《Food Bioscience》:Effect of lemon juice enrichment on the volatile and non-volatile composition of NoLo beverages produced from winery by-products
编辑推荐:
•将葡萄酒副产品进行资源化利用,生产新型康普茶类无醇/低醇(NoLo)饮品。•酒庄残留物有助于提高最终饮品中的花青素含量。•添加柠檬汁提升了NoLo饮品的生物活性特征。•添加柠檬改善了饮品的挥发性物质多样性,尤其是萜烯类化合物。•酒泥基饮品的植物化学物特征优于葡萄皮渣基饮品。
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将葡萄酒副产品进行资源化利用,生产新型康普茶类无醇/低醇(NoLo)饮品。
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酒庄残留物有助于提高最终饮品中的花青素含量。
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添加柠檬汁提升了NoLo饮品的生物活性特征。
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添加柠檬改善了饮品的挥发性物质多样性,尤其是萜烯类化合物。
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酒泥基饮品的植物化学物特征优于葡萄皮渣基饮品。
引言
当代以健康和可持续性为核心的社会文化趋势推动了消费者对无醇或低醇(NoLo)饮品的偏好。预计到2026年,该领域市场规模将超过110亿美元,其中欧洲处于市场领先地位(Rezagholizade-Shirvan等人,2026),欧盟对酒精饮品标签的法规阈值为1.2%(v/v)(欧盟第1169/2011号法规;欧盟,2011)。然而,传统的脱醇技术对环境有负面影响(例如,能耗高且可能导致温室气体排放增加),会降解多酚等生物活性化合物,并因挥发性化合物的变化导致风味复杂性丧失,从而降低消费者接受度(An等人,2025;Brugnoli等人,2023;Rezagholizade-Shirvan等人,2026)。发酵作为NoLo饮品生产的一种可持续替代方案已经兴起,因为微生物代谢可产生代谢物,从而增强香气和功能特性(Ignat等人,2020;Sales等人,2023;Yao等人,2023)。在发酵饮品中,康普茶因其独特的细菌和酵母共生培养物(SCOBY)发酵而脱颖而出,其中乙酸菌(AAB)占主导地位(Wang等人,2022)。在发酵过程中,微生物将糖类转化为乙醇和有机酸,产生与有机酸、醇类和酯类相关的特征性清爽、甜味和微酸风味(Yao等人,2023)。康普茶还含有植物来源的多酚和有机酸,其植物化学物和感官特性取决于所用原料(Zou等人,2021)。我们此前已证明,葡萄酒副产品(酒泥和葡萄皮渣)可用于开发3S(安全、有益健康且可持续)发酵饮品,与传统康普茶相比具有更丰富的花青素特征(Cánovas等人,2025)。这一方法符合当前升级再制造食品的趋势,即利用并转化食品工业废料为新增值产品(Aschemann-Witzel等人,2023)。在这方面,酒庄副产品的资源化利用具有双重效益:既减少了其产生和处置过程中的环境影响(尤其是碳足迹),又回收了其丰富的潜在生物活性化合物(Costa-Pérez等人,2023)。
增强这些饮品感官复杂性和功能潜力的一个潜在策略是在二次发酵过程中添加天然成分。已有研究表明,该方法可影响康普茶等发酵饮品的感官和化学特征,具体取决于所用成分和加工条件(Chiarini等人,2026)。在此背景下,柠檬汁是一种颇具前景的成分,因其能提供挥发性化合物(尤其是萜烯类)以及橙皮苷等生物活性化合物(Freitas等人,2025;Salar等人,2020)。然而,在由酒庄副产品衍生的NoLo饮品二次发酵过程中添加柠檬的研究尚未深入探索。因此,本研究探讨了柠檬汁添加、发酵基质和储存时间对葡萄皮渣和酒泥生产的NoLo发酵饮品理化、生物活性和挥发性特征的影响。柠檬汁在二次厌氧发酵期间以0.0%、2.5%和5.0%(v/v)的比例添加,并在21天的冷藏储存期间监测饮品的演变。本研究旨在阐明原料和柠檬添加在发酵和储存过程中如何相互作用以塑造饮品组成,从而开发具有独特挥发性和非挥发性特征的NoLo创新饮品,同时实现酒庄副产品的资源化利用。
章节摘要
化学试剂
Malvidin 3-O-葡萄糖苷盐酸盐购自TransMIT(德国Geiben),7-O-芦丁苷橙皮素购自Merck(德国达姆施塔特)。甲醇、氢氧化钠、无水磷酸二钠和磷酸氢二钠购自Panreac Quimica SA(西班牙巴塞罗那Castellar del Valles)。甲酸、无水乙酸钠和荧光素购自Honeywell Fluka(德国Seelze)。冰醋酸购自Carlo Erba Reactives(意大利米兰)。超纯
发酵和储存期间理化质量参数的演变
通过对pH值、TSS(°Brix)和TA(%乙酸)的变化评估,研究了KWL和KGP饮品在发酵期、柠檬汁添加及随后冷藏储存过程中的理化演变,如图1所示。这些参数被广泛认为是发酵进展和饮品质量的指标,可用于评估柠檬汁添加对两种配方产品的影响。
总体而言,F1阶段的特点是KWL和两种饮品的pH值和TSS均下降。
结论
饮品基质是决定发酵NoLo饮品理化、生物活性和挥发性特征的关键因素,其中酒泥基饮品的花青素含量更高,赋予饮品天然色泽,且发酵相关变化大于葡萄皮渣基饮品。
多种理化和发酵相关参数的最显著变化发生在添加柠檬之前的初始好氧发酵阶段。然而,
CRediT作者贡献声明
Sonia Medina: 写作 – 审阅与编辑、可视化、监督、资源。Jose S Camara: 写作 – 审阅与编辑、监督、概念化。Berta Maria Cánovas: 写作 – 初稿、调查、形式化分析、数据管理。Rosa Perestrelo: 写作 – 审阅与编辑、可视化、方法论、形式化分析。Cristina Garcia-Viguera: 写作 – 审阅与编辑、监督、项目管理、资金获取、概念化
未引用参考文献
国际标准化组织和国际照明委员会,2019;农业与供应部,2019。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
资金来源
本工作由项目23035/GERM/25支持,资金来自FSRM/10.13039/100007801。
B.M.C.由西班牙穆尔西亚地区大学及公共研究机构的F.P.I.支持基金(学术与产业相关领域,22300/FPI/23)以及由国家科学研究委员会(CSIC)资助的流动资助iMOVE25015支持。
本工作还由FCT – 科学与技术基金会通过国家基金作为项目的一部分提供支持。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢Francisco Salar博士和Irene Pérez Novas(植物化学与健康食品实验室(LabFAS))以及Paula Periago(西班牙卡塔赫纳理工大学)提供的技术协助和支持。
Berta María Cánovas|Rosa Perestrelo|José S. Camara|Cristina García-Viguera|Sonia Medina