曾　霞，陆　燕，曹建平，程水明，叶学林(.广东石油化工学院环境与生物工程学院，广东茂名55000；.茂名市蚕业技术推广中心，广东茂名5500)



桑葚酒发酵工艺优化及其主要香气成分分析

曾霞1，陆燕1，曹建平1，程水明1，叶学林2
(1.广东石油化工学院环境与生物工程学院，广东茂名525000；2.茂名市蚕业技术推广中心，广东茂名525100)

摘要：以283杂交抗十品种桑葚为原料酿制桑葚果酒，分别采用糖度、pH值、接种量、发酵时间4个单因素优化发酵条件，得到最佳工艺参数为初始糖度20 %，起始pH值3.4，酵母接种量5 %，发酵时间9 d。在此条件下得到的桑葚酒风味纯正、口感饱满，具有桑葚特有的果香。在萃取温度40℃、萃取时间30 min的条件下，利用固相微萃取/气相色谱-质谱(SPME/GC-MS)对桑葚果酒的挥发性风味成分进行分析测定，得到酯类物质25种，醇类物质12种，酸类物质5种，醛类物质5种，酮类物质7种，其他物质包括烯烃、杂环化合物共16种，由面积归一化法得到各类物质的相对含量分别为49.36 %、19.03 %、2.22 %、18.73 %、0.24 %、1.99 %。这些化合物赋予了桑葚酒独特的风味和香气。

关键词：桑葚酒；发酵；工艺优化；香气成分

优先数字出版时间：2015-11-04；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151104.0958.003.html。

我国桑树种植广泛，果实桑葚营养丰富，风味独特。桑葚富含生物碱、多酚、黄酮类如花青素、萜类物质、维生素、有机酸等，在中医里常作为药物使用，用于保护肝脏、肾脏，强筋健骨，增强视力，抗衰老，降血脂，治疗高血压、发烧、咽喉疼痛、糖尿病等[1-2]；桑葚果含有的多糖类物质可以作为免疫调节剂[3]；桑葚果还含有丰富的人体自身不能合成的多不饱和脂肪酸、氨基酸[4-5]，人体所需要的微量元素[6]。

由于桑葚鲜果的货架期较短，且桑葚的营养价值丰富和合适的理化指标，桑葚果可被加工成酒、酒精饮料、果醋等，既保留了桑葚的营养价值，又延长其货架期[7-9]。以桑葚鲜果发酵而成的桑葚酒集天然、营养、保健于一体，既能使不易贮藏的桑葚得到充分利用，又可丰富酒类品种、繁荣果酒市场[10]。但因桑葚品种不同，其发酵的最优工艺也不尽相同。对桑葚酒的风味成分分析主要集中于挥发性物质，目前较多采用吹扫捕集、顶空、固相微萃取联合气相色谱-质谱(GC-MS)进行分析测定。鉴定得到的物质种类与所用的萃取方法密切相关，主要可分为酯类、醇类、酸类、醛类、烃类等[11-12]。

利用283杂交抗十品种桑葚果为原料进行发酵得到桑葚果酒，对发酵工艺条件糖度、pH值、接种量、发酵时间4个单因素进行了优化，并对最优工艺条件下发酵获得的桑葚酒，采用固相微萃取/气相色谱-质谱(SPME/ GC-MS)对其挥发性风味成分进行分析测定，对GC-MS总离子流图(TIC)进行定性鉴定，用面积归一化法计算其相对百分含量。由此获得特定桑葚品种的最优发酵工艺及其主要风味成分。

1材料与方法

1.1材料、试剂及仪器

桑葚，283杂交抗十品种，湛江桑葚研究所提供；酵母，法国葡萄酒酵母Lalvin R 212；果胶酶，食品级；柠檬酸、氯化钠、偏重亚硫酸钾为分析纯。

仪器设备：GCMS-QP2010 Plus气相色谱-质谱联用仪，日本SHIMADZU；30 m×0.25 mm×0.25 μm的Rxi®-5Sil MS气相色谱毛细管柱，美国RESTEK；SPME手动进样柄，85 μm CAR/PDMS SPME萃取头，上海安谱。

1.2桑葚酒发酵

鲜桑葚果破碎压汁，加入适量偏重亚硫酸钾和果胶酶，待果汁澄清后，用柠檬酸调pH值，白砂糖调整糖度，接入葡萄酒酵母。在26℃恒温箱中培养9 d，发酵结束后取澄清酒样置于4℃冰箱中保藏，待测。

1.3理化指标

酒精度：以蒸馏法去除样品中不挥发物质，用酒精计法测得酒精体积的百分数值，按温度校正，计算20℃乙醇的体积百分数(%vol)；pH值：精密级数字式酸度计测得；糖度测定：用手持糖度计直接读取果酒糖度；桑葚酒感官品评标准见表1。

表1桑葚酒感官评分标准

1.4桑葚酒挥发性风味成分测定

1.4.1样品预处理

萃取头在气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进样口活化20 min，用精密注射器从样品瓶中部抽取2.5 mL桑葚酒注入加有磁力搅拌子和NaCl的密封顶空瓶中，采用恒温磁力搅拌器调节水浴控制酒样温度，将活化好的萃取头插入顶空瓶进行顶空萃取，达到预定的萃取时间后抽出萃取头，迅速插入气相色谱仪进样口进行解析进样，测定桑葚酒的风味成分。

1.4.2 GC条件

载气：He (99.999 %)，流速1.00 mL/min；进样方式：无分流手动进样；进样口温度：250℃；柱温起始40℃，保持2 min，再以8℃/min程序升温至230℃，保持10 min。采用峰面积归一化法定量。

1.4.3 MS条件

离子源：EI；电子能量：70 eV；离子源温度：200℃；色谱-质谱接口处温度：250℃；扫描方式：SCAN，扫描范围m/z 50～350。

2　结果与讨论

2.1桑葚酒工艺优化

2.1.1初始糖度对桑葚酒品质的影响

本实验考察了不同初始糖度对桑葚酒品质的影响。分别调整桑葚全汁的糖度为16 %、18 %、20 %、22 %、24 %和空白对照(11 %)，用柠檬酸调酸度至pH3.4，酵母接种量为5 %，以26℃培养9 d，发酵结束后，检测酒精度和残糖量，并进行感官品评，结果见图1。

图1初始糖度对桑葚酒品质的影响

由图1可知，发酵液初始糖度对桑葚酒酒精度影响较大，随着糖度的增加，酒精度有所提高，初始糖度达20 %时，酒精度趋于平稳，而当初始糖度达24 %时，酒精度反而下降。分析认为，当含糖量过高时，由于渗透压太高，使酵母的发酵出现延滞现象，酒精度不再上升并会终止发酵，导致发酵不彻底，残糖量增加，此时的发酵液糖过高，会引起酵母前期早衰而降低酒精生成能力。残糖量随初始糖度的上升而上升，残糖量过高使桑葚酒口感偏甜，因此综合考虑感官品评结果，确定发酵初始糖度20 %为最佳。

2.1.2初始pH值对桑葚酒品质的影响

本试验考察了不同初始pH值对桑葚酒品质的影响。适当增加酸以调整pH值为3.0、3.2、3.4、3.6、3.8和空白对照(4.2)。调节糖度至最佳起始糖度20 %，接入5 %的酵母种子液，以26℃培养9 d，发酵结束后，检测酒精度和残糖量，并进行感官品评，结果见图2。

图2初始pH值对桑葚酒品质的影响

由图2可知，pH值低于3.4时，随着pH值的增大，酒精度逐渐升高，残糖量呈下降趋势；pH值为3.4时，酒精度最高，残糖最低，酒香浓郁，口感丰满，典型性强；pH值高于3.4时，残糖量变化不明显，酒精度有所下降。综合理化指标和感官品评结果，确定最佳起始pH值为3.4。

2.1.3酵母接种量对桑葚酒品质的影响

本试验考察了不同酵母接种量对桑葚酒品质的影响。调节糖度至最佳起始糖度20 %，调酸度至pH3.4，分别接入1 %、3 %、5 %、7 %、9 %、11 %的酵母种子液，空白对照不加酵母，在26℃下培养9 d，发酵结束后，检测酒精度和残糖量，并进行感官口评，结果见图3。

图3酵母接种量对桑葚酒品质的影响

由图3可知，随着酵母接种量的增加，酒精度先增高后降低，到接入量为5 %时达最高，不同酵母接种量对残糖量影响不大；当酵母接种量超过5 %时，由于发酵时温度较高，会使发酵速度过快，不易控制发酵速度，酒易产酸，口感粗糙，过早出现酵母的早衰致使发酵停止，故产酒精率相对低，且相对生存空间狭小，代谢产物的积累抑制了酵母的生长；而如果酵母用量少，酵母数量不能及时抑制细菌和其他酵母的活动，果汁中异类产物的含量就会提高，过少的酵母也导致发酵液内物质利用率低。综合理化指标和感官品评结果，确定最佳酵母接入量为5 %。

2.1.4发酵时间对桑葚酒品质的影响

本试验考察了发酵时间对桑葚酒品质的影响。调节桑葚汁起始糖度至20 %，降至pH3.4，接入5 %的酵母种子液，在26℃下连续发酵5 d、6 d、7 d、8 d、9 d、10 d。取样检测酒精度和残糖量，并进行感官品评，结果见图4。

图4发酵时间对桑葚酒品质的影响

由图4可知，随着发酵时间的延长，糖不断消耗，酒精度不断上升。到第9天时，酒精度稳定，基本没有变化。从感官品评结果可得，发酵时间直接影响桑葚酒的风味。发酵时间为5 d时，果香较浓，但酒味较淡；在第9天时酒精度达到最高，果香、酒香较浓郁，酒体协调，典型性好；在第10天时，酒精度不再上升，口感与前1天相似，因此确定最佳发酵时间为9 d。

2.2桑葚酒挥发性风味成分分析

采用SPME/GC-MS对最佳条件(起始糖度为20 %，起始pH3.4，酵母添加量为5 %，发酵时间为9 d)下发酵得到的桑葚酒的挥发性风味成分进行分析，得到总离子流图，见图5。按照面积归一法得到各物质的相对含量，结果见表2。

图5桑葚酒挥发性风味成分SPME/GC-MS测定总离子流图

表2桑葚酒挥发性风味成分分析

经鉴定，检测到酯类物质25种，醇类物质12种，酸类物质5种，醛类物质5种，酮类物质7种，其他物质包括烯烃、杂环化合物共16种，按照面积归一化法计算各化合物的相对含量，分别为49.36 %、19.03 %、2.22 %、18.73 %、0.24 %、1.99 %。酯类物质赋予桑葚酒果香、花香，其中贡献较大的主要是乳酸乙酯和乙酸异戊酯；醇类物质以苯乙醇含量最高，给酒带来独特的香气；酸类物质主要影响酒的口感和酒体的协调性，使酒饮用时易上口，口感醇厚，且在陈化过程中易与醇类物质形成酯类物质。

3　结论

采用单因素对桑葚酒发酵条件进行优化，得最佳工艺条件为：初始糖度20 %，起始pH3.4，酵母接入量5 %，发酵时间9 d。在此条件下得到的桑葚果酒酒体丰满，协调性好，果香、酒香浓郁，典型性好。

利用SPME/GC-MS对桑葚果酒的挥发性风味成分进行测定，得到酯类物质25种，醇类物质12种，酸类物质5种，醛类物质5种，酮类物质7种，其他物质包括烯烃、杂环化合物共16种，经面积归一法得到各物质的相对含量分别为49.36 %、19.03 %、2.22 %、18.73 %、0.24 %、1.99 %。这些化合物赋予了桑葚酒独特的风味和香气。对于挥发性成分的分析，桑葚果的品种有一定影响，另外成分的种类很大程度上取决于萃取方法。本研究所用方法为SPME，萃取头为85 μm CAR/PDMS SPME萃取头，与梁贵秋等[11]所用的萃取头不同，适合的操作参数也不一致，因此所得化合物的种类也有所差异；Butkhup等[12]用了3种萃取头对桑葚酒的挥发性物质进行萃取，对不同类型的化合物如酸类、醇类物质选择性很强。因此，要全面了解桑葚酒的风味成分，需要用不同的萃取方法进行深入研究。

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白云边酒被授予“中国白酒历史标志性产品”称号

本刊讯：近日，在中国食品工业协会白酒专业委员会成立30周年之际，湖北白云边酒被中食协授予“1985—2015中国白酒历史标志性产品”荣誉称号。

1985—2015年的30年间，湖北白云边酒业公司始终高举兼香型旗帜，坚持走质量效益型发展道路，一路做真做实，做强做大，从一个作坊式的小厂发展为一家大型现代企业。20世纪70年代初期，白云边酿出了中国白酒第五香——浓酱兼香型白酒。1991年10月，“白云边”酒以其“芳香优雅，酱浓协调，绵厚甜爽，圆润怡长”的独特风格被轻工部确定为全国浓酱兼香型白酒的典型代表，得到了全行业的公认。2009年12月1日，以白云边为第一起草单位的《浓酱兼香型白酒国家标准》正式实施，开创了浓酱兼香型白酒的新纪元。在全国酿酒行业重点企业排行榜上，2014年按利税总额排名，白云边位居全国白酒行业第9位。2015年，白云边酒业纳税超过8亿元，比2014年增长1亿元，再创历史新高。从“兼香首创”到“兼香首强”，白云边发展步履矫健铿锵。（王小波）

Optimization of the Fermentation Process of Mulberry Wine and Analysis of Its Main Flavoring Components

ZENG Xia1, LU Yan1, CAO Jianping1, CHENG Shuiming1and YE Xuelin2
(1.Faculty of Environmental and Biological Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming, Guangdong 525000; 2.Maoming Sericulture Technology Promotion Center, Maoming, Guangdong 525100, China)

Abstract:The fermentation process of mulberry wine was optimized by single factor experiments. The optimal technical parameters were summed up as follows: the initial sugar content was 20 %, the initial pH was 3.4, the inoculum concentration was 5 %, and fermentation time was 9 days. Under above conditions, the produced mulberry wine tasted good with special aroma of mulberry. The volatile flavoring components of mulberry wine were analyzed by SPME/GC-MS under the conditions of extraction temperature at 40℃and extraction time of 30 min. 25 esters, 12 alcohols, 5 aldehydes, 7 ketones and 16 other compounds including alkenes and heterocyclic compounds were determined. Their relative contents from area normalization method were 49.36 %,19.03 %,2.22 %,18.73 %,0.24 % and 1.99 %, respectively. Those compounds endowed mulberry wine the unique flavor and aroma.

Key words:mulberry wine; fermentation; process optimization; aroma components

通讯作者：陆燕(1978-)，女，江苏江阴人，副教授，博士。

作者简介：曾霞(1965-)，女，大学本科，讲师，研究方向为果酒发酵技术，E-mail：mmzengxia05@126.com。

收稿日期：2015-09-18

基金项目：茂名市重点科技计划项目(2011005)。

DOI：10.13746/j.njkj.2015380

中图分类号：TS262.7；TS261.4；TS261.7

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）01-0120-05