化指標較好,感官評價最高,成本最低;同時得出了本研究條件下‘寶石解百納’利口酒的揮發(fā)性香氣輪廓。旨在闡明不同殘?zhí)?酒精度加強節(jié)點對‘寶石解百納’利口酒品質(zhì)的影響,為國產(chǎn)高品質(zhì)葡萄利口酒工藝研發(fā)提供依據(jù)。