果汁的浑浊度与发酵方法：意大利雷司令葡萄蒸馏酒香气复杂性的关键影响因素

《Food Chemistry: X》：Juice turbidity and fermentation method: key drivers of aroma complexity in Italian Riesling grape spirit production

　　王慧岩|毕静颖|刘宽同|高天|白文宏|梁彦英|宋宇阳|秦毅
西北农林科技大学葡萄学学院，中国杨凌712100

**摘要**
果汁的浊度和发酵方式是影响葡萄烈酒香气形成的关键因素，但它们之间的联合效应尚未明确。本研究在两种浊度条件下（清澈和浑浊）对意大利雷司令葡萄汁进行了自发发酵或使用商业酵母发酵，共生成了四种处理方案。比较了基础酒和葡萄烈酒的理化性质、挥发性化合物、气味活性值以及感官特征。这两个因素均显著影响了基础酒的成分，这些差异也体现在蒸馏产物中。自发发酵增加了香气的多样性和复杂性，而接种发酵则产生了更加统一的挥发性谱型。清澈的果汁促进了花香和果香的酯类形成，而浑浊的果汁则促进了发酵过程中产生的香气前体物质的形成。蒸馏进一步放大了处理依赖性的挥发性差异，从而形成了不同的香气风格。这些结果表明，果汁的浊度和发酵方式共同塑造了从发酵到蒸馏过程中的香气发展，并为意大利雷司令葡萄烈酒的定向香气调节提供了指导。

**1. 引言**
葡萄烈酒是一种由发酵葡萄汁或葡萄酒蒸馏而成的酒精饮料。其香气质量受到基础酒中挥发性成分的强烈影响，特别是在未经陈酿或轻微陈酿的烈酒中，橡木陈酿对香气改良的贡献较小。因此，在基础酒发酵过程中调控香气形成对于提高葡萄烈酒的感官品质至关重要（Balák等人，2024；Basile等人，2025；Pinu等人，2023）。
发酵方法是决定基础酒香气的主要因素。自发发酵涉及本土微生物，它们的演替和相互作用可以增加香气的复杂性和地域特性，但通常伴随着更大的变异性和较低的预测性（Boban等人，2024；S. Li等人，2025；Mas & Portillo，2022；Tufariello等人，2021；Zhu等人，2023）。相比之下，使用商业酿酒酵母菌株进行接种发酵可以更好地控制发酵过程并通过菌株依赖的代谢途径实现更稳定的香气形成，尽管在某些条件下单一菌株发酵可能会降低香气多样性（L. Wang等人，2024）。
果汁的浊度是另一个重要的发酵前参数。通过改变悬浮固体、葡萄细胞壁碎片（Balák等人，2024）、脂质、酚类化合物和营养物质的水平，澄清过程可以改变发酵的理化和营养环境，从而影响酯类、高级醇、脂肪酸、萜烯和其他挥发性化合物的形成（Z. Liang等人，2021；Z. Zhang等人，2022）。然而，浊度的效应并不统一，可能因葡萄品种、酵母菌株、营养状况和发酵条件的不同而有所差异（Y. Wang等人，2025）。尽管有这些发现，大多数以往的研究都是在葡萄酒体系中分别考察发酵方法和果汁浊度的（X. Zhang, Zhao等人，2025；Santos等人，2023）。它们在葡萄烈酒生产中的交互效应，特别是对基础酒中挥发性化合物的形成以及蒸馏过程中香气化合物的转移、富集或减弱的影响，仍不明确。此外，传统的葡萄烈酒通常由“Ugni Blanc”、“Colombard”、“Folle Blanche”和“Montils”等品种制成（Lon?ari?等人，2022），而在中国宁夏等葡萄酒产区逐渐流行的意大利雷司令品种则很少被用于烈酒生产（Padilla等人，2016；L. Wang等人，2023；Xia等人，2023）。因此，本研究的创新之处在于在一个整合的基础酒-蒸馏产物框架内评估发酵方法和果汁浊度对意大利雷司令葡萄烈酒生产的联合效应。使用商业酵母接种或在清澈/浑浊果汁条件下对宁夏产的意大利雷司令葡萄进行自发发酵，随后进行两次蒸馏。通过HS-SPME-GC–MS、多元统计分析、双向方差分析（two-way ANOVA）和感官评估来分析基础酒和烈酒中的挥发性化合物，并评估其化学和感官差异。本研究旨在确定发酵方法和果汁浊度如何调节基础酒中的挥发性化合物的形成及其向葡萄烈酒的转移，以及果汁浊度在调节酵母相关香气合成中的可能代谢作用。这些发现可能有助于优化香气导向的工艺并促进中国独特地域风格葡萄烈酒的开发。

**2. 材料与方法**
2.1. 原料采集与发酵过程
意大利雷司令葡萄（Vitis vinifera L. cv. Italian Riesling）采自中国宁夏青longxia的Ganchengzi地区（坐标：38°06′25.19″ N, 105°56′11.11″ E）。该地区具有温带大陆性干旱气候，年降水量为173–179毫米，海拔1100–1200米，土壤为灰钙土和浅灰钙土。2022年9月1日，在果实达到技术成熟期时手工采摘葡萄，经过仔细挑选后，在常温下运输至宁夏玉马国际葡萄酒业有限公司进行发酵。葡萄的基本参数如下：可溶性固形物203克/升；pH值3.24；总酸度8.4克/升。
去梗压碎后，未添加二氧化硫（SO?）。葡萄汁在15°C下自然沉淀24小时。沉淀后，上层相对清澈的部分定义为清澈果汁（Q），含有更多悬浮颗粒和葡萄衍生成分的部分定义为浑浊果汁（Z）。在本研究中，清澈果汁和浑浊果汁的定义基于自然沉淀行为，而非预设的浊度阈值。分离后，测量了两种果汁条件下的pH值、总酸度、还原糖、酒精含量和挥发酸度，以表征它们的成分差异。
采用了两因素实验设计，包括两种发酵方式和两种果汁条件：自发发酵（ZR）和使用商业酵母FC9（FC）的接种发酵，果汁条件分别为清澈果汁（Q）和浑浊果汁（Z）。据此建立了四个实验组：ZR-Q、ZR-Z、FC-Q和FC-Z。发酵在20升食品级聚乙烯罐中进行，罐体填充至总量的80%，每个处理重复三次。
对于接种发酵组，添加了Lalvin FC9?活性干酵母（Saccharomyces cerevisiae；CICC 33077，Lallemand），浓度为200毫克/升。接种前，根据酿酒厂惯例用葡萄汁激活酵母，然后将其加入相应的发酵罐中。对于自发发酵，不添加商业酵母，依靠葡萄材料和酿酒环境中自然存在的微生物群进行发酵。酒精发酵在14–21°C下进行，期间不添加SO?。通过测量还原糖来监测发酵进程，当残余糖浓度降至4克/升时认为发酵完成。选择这一残余糖水平作为接近干值的终点，以便表明酒精发酵基本完成，同时减少剩余糖对后续蒸馏和香气分析的潜在影响。
2.2. 蒸馏工艺
接种发酵中使用的商业酵母为Lalvin FC9?（Saccharomyces cerevisiae；CICC 33077，Lallemand），该菌株最初是为制作科涅克和白兰地蒸馏用基础酒而选出的。在本研究中，它作为FC处理中的启动菌株，其效果通过与相应自发发酵处理的对比进行评估。
酒精发酵完成后，使用20升铜制夏朗德蒸馏器对基础酒进行蒸馏。所有处理的蒸馏条件相同。首次蒸馏时，将约11.5%–12.5%（体积百分比）酒精含量的基础酒加入蒸馏器，并通过直接蒸汽加热。蒸馏开始时温度约为65°C，逐步升至85°C并保持至蒸馏结束。
心酒部分的收集严格遵循Gongtang Wang在《Brandy Technology》中描述的程序进行。蒸馏前根据基础酒体积和预设的比例估算各馏分的预期体积。在蒸馏过程中，通过实时监测酒精含量来指导和验证馏分的分离。因此，头馏分、心酒和尾馏分的分离基于预估计的蒸馏体积和蒸馏过程中酒精含量的变化。
首次蒸馏时，蒸馏液分为头馏分、心酒和尾馏分：头馏分富含低沸点化合物，被丢弃；心酒作为目标馏分保留；尾馏分富含高沸点化合物，根据生产工艺重新利用或丢弃。第二次蒸馏时，对约27%（体积百分比）酒精含量的初级蒸馏液进行分馏：头馏分酒精含量约70%–58%（体积百分比），收集时间约30分钟；心酒1酒精含量约58%–20%（体积百分比），收集时间约6小时；心酒2酒精含量约20%–0%（体积百分比），收集时间约4小时；尾馏分为蒸馏器中的剩余液体，被丢弃。
样品按加工阶段进行编码：基础酒样品标记为YJ，初级蒸馏样品标记为YC，二次蒸馏样品标记为EC。这些样品用于后续的理化和挥发性化合物分析。
2.3. 理化分析及非挥发性化合物的HPLC测定
根据常规分析方法测定了葡萄汁、基础酒和蒸馏样品的基本理化参数，包括可溶性固形物、pH值、总酸度、还原糖、酒精含量和挥发酸度，以表征发酵底物和产物。
主要非挥发性化合物通过高效液相色谱（HPLC，使用Shimadzu LC-2050C 3D系统，Shimadzu，日本）进行定量，方法略有修改（Guo等人，2024；Pu等人，2023）。色谱分离使用Aminex HPX-87H柱（300毫米×7.8毫米；Bio-Rad，美国）。检测系统由串联连接的UV检测器和折射率检测器（RID-20A）组成。UV检测器用于有机酸的定量，折射率检测器用于糖和乙醇的定量。流动相为5毫摩尔/升H?SO?水溶液，洗脱流速为0.6毫升/分钟，柱温保持在60°C（Hranilovic等人，2020）。所有样品在分析前均通过0.22微米膜过滤，每个样品重复分析三次。
测量的非挥发性化合物包括葡萄糖、果糖、甘油、乙醇、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、琥珀酸和柠檬酸。化合物的鉴定和定量采用外部标准品进行。
2.4. 挥发性香气化合物的HS-SPME-GC–MS分析
使用Thermo Scientific Trace 1610气相色谱仪和ISQ 7610质谱仪（Thermo Scientific，美国）结合顶空固相微萃取（HS-SPME-GC–MS）技术分析葡萄酒和蒸馏样品中的挥发性香气化合物。
样品制备时，将5毫升样品转入20毫升顶空小瓶中，加入1.2克NaCl和10微升内标溶液（4-甲基-2-戊醇，1.0031克/升），使用DVB/CAR/PDMS纤维（50/30微米）进行提取。样品在40°C下平衡30分钟，然后在500转/分钟的磁力搅拌下提取30分钟。提取后，纤维立即插入GC进样口，在250°C下脱附8分钟。分离在TG-WAXMS毛细管柱（60毫米×0.32毫米×0.25微米）上进行。载气为高纯度氦气（99.999%），流速为1.0毫升/分钟。升温程序为：50°C持续1分钟，然后以3摄氏度/分钟的速度升至220°C，并在220°C下保持5分钟（Chen等人，2025）。
质谱检测采用电子电离模式。离子源温度为230°C，传输线温度为250°C，扫描范围为m/z 35–550。化合物通过与NIST质量谱库比对、保留指数匹配以及存在真实标准品进行鉴定。定量基于在含8%乙醇、3.25克/升酒石酸和1.5克/升柠檬酸的合成葡萄酒基质中制备的校准曲线。气味活性值（OAVs）计算为化合物浓度与相应气味阈值的比值。
2.5. 感官香气评估
酒精发酵完成并初步澄清葡萄酒样品后进行感官香气评估。评估小组由12名经过培训的评估员组成，包括6名女性和6名男性。正式评估前，所有评估员接受了为期3个月的Le Nez du Vin 54种香气标准品的密集香气识别培训，他们对特征香气的识别准确率保持在95%以上。
感官评估在23°C的标准化品评室中进行。将大约30毫升的每种样本倒入一个黑色的专业品鉴杯中，并以完全随机盲法的方式进行展示。仅进行了正鼻嗅觉评估，没有进行品尝。评估程序包括静态嗅闻5-8秒，然后在香气释放后再次旋转杯子并嗅闻5-10秒。根据预先定义的香气描述词列表，每位评估者选择了4-6个最能匹配样本香气特征的术语，并使用5点量表对每个香气属性的强度进行评分，例如果味、花香、发酵味和成熟味，其中1表示非常弱，3表示中等，5表示极其强烈。

根据适用于此类研究的机构和国家规定，这项感官评估不需要伦理批准。所有程序都按照适当的协议进行，以保护参与者的权利、隐私和福利。所有参与者都被告知研究内容，并在参与前提供了自愿的知情同意。

2.6 统计分析
所有实验都进行了三次重复，结果表示为平均值±标准差。基本统计分析使用Microsoft Excel 2021进行。通过单因素方差分析（ANOVA）和Tukey的诚实显著差异检验（p<0.05）使用SPSS版本27.0（IBM Corp., Armonk, NY, USA）来评估处理组之间的显著差异。使用双因素ANOVA来评估发酵模式和果汁条件的主要效应以及它们的交互效应。
使用OriginPro 2024b（OriginLab Corporation, Northampton, MA, USA）进行了主成分分析（PCA）。使用SIMCA版本14.1进行了正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）。通过200次排列测试来评估模型的有效性。在投影中的变量重要性（VIP）值大于1的变量被视为对样本区分有重要贡献的变量。使用VIP>1的标准是因为它表明相应变量对分类模型的贡献超过了平均水平（Ge等人，2026；Han等人，2026；Milheiro等人，2026；X. Zhang等人，2025）。

3. 结果与讨论
3.1 葡萄基酒的物理化学性质
不同发酵模式和果汁浊度条件下生产的葡萄基酒的物理化学性质如表1所示。在残糖、乙醇、甘油和有机酸组成方面观察到处理组之间的显著差异。
表1. 葡萄基酒的基本物理化学指标。
化合物 FC-Z FC-Q ZR-Z ZR-Q
葡萄糖 0.25a 0.27a 0.44b 0.56b
果糖 0.14b 0.02a 0.05a
乙醇 12.23a 12.31b 12.35a 11.96a
甘油 6.29b 4.34a 7.15b 7.80c
乙酸 0.12a 0.21a 0.04a 0.62b
乳酸 1.78a 1.26b 1.72a 1.22b
酒石酸 0.05b 0.04a 0.05c 0.04b
琥珀酸 0.06b 0.03a 0.06b 0.06b
柠檬酸 4.64a 4.45a 4.64a 5.92b
苹果酸 0.09b 0.15c 0.04a 0.04b
注：酒精含量为体积百分比（% v/v），其余物质为g/L。数据是四组平行样本的平均值；行中不同的字母表示不同工艺处理下原始葡萄酒之间的显著差异（p<0.05），这些差异通过ANOVA进行分析。
葡萄糖浓度范围为0.25至0.56 g/L。接种发酵处理的葡萄糖含量较低，FC-Z为0.25 g/L，FC-Q为0.27 g/L，而自发发酵处理的葡萄糖含量相对较高，ZR-Z为0.44 g/L，ZR-Q为0.56 g/L。果糖含量普遍较低，FC-Z为0.14 g/L，FC-Q为0.02 g/L，ZR-Z为0.05 g/L，而ZR-Q未检测到果糖。
乙醇含量范围为11.96%至12.35%（v/v）。ZR-Z的乙醇含量最高（12.35% v/v），其次是FC-Q（12.31% v/v）和FC-Z（12.23% v/v），而ZR-Q的乙醇含量最低（11.96% v/v）。甘油浓度在处理组之间有显著差异，ZR-Q的甘油含量最高（7.80 g/L），其次是ZR-Z（7.15 g/L）和FC-Z（6.29 g/L），FC-Q的甘油含量最低（4.34 g/L）。
在有机酸中，ZR-Q的乙酸含量最高（0.62 g/L），超过了FC-Z（0.12 g/L）、FC-Q（0.21 g/L）和ZR-Z（0.04 g/L）。乳酸在FC-Z（1.78 g/L）和ZR-Z（1.72 g/L）中的含量高于FC-Q（1.26 g/L）和ZR-Q（1.22 g/L）。柠檬酸在ZR-Q中的含量最高（5.92 g/L），而其他三种处理的柠檬酸含量在4.45至4.64 g/L之间。FC-Q未检测到苹果酸，但在FC-Z中含量为0.09 g/L，在ZR-Z中含量为0.15 g/L，在ZR-Q中含量为0.04 g/L。
总体而言，发酵模式和果汁浊度都与蒸馏前基酒的基本组成有关。

3.2 葡萄基酒和蒸馏液的挥发性成分
葡萄基酒和蒸馏液中鉴定出的挥发性化合物总结在表S1中。这些化合物被分类为醋酸盐、乙酯、其他酯类、酚类、醛类和酮类、脂肪酸、高级醇类、C6醇类和萜类。它们的浓度在不同处理组和三个加工阶段之间有显著差异。
在醋酸盐中，乙酸酯是整个过程中最丰富的化合物之一。在基酒阶段，其浓度从FC-Q的38,701.42 μg/L到ZR-Q的125,226.40 μg/L不等。初次蒸馏后，其浓度仍然相对较高，特别是在ZR-Q（111,046.10 μg/L）和ZR-Z（87,930.62 μg/L）。在二次蒸馏液中，FC-Q的浓度最高（593,791.75 μg/L），而FC-Z的浓度较低（6732.48 μg/L）。
几种乙酯，包括乙基丁酸酯、乙基己酸酯和乙基辛酸酯，在蒸馏样品中的含量显著增加。例如，乙基己酸酯在基酒中的浓度从230.85 μg/L增加到二次蒸馏液中的5860.04 μg/L，乙基辛酸酯在FC-Q的二次蒸馏液中达到10,572.28 μg/L，乙基丁酸酯在同一样品中达到21,273.16 μg/L。
其他化学组也观察到了与阶段相关的差异。某些萜类化合物，如香叶醇，在某些基酒和初馏液中保持相对较高的水平，特别是在ZR-Z和ZR-Q中。2,4-二 tert-丁基酚在几个样品中的含量相对较高，并在一些蒸馏馏分中显示出较高的浓度。此外，乙醛在FC-Q中的含量显著较高，尤其是在二次蒸馏后。
总体而言，挥发性成分在加工过程中的变化幅度和方向取决于处理方式。

3.3 挥发性化合物的香气活性值
为了评估个别挥发性化合物的潜在香气贡献，计算了具有可用香气阈值的化合物的香气活性值（OAVs），结果显示在表S2–S4中。OAV>1的化合物被认为是具有香气的（W. Gao等人，2014；Huang等人，2023；L. Liang等人，2023；X. Wang等人，2024；Willner等人，2013；Xiang等人，2020；B. Zhang等人，2022）。
在基酒样品中（表S2），香叶醇在所有处理组中的OAVs始终较高，范围从11.60到18.38，表明在这一阶段具有重要的花香贡献。乙基辛酸酯和乙基癸酸酯在几个处理组中的OAVs也高于1。相比之下，芳樟醇、α-萜品醇和香叶醇在大多数基酒样品中的OAVs通常低于香气阈值。
在初馏液中（表S3），具有香气的化合物数量增加。乙基醋酸酯在ZR-Q中的OAVs为14.81，在ZR-Z中为11.72，在FC-Q中为9.06，但在FC-Z中仅为0.68。己基醋酸酯在ZR-Z和FC-Q中变得具有香气活性，而丙酸在ZR-Q、ZR-Z和FC-Q中的OAVs也高于1。苯甲酸在所有处理组中的OAVs保持相对较高，香叶醇在ZR-Q和ZR-Z中仍然是重要的香气活性化合物。
在二次蒸馏液中（表S4），处理组之间的差异更加明显。FC-Q中几种酯类的OAVs特别高，包括乙基醋酸酯（79.17）、乙基丁酸酯（607.80）、乙基己酸酯（418.57）和己基醋酸酯（33.84）。相比之下，FC-Z中苯乙酸酯的OAV相对较高（27.45），表明具有不同的香气活性特征。ZR-Q和ZR-Z也保留了几种具有香气活性的酯类，但它们的整体酯类相关OAV水平低于FC-Q。
总的来说，OAV结果表明，挥发性化合物的感官相关性不仅在不同处理组之间存在差异，而且在不同的加工阶段也存在差异，其中二次蒸馏液的差异最为明显。

3.4 三个加工阶段中主要挥发性类别的变化
图1展示了葡萄基酒、初馏液和二次蒸馏液中主要挥发性类别的浓度，包括乙酯（A）、醋酸盐（B）、其他酯类（C）、C6醇类（D）、醛类和酮类（E）、脂肪酸（F）、高级醇类（G）、酚类（H）和萜类（I）。根据Tukey的检验（p<0.05），用不同字母标记的值具有显著差异。
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图1. 三个加工阶段中葡萄蒸馏液中挥发性化合物的浓度，包括乙酯（A）、醋酸盐（B）、其他酯类（C）、C6醇类（D）、醛类和酮类（E）、脂肪酸（F）、高级醇类（G）、酚类（H）和萜类（I），根据Tukey的检验（p<0.05），图表中用不同字母标记的值具有统计显著性。
在两种处理方法和加工阶段之间观察到明显差异。一般来说，几个类别，尤其是酯类、醛类和酮类、酚类、脂肪酸和高级醇类，在蒸馏样品中的整体水平高于基酒。然而，变化的程度在不同处理组之间有所不同。
最显著的处理组差异出现在二次蒸馏液中。FC-Q中几种挥发性类别的水平明显较高，特别是醋酸盐酯类、乙酯、醛类和酮类、脂肪酸和高级醇类、酚类。相比之下，一些自然发酵处理在早期阶段显示出更强的萜类代表性。C6醇类的变化不如其他几个类别那么显著，而萜类在三个阶段中的变化模式更依赖于处理方式。
总体而言，图1表明，加工阶段和处理方式都影响了挥发性类别的分布，二次蒸馏阶段对最终蒸馏液特性的区分有很强的贡献。

3.5 具有香气活性的化合物的主成分分析
使用25种具有香气活性的化合物（OAV>1）进行了主成分分析（PCA），结果显示在图2中。图2A–C分别展示了葡萄基酒、初馏液和二次蒸馏液的得分图，而图2D–F展示了相应的载荷图。
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图2. 25种具有香气活性的挥发性化合物（OAV>1）在葡萄基酒和葡萄蒸馏液样品中的主成分分析（PCA）图。图A、B和C分别对应于不同阶段的样品，用不同的颜色标记。图D、E和F分别展示了25种香气化合物（主成分载荷）在各自阶段内的分布。
对于葡萄基酒（图2A），PC1和PC2分别解释了40.0%和24.2%的总方差。四种处理方式在得分图中被区分开来，表明蒸馏前香气活性成分存在差异。
对于初馏液（图2B），PC1和PC2分别解释了43.4%和22.3%的总方差。与基酒阶段相比，处理方式的相对位置发生了变化，表明第一次蒸馏步骤改变了香气活性化合物的整体分布。
对于二次蒸馏液（图2C），PC1解释了52.3%的总方差，PC2解释了15.9%的总方差。处理组之间的分离仍然明显，FC-Q与其他处理方式有明显的区别。根据载荷图（图2D–F），包括酯类、酸类、萜类醇类和酚类化合物在内的多个化合物组共同促进了样品的分离。
这些PCA结果表明，香气活性成分在不同处理组之间以及在不同加工阶段之间存在差异，其中二次蒸馏阶段的差异最为明显。

3.6 OPLS-DA判别和模型验证
为了进一步基于香气活性化合物检查处理组之间的差异，进行了正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），结果显示在图3中。图3A–C展示了三个加工阶段的得分图，图3D–F展示了相应的200次排列测试结果。
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图3. 具有香气活性的25种挥发性化合物（OAV>1）在葡萄基酒和葡萄蒸馏液样品中的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）。图A、B和C分别对应于不同阶段的样品，样品用不同的颜色标记。图D、E和F展示了相应阶段的200次排列测试结果。
在葡萄基酒、初馏液和二次蒸馏阶段，得分图显示了与处理组相对应的聚类模式，表明选定的具有香气活性的化合物能够区分不同处理的样品。这一趋势与PCA结果一致。
排列测试用于评估模型的有效性。对于葡萄基酒，模型的R2=0.499和Q2=-0.139；对于初馏液，R2=0.261和Q2=-0.777；对于二次蒸馏液，R2=0.334和Q2=-0.57。负的Q2截距表明模型没有明显过拟合。然而，由于Q2值相对较低，模型的预测性能受到限制。因此，OPLS-DA的结果仅被用作辅助可视化工具，对差异化合物的筛选应谨慎解读。总体而言，OPLS-DA结果支持处理相关的气味活性成分存在差异，特别是在蒸馏后，但对其解释仍需谨慎。3.7. 基于VIP的二次蒸馏产物中差异性气味活性化合物的筛选在二次蒸馏样品中VIP值最高的15种气味活性化合物显示在图4中。所有选定的化合物的VIP值均大于1，表明它们在二次蒸馏阶段对处理间的区分有显著贡献。下载：下载高分辨率图像（257KB）下载：下载全尺寸图像图4. 二次蒸馏葡萄酒样品中VIP值最高的15种气味活性化合物的选择，红色方块表示浓度较高，蓝色方块表示浓度较低。（关于此图例中颜色的解释，请参考文章的网络版本。）选定的化合物包括香叶醇、丁二酸二乙酯、反式β-内酯、1-丙醇、乙酸、苯乙醇、苯乙基乙酸酯、丁酸乙酯、丙酸、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、1-辛烯-3-醇、2,4-二叔丁基酚和氨基甲酸乙酯。这些化合物属于不同的化学类别，表明最终蒸馏产物之间的差异与单一香气组无关。基于热图模式，FC-Q显示出几种酯类化合物的相对较高水平，包括丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和己酸乙酯。相比之下，FC-Z显示出丁二酸二乙酯、反式β-内酯、苯乙醇和苯乙基乙酸酯的相对较高水平。ZR-Q的特点是香叶醇、1-丙醇和乙酸的相对较高水平，而ZR-Z通常显示出一些选定VIP化合物的较低相对丰度。因此，VIP分析突出了一组与二次蒸馏产物处理分离相关的差异性气味活性化合物。3.8. 发酵模式、果汁浊度及其相互作用对气味活性化合物的影响发酵模式、果汁浊度及其相互作用对气味活性化合物的影响总结在图5中。左侧面板展示了OAV值大于1的化合物在样本组中的标准化Z分数分布，而右侧面板显示了由发酵模式、果汁浊度及其相互作用和残差（RS）基于双因素方差分析（ANOVA）解释的方差比例。下载：下载高分辨率图像（312KB）下载：下载全尺寸图像图5. 葡萄基酒和葡萄蒸馏液中的挥发性成分分析。从挥发性化合物中选择了OAV值大于1的化合物，并确定了它们在葡萄基酒和葡萄蒸馏液中的浓度（左图）。使用双因素方差分析来确定由酵母菌株、工艺选择、它们之间的相互作用和残差（RS）解释的方差百分比（右图）。Z分数分布表明，不同处理和加工阶段的气味活性化合物的相对丰度模式存在差异。二次蒸馏样品中某些化合物的分歧比早期阶段更为明显，尤其是酯类相关变量。方差划分进一步显示，不同化合物受测试因素的影响程度不同。对于几种酯类，包括乙酸乙酯、己酸乙酯、苯乙基乙酸酯、丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯，相当部分的方差与工艺选择和交互作用项相关。相比之下，1-丙醇和苯乙醇等化合物似乎与酵母菌株因素有更强的关联。一些化合物，包括癸酸和苯甲酸，显示出相对较高的残差贡献，表明可能有其他未测量的因素也影响了它们的变化。总体而言，图5表明气味活性化合物的变化与发酵模式、果汁浊度及其相互作用有关，尽管这些因素的相对重要性因化合物而异。3.9. 蒸馏酒样品的感官特征图6展示了四种蒸馏酒样品的感官特征，包括果香、花香、木质香、坚果香、香料香、复杂度和愉悦感等属性。雷达图显示了四种处理之间的可感知差异。下载：下载高分辨率图像（105KB）下载：下载全尺寸图像图6. 四种蒸馏酒样品的感官分析雷达图。在样品中，FC-Q在果香、复杂度和愉悦感方面得分相对较高，并且也表现出相对强的木质香特征。ZR-Q在果香、花香、坚果香和愉悦感方面也显示出相对较高的强度。ZR-Z在大多数属性上表现出中等强度。相比之下，FC-Z在果香、香料香和复杂度等几个属性上的得分通常较低。总体而言，感官结果表明四种蒸馏酒在香气感知上存在差异，FC-Q和ZR-Q的整体感官表达比其他两种处理更强。4. 讨论4.1. 发酵模式对香气成分的影响发酵模式影响了基础酒和蒸馏酒的基本理化成分和挥发性特征。在本研究中，自然发酵通常保留了比接种发酵更高的葡萄糖和甘油浓度，同时观察到乙酸、乳酸和柠檬酸的处理依赖性差异。这些结果表明，不同的发酵模式与不同的底物利用模式和发酵结果相关，这与先前的报告一致，即自然发酵和接种发酵在糖消耗行为和副产物形成方面常常存在差异，这是由于微生物演替和发酵动力学的不同（Y. Gao等人，2026；L. Li等人，2025；Luo等人，2024）。发酵模式的相关差异也反映在挥发性成分中。特别是，OAV和多变量分析显示，自然发酵和接种发酵在所有三个处理阶段的气味活性成分存在差异。在二次蒸馏产物中，某些化合物如苯乙醇和1-丙醇似乎与发酵模式因素更密切相关，而几种酯类则更受工艺相关因素和交互作用的影响。这些发现表明，发酵模式有助于香气表达的区分，但其影响依赖于化合物而非所有挥发性类别（Foss等人，2023）。然而，应注意的是，当前研究没有分析自然发酵处理中的微生物群落结构，也没有测量与酯类形成或萜烯释放相关的酶活性。因此，尽管观察到的差异与微生物组成和发酵行为可以影响香气发展的观点一致，但目前的数据不允许将特定的挥发性变化直接归因于特定的微生物或代谢途径（?elebi Uzku?等人，2020；Sugihara & Kamada，2024）。4.2. 果汁浊度及其对挥发性表达的影响果汁浊度在塑造最终产品的香气特征中也起到了重要作用（Y. Gao等人，2026；L. Li等人，2025；Ryona等人，2012）。清澈和浑浊果汁处理之间的差异在基础酒成分中就已经明显，并在蒸馏后变得更加显著。特别是，用清澈果汁进行接种发酵得到的二次蒸馏产物（FC-Q）显示出几种酯类的OAV值显著升高，包括乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和己酸乙酯，而其他处理则显示出独特的气味活性特征（Stanzer等人，2023）。这些结果表明，澄清程度影响了与香气质量相关的挥发性化合物的形成或保留。先前的研究表明，果汁中的固体可以通过改变营养物质的可用性、脂质组成、悬浮颗粒和氧气传递来改变发酵微环境，从而影响酵母的表现和代谢产物的产生。目前的结果总体上与此观点一致。然而，本研究中没有量化溶解氧、可同化氮、脂质分数及相关理化参数。因此，当前工作可以证明果汁浊度与挥发性成分之间的关联，但无法确定这些差异的具体理化驱动因素（Foss等人，2023；F. Wang等人，2024）。另一个值得注意的结果是，果汁浊度的影响在所有处理中的表现并不相同。例如，接种发酵下的清澈果汁促进了最终蒸馏产物中几种气味活性酯类的积累，而自然发酵下的清澈果汁则更与香叶醇、乙酸和丙酸等化合物密切相关。这表明果汁浊度不应被解释为一个孤立的因素；相反，其香气相关效应取决于其发生的发酵背景（Balák等人，2024；Sugihara & Kamada，2024）。4.3. 蒸馏过程中气味活性化合物的变化在基础酒、一次蒸馏产物和二次蒸馏产物中观察到挥发性成分的明显差异，表明蒸馏显著改变了香气化合物的分布。几种挥发性类别，特别是醋酸酯、乙酸酯、醛类和酮类、酚类、脂肪酸和高级醇类，在PCA和OPLS-DA中显示出明显的阶段相关变化。OAV结果进一步表明，蒸馏不仅改变了化合物的浓度，还改变了它们的潜在感官相关性。一些在基础酒阶段贡献较小的化合物在蒸馏部分变得更加具有香气活性，而其他化合物的相对贡献则下降。特别是，FC-Q的最终蒸馏产物显示出几种果香酯类的非常高的OAV值，表明其香气特征比其他处理更强。这一观察结果也与感官数据一致，FC-Q在果香特征、复杂度和整体愉悦感方面获得了相对较高的评分（Z. Liang等人，2021）。尽管如此，这些结果不应被解释为蒸馏过程中实时或机制性解析的香气转变的证据。当前研究比较了离散的处理阶段，而不是连续监测蒸馏部分。因此，数据支持蒸馏改变了挥发性化合物的组成和感官相关性的结论，但它们并没有直接描述整个蒸馏过程中的香气迁移动力学。4.4. 发酵模式和果汁浊度的交互作用效果本研究的主要目的之一是评估发酵模式和果汁浊度是独立还是交互作用地调节葡萄蒸馏酒的香气特征。双因素方差分析结果表明，交互作用显著促进了几种气味活性化合物的变化，特别是乙酸乙酯、丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和苯乙基乙酸酯。这意味着至少对于某些化合物而言，一个因素的效果取决于另一个因素的水平。这些交互作用的重要性也体现在样本特定的香气特征中。FC-Q以多种酯类相关化合物的相对较高水平为特征，FC-Z显示出苯乙醇和苯乙基乙酸酯等化合物的较高相对丰度，而ZR-Q与香叶醇和挥发性酸类更密切相关。这些模式表明，单独的发酵模式或浊度都不能完全解释最终蒸馏酒中观察到的香气差异。与之前仅关注单一预处理因素或仅关注发酵酒而不是蒸馏产品的研究相比，当前的工作提供了证据，表明葡萄蒸馏酒的香气差异源自上游处理因素和后续蒸馏的联合作用。从这一意义上说，本研究的新颖之处不在于证明单一主导因素，而在于显示处理交互作用可以在最终蒸馏产物中得到保留和进一步表达。4.5. 感官相关性、实际意义和研究限制感官分析为成分结果提供了实际支持。在四种处理中，FC-Q和ZR-Q显示出相对较强的整体感官表达，而FC-Z在几种香气相关属性上的得分通常较低。特别是，FC-Q的强果香和复杂特征与其在最终蒸馏产物中几种酯类的较高OAV值一致。化学数据和感官数据之间的这种一致性表明，处理选择不仅可以影响分析香气成分，还可以影响葡萄蒸馏酒的感知质量（Garbay等人，2026；R. Li等人，2026；Nicolli等人，2018；Zhu等人，2026）。从实际角度来看，结果表明，发酵模式和果汁澄清策略的结合可以用作调节意大利雷司令葡萄蒸馏酒香气风格的工艺级工具。例如，在当前实验条件下，用清澈果汁进行接种发酵产生了更具酯类驱动性和感官表达力的最终蒸馏产物。然而，这不应在没有进一步验证的情况下推广到其他材料和工艺系统，因为品种、年份、微生物背景和蒸馏制度都可能影响最终结果。还应承认几个限制。首先，自然发酵处理没有微生物群落数据，限制了对微生物贡献的解释。其次，没有进行酶活性的测量，这限制了对香气形成途径的机制性讨论。第三，与果汁浊度相关的物理化学变量（如溶解氧、氮的可用性和脂质组成）没有进行量化。最后，蒸馏过程是通过分段取样而不是连续分馏监测来评估的。未来结合微生物谱型分析、酶活性测定、目标营养分析以及精细的蒸馏分段追踪的研究将有助于阐明此处观察到的组成模式的机制。

5. 结论

本研究表明，发酵方式和果汁浊度及其相互作用与意大利雷司令葡萄 spirit 的物理化学组成、挥发性成分、香气活性化合物及感官特性存在显著差异。基础酒、一次蒸馏产物和二次蒸馏产物之间存在明显差异，说明蒸馏过程显著影响了香气活性化合物的表达，并放大了最终产品中的处理依赖性差异。

在各种处理方式中，使用清澈果汁进行的接种发酵（FC-Q）产生的最终蒸馏产物具有相对较高的酯类 OAV（香气值），并且具有更强烈的果香、复杂且令人愉悦的感官特性。相比之下，其他处理方式显示出不同的香气特征，表明发酵方式和澄清策略可以以不同的方式调节香气风格。

重要的是，发酵方式和果汁浊度的影响并非完全独立。它们的相互作用显著影响了多种关键香气活性化合物（尤其是酯类）的变化，这突显了在设计葡萄 spirit 的加工策略时需要综合考虑这些因素，而不仅仅是单独考虑。

然而，当前的研究仅基于组成学、多元统计和感官证据。由于没有测量微生物群落结构、酶活性以及与浊度相关的物理化学变量，观察到的差异的机制基础仍有待进一步阐明。未来整合微生物生态学、生化测量和精细蒸馏监测的研究将有助于更全面地理解葡萄 spirit 生产中的香气调控机制。

作者贡献声明：
王慧媛：撰写——初稿、形式分析、数据整理。
毕静英：可视化处理、数据分析、形式分析。
刘关通：方法学研究。
高天：数据分析。
白文红：数据分析。
梁雁英：数据分析。
宋玉阳：撰写——审稿与编辑、监督、形式分析、概念化。
秦毅：撰写——审稿与编辑、监督、形式分析、概念化。