陈酿方式对桑葚-葡萄复合原白兰地香气的影响

李敬爱，苗译文，李泽，张颖超

（1. 济南市商务促进中心，山东济南 250021；2. 齐鲁工业大学（山东省科学院），山东济南 250353；3. 山东工匠生物科技有限公司，山东济南 250000；4. 山东省葡萄研究院，山东济南 250100）

白兰地是世界上著名的蒸馏酒之一，与威士忌、朗姆酒、伏特加（俄得克）、金酒和中国白酒并称为世界六大蒸馏酒[1]。白兰地起源于16世纪中叶的法国干邑镇，到18世纪盛行，被誉为葡萄酒的灵魂，大多是以葡萄为原料酿制而成[2]，因此，我们日常所说的白兰地是葡萄白兰地。但从广义上来讲，白兰地指的是以水果为原料，经发酵、蒸馏、陈酿和调配而成的水果蒸馏酒[3]。需要注意的是，在对以除葡萄以外的水果制成的白兰地命名时，需要在前面加上水果名称[4]。

由于我国南北地区气候差异大，为多种水果的生长提供了丰富的气候条件，再加上我国种植业的发展，很多种水果被用来生产白兰地，水果白兰地的品种层出不穷。如近年来国内所报道的苹果白兰地、荔枝白兰地、杏白兰地、山楂白兰地、红枣白兰地等，甚至还有柿子白兰地、白桦树汁白兰地和薏米白兰地等[5-12]，受限于单一水果的风味特征，导致风味较为单调。不同于水果发酵酒，白兰地对于酿造水果具有更高的要求。首先，酿造用水果要具有糖度低、酸度高的特点[13]；其次，白兰地的感官标准要求其需要具备果香、草香及坚果香味，香气通透、浓郁[14]。因此，两种或两种以上水果制成的白兰地慢慢开始兴起，这类白兰地不仅能够最大限度地融合原料水果的特有风味，还会保留水果本身的保健价值。国内对于复合水果白兰地的研究较少，李帅[12]以蓝莓、刺梨、薏米作为原料，对三种原料复合白兰地的生产工艺及产品的微量成分进行探究，并比较了陈酿前后微量成分的变化；刘福振等[15]以蓝莓和葡萄为原料，对原有的白兰地生产工艺进行了单因素试验及正交试验的优化；赵莹[16]以柚子和青梅为发酵原料，对柚子-青梅复合果酒的发酵、蒸馏和陈酿工艺进行了探究优化。

桑葚是荨麻目桑科植物桑树的果穗，又名桑葚子、桑果、桑枣等，大多为红紫色或黑色椭圆型聚花果，少数为乳白色[17]。桑葚极具营养价值及医疗保健价值，除人体日常所需的水分、粗蛋白、灰分等，还含有丰富的糖类、人体必需氨基酸、胡萝卜素、维生素以及钙、磷、锌、铜等矿物质，以及花色苷、白藜芦醇等多种活性成分，是一种重要的药食同源农产品[18]。‘雷司令’是著名的白葡萄品种，具有极其丰富的花香味、水果香味及一种非常特殊的石油风味。试验首次以白桑葚和白葡萄为原料，采用现有的发酵和蒸馏工艺制成复合蒸馏酒，应用不同的工艺进行陈酿，并进行感官评价，为开发复合白兰地产品提供技术支持，将有助于促进水果白兰地产业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料

桑葚-葡萄复合原白兰地（未经陈酿）：以品名为‘白珍珠’的桑葚品种和品名为‘雷司令’的葡萄品种为酿造原料，于2021年8月按1∶1比例混合发酵21 d，经二次蒸馏制备而成，勾调至酒精度为42% Vol，由济南市商务促进中心与山东工匠生物科技有限公司联合研制；不锈钢陈酿罐：由山东工匠生物科技有限公司提供；橡木桶：法国纳达利，中度烘烤，由山东省葡萄研究院提供；成品橡木片：产于中国，200±10 ℃烘烤30 min，由山东工匠生物科技有限公司提供。

1.2 试剂

NaCl：分析纯，购自上海国药集团；3-辛醇试剂，内标试剂，质量浓度为0.818 g·mL-1，购自Sigma公司。

1.3 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪GC-MS-QP-2010 Ultra：日本岛津公司；SPME萃取头（50 μm/30 μm CAR/DVB/PDMS）：美国Agilent公司；DB-Wax（30 m×0.25 mm×0.25 μm）：美国安捷伦科技有限公司；顶空进样瓶：郑州泽铭科技有限公司；恒温加热磁力搅拌器：巩义市科瑞仪器有限公司；夏朗德蒸馏器：山东盛泉泵业有限公司。

1.4 试验方法

1.4.1 原白兰地陈酿处理

试验于2021年10月进行，分为3个处理方式：（1）不锈钢罐陈酿，将桑葚-葡萄原白兰地置于不锈钢陈酿罐；（2）橡木片陈酿，将橡木片按5 g·L-1的添加量加入原白兰地中，之后置于不锈钢罐中陈酿；（3）橡木桶陈酿，将桑葚-葡萄原白兰地置于橡木桶中陈酿。3种方式均在25 ℃恒温室内进行，陈酿时间90 d，容器体积10 L。所有处理重复3次。

1.4.2 感官评价

桑葚-葡萄白兰地的感官评价标准参考GB/T 11856—2008《白兰地》[16,19]，按照外观、香气、口感和风格4个方面进行，详见表1。品评人员5人，由企业、葡萄酒研究院所及高校酿酒或发酵专家组成。

表1 复合水果白兰地感官评分标准Table 1 Sensory scoring standard of compound fruit brandy

1.4.3 顶空固相微萃取技术（HS-SPME）

对原白兰地样品及经陈酿处理过的样品进行预处理：用去离子水将样品稀释至酒精度10±1%（Vol），吸取10 mL酒液加入到20 mL顶空进样瓶中，加入1.5 g NaCl，加入25 μL 3-辛醇内标试剂和磁力搅拌转子后，用硅胶垫帽将萃取瓶密封好后，在50 ℃的恒温加热磁力搅拌器中平衡10 min；平衡后将萃取头插入萃取瓶中，50 ℃下萃取30 min，迅速将萃取头插入气相色谱仪进样口，在250 ℃下热解析5 min[20-22]。

1.4.4 气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）

使用DB-Wax毛细管色谱柱，进样温度为250 ℃，无分流，用99.999%的氦气为载气，流量为1 mL·min-1，柱温为40 ℃，保留5 min，后以5 ℃·min-1升温至140 ℃，再以10 ℃·min-1升温至260 ℃，保持6 min[23]。

离子源为EI，电子能量70 ev，离子源温度230 ℃，四级杆温度为150 ℃，接口温度为260 ℃，质量范围20～400 amu，扫描方式为全扫描。对各个峰值经过质谱计算机数据系统检索后，对比NIST2014谱库，以匹配度≥70%的准确性来确定香气化合物，利用保留时间（RT）来区分香气化合物，利用保留指数（RI）来定性，RI值的计算公式为：

式中：(tR)x为待测组分校正保留时间，(tR)n和(tR)(n+1)分别为碳原子为n和n+1的正构烷烃保留时间。得到RI值后，查阅文献中的香气化合物的RI值一一对应[2,9-12,16]，进一步定性分析。使用3-辛醇内标试剂内标法进行定量分析，香气化合物浓度计算公式[2]为：

式中：C为香气化合物浓度；B为香气化合物峰表面积；C标为内标试剂3-辛醇浓度；A标为内标试剂3-辛醇峰表面积。

2 结果与分析

2.1 原白兰地及陈酿后白兰地香气分析

使用HS-SPME-GC-MS方法对陈酿前的原白兰地和经过不锈钢罐、橡木片和橡木桶陈酿后的白兰地进行香气化合物定性和定量分析，共检测并定量出110种香气化合物，其中醇类17种，酸类5种，醛酮类7种，酯类40种，萜烯类17种，呋喃类4种，芳香族11种，酚类9种，将含量≥0.5 mg·L-1的香气化合物列表分析，见表2。

表2 陈酿前后香气化合物种类及其含量Table 2 Types and contents of aroma compounds before and after aging

与醇类、芳香族、酚类及醛酮类化合物相比，酸类和呋喃类化合物较少。醇类化合物中以2-甲基丙醇、3-甲基丁醇和正己醇的含量较高，且在不同陈酿方式下其含量均明显增长。酸类化合物整体含量较低，但辛酸、癸酸陈酿后含量变化较大。乙醛含量在原白兰地中较高，经过陈酿之后，含量有所降低；2-辛酮在原白兰地中未检出，但在陈酿过后出现。酯类化合物总体含量较高，其中乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯含量最高，且陈酿后的含量远高于陈酿前；庚酸乙酯在原白兰地中含量较高，但在陈酿后含量急剧降低。萜烯类化合物分类中的物质含量普遍较低，但大多数萜烯类化合物在陈酿后含量有所上升；玫瑰醚在原白兰地中未检出，但陈酿后被检测到。呋喃类化合物种类较少，其中糠醛与5-甲基糠醛含量较高，在陈酿过后含量也较原白兰地上升较多。苯甲醛是含量较多的芳香族化合物，陈酿前后含量变化不大；苯甲酸乙酯在不锈钢罐陈酿后含量并未发生明显变化，但在橡木片和橡木桶陈酿后含量升高较多；苯甲醇陈酿后较原白兰地含量降低明显；2-苯乙醇陈酿后含量明显升高。多种酚类化

合物在陈酿后含量上升，其中以橡木片陈酿后含量上升幅度最大，如愈创木酚、4-甲基愈创木酚、苯酚、4-乙烯基愈创木酚。

续表2

如图1所示，醇类也是白兰地含量较高的香气化合物，陈酿后的醇类化合物含量远高于陈酿前的醇类化合物含量，但不同陈酿方法对于醇类化合物含量变化影响较小；对于酸类化合物，使用不锈钢罐陈酿后含量急剧上升，而橡木片和橡木桶陈酿后含量变化较原白兰地变化较小；对于醛酮类化合物来说，总体较少，陈酿前后变化也较小；酯类化合物是白兰地中含量最高的香气化合物，也是最重要的呈香物质。由图1可以看出，陈酿后的酯类化合物含量要明显高于原白兰地，其中以橡木桶陈酿后的含量最高，不锈钢罐陈酿后的含量最低；萜烯类化合物是一类重要的天然香料物质，也是构成白兰地风味的重要香气化合物，原白兰地的萜烯类化合物总含量约为5 mg·L-1，在不锈钢罐陈酿90 d后达到了16 mg·L-1，而使用橡木片和橡木桶陈酿后分别达到了19 mg·L-1和27 mg·L-1；陈酿对于呋喃类化合物的总含量具有极大的提升，但是3种陈酿下的含量变化不大；对于芳香族化合物，原白兰地和不锈钢罐陈酿后的含量变化不大，使用橡木片和橡木桶陈酿后变化较为明显；酚类化合物总体含量较低，但是对白兰地风味贡献较大，其陈酿前含量较低，陈酿后升高以橡木片陈酿较为明显，其次为橡木桶陈酿和不锈钢罐陈酿。

图1 陈酿前后不同香气化合物类别的总含量Figure 1 Total contents of different aroma compounds category before and after aging

2.2 原白兰地及陈酿后白兰地感官分析

依据表1的感官评分标准，品评人员对随机编号的酒样进行了品尝评分，品尝评分结果见表3，对评分去掉最高分和最低分后求平均值可以得出，原白兰地的最后得分最低，橡木桶陈酿得分最高。陈酿前的原白兰地的颜色几近无色，香气较为淡薄，味道辛辣且有杂味，不具有桑葚-葡萄复合白兰地的风格；在经过不锈钢罐陈酿之后，酒液变为浅金黄色，具有较为淡薄的桑葚和葡萄的特有香气，酒体较醇厚，略有苦味和辛辣味，已经初步具备桑葚-葡萄复合白兰地应有的风格；原白兰地经橡木片陈酿后，酒液颜色变为金黄色，澄清透明，香气兼具桑葚和葡萄的风味及烘烤橡木味，酒体醇厚，几乎无辛辣味，具有桑葚-葡萄复合白兰地的应有风格；经过橡木桶陈酿后的复合白兰地颜色呈澄清透亮的金黄色，不仅具有桑葚和葡萄的典型香气，还兼具其他水果的香气及橡木桶所独有的香气，且香气之间协调平衡，酒体醇厚丰满，绵柔细腻，已经具备了桑葚-葡萄复合白兰地的典型风格。结合评分及感官描述来看，未经陈酿的白兰地质量下乘，不适宜饮用，经过不锈钢罐陈酿后整体稍好，添加橡木片后陈酿的白兰地质量较高，而直接用橡木桶陈酿后的白兰地已经具备了优质白兰地的特点。

表3 桑葚-葡萄复合白兰地感官评分表Table 3 Mulberry-grape compound brandy sensory score table

3 讨论与结论

刘晓露[20]提出，白兰地的香气成分因葡萄品种的不同而各有特点；付安珍[24]等人也提出，不同品种的杏对杏白兰地的香气成分有很大影响；毕芸杰[2]提出，白兰地香气物质的种类与含量受到陈酿时间及陈酿方式的影响。本试验首次选用白桑椹与白葡萄两种水果为原料，经发酵、蒸馏初步制成了复合原白兰地，并以其为样品，探究不同陈酿工艺下制备而成的复合白兰地的香气特征。试验得出，桑葚-葡萄复合白兰地香气化合物种类、含量丰富，陈酿前的桑葚-葡萄原白兰地所含香气化合物含量最低，经过陈酿过后，含量得到提升，以不锈钢罐陈酿提升最小，橡木桶陈酿后含量提升最大。

酯类化合物是白兰地酒中最重要的香气物质之一，主要由发酵和陈酿过程中醇与脂肪酸的酯化反应形成，酯类物质具有典型的果香味和花香味，可以提升白兰地的甜味、果味和花香味[25]。乙酸乙酯有似醚气味，清灵、微带果香的酒香，己酸乙酯具有曲香和菠萝香气等令人愉快香气，两种物质在红枣白兰地[26]中的含量要高于本试验4个样品中的含量，为红枣白兰地的主体香气成分；辛酸乙酯和癸酸乙酯是试验中含量最高的两种酯类物质，远高于其在红枣白兰地[26]及柚子-青梅复合果酒[16]中的含量，是桑葚-葡萄复合白兰地的典型香气成分，赋予了白兰地丰富的菠萝、苹果、梨子的果香味及白兰地特有的酒香香气。乙醇是白兰地酒的主要组成物质，通常含量为40%左右[27-28]，除乙醇外，其他的高级醇也是白兰地风味的重要组成，与原白兰地相比，陈酿白兰地的2-甲基丙醇、3-甲基丁醇、正己醇的含量增加，这有助于白兰地酒的风味提升。芳香族化合物也对白兰地的风味贡献较大，2-苯乙醇带有玫瑰香味，是软枣猕猴桃的主要香气成分之一[29]，2-苯乙酸乙酯也具有玫瑰香气，主要来自于橡木[30]，二者通常被称为“烈酒玫瑰”[31]。萜烯类化合物前体的合成大多数以糖苷的形式贮存在桑葚和葡萄原料中，在发酵阶段和陈酿阶段转化为萜烯类化合物，这些物质大多具有令人愉悦的香气。在本试验中，芳樟醇、γ-松油醇、β-大马酮和香叶醇是主要萜烯类物质，赋予复合白兰地以玫瑰、铃兰及紫丁香等花香。酚类化合物大多数是木质素的降解产物，烘烤过的橡木通常会促进这个过程[32]，因此白兰地中酚类物质的产生与橡木陈化有关[33-34]，这些物质在一定程度上可以增加白兰地的烘烤味及橡木桶味，但实际上如果含量过高的话，会散发出不愉快的气味[35-36]。

感官品评表明，陈酿对于桑葚-葡萄复合白兰地质量的提升起到了极大作用，尤其是在添加了橡木片的不锈钢罐中和在橡木桶中的陈酿方式。陈酿后的酒液颜色变为澄清透亮的金黄色，这与多种香气化合物的含量提升有关，还有一大原因是陈酿时橡木中的单宁浸出到白兰地中，发生了氧化反应[37]。在橡木桶中陈酿过后的复合白兰地不仅金黄色更加透亮，酒体也更加醇厚丰满、绵柔细腻，香气丰富而又不失平衡与协调，这是原白兰地及其他两种陈酿工艺所不及之处。

综上所述，由白桑椹与白葡萄两种水果为原料，经发酵、蒸馏制备而成的复合原白兰地具有丰富的香气化合物种类，在不同陈酿方式下香气化合物含量提升明显，以橡木桶陈酿过后的白兰地酒香气化合物种类、含量更为丰富，酒质也更优。试验及结果将有助于促进新型复合水果白兰地的开发，促进橡木桶陈酿方式的推广及应用。