不同蒸餾工藝的桑葚白蘭地原酒品質(zhì)比較分析

田樹林，鄭升海，楊開龍，曲都，杜鴻，徐升東，樊蓉，陳讓芳，韓保林*

（1.四川輕化工大學(xué)生物工程學(xué)院，四川宜賓 644000）（2.四川邛崍金六福崖谷生態(tài)釀酒有限公司，四川成都 611530）（3.四川省閬州圣果酒業(yè)有限公司，四川南充 637000）

桑葚味美多汁，是一種藥食兩用的多肉水果，也是中醫(yī)里常見的保健藥物，富含維生素、游離酸、氨基酸、黃酮類等多種有益物質(zhì)，具有強(qiáng)筋健骨、治療高血壓、防治心血管疾病等眾多功效[1-6]。由于桑葚鮮果的貨架期較短，桑葚常被加工為桑葚汁、桑葚果酒、露酒、白蘭地等多種酒精飲料和果醋、果干等食品，有力提升產(chǎn)品附加值和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)白蘭地是以葡萄為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、陳釀而成的蒸餾酒[7]。近年來，以獼猴桃、蘋果、桑葚、山楂等水果為原料，按照傳統(tǒng)白蘭地的釀造工藝，釀造而成的水果白蘭地產(chǎn)品，逐漸出現(xiàn)在市場并受到消費群眾的廣泛歡迎[8-10]。

蒸餾過程是決定白蘭地品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵階段，適宜的蒸餾工藝可有效降低甲醇、高級醇等物質(zhì)的占比，提升桑葚白蘭地的品質(zhì)[11-15]。陸印等[16]采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對兩次蒸餾得到的藍(lán)莓白蘭地香氣成分進(jìn)行分析，共檢出醇類、酯類、酸類等近70種香氣成分?？等璠17]等發(fā)現(xiàn)在蘋果白蘭地的蒸餾過程中，醇類和酯類隨著蒸餾的進(jìn)行而不斷降低。曹進(jìn)軍[18]、趙志聰[19]等都對白蘭地原酒蒸餾過程的主要香氣進(jìn)行了研究分析，表明按適當(dāng)比例對酒頭、酒尾進(jìn)行蒸餾摘酒有利于提升產(chǎn)品品質(zhì)。

我國蠶桑資源豐富，全國桑樹種植面積達(dá)到千萬畝，每年生產(chǎn)大量的桑葉和桑葚等[20,21]。隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以桑葚為原料釀造的桑葚白蘭地面臨較為廣闊的市場空間，但是目前對桑葚白蘭地蒸餾工藝報道較少。本試驗是以桑葚白蘭地發(fā)酵酒為研究對象，探究蒸餾過程中餾出液及不同摘酒組合的酒精度、甲醇、高級醇的含量以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律，并以這些指標(biāo)和感官品評為標(biāo)準(zhǔn)，確定桑葚白蘭地原酒的最佳蒸餾摘酒工藝，為桑葚白蘭地的蒸餾摘酒工藝提供理論依據(jù)和實驗支撐，有利于釀造高品質(zhì)桑葚白蘭地，助推桑葚白蘭地的工業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)桑葚資源的綜合利用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干桑果：由圣果酒業(yè)有限公司提供。

桑葚白蘭地發(fā)酵酒基本加工方法：

干桑葚→分選清洗→復(fù)水（料水比1:4 mg/L）→調(diào)酸調(diào)糖（酸度pH值3.5、糖度28.7 °Bé）→滅菌→接種（酵母接種量0.2%）→恒溫發(fā)酵15 d（發(fā)酵溫度21.9 ℃）→沉淀過濾→桑葚發(fā)酵酒（酒精度14.56%vol、甲醇112.7 mg/L）

酵母菌（葡萄酒、果酒專用酵母RW型），安琪酵母股份有限公司；焦亞硫酸鉀：煙臺帝伯仕酵母有限公司；無水亞硫酸鈉、對二氨基苯甲醛、鹽酸間苯二胺、氫氧化鈉、濃硫酸、鹽酸，上海阿拉丁生化股份有限公司；甲醇、異戊醇、異丁醇、乙酸正戊酯，上海安普實驗科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

10 L壺氏蒸餾器，煙臺帝伯仕自釀機(jī)有限公司；LC-E032S電陶爐，廣東順德忠臣電器有限公司；OHAUS-ST2100 pH計、CP114電子天平，奧豪斯儀器有限公司；79-2型磁力攪拌器、HWS-28恒溫水浴鍋，上海坤誠科學(xué)儀器有限公司；T6紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；7890A-5975型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.3 研究方法

1.3.1 第一次蒸餾體積的確定

量取4 L桑葚白蘭地發(fā)酵酒，加入到壺式蒸餾器中進(jìn)行蒸餾并收集餾出液，餾出液每200 mL收集一次并測定酒精度，直至餾出液酒精度降到2%vol左右停止蒸餾。第一次蒸餾主要去除桑葚酒中的各種雜質(zhì)與大部分水分。

1.3.2 第二次蒸餾體積的確定

將第一次收集的餾出液混合測定其酒精度，若酒精度數(shù)過高二次蒸餾后就會產(chǎn)生苦味，則需要加入蒸餾水將酒精度降度至26%vol~28%vol以下，再進(jìn)行第二次蒸餾[22]。第二次蒸餾采用文火慢蒸，餾出液每 100 mL收集一次，直至餾出液酒精度為2%vol左右停止蒸餾，并根據(jù)酒精度劃分各段餾分。

1.4 分析方法

1.4.1 理化測定

酒精度采用密度瓶法[23]；高級醇采用[24]對二甲氨基苯甲醛比色法進(jìn)行總量的測定。

甲醇采用氣相色譜法[25]：色譜條件：高純氦氣（載氣），1 mL/min（載氣流量），升溫條件：40 ℃（初始柱溫、保持1 min），升溫至130 ℃（升溫速度4 /min℃ ），再升至230 ℃（升溫速度20 /min℃ ，保持5 min）。

1.4.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定

本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法[26-28]分析揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

色譜條件：DB-WAX毛細(xì)管色譜柱（60.00 m× 0.25 mm，0.25 μm）；高純氦氣（載氣），6 mL/min（吹掃流速），升溫條件：37 ℃（初始柱溫、保持2 min），升溫至190 ℃（升溫速度5 /min℃ 、保持1 min），再升至230 ℃（升溫速度10 /min℃ ，保持10 min）。

質(zhì)譜條件：電子離子源；電子能量：70 eV；采集模式：全掃描，質(zhì)量掃描范圍20~550 u，溶劑延遲 2.5 min；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃，接口溫度：230 ℃。

物質(zhì)鑒定：利用NIST05a.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫（美國Agilent公司提供）進(jìn)行對得到的質(zhì)譜圖比對，選擇匹配度大于或等于80%（最大值為100%）的物質(zhì)進(jìn)行定性分析，結(jié)合保留時間和相關(guān)質(zhì)譜資料等確認(rèn)正確性。以60%乙醇配制濃度為2 mL/100 mL的乙酸正戊酯為標(biāo)準(zhǔn)物，根據(jù)內(nèi)標(biāo)峰面積于檢測物質(zhì)峰面積之比半定量香氣成分。

1.5 感官評定

感官評定參照《GB/T 11856-2008白蘭地》[29]的感官部分制定。由10名專業(yè)的品評員，對桑葚白蘭地原酒的外觀、香氣、口感、典型風(fēng)格進(jìn)行打分，總分為100分。感官評定表如表1所示。

表1 桑葚白蘭地原酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring standard of dried mulberry brandy original wine

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有試驗重復(fù)三次平行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用SPSS軟件進(jìn)行分析和Microsoft Excel進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 桑葚白蘭地發(fā)酵酒第一次蒸餾

2.1.1 餾出液酒精度變化

采用二次蒸餾法對桑葚白蘭地發(fā)酵酒進(jìn)行第一次蒸餾，每200 mL餾出液收集一次。由圖1可知，隨著蒸餾的進(jìn)行，餾出液的酒精度在不斷降低。第1段餾出液的酒精度為64%vol，當(dāng)收集到第8段時餾出液酒精度已降低至2%vol。第一次蒸餾的主要目的是去除桑葚白蘭地發(fā)酵酒中的各種雜質(zhì)與大部分水分，第八段之后的餾出液酒精度太低已沒有收集意義，因此停止第一次蒸餾。第一次蒸餾收集到8段餾出液，總體積為1 600 mL，約為桑葚白蘭地發(fā)酵酒的40%，第一次餾出液混合后的酒精度為35%vol。

圖1 第一次餾出液的酒精度變化Fig.1 The variation in alcoholicstrength of the first distillate

2.1.2 餾出液甲醇和高級醇含量的變化

桑葚白蘭地第一次餾出液甲醇、高級醇質(zhì)量濃度的變化規(guī)律如圖2所示。餾出液甲醇和高級醇的質(zhì)量濃度同樣隨著蒸餾的進(jìn)行都有不斷降低的趨勢。在蒸餾過程中，甲醇比乙醇的沸點低，在高酒精度易于蒸發(fā)，所以集中于前端餾出液；且隨著蒸餾的進(jìn)行酒精度逐漸下降，甲醇分子之間的氫鍵作用力逐漸變強(qiáng)，使甲醇難于蒸發(fā)，所以多集中于后端餾出液。甲醇多集中于前、后段餾出液也符合之前的報道[30]。而高級醇相較于乙醇不易于水分子的氫鍵結(jié)合，因此在蒸餾剛進(jìn)行時，高級醇受到的阻力小，在1、2段快速被蒸出，隨后降速減緩，質(zhì)量濃度由1.05 g/L下降到0.08 g/L。

圖2 第一次餾出液中甲醇和高級醇的質(zhì)量濃度變化Fig.2 The changes in the content of methanol and higher alcohols in the first distillate

2.2 桑葚白蘭地發(fā)酵酒第二次蒸餾

2.2.1 餾出液酒精度變化

將第一次收集的餾出液混合后進(jìn)行第二次蒸餾，每100 mL餾出液收集一次。由圖3可知，餾出液的酒精度同樣隨著蒸餾的進(jìn)行而不斷下降，第1段至第5段餾出液酒精度下降速度較小，從第6段開始餾出液酒精度下降速度較大，當(dāng)收集到第11段餾出液時，酒精度已經(jīng)下降到2%vol，此時停止蒸餾。通過第二次蒸餾，共收集到11段餾出液，根據(jù)白蘭地酒精度的要求將第二次餾出液分為三部分，其中將酒精度大于70%vol的1、2段劃分為頭餾分，酒精度在50%vol~ 70%vol之間的3、4、5、6劃為中餾分，酒精度小于50%vol的7、8、9、10、11段劃為尾餾分。

圖3 第二次餾出液的酒精度的變化Fig.3 The variation in alcoholic strength of the second distillate

2.2.2 餾出液甲醇和高級醇質(zhì)量濃度變化

由圖4可知，隨著餾出液段數(shù)的增加，第二次餾出液甲醇主要集中在酒頭和酒尾中，高級醇的質(zhì)量濃度呈逐漸下降的趨勢。第1段餾出液的甲醇質(zhì)量濃度為 71.16 mg/L，高級醇質(zhì)量濃度為0.95 g/L，當(dāng)收集到第11段餾出液時，甲醇和高級醇的質(zhì)量濃度分別降低至32.64 mg/L和0.06 g/L。第二次蒸餾是桑葚白蘭地甲醇、高級醇質(zhì)量濃度主要控制階段，甲醇質(zhì)量濃度過高會損害人神經(jīng)，高級醇雖具有獨特香味提升酒體協(xié)調(diào)，但質(zhì)量濃度太大也對人體有損害，而經(jīng)過二次蒸餾后，它們的質(zhì)量濃度就會降低，使桑葚白蘭地的酒質(zhì)提升。

圖4 第二次餾出液中甲醇和高級醇的質(zhì)量濃度變化Fig.4 The changes in the content of methanol and higher alcohols in the first distillate

2.3 桑葚白蘭地原酒不同組合的品質(zhì)比較

2.3.1 酒精度和甲醇、高級醇質(zhì)量濃度的比較

對第二次餾出液的頭餾分、中餾分、尾餾分按照不同比例設(shè)置四個組合，其中C1為餾出液的1~8段（25%頭餾分+50%中餾分+25%尾餾分）、C2為餾出液的2~7段（17%頭餾分+64%中餾分+17%尾餾分）、C3為餾出液的3~7段（80%中餾分+20%尾餾分）、C4為餾出液的4~6段（100%中餾分）。如圖5所示，四個組合的酒精度相差不大，都在60%vol左右，但C3舍去了頭餾分和大部分尾餾分，使甲醇、高級醇的質(zhì)量濃度達(dá)到最小，結(jié)果如圖5所示。

圖5 四個摘酒組合的酒精度、甲醇和高級醇質(zhì)量濃度Fig.5 The alcohol, methanol and higher alcohol content of the four pick combinations

2.3.2 感官品評分析

由10名專業(yè)的品評員，對桑葚白蘭地原酒的外觀、香氣、口感、典型風(fēng)格進(jìn)行打分。由表2可知，C3組合的外觀、香氣、口感和典型性均高于其他三個組合，感官品評得分最高為92分，酒質(zhì)澄清透明、口感和諧、風(fēng)格獨特，其后依次是C4組合（84分）、C2組合（80分）、C1組合（72分）。由于C3組合含有的甲醇、高級醇含量最低，受到其帶來的澀味、刺激味的影響最小，因此更受歡迎。而第四組的感官次于第三組，是因為頭、尾餾分的摘取過多，說明頭、尾餾分的摘取需要控制。

表2 四個摘酒組合的感官得分Table 2 The sensory scores for the four wine picking combinations

2.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的比較

通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對四個組別中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測分析，結(jié)果由圖表3可知。發(fā)現(xiàn)各組合都具有多種白蘭地香氣成分如乙酸乙酯、辛酸乙酯、十六酸乙酯、糠醛等。其中異戊醇的含量占比較大，而異戊醇具有可可香味，屬于蒸餾酒中一類具有清淡氣味的化合物[31]。

表3 四個摘酒組合揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及質(zhì)量濃度Table 3 The types and contents of volatile flavor substances in four wine picking combinations

續(xù)表3

另外各組合中的風(fēng)味物質(zhì)也存在差異，其中C1組合含有的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類最多，酸類物質(zhì)和其它類物質(zhì)含量也大于其他組，這是因為第一組含有更高比例的頭、尾餾分，而大多風(fēng)味物質(zhì)易揮發(fā)常集中在頭餾分，而某些酸具有高沸點也只在尾餾分蒸出，但酸類物質(zhì)和其他類物質(zhì)太多會使桑葚白蘭地觀感和滋味不佳，所以可盡量減少頭餾分和尾餾分的摘取。C3組合檢測出21種主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中酯類9種、醇類6種、酸類4種、其他種類2種。酯類物質(zhì)是蒸餾酒主要的風(fēng)味物質(zhì)，具有芳香氣味，讓香氣更加協(xié)調(diào)，而C3組合檢測出的酯類含量最高，也正好對應(yīng)了第三組的感官評分最高的結(jié)果。

3 結(jié)論

對桑葚白蘭地發(fā)酵酒用壺氏蒸餾器進(jìn)行二次蒸餾，第一次蒸餾收集到8段餾出液，總體積1 600 mL；第二次蒸餾收集到11段餾出液，總體積為1 100 mL。在兩次蒸餾中，餾出液的酒精度、甲醇和高級醇質(zhì)量濃度都隨蒸餾段數(shù)的增加而不斷下降。將第二次蒸餾收集到的11段餾出液按照掐頭去尾工藝進(jìn)行分段組合，得到最佳的組合為C3組合的白蘭地原酒，酒精度為59.5%vol，甲醇和高級醇質(zhì)量濃度最低，分別為170.94 mg/L和745.26 mg/L，感官評分達(dá)到92分，酒體澄清透明、香味協(xié)調(diào)、風(fēng)格明顯。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對不同摘酒組別進(jìn)行檢測，檢出了多種白蘭地主要香氣成分，其中C3組合共檢測出21種主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中酯類9種、醇類6種、酸類4種、醛類等其他種類2種。在C3組合中，酯類物質(zhì)的含量在四個組合中最高，其中具有果香的乙酸乙酯、丁二酸二乙酯明顯多于其它組別。醇類物質(zhì)以異丁醇、異戊醇為主，且具有威士忌氣味的正丁醇也多于其它組別；其他類以糠醛和乙醛占主要部分。研究結(jié)果為不同摘酒方式對桑葚白蘭地的品質(zhì)有不同影響，并找出了最佳工藝，也為桑葚白蘭地的蒸餾摘酒提供更全面的理論依據(jù)。