LWT:瓶储对野生蓝莓果酒颜色、化学成分、抗氧化活性和理化参数的影响
发布时间:
2024-12-31
来源:
葡萄研究
瓶储对野生蓝莓果酒颜色、化学成分、抗氧化活性和理化参数的影响
期刊:LWT(6.0)
发表日期:2024年

研究摘要
本研究旨在表征安第斯蓝莓(Vaccinium floribundum Kunth)果酒的理化性质和化学成分,并探究瓶储陈酿对这些特性的影响。结果显示,瓶储24个月期间,果酒颜色从深红变为黄色,pH、可滴定酸度和糖含量下降,总酚含量和花青素先下降后趋于稳定,抗氧化活性(FRAP法测定)随时间增加。LC - MS/MS分析揭示其酚类成分复杂。本研究为安第斯蓝莓果酒瓶储期间的变化提供了新见解,其化学变化与其他蓝莓酒相似,且将稳定性研究延长至24个月,未来研究可探索更长陈酿期和不同酿造技术对其品质的影响。
研究背景
葡萄果酒是全球主要的水果发酵饮品,因其健康益处而备受研究,但生产受限于地中海气候。在葡萄种植困难的热带和高纬度地区,果酒成为替代选择,也用于利用剩余或过熟水果及开发潜在健康价值。蓝莓和黑莓酒因富含花青素,颜色和化学性质接近果酒,其生产受追求果酒替代品、探索新风味和感官特征、研究潜在健康益处等因素驱动。
安第斯蓝莓是南美洲西北部安第斯地区的野生浆果,富含多种植物化学物质,具有潜在健康益处,在当地以多种形式消费。虽有研究探索蓝莓酿酒潜力,但尚无关于安第斯蓝莓果酒化学组成和质量特征及其瓶储期间变化的报道,而该地区用安第斯蓝莓酿酒是一项创新举措,代表了首个基于此水果的果酒产业。因此,本研究旨在评估安第斯蓝莓果酒在瓶储前24个月的理化性质、抗氧化活性及其随时间的变化。
研究内容
1. 果酒样品
瓶储时间:B1-0个月、B2-12个月、B3-16个月、B4-18个月和 B5-24个月
2. 果酒理化表征
3. 高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)有机酸含量分析
4. 高效液相色谱-示差折光检测(HPLC-RI)残糖含量分析
5. 高效液相色谱-二极管阵列检测器-串联质谱(HPLC-DAD-MS/MS)分析酚类成分
6. 果酒样品中总酚、花青素和总抗氧化能力的分光光度分析
7. 统计分析
研究结果
1. Mortiño果酒的物理化学特征
果酒颜色是重要质量属性,与多种化合物有关。Mortiño果酒颜色强度(CI)初始较高,随瓶储先稳定后下降,16个月后趋于稳定,这与花青素单体减少导致共色现象消失有关,与其他蓝莓酒和葡萄果酒相似。色调从初始较低值随瓶储增加,表明果酒老化,与年轻果酒和葡萄果酒颜色演变规律相符。颜色成分中,红色最重要,其次是黄色,蓝色贡献较低,瓶储16个月后红色减少、黄色增加,24个月后黄色成为主色调,这与酚类化合物氧化导致的褐变现象有关。

图1. 24个月瓶储期间Mortiño果酒的颜色强度、黄色、蓝色和红色以及色调的演变
Mortiño果酒pH值在瓶储期间下降,12个月后显著降低,24个月达最低,与蓝莓酒研究结果一致,可能是瓶内建立还原环境,使果酒pH值在初始老化期发生较大变化,且其pH值变化与颜色红色减少无关,因pH值仍在使花青素呈红色的酸性范围内,颜色变化可能与共色反应和多酚氧化有关。
可滴定酸度从初始到24个月瓶储显著降低,低于葡萄果酒,与其他蓝莓酒品种报道值不同,可能因蓝莓中主要有机酸为柠檬酸和苹果酸,且所有有机酸在瓶储期间均显著减少,这与果酒pH值下降有关,可能是为达到平衡和可口果酒的必要变化。
表1. Mortiño参数分析综述

瓶储期间,葡萄糖和果糖含量显著下降,葡萄糖/果糖比维持在葡萄果酒推荐范围内,这与酵母残留发酵及化学反应有关,12 - 24个月总残糖含量在蓝莓酒报道范围内。
2. Mortiño果酒的化学成分
Mortiño果酒TPC在瓶储期间下降,最高值在初始,24个月时降低约1.3倍,与葡萄果酒类似,可能与聚合沉淀、氧化反应、与其他成分相互作用等有关,也与蓝莓酒研究结果相符,表明其在老化过程中酚类物质变化行为与其他果酒相似。
总花青素含量在瓶储期间显著下降,第一年下降明显,16 - 24个月趋于稳定,与其他蓝莓酒和葡萄果酒结果一致,可能是花青素单体转化为更稳定的寡聚或多聚体,虽花青素浓度下降,但果酒红色仍保持,可能归因于复杂机制和稳定色素形成。
3. 抗氧化能力
Mortiño果酒抗氧化活性用FRAP法测定在瓶储12个月后显著增加,24个月达最大值;用DPPH法测定则无显著变化。FRAP法结果表明负责抗氧化活性的酚类化合物发生积极变化,可能是聚合和缩合生成更复杂结构;DPPH法结果表明负责该活性的化合物(如黄酮类)在储存期间自由基阻断活性无显著变化。本研究中DPPH法测定的抗氧化活性值高于其他蓝莓酒,且与其他研究结果对比突出了分析方法对评估抗氧化活性的重要性,以及多种因素对果酒抗氧化活性的影响。
4. Mortiño 果酒的多酚含量
通过HPLC - DAD - MS/MS分析,鉴定出Mortiño果酒中的多种化合物,包括花青素(如矢车菊素戊糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷)、原花青素(B型和A型)、黄酮醇(如槲皮素糖苷、槲皮素、异槲皮苷等)、有机酸(如绿原酸、1 - O - 咖啡酰奎宁酸)等。花青素浓度呈下降趋势,与总花青素含量测定结果一致;单宁和黄酮类化合物浓度在不同储存时间的样品中几乎保持不变。对各峰化合物的鉴定基于质谱、裂解模式和文献数据对比,部分化合物与前人在其他蓝莓酒中的研究结果相符。

图2. 不同瓶储时间的Mortiño果酒的HPLC-DAD色谱图
表2. Mortiño果酒中鉴定的化合物和存在/不存在情况



图3. Mortiño果酒中存在的不同化学基团的浓度变化

图4. 在Mortiño果酒中鉴定出原花青素的HPLC-MS分级分离模式
A)B型原花青素和B)A型原花青素

图5. 在Mortiño果酒中鉴定出B型原花青素的破裂模式
研究意义
安第斯蓝莓可用于酿造具有理想理化特性和稳定性、适合长期储存的红果酒,其瓶储变化与其他蓝莓酒相似,抗氧化活性在瓶储后增强。本研究将分析延长至24个月,更全面理解瓶储对产品质量的长期影响,但获取完整配方受限,未来研究可深入探究其香气特征、感官分析及生产过程细节,以优化生产策略。
本研究为安第斯蓝莓果酒的商业生产提供了理论支持,证实其在品质和稳定性方面的潜力,有助于推动该地区果酒产业发展,为果酒市场提供新选择。对蓝莓酒的长期稳定性研究也为其他果酒研究提供参考,强调了全面评估果酒理化性质、化学成分和抗氧化活性随时间变化的重要性,为优化酿造工艺和提升产品质量提供依据。
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