成熟度对和田红鲜食葡萄蒸馏酒挥发性风味化合物及感官品质的影响

《Foods》：Impact of Maturity on Volatile Flavor Compounds and Sensory Quality of Distilled Spirit from Hetianhong Table Grapes

　　

本研究考察了葡萄成熟度对和田红鲜食葡萄蒸馏酒品质的影响，涵盖三个成熟阶段（17、20和24 °Brix）。通过应用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术，共鉴定出72种挥发性 aroma 化合物。随着葡萄从17 °Brix成熟至24 °Brix，挥发性脂肪酸含量增加了8.48倍，酯类浓度同步上升，而萘衍生物、醛/酮类及萜醇类化合物则显著减少。值得注意的是，20 °Brix条件下生产的蒸馏酒表现出最高浓度的杂醇油、最丰富的香气及优异的感官属性。20 °Brix时2-甲基-1-丙醇的浓度是24 °Brix时的15.70倍，而辛酸在20 °Brix时的浓度是17 °Brix时的97.93倍。总体而言，和田红鲜食葡萄非常适合用于蒸馏酒生产，适宜的成熟度可优化最终风味特征。本研究为这些葡萄的高附加值加工提供了科学依据。

**论文解读：葡萄成熟度对和田红鲜食葡萄蒸馏酒挥发性风味化合物及感官品质的影响**

**一、研究背景与问题**

新疆是中国最大的葡萄与葡萄酒产区，和田红葡萄（*Vitis vinifera* L.）是南疆和田地区的优势特色品种，其果实厚实饱满、汁液丰富，含糖量超过22 °Brix，酸度适中，具有良好的鲜食和加工特性。然而，目前和田红葡萄的工业化利用主要集中于制干和传统慕萨莱思（Musalais）发酵饮品，应用范围较为狭窄，其在蒸馏酒生产中的适用性尚未明确。葡萄成熟度是决定葡萄酒和蒸馏酒品质的关键因素，它通过影响果实中糖、酸、氨基酸、酵母可同化氮（YAN）等化学成分，直接调控源于葡萄的挥发性香气物质（如萜烯类、挥发性硫醇和甲氧基吡嗪）及其糖苷结合前体，同时间接影响酵母发酵代谢途径（如Ehrlich途径、Harris途径及酯合成途径），进而决定最终蒸馏酒中杂醇油、酯类、脂肪酸等发酵衍生挥发性化合物的组成与含量。因此，筛选合适的葡萄采摘成熟度对于提升蒸馏酒品质至关重要。本研究旨在评估和田红葡萄用于蒸馏酒生产的可行性，并系统探究不同成熟度对其蒸馏酒挥发性风味化合物及感官品质的影响。

**二、研究设计与技术方法**

研究人员以新疆和田地区于田县种植的和田红葡萄为试材，采用Z形取样法选取生长势一致的约60株葡萄树，分为三组，分别于可溶性固形物含量（SSC）达到17、20和24 °Brix时采收。葡萄经除梗、破碎、压榨获得清汁，添加果胶酶并冷沉降、皂土处理后，接种Zymaflore? CX9酵母于16 °C进行酒精发酵。发酵完成后采用柱式蒸馏器进行蒸馏，去除酒头，收集酒心至酒尾酒精度降至20% ABV。使用Foss WineScan FT120测定理化指标，采用定量描述分析（QDA）进行感官评价。挥发性化合物通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术分析，结合保留指数（RI）和质谱库鉴定，外标法定量，并计算香气活力值（OAV）。数据采用主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）、层次聚类分析（HCA）及方差分析（ANOVA）进行多元统计。

**三、主要研究结果**

**3.1 不同成熟阶段和田红葡萄及其蒸馏酒的理化性质比较**

随着成熟度从17 °Brix增加至24 °Brix，葡萄总糖显著升高，总酸（以硫酸当量计）下降，糖酸比从17.19升至35.28。即使糖浓度达250 g/L时，可滴定酸仍高于7.00 g/L，这有利于维持蒸馏酒的风味平衡并抑制不良微生物。所有蒸馏酒在20 °C时酒精度均≥68%vol，总酸从2.45降至2.13，挥发酸亦下降，420 nm吸光度稳定在0.02–0.04之间，酒体清澈无色，符合优质蒸馏酒的视觉标准。

**3.2 葡萄成熟度对和田红蒸馏酒挥发性化合物谱的影响**

共鉴定出72种挥发性风味物质，包括9种杂醇油、37种酯类、11种萜烯、2种醛、8种萘类、4种挥发性脂肪酸和1种酚类化合物。OPLS-DA模型（R2X=0.916，R2Y=0.998，Q2=0.994）及200次置换检验证实模型有效，37种化合物VIP>1被认定为关键差异标记。随成熟度推进，发酵衍生酯类和挥发性脂肪酸总量显著增加，而葡萄来源的萘类、萜烯及醛/酮类显著降低。

**3.2.1 不同成熟阶段杂醇油化合物**

杂醇油是和田红蒸馏酒中含量最丰富的挥发性化合物。20 °Brix处理组总杂醇油含量约为17和24 °Brix组的1.5倍（p<0.05）。9种杂醇油中3-甲基-1-丁醇浓度最高，其次为2-甲基-1-丙醇、苯乙醇和1-己醇。20 °Brix组2-甲基-1-丙醇浓度为24 °Brix组的15.70倍；苯乙醇在24 °Brix组最高；1-己醇随成熟度增加而显著降低。

**3.2.2 不同成熟阶段酯类化合物**

酯类是含量第二大的挥发性组分。8种乙酸酯中乙酸异戊酯浓度最高，其在24 °Brix组约为17 °Brix组的2倍；乙酸苯乙酯、乙酸异丁酯和十四酸酯在20 °Brix组显著高于其他组；乙酸乙酯随成熟度下降。14种乙酯中癸酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯等为主，其中9-癸烯酸乙酯随成熟度持续显著上升，而多种乙酯呈先降后升趋势。癸酸-3-甲基丁酯和辛酸-3-甲基丁酯等非乙酸/乙酯类也随成熟度显著增加。

**3.2.3 不同成熟阶段挥发性脂肪酸**

挥发性脂肪酸（VFA）总量随成熟度显著增加，24 °Brix组为17 °Brix组的8.48倍。辛酸浓度在20 °Brix组为17 °Brix组的97.93倍，在24 °Brix组为17 °Brix组的115.98倍；癸酸在20和24 °Brix组分别较17 °Brix组高3.63倍和5.33倍。这些中链脂肪酸（MCFA）是酵母脂肪酸合酶（FAS）复合物在发酵胁迫条件下过早释放的中间产物，其积累模式反映了成熟度改变了发酵底物组成进而影响酵母脂肪酸代谢。

**3.2.4 不同成熟阶段萜类化合物**

萜类化合物总量随葡萄成熟显著下降。橙花醇和α-脱氢-β-紫罗兰酮浓度大幅降低；β-大马士酮在20 °Brix组显著高于其他组；芳樟醇呈先降后升趋势。萜类的感官效应不仅取决于绝对浓度，还受基质效应、蒸馏工艺和发酵菌株等因素影响。

**3.2.5 不同成熟阶段萘类化合物及其衍生物**

萘类衍生物总量随成熟度显著下降，其中1,3-二甲基萘浓度最高，其次为2,6-二甲基萘和杜松萘。所有蒸馏酒中均未检出邻苯二甲酸酯类（PEAs）化合物，符合安全要求。

**3.2.6 不同成熟阶段醛类、酮类及其衍生物**

醛酮类总量随成熟度显著下降，主要成分为糠醛和壬醛。糠醛（主要赋予焦糖风味）在17 °Brix组的浓度是24 °Brix组的2.95倍。

**3.3 成熟度对和田红蒸馏酒感官特征的影响**

基于OAV>1的27种香气活性化合物进行PCA分析，模型解释了89.7%的总方差。20 °Brix组与乙酸异戊酯、月桂酸乙酯、3-甲基-1-丁醇和β-大马士酮正相关，赋予清新花果香；17 °Brix组富含芳樟醇和乙酸己酯，呈现清新青草和柑橘特征，但果香和奶油感不足；24 °Brix组富集乙酯类和辛酸，呈现烘烤感及较多杂醇溶剂异味。感官评价结果与化学分析一致：20 °Brix蒸馏酒香气最平衡和谐，花果香突出，奶油和醇厚感协调，干果香融合良好，品质最佳。

**四、讨论与结论**

研究讨论指出，葡萄成熟度通过改变发酵底物中糖、氨基酸、脂质和YAN等组成，间接调控酵母的杂醇油生成（Ehrlich途径）、酯合成（乙酰-CoA与杂醇油缩合）及FAS复合物中链脂肪酸释放，从而塑造蒸馏酒的最终风味。此外，基质效应、蒸馏方式和发酵菌株也会影响萜烯类前体的水解与释放。结论部分总结：和田红鲜食葡萄高酸特性使其非常适合作为蒸馏酒原料；在17–24 °Brix成熟度范围内，20 °Brix采收的葡萄生产的蒸馏酒具有最高杂醇油浓度、最丰富的挥发性香气和最佳感官品质。具体而言，20 °Brix时2-甲基-1-丙醇浓度较24 °Brix高15.70倍，辛酸较17 °Brix高97.93倍，且乙酸苯乙酯、乙酸异丁酯、十四酸酯和β-大马士酮均显著富集。研究为优化鲜食葡萄在蒸馏酒生产中的利用提供了理论依据，并为葡萄蒸馏酒标准化生产和质量控制奠定了科学基础。未来需进一步分析成熟度阶段葡萄汁氮素和脂质底物动态，以阐明成熟度调控发酵衍生挥发性物质形成的机制。该论文发表于《Foods》。