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东方草莓酒酿造工艺及香味成分分析



全 文 :酿酒科技 2015年第12期(总第258期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.12(Tol.258)
DOI:10.13746/j.njkj.2015122
基金项目:陇南师范高等专科学校重点科研项目(2014LSZK01001、2014LSZK01002)。
收稿日期:2015-03-20
作者简介:叶文斌(1982-),男,硕士,讲师,研究方向为天然产物化学、果蔬保鲜及植物生理生态,E-mail:lnszywb@163.com。
通讯作者:王都留(1964-),男,硕士,教授,研究方向为天然产物化学与酿造工艺,E-mail:wdl200851@sohu.com。
优先数字出版时间:2015-07-09;http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20150709.1026.002.html。
东方草莓酒酿造工艺及香味成分分析
叶文斌,樊 亮,宫峥嵘,王都留
(陇南师范高等专科学校农林技术学院,甘肃成县 742500)
摘 要: 以东方草莓为原料,采用添加白砂糖、东方草莓和酿酒活性干酵母酿造东方草莓酒,发酵所得的东方草
莓酒香型独特。采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)对东方草莓酒挥发性香
味成分进行分离和鉴定,结果表明,共鉴定出 32种成分,占挥发性成分的 70.72 %,其中醇类有 10种,占总面积的
64. 06 %;酯类和内酯种类有13种,占总面积的6.06 %,并用面积归一化法测定了各种成分的质量分数,其主要成
分为:乙醇、3-甲基-1-丁醇、异戊醇、2-甲基丙醇、正丙醇、2-呋喃甲醛缩二乙醇、乙缩醛二乙醇;乳酸乙酯、乙酸乙
酯、苯甲酸-4-辛氧基-2,5二羟基-1,4亚苯基酯、十六酸2-甲基丙酯等。
关键词: 东方草莓; 酿酒工艺; 顶空固相微萃; 香味成分; 气相色谱-质谱联用; 果酒
中图分类号:TS262.7;TS261.4;TS261.7 文献标识码:A 文章编号:1001-9286(2015)12-0050-03
Production Techniques of Oriental Strawberry Wine & Analysis
of Its Volatile Flavoring Components
YE Wenbin, FAN Liang,GONG Zhengrong and WANG Duliu
(School of Agriculture and Forestry, Longnan Normal College, Chengxian, Gansu 742500, China)
Abstract: Oriental strawberry was used as raw materials to produce oriental strawberry wine through the addition of white sugar and active dry
yeast. The produced wine had special aroma. HS-SPME-GC-MS was adopted to isolate and identify the volatile flavoring components of orien-
tal strawberry wine. The results suggested that, 32 kinds of volatile flavoring compounds were detected (70.72 % of total volatile compounds)
including 10 alcohols (64.06 % of total area), and 13 esters and lactones (6.06 % of total area). The mass fraction of each flavoring compound
was determined by area normalizing method.The main flavoring compounds included ethanol, isoamylalcohol, 2-methyl,1-Propanol, Acetalde-
hyde, 3-Methyl-1-butano, 2-Furaldehyde diethyl acetal, ethyl lactate, ethyl acetate, benzoic acid, 4-(octyloxy)-,2,5-dihydroxy-1,4-phenylene es-
ter, hexadecanoic acid, and 2-methylpropyl ester, etc.
Key words: oriental strawberry; production techniques; HS-SPME; flavoring components; GC-MS; fruit wine
东方草莓别名野草莓,为蔷薇科植物东方草莓
(Fragaria orientalis Losina Losinsk),分布在我国东北、华
北、陕西、山西、甘肃、青海、四川以及华中各省[1],中药以
果实入药,能祛痰止咳,除湿止痒,主治咳嗽痰多、湿疹、
肾结石[2],草莓中含有多种生物活性物质[3]。马子骏[4]等
研究了草莓酿酒特性和人工加糖发酵,表明人工加糖发
酵生产工艺优于自然发酵,有利于草莓酒保持原有的风
味,有利于酿造优质草莓酒,草莓果实有自己独特的香
型,香气中的化合物达300多种,国内外研究工作者对草
莓和草莓汁中的香气成分研究报道较多,草莓的香气成
分以酯类、醇类、醛类和羧酸类为主[5-7],但东方草莓酒的
酿造工艺研究和酒中风味成分尚未见报道。常见的酒中
风味成分的分离萃取技术有液-液萃取、静态顶空法、动
态顶空法、同时蒸馏萃取、吹扫捕集、固相萃取和固相微
萃取等[8],这些方法各有利弊,其中固相微萃取技术前处
理步骤少、所需样品少、无需有机溶剂,成本低、集样品萃
取浓缩为一体、灵敏度高、重现性好[9-11],能最大程度地表
达酒体的香气特征,现已广泛用于苹果酒、葡萄酒、黄酒、
白酒以及白兰地等各类酒的挥发性成分的分析研究[10-12]。
目前,在草莓酒酿造工艺的研究中,采用人工加糖发酵来
提高发酵液的糖度,对保持草莓酒原有的风味不利,但在
添加果胶酶酶解的过程中,添加 20 %的少量糖,榨汁后
添加SO2 81 mg/L以及 0.1 %的活性干酵母。在 20℃的
条件下,自然发酵会减少风味的损失,然后经过滤、离心,
50
即可得到澄清的东方草莓酒,再经过巴氏杀菌,即可得到
成品酒。
本研究利用顶空固相微萃结合气相色谱-质谱联用
法分析鉴定了东方草莓酒的香气成分,旨在揭示东方草
莓酒香气的主要特征组成成分及其相互间的关系,以期
为东方草莓酒产业的发展提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
耗材与试剂:东方草莓,购自成县;酿酒酵母,果酒专
用酵母,购自安琪酵母股份有限公司;果胶酶(2000 U/g),
购自诺维信生物技术有限公司;NaCl(分析纯),上海国药
集团化学试剂有限公司。
仪器设备:7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪,美
国Agilent公司;100μm PDMS、65μm PDMS/DVB、75 μm
CAR/PDMS萃取头,美国Supelco公司;20 mL顶空瓶。
1.2 实验方法
1.2.1 东方草莓酒酿制工艺
将东方草莓洗净,榨汁后用果胶酶处理,然后添加
SO2 81 mg/L以及 0.1 %的活性干酵母。在 20℃的条件
下,调糖 20 %,发酵 7 d,过滤杀菌后储藏 3个月,然后经
过滤、离心,即可得到澄清的东方草莓果酒,再经过巴氏
杀菌,即可得到成品酒。
1.2.2 顶空固相微萃取法(HS-SPME)
取酒样品 10 mL于 40 mL顶空瓶中,加 3 g NaCl充
分溶解,将老化处理后的DVB/CAR/PDMS固相微萃取
头插入顶空瓶,将纤维头悬在顶空瓶上方,在温度 50℃
的超声条件下萃取50 min,取出萃取头,立即插入气相色
谱仪进样口,用于GC-MS分析[12-13]。
1.2.3 GC-MS条件
气相色谱条件:分流方式为不分流,色谱柱为HP-
INNOwax Polyethylene Glycol(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。
程序升温为40℃,保持1 min,以5℃/min的升温速度升
至 220 ℃,保持 10 min。载气为He(纯度 99.999 %),流
量为1.1 mL/min,进样口温度为250℃。
质谱条件:EI电离源,电子能量为 70 eV,电流强度
为 0.20 mA,检测器电压为 350 V。扫描范围为全扫描,
离子源温度为230℃。质谱结果经WILEY谱库检索,采
用峰面积归一化法定量计算出各挥发性成分在东方草莓
酒中的相对含量。
2 结果与分析
2.1 东方草莓酒酿制工艺分析
将东方草莓洗净,榨汁后用果胶酶处理,东方草莓出
汁率高,香型独特,但其糖分低,然后添加SO2 81 mg/L以
及 0.1 %的活性干酵母。在 20℃的条件下,自然发酵酒
酒度低。本试验采用调糖方式来酿造东方草莓酒,结果
表明,采用添加糖和草莓酶解汁工艺发酵的酒的酒精度
接近30 %vol,感官品质最好,为较佳工艺。过滤杀菌后储
藏 3个月,然后经过滤、离心,即可得到澄清的东方草莓
果酒,再经过巴氏杀菌,即可得到成品酒。
2.2 东方草莓酒HS-SPME-GC-MS香味成分分析
采用HS-SPME萃取方式进行处理。东方草莓酒香
气的成分GC-MS总离子见图1,东方草莓酒香气成分见
表1。
采用HS-SPME和GC-MS技术对东方草莓酒中的
挥发性物质进行分离检测,并用面积归一化法测定各种
成分的质量分数,共确定了 32种挥发性成分,占挥发性
成分的70.72 %,主要包括酯类和内酯种类13种,其主要
成分为:乳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲酸-4-辛氧基-2,5二
羟基-1,4亚苯基酯、十六酸2-甲基丙酯、棕榈酸甲酯、苹
果酯、丙烯酸十四酯、软脂酸乙酯、泽泻醇B醋酸酯、环己
酮甲酸乙酯、DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯、2-O-乙酰
基-4,6-O-亚苄基-a-d-吡喃葡萄糖苷甲酯、N-(二苯烯
基)甘氨酸乙酯、软油酸甲酯;10种醇类,其主要成分为:
乙醇、3-甲基-1-丁醇、异戊醇、2-甲基丙醇、2-呋喃甲醛
缩二乙醇、乙缩醛二乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇α-苯
乙醇、雪松醇、β-苯乙醇、2-甲基-1-十六烷醇、棕榈油
醇;3种酸类、3种醛类,这些构成了麦淋酒的主要香气成
分。其中醇类占挥发性成分的64.06 %,酯类占挥发性成
分的6.06 %,其他香味成分占0.60 %。
从酒中鉴定出的32种香气成分可分为酸类、高级醇
类、酯类、缩醛类等。这些香味成分对香气具有重要贡
献,其中3-甲基-1-丁醇也被确定是白兰地[13]、赛来雄白
葡萄酒[14]、红葡萄酒[15]中含量最高的香气物质;一些芳香
醇,如苯乙醇,对东方草莓酒香气的形成起很大作用,由
于这些芳香醇的嗅觉阈值很低,所以其香气值(浓度/阈
值) 很高 [16],异戊醇具有酒香和果香,β-苯乙醇香味独
特,具有玫瑰香、紫罗兰香、茉莉花香等多样混合风味,呈
现出青甜玫瑰的气息,香气柔和而不持久[15],正丙醇似乙
醇香气,香气清雅,增加酒的醇厚感;正丁醇微量,有清香
图1 东方草莓酒香气的成分GC-MS总离子色谱图
叶文斌,樊 亮,宫峥嵘,王都留·东方草莓酒酿造工艺及香味成分分析 51
酿酒科技 2015年第12期(总第258期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.12(Tol.258)
感和醇厚感;异戊醇在浓度较小时具有酒香和果香;对香
气主要贡献的酯类如乳酸乙酯、乙酸乙酯、软脂酸乙酯、
环己酮甲酸乙酯都具有令人愉快的微甜香气[17],苹果酯
具有苹果香气,其他不同种类的酯类也和各种香味成分
混合形成多种香;重要的呋喃类化合物 3-呋喃甲醛、呋
喃醛、2-呋喃甲醛缩二乙醇等都是白酒中特殊的风味化
合物。糠醛则具有谷物香气[18],相对含量较少的香气成
分对酒香和独特风味具有不可估量的作用。
东方草莓酒香气的感官特征由香气成分的种类、数
量、感官阈值及各成分间的相互协调作用所决定。本研
究结果为东方草莓酒香气组分的分析确定和东方草莓酒
感官质量评价体系的构建提供了科学依据。由于这些挥
发性香气物质的呈香特征、香气阈值未确定,因而其对东
方草莓酒香气的影响也难以确定,从而给东方草莓酒的
香气研究带来很多困难。所以在今后的研究中,有必要
借鉴国内外对酒体香气分析的方法来研究东方草莓酒的
主要香气成分及其形成机理,以便更好地控制影响东方
草莓酒香气形成的主要物质,生产出优质产品。
3 结论
本研究以东方草莓为原料,采用添加白砂糖和酿酒
活性干酵母酿造东方草莓酒,用果胶酶处理,出汁率高。
采用添加糖和草莓酶解汁工艺发酵的酒的酒精度接近
30 %vol,感官品质最好,为较佳工艺,发酵所得的东方草
莓酒香型独特。
参考文献:
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表1 东方草莓酒香气成分的HS-SPME 联用GC-MS分析结果
峰号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
保留时间(min)
1.88
2.07
2.46
2.58
3.83
8.18
8.38
5.99
5.94
3.61
5.56
9.92
10.95
12.14
12.34
12.81
12.93
14.51
14.98
17.62
19.54
19.87
19.76
19.98
21.83
23.52
22.66
22.51
24.96
25.45
26.66
27.76
相对含量(%)
31.45
22.96
0.99
1.66
0.5
0.06
0.12
0.34
0.09
5.86
2.97
0.08
0.88
0.19
0.1
0.1
0.1
0.08
0.08
0.08
0.06
0.09
0.06
0.07
0.16
0.09
0.09
0.11
0.69
0.15
0.38
0.08
化合物名称
乙醇
3-甲基-1-丁醇
乙酸乙酯
2-甲基丙醇
正丙醇
正丁醇
异丁醇
3-呋喃甲醛
呋喃醛
异戊醇
乳酸乙酯
DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯
2-呋喃甲醛缩二乙醇α-苯乙醇β-苯乙醇
苹果酯
丙烯酸十四酯
环己酮甲酸乙酯
软脂酸
棕榈油醇
胆甾-5-烯-3-酮-环1,2-亚乙基缩醛
2-甲基-1-十六烷醇
熊果酸
N-(二苯烯基)甘氨酸乙酯
棕榈酸甲酯
软脂酸乙酯
泽泻醇B醋酸酯
雪松醇
苯甲酸,4-辛氧基-2,5二羟基-1,4亚苯基酯
甲基丁基十六酸
十六酸2-甲基丙酯
2-O-乙酰基-4,6-O-亚苄基-a-d-吡喃葡萄糖苷甲酯
(下转第56页)
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酿酒科技 2015年第12期(总第258期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2015 No.12(Tol.258)
在品温下降至 40~45℃时,需对曲坯“收拢”,要求曲坯
之间不留间距,垒堆 5~6层,搭盖多层草帘,并关闭门
窗,白天可微开天窗进行排潮。如果品温下降过快,保不
住后火,曲心内部水分未散完,容易造成窝水、生心,甚至
生长青霉菌等杂菌,使断面呈异色,影响曲坯质量[5]。
4 结语
总之,“包包曲”生产中的每一个环节都是环环相扣,
而不是孤立存在的。其中的任何一环出了问题都会影响
到下一环节,继而造成问题曲的出现。尽管制曲生产的
开放性使得曲坯容易产生病害,但是只要严格控制曲坯
的成型参数和培菌管理过程,为有益微生物营造有利的
生长繁殖环境,就可最大限度地预防其病害。这就要求
制曲管理人员和现场操作人员深刻领会制曲工艺的内
涵,加强自身专业知识的学习,提高自我业务工作素质,
用理论指导生产。同时要在工作中不断摸索制曲生产的
关键要点,加强工作责任心,最大限度地降低曲药的病
害,从而提高曲药的质量。
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(上接第52页)
2015国家级啤酒评酒委员换届选拔活动在京召开
本刊讯:据《中国国际啤酒网-华夏酒报》报道,由中国酒业协会主办的“2015国家级啤酒评酒委员换届选拔”于2015年11月22日在
北京正式启动。本次选拔活动自22日开幕,经考前体验、技能考核、理论考核三部分,为期4天。中国酒业协会常务副秘书长兼啤酒分
会秘书长何勇、中国食品发酵工业研究院副院长张五九出席了开幕式并讲话。
本次换届选拔是2015年度中国啤酒行业最大规模的品评类考评活动,共有来自全国各地142家企业的242名啤酒品评从业人员参
加,其中50人是经省、市协会,企业集团选拔后推荐。
何勇常务副秘书长在致辞中表示,近年来在行业产品结构调整、产品研发和升级、市场需求变化的情况下,品评工作愈来愈体现出
重要性。2014年啤酒行业产销量出现连续增长24年后的首次下滑,2015年1—9月降幅进一步加大,其根本原因在于行业自身产品文化
不深,未能快速适应当前消费需求的变化。啤酒行业的品评人员,在引导消费、传播啤酒文化和弘扬啤酒消费文化方面的工作还任重道
远。张五九副院长也嘱咐考生们放松心态,注意身体,遵守纪律,答出好成绩。
据了解,通过本次考评将择优选拔出“2015届国家级啤酒评酒委员”的品评员序列50至60名和督导员序列5至10名。(江源荐,黄筱
鹂编辑)
来源:中国国际啤酒网-华夏酒报 2015-11-24
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