不同拐棗酒抗氧化性及香氣成分對比分析

賴曉琴，喻康杰，魏鑫，冷銀江，陳曉姣，刁體偉，馬懿*

（1.四川輕化工大學生物工程學院，四川 宜賓 644005；2.四川省釀酒專用糧工程技術研究中心，四川 宜賓 644000）

拐棗（Hovenia acerba Lindl）又名枳椇、萬壽果等，盛產于陜西、四川等地區。拐棗富含多糖、蘋果酸鈣、蛋白質、纖維素、礦物質及黃酮類化合物，具有較高的營養價值，兼具抗氧化、抗炎、抑菌、抗腫瘤及提高胰島素敏感性等功效[1-2]。拐棗含糖量為36%～41%，高于常見高糖植物甘蔗（12%～15%）和甜菜（15%～20%）等，宜生食，可作為滋補功能性產品，也是一種良好的釀酒原料[3]。目前，拐棗初級加工制品主要有拐棗果梗汁飲料、拐棗酒、拐棗醋以及拐棗浸泡酒等[4]。

拐棗酒風味獨特，在我國具有悠久的釀造歷史，將拐棗浸泡到白酒基酒中，可制作成具有較高活性功能成分的拐棗浸泡酒。和德文[5]將拐棗和高粱等傳統釀酒原料相結合，所釀造的拐棗酒不僅具有高粱酒的醇香，還賦予酒體拐棗的清香。向金環[6]以拐棗為原料，從拐棗果實篩選野生酵母進行自然發酵，并對果渣和果汁進行2 次發酵，得到的拐棗酒出酒率高、口感更加清香自然。唐蘭芳等[7]對拐棗發酵酒和拐棗露酒的抗氧化性進行了比較分析，得知二者均具有很高的抗氧化性，但拐棗發酵酒具有更高的多酚、黃酮、抗壞血酸含量。盡管已有大量研究對拐棗釀造工藝、抗氧化性、功能性等進行了探討，但對不同工藝所釀拐棗酒品質還缺乏完善的科學試驗研究，對于拐棗酒品質的評判標準也較單一。

因此，本研究以拐棗為原料，制備液態發酵拐棗酒、固態發酵拐棗酒以及拐棗浸泡酒；借助紫外分光光度法、頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）及氣相色譜-質譜聯用技術（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）分析3 種酒的活性成分含量、抗氧化活性及香味物質等方面的差異，以期為拐棗酒釀造工藝的選擇及拐棗酒品質的提升提供一定的理論依據，為拐棗植物的進一步開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

拐棗：10 月采自四川萬源；東北糯紅高粱：市售；糠殼：五糧液原料廠；小曲：重慶市合川區鑫星曲藥廠；白砂糖：宜賓縣易用儀器有限公司；釀酒酵母：安琪酵母股份有限公司；蘆丁標準品（純度≥98.0%）、沒食子酸標準品（純度≥98.0%）、福林酚試劑、亞鐵氰化鉀、水楊酸、過硫酸鉀、果膠酶（500 U/mg）、鄰苯二甲酸氫鉀、偏重亞硫酸鉀（食品級）、甲醇、葡萄糖：成都市科隆化學品有限公司。除標注外均為分析純。

1.2 儀器與設備

DHG-9140 電熱恒溫鼓風干燥箱：上海齊欣科學儀器有限公司；UVmini-1240 紫外-可見分光光度計：翱藝儀器有限公司；HC-3018 高速離心機：上海盧湘儀離心機儀器有限公司；YP20002 電子天平：奧豪斯儀器有限公司；HH-M6 電熱水浴鍋、GZ-250-S 生化培養箱：上海博迅醫療生物儀器公司；TSQ8000 氣相色譜質譜聯用儀：美國Thermo 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 液態發酵拐棗酒的制備

1.3.1.1 拐棗破碎、打漿

選擇成熟度高無霉變的拐棗，去籽清洗，破碎加水，加入160 mg/L 偏重亞硫酸鉀。

1.3.1.2 果膠酶酶解。

拐棗漿中加入0.3～0.6 mg/L 的果膠酶在50 ℃條件下酶解24 h。

1.3.1.3 成分調整

加入適量的白砂糖將糖度調至20～22°Brix（糖度檢測使用手持糖度計），調節酸度使其pH 值為3.5～4.0。

1.3.1.4 接種

稱取適量活性干酵母于20 mL 5%糖水中，于35 ℃水浴鍋活化1 h。再將其接種到拐棗汁中進行發酵，接種量為0.05%。

1.3.1.5 發酵、陳釀

將接種后的拐棗汁發酵14 d，靜置過濾，然后密閉陳釀15 d。

1.3.2 固態發酵拐棗酒的制備

1.3.2.1 工藝流程

1.3.2.2 操作要點

1）原料準備：準備去籽去梗洗凈的拐棗，破碎后，將拐棗和高粱按1∶1.5 的質量比稱取高粱。

2）雙水泡糧：泡糧要使用沸水，先加水后放糧，用水量為沒過高粱一個指節的高度。過程中只翻拌高粱1 次，由邊緣向內部翻拌，這一步主要是為了避免酸的產生。水溫變涼后，再次更換為60 ℃左右的熱水泡糧過夜。

3）初蒸：上汽后再加入浸泡后的糧食，加蓋初蒸20 min。

4）悶水：初蒸結束后，加入40～50 ℃的水開始悶糧5～10 min。

5）復蒸：初蒸后的高粱和破碎后的拐棗攪拌混合均勻，再次加蓋蒸50 min。

6）攤晾：將蒸煮料進行攤晾至30～35 ℃，按高粱和拐棗總質量0.5%的用曲量分3 次進行拌曲。

7）培菌糖化：放入30 ℃的培養箱中，糖化24 h。

8）發酵：將糖化效果好的釀酒原料放入發酵罐進行發酵，發酵溫度要求為恒溫30 ℃，發酵時間為7 d。

9）蒸餾：使用蒸餾器蒸餾發酵完成的酒醅，取中間質量優的酒液。

1.3.3 拐棗浸泡酒的制備

挑選完好的拐棗洗凈、晾干備用，利用實驗室自制的小曲酒進行泡制，根據唐蘭芳等[7]的研究，拐棗的用量400 g/L。

1.3.4 拐棗酒理化指標的測定

酒精度、總酸、pH 值、可溶性固形物及還原糖測定參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.5 拐棗酒總黃酮及總酚的檢測

拐棗酒中總黃酮的測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法[8-9]，以蘆丁為標準品制作標準液。吸取蘆丁標準液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL，分別于50 mL容量瓶以蒸餾水定容，按步驟進行顯色反應后，于510 nm 處測定吸光值并繪制標準曲線?；貧w方程為y=0.021x，R2=0.998 5。

拐棗酒中總酚的測定采用福林酚法[10-11]，以沒食子酸為標準品繪制標準曲線。吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mL 標準液于10 mL 容量瓶，按步驟進行顯色反應后，于760 nm 處測定吸光值并繪制標準曲線?；貧w方程y=0.006 4x-0.004 9，R2=0.999 1。

1.3.6 體外抗氧化活性測定

DPPH 自由基清除能力的測定，參照萬景瑞等[12]、Kusznierewicz 等[13]的方法。樣品液制備液態發酵拐棗酒和拐棗浸泡酒均稀釋50%，固態發酵拐棗酒未稀釋。分別取50 μL 樣品酒液，再加入4 mL 0.1 mmol/L的DPPH 醇溶液，讓其與拐棗酒液充分混勻后避光放置30 min，然后在517 nm 波長處測定吸光值。

ABTS+自由基清除能力測定參照李雪等[14]、Zhuang等[15]的方法。樣品制備液濃度同上。分別準確量取20 μL的拐棗酒液與5 mL ABTS 工作液充分混合均勻，室溫條件下避光反應10 min，在734 nm 處測定吸光值。

羥自由基清除能力參照Tsai 等[16]的方法，取樣品酒液（濃度同上）2 mL，依次加入1 mL 10.0 mmol/L FeSO4、1 mL 10.0 mmol/L 水楊酸乙醇溶液以及1 mL 8.8 mmol/L 過氧化氫溶液，振蕩搖勻，在37 ℃水浴中反應30 min，于517 nm 處測定吸光值。

1.3.7 還原力

還原力的測定參照常飛等[17]的方法，樣品制備液濃度同上，于700 nm 處測定吸光值。

1.3.8 風味物質的檢測

采用頂空固相微萃取-氣質聯用技術（HS-SPMEGC-MS）檢測其風味物質。參照蔣鵬飛等[18]、韋璐等[19]的方法進行樣品處理，取5 mL 樣品酒液于20 mL 頂空瓶中，將老化后的50/30 μm CAR/PDMS/DVB 萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于50 ℃吸附30 min，隨后將吸附后的萃取頭取出，插入氣相色譜進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器進行GC-MS 分析采集數據。

色譜（GC）條件：毛細管色譜柱Agilent HP-5MS（30 m×250 μm，0.25 μm），進樣口溫度250 ℃，初始溫度40 ℃，保留2 min，以5 ℃/min 升溫到220 ℃，保留2 min，檢測器溫度250 ℃，載氣為高純氦氣，流速1.0 mL/min，進樣量1 μL，不分流進樣。

1.3.9 感官評價

由年齡20～40 歲的10 位男性和10 位女性組成評定小組，對液態發酵拐棗酒、拐棗浸泡酒、固態發酵拐棗酒做出感官評價，感官評分細則如表1 所示[20]。

表1 感官評分細則Table 1 Detailed rules for sensory scoring

1.4 數據處理

所有試驗重復測定3 次；顯著性分析方法采用鄧肯分析法；用SPSS 進行數據分析，Origin 9.5 進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 3 種酒理化指標分析

不同拐棗酒理化指標結果見表2。

表2 3 種酒理化指標分析Table 2 Analysis of physical and chemical indexes of the three wines

由表2 可知，3 種拐棗酒的酒精度、可溶性固形物、還原糖、pH 值均具有顯著性差異。液態發酵拐棗酒酒精度低于拐棗浸泡酒和固態發酵拐棗酒，分析其原因是拐棗浸泡酒為蒸餾酒泡制，固態發酵拐棗酒為蒸餾酒。蒸餾酒通過蒸餾后乙醇的濃度增大，導致酒精度高，浸泡酒使用的原酒酒精度為45%vol，高于液態發酵酒。液態發酵拐棗酒的可溶性固形物和還原糖均顯著高于拐棗浸泡酒和固態發酵拐棗酒，而總酸是固態發酵拐棗酒＞液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒，分析其原因可能是固態發酵速度較快，產生的酒精和有機酸較高。3 種拐棗酒的pH 值為固態發酵拐棗酒＞液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒，分析其原因可能是拐棗果實中的有機酸浸提到酒液中，導致拐棗浸泡酒的pH 值低于其余兩種。

2.2 不同拐棗酒總黃酮及總酚含量測定結果

3 種拐棗酒總黃酮含量和總酚含量如圖1 所示。

圖1 3 種拐棗酒多酚及黃酮含量Fig.1 Content of polyphenols and flavonoids in the three Hovenia acerba wines

由圖1 可知，總黃酮含量依次為液態發酵拐棗酒（349.52 mg/L）＞拐棗浸泡酒（255.00 mg/L）＞固態發酵拐棗酒（89.84 mg/L）?？偡雍恳来螢橐簯B發酵拐棗酒（905.02 mg/L）＞拐棗浸泡酒（413.28 mg/L）＞固態發酵拐棗酒（215.34 mg/L）。通過顯著性差異分析，3 種酒液的總黃酮和總酚含量均差異顯著（P＜0.05）。由此可知，在液態發酵拐棗酒中，總酚和總黃酮的含量均最高，拐棗浸泡酒次之，固態發酵拐棗酒最低。這種差異可能與發酵體系、酒體酒精度及發酵過程中發生的生化反應有關[21]。固態發酵拐棗酒總酚與總黃酮含量低還可能是因為其為蒸餾酒，酚類和黃酮類物質不易被蒸餾到酒體中，且固態發酵拐棗酒在發酵前將拐棗進行了蒸煮，高溫會使原料中的黃酮、多酚類物質結構發生變化。

2.3 3 種拐棗酒抗氧化活性測定結果分析

2.3.1 3 種拐棗酒清除自由基能力

3 種拐棗酒的清除自由基結果見表3。

表3 3 種拐棗酒自由基清除能力Table 3 Free radical scavenging abilities of the three Hovenia acerba wines

由表3 可知，3 種酒對DPPH·、ABTS+·及·OH 均具有一定的清除能力，且液態發酵拐棗酒與拐棗浸泡酒對ABTS+·和DPPH·清除率均大于80%，自由基清除能力顯著強于固態發酵拐棗酒（P＜0.05），自由基清除能力與3 種拐棗酒中總酚及總黃酮含量變化趨勢一致。這表明自由基的清除能力與拐棗酒中所含多酚和黃酮類物質等抗氧化活性成分含量呈正相關關系[8]。

2.3.2 3 種拐棗酒總還原力測定結果分析

3 種拐棗酒總還原能力結果如圖2 所示。

圖2 3 種拐棗酒總還原力Fig.2 Total reducing abilities of the the three Hovenia acerba wines

由圖2 可知，總還原力強弱依次為液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒＞固態發酵拐棗酒，這說明拐棗酒總還原力與抗氧化性存在一定的量效關系。此結果與李明月等[22]（釀造的石榴酒的總還原力為0.9）和滕玉鷗等[23]（釀造的藍莓酒、山楂酒的總還原力為0.55）的試驗結果相比，液態發酵拐棗酒（0.63）和拐棗浸泡酒（0.51）的總還原力均較強。固態發酵拐棗酒總還原力低與其酒體中總酚總黃酮含量低相關。

2.4 3 種拐棗酒風味成分分析

將3 種酒液檢測出的風味物質與標準譜庫比對，結果如表4 所示。

表4 3 種酒香氣成分的GC-MS 分析結果Table 4 GC-MS analysis results of aroma components of the three wines

由表4 可知，3 種酒共檢出風味物質43 種。其中液態發酵拐棗酒的風味物質共32 種，酯類化合物12種，醇類化合物7 種，酸類化合物4 種，烴類、酚類、醛類及其他類化合物9 種。拐棗浸泡酒共20 種，其中酯類化合物10 種，醇類化合物5 種，酸類化合物2 種，烴類、酚類、醛類及其他類化合物3 種。固態發酵拐棗酒共檢出33 種，酯類化合物13 種，醇類化合物8 種，酸類化合物6 種，烴類、酚類、醛類及其他類化合物6 種。不同拐棗酒主要香氣成分類似，但各有特點，從而構成了不同拐棗酒風味的相似性和典型性。酒類的芳香成分大多由醇類、酯類、酸性物質、烴族等化合物組成，這些成分不僅對酒體品質具有重要的作用，也會對酒的感官特性產生很大影響。

2.4.1 醇類成分

醇類物質不僅是酒中醇甜和助香劑的主要物質，也是形成香味物質的前驅物質。醇類物質是拐棗酒香氣構成的主體成分。3 種酒檢出的醇類物質分別有7、5、8 種。3 種酒中共有的醇類物質有4 種，其中苯乙醇、異戊醇的含量均較高，苯乙醇在液態拐棗酒的相對含量為34.69%，在拐棗浸泡酒中的相對含量為18.94%，在固態發酵拐棗酒中為28.61%。異戊醇在拐棗浸泡酒中的相對含量最高30.52%，在液態發酵拐棗酒中為6.72%，在固態發酵拐棗酒中為10.85%。異戊醇具有香蕉香味，在口感上微帶辛辣味，苯乙醇帶有獨特的玫瑰香氣、梔子花香，在口感上先苦后甜，兩種物質都給酒體帶來馥郁怡人的香氣，使酒的層次感更加豐富。3 種酒中拐棗浸泡酒的醇類相對含量最高，分析其原因可能是浸泡所用原酒的乙醇含量較高。

2.4.2 酯類成分

3 種酒中酯類物質相對含量僅次于醇類物質。由表4 可知，3 種拐棗酒酯類物質的相對含量為液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒＞固態發酵拐棗酒。液態發酵拐棗酒中酯類相對含量前五位依次為癸酸乙酯＞丁酸乙酯＞辛酸乙酯＞乙酸乙酯＞丁二酸二乙酯，拐棗浸泡酒中酯類物質前五位依次為辛酸乙酯＞癸酸乙酯＞丁酸乙酯＞乙酸乙酯＞乙酸異戊酯，固態發酵拐棗酒中酯類物質前五位依次為丁酸乙酯＞己酸乙酯＞乙酸戊酯＞乙酸苯乙酯＞丁二酸二乙酯。這些酯類成分產生了強烈的水果香、花香、白蘭地酒香、朗姆酒香等，為酒體主要的香味貢獻物[24]。3 種酒總體香氣成分大致相同，相對含量有所差別，分析其原因可能是不同類型的拐棗酒發酵所產生的代謝產物不同，不同發酵方式對拐棗中物質的利用有所不同。

2.4.3 酸類成分

酒中的酸類物質大部分是由微生物代謝而產生的副產物，酸對酒體整體口感影響較大，含量少時，酒味寡淡；含量大時，酒味過烈且粗糙。液態發酵拐棗酒中辛酸和癸酸的相對含量較高，分別為2.54%、1.45%，賦予了拐棗酒豐富的水果香和奶香，對酒體風味具有正向貢獻作用。固態發酵拐棗酒中相對含量最高的是癸酸2.23%，其次為辛酸1.35%、3-甲基丁酸0.98%，為酒體貢獻了怡人的水果香。拐棗浸泡酒中僅檢出較低濃度的癸酸0.86%和己酸0.35%，己酸給人帶來不愉快的香氣。3 種拐棗酒酸相對含量為固態發酵拐棗酒＞液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒，相對含量均不高，能夠使酒體協調、平衡。

2.4.4 酚類和醛酮類成分

酚類和醛酮類物質是酒體中香氣成分必不可少的部分，對酒體整體香氣影響較大[25]。液態發酵拐棗酒中檢測到了少量愈創木酚和2，4-丁叔苯酚，帶有淡淡的花香味和青草香，苯甲醛具有杏仁香和堅果香。固態發酵拐棗酒和拐棗浸泡酒中也檢測出了少量的2，4-丁叔苯酚，其香味特點對酒體香氣的影響較大。3 種酒均檢測出苯甲醛和糠醛，具有獨特的桂皮油香。

2.5 3 種酒的感官品評

20 位經培訓的品酒人員對3 種酒液分別在外觀、香氣、滋味、典型性這4 方面進行評價打分，總分為40分。3 種酒得分情況如圖3 所示。

圖3 感官品評雷達圖Fig.3 Radar chart of sensory evaluation

由圖3 可知，液態發酵拐棗酒：外觀9 分、香氣8分、滋味8 分、典型性8 分；拐棗浸泡酒：外觀7 分、香氣7 分、滋味9 分、典型性6 分；固態發酵拐棗酒：外觀7 分、香氣6 分、滋味5 分、典型性5 分。液態發酵拐棗酒清亮透明，略帶棕色，口感醇和，富有拐棗獨特的果香。拐棗浸泡酒口感柔和，將拐棗的清甜與酒香融為一體，賦予了酒體豐富的層次感。固態發酵拐棗酒酒體中增加了拐棗的清香，但其酒精度較高，口感不如前兩者。

3 結論

以拐棗為原材料，通過液態發酵、浸泡、固態發酵3 種工藝進行拐棗酒釀造，并對3 種拐棗酒品質進行對比分析。結果表明：液態發酵拐棗酒總黃酮、總酚的含量均高于拐棗浸泡酒。從抗氧化活性來看，3 種酒的清除自由基能力及總還原力大小為液態發酵拐棗酒＞拐棗浸泡酒＞固態發酵拐棗酒。從香氣成分分析，液態發酵拐棗酒與拐棗浸泡酒均具有較高含量的癸酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯等酯類成分，為酒體帶來芳香的果香、花香、白蘭地酒香。通過20 位專業人士的感官品評，液態發酵拐棗酒的評分最高，口感更柔和、爽口、層次分明；拐棗浸泡酒清香醇甜，口感豐富；固態發酵拐棗酒因其酒精度高，在評分上不如另兩種酒。綜合分析，液態發酵、浸泡、固態發酵均能在一定程度上提升拐棗酒體的品質，增加酒體中的風味物質，使酒體更加柔順、優雅。但液態發酵能更有效地提取拐棗中的風味活性物質，賦予酒體良好的口感。