不同成熟度杏果實發酵杏果酒品質分析

蔣藝軒，馮作山*，白羽嘉*，方心，蘇比努爾·色提瓦爾，陳之華，王雪

（1.新疆農業大學 食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆果品采后科學與技術重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052）

杏子作為“中國杏鄉”新疆最重要的特色林果之一，在新疆有近百個品種（系），其栽培面積和產量均位列全國各?。▍^）第一[1]。其中，賽買提杏作為適合鮮食和加工[2]的杏品種，近十年來已成為南疆地區主栽杏品種之一，其產量占全疆杏產量的96.53%[3]。目前，雖然新疆杏果實除鮮食外[4]，已被加工成杏汁[5]、杏脯[6]、杏醬[7]、杏果醋[8]等多樣化產品遠銷海內外，但關于杏酒類產品方面鮮有研究。

近年來，國內對杏酒的研究主要集中在杏酒加工工藝[9]、杏品種[10]和酵母的篩選[11]等方面，而關于杏酒生產中發酵原料成熟度的選擇鮮有研究。因此本文以3 種不同成熟度的新疆賽買提杏為原料，主要分析不同成熟度對杏果實酶解過程中可溶性果膠、原果膠含量及釀造杏酒的基礎理化指標、甲醇含量的影響，分析賽買提杏的不同成熟度與杏酒品質之間的內在聯系，以期為改善賽買提杏酒釀造的品質和發酵原料成熟度的選擇提供理論基礎，在提高杏果實附加價值的同時為杏果酒的生產提供一定的技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

以賽買提杏為試材，采摘后迅速運至實驗室，剔除壞果，按照3 種成熟度挑選大小均勻且無機械傷、無病蟲害、質量平均的果實，將果實置于4 ℃、濕度為90%～95% 的冷庫貯藏。分級標準見表1，分級實物見圖1。

表1 賽買提杏成熟度分級標準Table 1 Maturity grading standards for Saimaiti apricots

圖1 賽買提杏成熟度分級實物Fig.1 Physical map of maturity grading of Saimaiti apricots

HC 果膠酶（10 000 U/mL）：法國LALLEMAND 公司；K1 活性干酵母：法國LALLVIN 公司；纖維素酶（700 U/mL）：天津諾維信生物技術有限公司；偏重亞硫酸鉀、氫氧化鈉（均為分析純）：天津市光復科技發展有限公司；咔唑（化學純）：國藥集團化學試劑有限公司；葡萄糖、次甲基藍、硫酸、無水乙醇、鹽酸（均為分析純）：天津市致遠化學有限公司；D-半乳糖醛酸（分析純）：北京索萊寶科技有限公司；酚酞（分析純）：上?；瘜W試劑采購供應站試劑廠；硫酸銅、酒石酸鉀鈉（均為分析純）：天津市北聯精細化學品開發有限公司；硼酸鈉（分析純）：天津市福晨化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

BC/BD-272SC N 型冰箱：青島海爾特種電冰柜有限公司；TU-1810 型紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；4K15C 型離心機：德國希格瑪公司；101 型電熱鼓風干燥箱、XMTD-7000 電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫療儀器有限公司；FE20 型酸度計、ME204/02 型電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；15 L 不銹鋼發酵罐：帝伯仕釀酒設備有限公司；WineScan 型葡萄酒全自動分析儀：福斯華（北京）科貿有限公司；3420A 型氣相色譜儀：北京北分瑞利分析儀器（集團）有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

賽買提杏→按照3 種成熟度分級挑選，分為3 組→預處理→酶解→接種酵母→發酵→酒渣分離→過濾→杏果酒。

1.3.2 操作要點

預處理：賽買提杏按照不同成熟度分別清洗、去核、破碎、榨汁。

酶解：纖維素酶和HC 果膠酶各添加0.02%。

酵母活化、接種：取發酵液體積0.2%的干酵母，加入少量杏汁中，按照酵母使用說明于37～40 ℃下活化30 min。

發酵：選用不銹鋼發酵罐進行發酵，在3 種不同成熟度杏汁中分別加入活化好的酵母，將發酵醪置于20 ℃恒溫發酵，每個樣品重復3 次。

取樣：酶解時以加入纖維素酶和HC 果膠酶時記為0 h，每12 h 取樣一次，每種成熟度的發酵液各取樣4 次，共酶解36 h，測定酶解過程中可溶性果膠含量、原果膠含量；接種前記作第0 天，24 h 后進行接種，并記為第1 天，分別在1、3、5、7、9、11 d 取樣測定，測定發酵過程中還原糖含量、總酸含量、色度、色調、pH 值、酒精度、甲醇含量、蘋果酸含量、乳酸含量等指標。

1.3.3 理化指標測定

還原糖含量、總酸含量、酒精度參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》進行測定[12]；pH 值采用酸度計直接測定；蘋果酸含量、乳酸含量采用葡萄酒全自動分析儀測定。

1.3.4 甲醇含量的測定

甲醇含量參照GB 5009.266—2016《食品安全國家標準食品中甲醇的測定》[13]進行測定。

標準曲線繪制：于5 支25 mL 容量瓶中分別加入0.5、1.0、2.0、4.0、5.0 mL 標準儲備液，用40%乙醇溶液定容至刻度，此時甲醇濃度依次為100、200、400、800、1 000 mg/L，現配現用。

樣品測定：DB-WAX 毛細管柱（50 m×0.32 mm，0.5μm），程序升溫：初始溫度50 ℃，恒溫1 min，以4.0 ℃/min 升至130 ℃，再以20 ℃/min 升至200 ℃，恒溫5 min；以高純氮作為載氣，載氣壓力為10 kPa，流速1.0 mL/min，選擇分流進樣，分流比為20∶1；進樣體積為0.5μL，檢測器溫度為250 ℃；進樣口溫度為250 ℃。以甲醇含量為橫坐標，峰面積為縱坐標，得回歸方程，計算甲醇含量。

1.3.5 可溶性果膠、原果膠含量的測定

可溶性果膠、原果膠含量參照NY/T 2016—2011《水果及其制品中果膠含量的測定》[14]進行測定。

標準曲線：取6 支25 mL 具塞刻度試管，分別加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 半乳糖醛酸標準液并依次以0～5 編號，再加入6.0 mL 濃硫酸，沸水浴20 min 后取出放至室溫，各加入0.2 mL 1.5 g/L 咔唑-乙醇溶液后于暗處放置30 min，測定反應液在波長530 nm 處的吸光度。以半乳糖醛酸質量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，得回歸方程，計算可溶性果膠、原果膠含量。

測定：吸取1.0 mL 可溶性果膠或原果膠的提取液置于25 mL 試管中，按標準曲線的操作步驟進行測定，重復3 次。計算發酵醪液中可溶性果膠或原果膠含量，以生成半乳糖醛酸的質量分數（W，%）表示，計算公式如下。

式中：m'為標準曲線查得半乳糖醛酸質量，μg；V為樣品提取液總體積，mL；Vs 為測定時所取樣品提取液體積，mL；m為樣品質量，g。

1.3.6 色度、色調的測定

采用分光光度計法，選擇蒸餾水為參比溶液，在420、520、620 nm 波長處分別測定3 種不同成熟度杏果酒的吸光度。3 種波長下的吸光度之和即為色度，色調為420 nm 波長處吸光度除以520 nm 波長處吸光度。

1.3.7 感官評定

感官評定小組由16 名具有果酒品鑒資格證的人員組成，對不同成熟度賽買提杏釀造的杏酒分別進行香氣成分感官評定。

建立感官評分標尺：采用數字作為評分標尺，運用數字量化感官特性強度，將感官特性程度由弱到強以1～9 依次表示，具體見表2。

表2 感官評分尺度Table 2 Sensory rating scale

1.3.7.1 模糊綜合評價數學模型建立

因素集和評價集：因素代表對象屬性及各種性能，可以將產品的質量全面反映出來，因此可以使用各種不同的因素來評價產品。本試驗因素集是由色澤（u1）、香氣（u2）、滋味（u3）、典型性（u4）組成的集合，即因素集U={u1，u2，u3，u4}。評語集V進行等級劃分后得到能夠反映賽買提杏酒品質的指標，V={v1，v2，v3，v4}，v1～v4分別為優（90 分）、良（80 分）、中（70 分）、差（60 分）。

評定小組根據色澤、香氣、滋味、典型性4 個評價指標對3 種酒樣進行打分[15]，評分等級有優、良、中、差4 個級別，評價標準見表3。

表3 賽買提杏酒感官評分標準Table 3 Sensory rating standards for Saimaiti apricot wine

1.3.7.2 確定評價因子權重集

權重反映了各指標在總體感官品質中的影響，評語集和權重系數相對應[16]。依照強制決定法[17]來確定色澤、香氣、滋味、典型性的權重（A），結果為色澤23%、香氣29%、滋味31%、典型性17%，即權重A=（0.23，0.29，0.31，0.17），相加總和為1，如表4 所示。權重由評定小組完成確定，對比賽買提杏酒的4 項評價指標。

表4 賽買提杏酒感官評價權重分布Table 4 Weight distribution of sensory evaluation of Saimaiti apricot wine

1.4 數據處理

采用IBM SPSS Statistics 26 和DPS 數據處理系統進行數據分析，用OriginPro 2021 繪制圖形，文中所有數據分析均使用重復3 次后獲得的平均值。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度杏果實發酵醪酶解過程中原果膠含量的變化

不同成熟度杏果實發酵醪酶解過程中原果膠含量的變化見圖2。

從圖2 可以看出，3 種不同成熟度杏果實內部原果膠含量不同，酶解前青熟期杏果實（1.32%）＞轉色期杏果實（1.23%）＞完熟期杏果實（1.19%）。在杏汁加入果膠酶之后的酶解36 h 的過程中呈現下降的趨勢，變化原因可能是隨著酶解的進行，原果膠相關代謝酶活性升高，將原果膠分解為可溶性果膠，使得原果膠含量下降。3 種不同成熟度的杏果實酶解36 h 后，轉色期杏果實發酵醪原果膠含量最高，為1.04%，青熟期杏果實發酵醪原果膠含量最低，為0.82%。

2.2 不同成熟度杏果實發酵醪酶解過程中可溶性果膠含量的變化

3 種不同成熟度杏果酒發酵醪中的可溶性果膠含量在酶解過程中的變化見圖3。

圖3 不同成熟度杏果實發酵醪酶解過程中可溶性果膠含量的變化Fig.3 Changes in soluble pectin during enzymatic hydrolysis of fermented mash of apricot fruits with different maturity levels

由圖3 可知，酶解過程中3 種不同成熟度發酵醪可溶性果膠含量呈降低的趨勢。果膠會在酶的作用下發生脫脂反應，脫去甲氧基，產生甲醇[18]。在0 h時，3 種不同成熟度杏果實中可溶性果膠含量大小順序為青熟期杏果（1.08%）＜轉色期杏果實（1.17%）＜完熟期杏果實（1.25%）。經過36 h 酶解后，轉色期杏果實的可溶性果膠含量最高，為0.83%，青熟期杏果實的可溶性果膠含量最低，為0.27%。從3 種不同成熟度杏果實可溶性果膠含量變化來看，轉色期杏果實相較于其他兩個發酵組變化量不大，可能是因為轉色期杏果實中果膠酯酶或果膠裂解酶活力較弱，導致可溶性果膠酶解不足，剩余可溶性果膠較多。在酶解0～12 h的過程中，可溶性果膠含量變化較為平緩，一方面是因為原果膠轉化為可溶性果膠，使其含量增加，但與此同時外加果膠酶又促進可溶性果膠酶解，使其含量減少，短時間內造成可溶性果膠含量變化趨勢不明顯。在酶解36 h 時，外加果膠酶酶解作用大于可溶性果膠代謝作用，可溶性果膠含量下降速度加快。

2.3 不同成熟度杏果酒發酵過程酒精度的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程酒精度的變化見圖4。

圖4 不同成熟度杏果酒發酵過程酒精度的變化Fig.4 Changes in alcohol during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

從圖4 可以看出，不同成熟度的杏果實含有的糖分不同，能供給菌種發酵的營養成分含量有差異，導致酵母的活躍程度和發酵能力不同，發酵結束的酒精度也有所區別[19]。在發酵過程中，3 種不同成熟度杏果酒酒精度總體呈先上升后平穩的趨勢。發酵11 d 時完熟期杏果酒的酒精度最高，為12.09% vol。轉色期杏果酒的酒精度次之，為11.04%vol，青熟期杏果酒的酒精度最低，為10.57% vol。酵母在發酵前期利用發酵醪液中的高濃度糖分產生乙醇[20]，使酒精度快速上升；隨著發酵的進行，發酵醪液中糖分被逐漸消耗，不能為酵母菌提供足夠的營養物質，并且酒精度的上升也會抑制酵母菌的活性，因此后期酒精度的增長逐漸趨于平緩。

2.4 不同成熟度杏果酒發酵過程甲醇含量的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程甲醇含量的變化見圖5。

圖5 不同成熟度杏果酒發酵過程甲醇含量的變化Fig.5 Changes in methanol during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

從圖5 可以看出，在3 種不同成熟度賽買提杏果實發酵的杏果酒中，甲醇含量隨發酵時間延長均呈上升趨勢，發酵11 d 時，青熟期杏果酒甲醇含量最高，為271.80 mg/L，完熟期杏果酒甲醇含量最低，為157.69 mg/L。從發酵過程來看，在發酵前期，甲醇產生速度較快，可能是由于外加HC 果膠酶酶解果膠，果膠質水解從而生成甲醇。在酵母活躍代謝的階段，主要產生的是乙醇和其他醇類物質，此時甲醇的溶解性和揮發性強于其他階段，甲醇易伴隨醇類物質揮發，甲醇含量相比發酵前期和發酵后期要少，生成速度較其他階段緩慢[21]。3 種不同成熟度賽買提杏果實發酵的杏果酒均符合國家規定的甲醇限量標準。

2.5 原果膠、可溶性果膠、甲醇含量的相關性分析

對杏果實中的可溶性果膠含量、原果膠含量與杏酒中的甲醇含量進行相關性分析，結果見表5。

表5 原果膠、可溶性果膠、甲醇含量的相關性Table 5 Correlation of original pectin，soluble pectin，and methanol

由表5 可知，杏果實中可溶性果膠含量與原果膠含量和甲醇含量均呈極顯著的負相關性（P＜0.01），而原果膠含量與甲醇含量呈極顯著的正相關性（P＜0.01）。原果膠是可溶性果膠生成的反應物，其果實中原果膠含量的高低可以影響可溶性果膠生成量的多少，繼而影響杏果酒中的甲醇含量。三者之間的相關性及變化和圖2、圖3、圖5 結果相一致。

2.6 不同成熟度杏果酒發酵過程還原糖含量的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程還原糖含量的變化見圖6。

圖6 不同成熟度杏果酒發酵過程還原糖含量的變化Fig.6 Changes in reducing sugars during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由圖6 可知，各發酵組的還原糖含量整體均呈下降趨勢，在前7 d 還原糖含量下降速度較快，發酵性能較好，主要是由于發酵前期發酵醪中的糖分作為酒精發酵階段的營養物質供給酵母菌和其他微生物進行繁殖和代謝活動[22]。在9～11 d 各發酵組還原糖含量趨于平穩，酒精含量不斷上升，酶的活性減弱，變化逐漸趨于平緩。3 個發酵組最終的還原糖含量大小順序為轉色期杏果酒（6.3 g/L）＞青熟期杏果酒（5.9 g/L）＞完熟期杏果酒（5.7 g/L），在最終的感官方面也能明顯感受到轉色期杏果酒含有杏干的濃郁風味和特色。

2.7 不同成熟度杏果酒發酵過程總酸含量的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程總酸含量的變化情況見圖7。

圖7 不同成熟度杏果酒發酵過程總酸含量變化Fig.7 Changes in total acids during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由圖7 可知，3 種成熟度杏果酒的總酸含量隨發酵時間延長呈下降趨勢，是由于隨著發酵的進行部分有機酸被微生物利用，有機酸和發酵產生的乙醇發生酯化反應，從而導致總酸含量下降。在發酵過程，轉色期杏果酒和完熟期杏果酒發酵組的總酸含量始終低于青熟期杏果酒發酵組，發酵11 d 時總酸含量分別為13.20 g/L 和11.98 g/L，發酵前期總酸含量減低可能是因為酵母添加量較大，與其他菌之間形成了對營養物質的競爭關系[23]；發酵后期可能是因為酵母的代謝產物促進了大分子酸類物質的分解，從而使總酸含量降低。

2.8 不同成熟度杏果酒發酵過程pH 值的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程pH 值的變化見圖8。

圖8 不同成熟度杏果酒發酵過程pH 值變化Fig.8 pH changes during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由圖8 可知，發酵5～11 d 完熟期杏果酒pH 值高于其他2 種成熟度發酵組，11 d 時為3.14，與其總酸含量相對較低相吻合，說明完熟期杏果酒未電離的酒液中氫離子濃度較低[24]，酒體中酸澀的口感相比其他發酵組不明顯，酸度更為適中。發酵11 d 時青熟期杏果酒pH 值最低，為2.98，酸澀口感較為突出，含有豐富的蘋果酸和其他酸類物質，因此，釀造杏果酒選擇完熟期的賽買提杏果實可以更好地改善果酒口感及風味。

2.9 不同成熟度杏果酒發酵過程蘋果酸含量和乳酸含量的變化

不同成熟度杏果酒發酵過程蘋果酸含量和乳酸含量的變化見圖9。

圖9 不同成熟度杏果酒發酵過程蘋果酸含量、乳酸含量的變化Fig.9 Changes in malic acid and lactic acid during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

由圖9 可知，從整體來看，3 個發酵組蘋果酸含量均隨發酵時間延長呈下降趨勢而乳酸含量呈上升趨勢，是由于在發酵過程中通過酵母菌進行了短暫的蘋乳發酵，蘋果酸被分解為乳酸、乙醇、異丁醇、戊醇等物質[25]，同時也會被其他微生物利用導致總酸含量下降，pH 值上升。經過11 d 的發酵，完熟期杏果酒的蘋果酸含量最少，為3.8 mg/mL，乳酸含量最多，為1.0 mg/mL，青熟期杏果酒的蘋果酸含量最多，為6.4 mg/mL，乳酸含量最少，為0.7 mg/mL，3 種不同成熟度杏果酒的蘋果酸含量、乳酸含量不同可能是由酵母的活躍程度不同導致[26]。在品鑒3 種不同成熟度杏果酒時可以從口中明顯感受到青熟期杏果酒中蘋果酸所帶來的酸澀味，而在完熟期杏果酒中無蘋果酸帶來的明顯尖酸，并且色澤和酒體穩定性更好[27]。

2.10 不同成熟度杏果酒發酵過程色度和色調的變化

3 種不同成熟度杏果酒在發酵過程中色度和色調的變化見圖10，不同成熟度杏果酒顏色對比圖見圖11。

圖10 不同成熟度杏果酒發酵過程色度和色調的變化Fig.10 Changes in chromaticity and color tone during fermentation of apricot fruits with different maturity levels

圖11 不同成熟度杏果酒顏色對比圖Fig.11 Color comparison of apricot fruit wines with different maturity levels

由圖10 和圖11 可知，隨發酵時間延長，色調整體呈下降趨勢而色度整體呈上升趨勢。不同成熟度杏果酒的色度不同，青熟期杏果酒的呈色強度和顏色飽和度最好[28]，色度值最高，為28.63，呈黃褐色；轉色期杏果酒的色度值次之，為21.40；完熟期杏果酒的色度值最低，為17.25，呈淺金黃色。從色調上來看，完熟期杏果酒的色調值最高，為0.075，說明完熟期杏果酒的杏果酒黃色物質占比較大；轉色期杏果酒的色調值次之，為0.071；青熟期杏果酒的色調值最低，為0.043。色調值整體呈下降趨勢是由于發酵過程中杏果酒黃色物質積累，顏色逐漸向金黃色轉變，另一方面可能是發酵過程中pH 值的變化對杏果酒的色調產生影響[29]，pH 值的變化引起酒液顏色發生改變，從而使吸光度發生變化，進而導致色調變化。整體來看，在發酵過程中，3 個發酵組顯色物質增多，色度增加，而色調下降。

2.11 模糊數學感官評價

2.11.1 模糊矩陣的建立及評價結果

運用感官評價來判斷3 種不同成熟度杏果酒的品質好壞，本試驗使用模糊數學評價體系對不同成熟度杏果酒酒樣進行評價。根據評定結果，對3 種不同成熟度杏果酒分別進行評分，如表6 所示。

表6 3 種不同成熟度杏果酒感官評價結果Table 6 Sensory evaluation of apricot fruit wines with three different maturity levels

由表6 統計各組樣品評價因素集中優、良、中、差所占比例，得到不同成熟度杏果酒的模糊矩陣如下。

將權重A與模糊關系矩陣R相乘，得到模糊數學綜合評價集Y=A×R。用矩陣乘法計算樣品對各類因素的綜合隸屬度，不同成熟度杏果酒感官質量綜合評判的結果向量計算如下。

其中：y1=0.23×0.125+0.29×0.5+0.31×0.313+0.17×0.25=0.313 28；

y2=0.23×0.25+0.29×0.375+0.31×0.375+0.17×0.25=0.325；

y3=0.23×0.5+0.29×0.125+0.31×0.187+0.17×0.438=0.283 68；

y4=0.23×0.125+0.29×0+0.31×0.125+0.17×0.062=0.078 04；

即Y1=（0.313 28，0.325，0.283 68，0.078 04）。

同理計算Y2和Y3，即Y2=A×R2=（0.345 74，0.467 7，0.154 32，0.032 24）；Y3=A×R3=（0.503 27，0.313 95，0.168 81，0.014 26）。

2.11.2 綜合評價結果

根據綜合評分公式及H=∑njbj得分標準計算每個酒樣的綜合得分，得分越高，表明樣品的感官品質越易被評定人員所接受。3 種不同成熟度杏果酒綜合得分結果由高到低排序分別為青熟期杏果酒（78.735 2）＜轉色期杏果酒（81.269 4）＜完熟期杏果酒（83.082 6），由完熟期杏果實發酵的賽買提杏果酒品質好、香氣濃郁、口感無明顯尖酸，酸度適中，自然澄清透亮，酒體顏色呈淡金黃色，感官評價總分最高，綜合評分為優。因此，完熟期杏果實發酵的賽買提杏果酒感官評價最好。

3 結論

為了選擇最適釀造賽買提杏果酒的發酵原料成熟度，選擇3 種不同成熟度賽買提杏果實釀造杏果酒，分析了不同成熟度杏果實發酵的果酒在酶解過程中原果膠含量、可溶性果膠含量和發酵過程中相關理化指標和甲醇含量的變化。結果表明，成熟度越高的賽買提杏發酵杏果酒，果酒品質越好。其中，完熟期杏果實發酵的杏果酒還原糖含量為5.7 g/L，酒精度為12.09%vol，色度為17.25，色調為0.075，甲醇含量為157.69 mg/L，符合國家規定的甲醇限量標準，感官評分為83.082 6，果酒顏色呈淡金黃色，且具有杏酒典型性，酒香濃郁，果香清爽，故選擇完熟期杏果實釀造的果酒品質優于其他成熟度。本研究可為杏果酒發酵原料成熟度的選擇提供理論依據。