《Beverages》:Sensory Characterization of Fermented Beverages Produced from White Grape Must Enriched with Crushed Aronia Fruit
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野樱莓(Aronia melanocarpa,黑果腺肋花楸)以多酚类化合物(polyphenolic compounds)含量极高和可发酵糖(fermentable sugars)浓度相对较低为特征,这限制了其直接消费和发酵。然而,野樱莓中高水平原花青素(pr
野樱莓(Aronia melanocarpa,黑果腺肋花楸)以多酚类化合物(polyphenolic compounds)含量极高和可发酵糖(fermentable sugars)浓度相对较低为特征,这限制了其直接消费和发酵。然而,野樱莓中高水平原花青素(proanthocyanidins)和花青素(anthocyanins)使该果实对功能食品(functional foods)开发具有吸引力。一种潜在应用是通过在白葡萄汁中富集压碎野樱莓果实来生产基于葡萄汁的发酵饮料。本研究通过向来自Feteasc? regal?品种的白葡萄汁中添加20%、40%和60%(w/w)压碎野樱莓果实,生产了三种实验性发酵饮料。研究目的是评估这些富集野樱莓的发酵饮料的感官可接受性(sensory acceptability)。感官评价采用由研究人员所在实验室开发的定量剖面法(quantitative profile method),并辅以葡萄酒竞赛中常用的OIV评分表(OIV score sheet)。对感官数据应用方差分析(ANOVA)、主成分分析(PCA)和聚类分析(cluster analysis),并使用雷达图(radar plots)和热图(heatmaps)可视化结果。结果表明,尽管没有样品获得对应于高品质葡萄酒的分数,但含40–60%野樱莓果实的发酵饮料表现出最高的总体可接受性,无论所用酵母菌株如何。然而,为避免完全掩盖葡萄香气,建议使用40%野樱莓果实。这些发现表明,当掺入基于白葡萄汁的发酵饮料时,高比例野樱莓果实可在感官上被接受,支持其进一步开发的潜力。
研究背景方面,野樱莓(Aronia melanocarpa,黑果腺肋花楸)原产北美东部,现主要在波兰等东欧国家以及德国、芬兰、瑞典和挪威商业栽培。该果实富含多酚(polyphenols),相关健康益处已有报道,但高含量原花青素(proanthocyanidins,缩合单宁)和花青素(anthocyanins)也带来明显涩味和苦味,限制其直接消费,这也是“chokeberry”名称的来源。?nebergrová et al.报道了野樱莓果实的基本成分,Manolache et al.鉴定了Feteasc? regal?葡萄酒的关键挥发性化合物。野樱莓可发酵糖(fermentable sugars)含量中等至偏低,适合与葡萄汁混合,且可减少补糖需求;但其有机酸以苹果酸为主,原花青素含量高,可能提高酸度、促进与葡萄蛋白和多糖相互作用并影响浑浊和颜色稳定。白葡萄汁与苹果汁、橙汁等混合的葡萄酒基饮料近年受到关注,但野樱莓在此类配方中的研究不足,因此研究人员开展本研究,以评估野樱莓富集白葡萄汁发酵饮料的感官可接受性。研究采用Feteasc? regal?白葡萄汁添加20%、40%和60%压碎Nero品种野樱莓果实,形成V1–V4四个实验变体;结论认为40–60%野樱莓的总体可接受性最高,无论酵母菌株如何,但为避免完全掩盖葡萄香气,推荐40%添加比例。该研究为难以直接消费的野樱莓提供了增值利用途径,白葡萄汁可增加感官复杂性并提供可发酵糖,所需补糖低于传统野樱莓酒;所建立的多维感官评价框架还可用于其他果酒和新型饮料的筛选与开发。
关键技术方法概括(不超过250字):样本来源为布加勒斯特农业科学与兽医大学种植园的Feteasc? regal?葡萄汁和Nero品种野樱莓果实;感官小组由该校葡萄栽培与葡萄酒技术硕士项目12名志愿者组成。研究人员制备30 L葡萄汁–野樱莓浆混合体系并设三重复,按20%、40%、60%野樱莓浆设置变体,用Lalvin EC1118或Zymaflore XPure酵母接种,糖校正至潜在酒精度约13.5%(v/v),浸渍发酵2天后压榨,总发酵23–27天,经SO
2处理、成熟和装瓶。理化分析采用OIV及罗马尼亚标准方法;感官评价采用实验室定量剖面法和OIV 100分评分表;统计采用ANOVA、PCA、层次聚类分析(HCA)和热图,并借助Origin 2024完成。
研究结果如下。3.1 饮料主要理化分析:通过标准理化分析得出,各变体酒精度约11.8–12.0%(v/v),Zymaflore XPure变体略低于Lalvin EC1118变体;野樱莓比例越高,酒精度趋于降低,残糖和总干浸出物(total dry extract)升高,总酸随野樱莓比例增加而升高,pH和挥发酸(volatile acidity)无显著影响;贮藏六个月后总酸下降约1.0–1.5 g/L。3.2 感官分析:通过定量感官剖面和OIV评分表评价整体感官特征。3.2.1 主要参数感官感知:甜度和酸度感知无显著差异;涩味、苦味、口感(mouthfeel)和色强度随野樱莓比例增加而显著增强,60%变体最高,40%居中,20%最低;香气强度在60%变体中最高,酵母菌株间无显著差异。3.2.2 香气参数感官感知:花香、辛辣、复杂性和植物香无显著差异;果香随野樱莓添加增加,20%最低,40%后趋于平台;OIV总分以20%变体最低(73.7分),40%为79.6分,60%为82.2和83.5分,后三者无显著差异,酵母菌株对总分无显著影响。3.2.3 感官轮廓与多变量数据分析:通过雷达图、PCA、描述词引用频率分析、HCA和热图得出,V1多数感官参数强度最低,V3–V4最高;基于香气类别的PCA中PC1和PC2解释87.72%的总变异,果香为主导,PC1与果香和花香相关且二者呈相反趋势,PC2与植物香和辛辣香相关;基于描述词频率的PCA中PC1和PC2解释69.93%的总变异,V1最简单并以黑苦樱桃和酸樱桃为主,V2最复杂并表现为黑加仑、樱桃及红茶、割草、丁香等,V3和V4以野樱莓主导并掩盖酵母差异;OIV分数显示V2、V3、V4相似且显著高于V1,聚类分析将样品分为V1、V2及V3–V4三组。
讨论与局限性总结:讨论部分指出,野樱莓比例提高会增强涩味、苦味、色强度和香气强度,但60%会掩盖葡萄香气并降低葡萄对芳香复杂性的贡献;40%变体在两类果实之间较平衡,故推荐40%。原文认为酒精度和残糖变化可能与较高多酚对酵母发酵的抑制有关,但本研究未直接评估多酚对酵母发酵性能的影响。局限性包括化学表征仅限基本理化指标,未全面表征酚类组成;未设100%葡萄汁对照,以避免类别、对比、顺序和视觉效应干扰,因此不能直接与常规Feteasc? regal?葡萄酒比较;感官小组仅12名学生,结果具有探索性,外推需谨慎。
研究结论翻译:本研究的首要贡献是开发并应用了一种特定的多维感官评价方法,用于发酵饮料的综合表征、区分和分类。该方法结合定量感官剖面(quantitative sensory profiling)、香气及其他关键感官属性评价、葡萄酒竞赛中常用的OIV评价表(OIV evaluation sheet)评分,以及包括方差分析(ANOVA)、主成分分析(PCA)和聚类分析(cluster analysis)在内的多变量统计技术。这些工具共同提供了综合框架,用于识别实验饮料间的感官差异、将样品与特定感官属性关联,并客观选择最有希望进一步开发的变体。分析清晰区分了实验饮料,并表明含40%和60%野樱莓的变体在受评样品中具有最高总体可接受性,无论所用酵母菌株如何。本研究证明,因高单宁含量而难以直接消费增值的野樱莓果实,在与葡萄汁结合时可有效用于发酵酒精饮料生产。葡萄汁的存在为野樱莓原本简单的感官轮廓增加复杂性,同时提供可发酵糖,有助于生产平衡饮料。尽管仍可能需要额外糖进行调整,但所需量低于传统野樱莓酒。所得饮料在更大程度上保留野樱莓而非葡萄的感官特征,且野樱莓特征随野樱莓果实比例增加而增强。尽管含40%和60%的样品总体评分相似,但考虑其香气轮廓及避免最终产品中某一组分完全主导的需要,中间比例40%更受偏好。尽管具体应用涉及野樱莓富集发酵饮料,该方法框架不限于此产品类别,可适用于其他水果发酵饮料和新型饮料配方的感官评价。当传统单一分数感官评价信息不足时,这种复杂感官评价策略可支持产品选择与开发。野樱莓基饮料作为相关案例研究,展示了该方法的区分和分类潜力。