不同澄清剂处理猕猴桃酒挥发性物质差异分析

摘要 ［目的］提升猕猴桃酒体稳定性，探究不同澄清剂对猕猴桃酒澄清度和感官品质的影响。［方法］以徐香猕猴桃为原料酿造猕猴桃酒，通过单因素试验结合响应面试验优化猕猴桃酒澄清工艺，采用HS-SPME-GC-MS（顶空固相微萃取及气相色谱-质谱联用技术）对猕猴桃酒中挥发性物质进行测定和分析。［结果］在PVP（聚乙烯吡咯烷酮）添加量1.2 g/L、明胶0.8 g/L、壳聚糖0.4 g/L的条件下猕猴桃酒的透光率达到95.7%。澄清后猕猴桃酒中共检测出30种香气成分，较澄清前（46种）减少，其中酯类物质减少16种，而烷烯烃类物质澄清后增加4种，表明澄清剂在改善猕猴桃酒澄清度的同时会造成其香气轮廓的改变，从而导致猕猴桃酒风味品质的降低。［结论］在有效解决猕猴桃酒沉淀的基础上，从挥发性小分子物质层面协同探究猕猴桃酒澄清效果，综合考虑了澄清处理对猕猴桃酒香气品质的影响，以期为猕猴桃酒澄清工艺提供新的优化思路。

关键词 猕猴桃酒；澄清剂；风味物质；工艺优化；气相色谱-质谱联用

中图分类号 TS262.7  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）17-0171-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.17.040

Analysis of Differences in Volatiles of Kiwifruit Wines Treated with Different Clarifiers

MA Feng-yan

（Xianyang Science and Technology Resource Coordination Center， Xianyang， Shaanxi 712000）

Abstract ［Objective］To enhance the stability of kiwifruit wine and explore the effects of different clarifying agents on the clarity and sensory quality of kiwifruit wine. ［Method］Using Xuxiang kiwifruit as raw material to brew kiwifruit wine， the clarification process of kiwifruit wine was optimized through single factor experiments combined with response surface experiments. HS-SPME-GC-MS was used to determine and analyze the volatile substances in kiwifruit wine. ［Result］The response surface experiment was used to optimize the best clarification process parameters： PVP （polyvinyl pyrrolidone） addition amount 1.2 g/L， gelatin 0.8 g/L， chitosan 0.4 g/L， under these conditions， the light transmittance of kiwi wine reached 95.7%;it was found that the types of volatile compounds （30） after clarification were significantly reduced compared with those before clarification （46）， including 16 esters and 4 alkenes，four kinds of alkenes were added after clarification.［Conclusion］Based on the analysis of kiwi wine precipitation， kiwi wine clarifiers were selected and the clarification process was optimized， the changes of volatile substances before and after clarification were analyzed sequentially， and the influence of clarification treatment on the aroma quality of kiwi wine was comprehensively considered， so as to provide a theoretical basis for the standardized evaluation of kiwi wine clarification process.

Key words Kiwi wine;Clarifier;Flavor substances;Process optimization;GC-MS

基金项目 陕西省哲学社会科学研究专项“推进咸阳市高新区高质量发展的路径与策略研究”（2022HZ1597）。

作者简介 马凤燕（1985—），女，回族，新疆沙湾人，工程师，硕士，从事科技创新研究。

收稿日期 2023-12-21；修回日期 2024-02-05

猕猴桃酒（kiwi wine）是一种以猕猴桃为原料发酵制备而成的低度果酒类产品，在保留猕猴桃营养成分与特征香气的基础上，适应消费者日益提高的口感和品味需求，同时旨在解决猕猴桃滞销与产品同质化问题，对完善猕猴桃产业链及提升附加值起到正向推动作用。然而，在储藏和销售过程中由于猕猴桃酒中的蛋白质和果胶物质与多酚类物质长时间共存，易出现沉淀或酒体浑浊等现象［1］，目前通过添加单一或联合澄清剂来提升酒体澄清度，是一种证实有效解决其沉淀问题的方法。因此，对澄清效果科学准确评价是标准化控制猕猴桃酒品质的关键因素之一，可为指导完善高品质猕猴桃酒加工工艺提供方法借鉴。

目前，在果酒生产过程中常采用的澄清剂有果胶酶、皂土、明胶、硅藻土、PVP、单宁溶液、壳聚糖等［2］，通过其物理和化学澄清原理使酒体达到不同的澄清效果。董瑞丽等［3］通过单因素和正交试验确定猕猴桃酒的最佳澄清工艺参数为壳聚糖添加量0.8 g/L、温度35 ℃、pH 5.0，经该澄清工艺处理后的猕猴桃酒透光率达到98.4%，这是由于带正电荷的壳聚糖会吸引带负电荷的果胶、纤维素等，结合形成絮凝物而沉淀，同时人工感官指标显示，猕猴桃酒均保留原有的口感与风味；徐洲等［4］通过研究4种常用澄清剂（明胶、酪蛋白、壳聚糖、钠基活性皂土）对猕猴桃干酒澄清度和稳定性的影响，结果发现，混合澄清剂的最佳配比为皂土0.45 g/L，明胶0.65 g/L，壳聚糖0.55 g/L，在该条件下澄清度可达95.42%，与壳聚糖澄清原理相似，皂土吸水膨胀后形成带负电荷的胶体细粒，可除去带正电荷的蛋白质等混浊物，从而使酒体得以澄清，同时酒精度、总糖、干浸出物、滴定酸、VC的含量均有所下降。目前针对猕猴桃酒澄清的研究多采用感官指标和理化参数评价澄清效果并进行工艺优化，同时猕猴桃酒中关于挥发性物质组成的研究也主要集中在不同酵母、不同猕猴桃品种和不同发酵工艺对比等方面［5］，关于澄清剂对澄清前后猕猴桃酒风味品质影响的研究鲜见报道。然而，猕猴桃酒的风味品质作为其整体品质评价重要指标之一，对澄清前后猕猴桃酒挥发性物质进行差异比较是深入解析其风味品质变化趋势的重要依据，因此基于猕猴桃酒现有传统评价体系进一步解析澄清前后挥发性物质差异比较，可更为全面地探究澄清剂对猕猴桃酒整体品质的影响规律并指导澄清工艺优化。顶空固相微萃取-气质联用（HS-SPME-GC-MS）技术是一种快速高效的挥发性物质萃取分析手段，可富集并萃取挥发性物质并准确定性与定量，具有前处理简单、分析时间短和重视性良好等特点［6］，目前在樱桃酒［7］、葡萄酒［8］、苹果酒［9］、黄酒［10］、蓝莓酒［5］、石榴酒［11］等果酒的挥发性成分研究中广泛应用［12］。

笔者选用明胶、PVP、壳聚糖、酪蛋白、皂土5种常见市售果酒澄清剂，探究不同澄清剂对猕猴桃酒澄清效果及风味物质变化的影响，采用响应面法确定最佳澄清剂的配比，顺次采用HS-SPME-GC-MS对猕猴桃酒中挥发性物质进行定量分析，对比澄清前后挥发性物质差异，进一步解析澄清剂对猕猴桃酒挥发性物质组成影响规律，以期为猕猴桃酒的澄清技术改良与创制提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料：徐香猕猴桃，购于陕西省周至县猕猴桃种植园。

试剂：果胶酶（3万U/mL），河南万邦实业有限公司；果酒酵母，安琪酵母股份有限公司；白砂糖，购于超市；PVP（聚乙烯吡咯烷酮，98%），上海蓝季科技发展有限公司；明胶（食品级），河南博洋生物科技有限公司；壳聚糖（食品级），青岛弘海生物技术有限公司；皂土，天津科密欧有限公司；酪蛋白（食品级，94%），甘肃华羚乳品股份有限公司；正构烷烃（C7～C40，色谱级）、1，2-二氯苯（色谱级），均购于美国Sigma-Aldrich 公司。

1.2 仪器与设备

YP30002电子天平，上海佑科仪器仪表有限公司；752型紫外可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司；800电动离心机，上海梅香仪器有限公司；HH-4A数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；手动SPME进样器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头、7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪，美国Supelco公司；DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent 122-7032），美国安捷伦公司。

1.3 试验方法

1.3.1 猕猴桃酒酿造工艺。

挑选无病虫害、成熟度集中的新鲜猕猴桃，用流水清洗干净后手工剥皮捣碎［13］，准确称取700 g猕猴桃果浆汁置于发酵瓶中，将其放入恒温水浴锅加热至45 ℃后，加入0.35 g果胶酶处理1 h，取出后置于100 ℃灭酶5～6 min，放凉备用。然后称取2 g果酒酵母加入35 g糖水中，在38 ℃条件下活化30 min，冷却至室温后加入猕猴桃果浆汁中，混合均匀，在18～26 ℃下发酵15 d，第3天分离酒脚，主发酵结束进入后发酵，期间倒罐3次，经过滤处理得到猕猴桃酒。

1.3.2 澄清剂单因素试验及响应面优化。

（1）澄清剂的配制。

皂土溶液：称取1.0 g皂土置于烧杯中，加入20 mL热水（ 50 ℃左右）充分浸泡膨胀24 h，使之形成胶体悬浮液，加水定容至100 mL，备用。壳聚糖溶液：称取1.0 g壳聚糖，加入80 mL 2%柠檬酸水溶液，充分溶解后加水定容到100 mL，振荡混匀后备用［14］。酪蛋白溶液：称取1.0 g酪蛋白置于烧杯中，加入少量水使其湿润后，加入4 mL 0.2 mol/L NaOH溶液，摇匀，80 ℃水浴15 min，充分溶解后冷却至室温，加水定容至100 mL，保存于冰箱内［15］。PVP溶液：称取1.0 g PVP，加入少量水使其充分溶解，后加水定容至100 mL。明胶溶液（现用现配）：称取1.0 g明胶置于烧杯中，加入10～15 mL水，用保鲜膜将其封口使其充分膨胀，10 min后再加入15～20 mL水，于55 ℃水浴加热使其充分溶解，待冷却至室温后加水定容至100 mL。

（2）透光率最佳波长的确定。

取猕猴桃酒样上清液置于石英比色皿中，以蒸馏水为空白对照，用紫外可见分光光度计在380～820 nm，每隔20 nm测定澄清酒样透光率，以确定猕猴桃酒澄清度的最佳波长。

（3）不同澄清剂的单因素试验。

将5种澄清剂皂土、壳聚糖、明胶、PVP、酪蛋白均配制为1%的溶液，备用。将300 mL猕猴桃酒样分别置于30个50 mL锥形瓶中，依次添加0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g/L浓度的5种澄清剂，静置5 d后，采用3 000 r/min转速离心处理60 s，取上清液用石英比色皿在最佳波长处测定透光率（%），与未添加澄清剂的原酒样作为对照，比较不同添加量澄清剂对猕猴桃酒的澄清效果［4］，试验均重复3次平行。