復配比例對早酥梨-獼猴桃復合酒香氣化合物的影響

復配比例對早酥梨-獼猴桃復合酒香氣化合物的影響

隨著新一代消費者的增長和對果酒認識的提高，健康時尚的果酒紛紛上市。例如，蘋果酒、桃金娘酒、梨酒和桑加爾酒逐漸被消費者接受。不同水果原料復合發(fā)酵是提升果酒品質(zhì)的重要手段。研究表明，通過將蘋果、葡萄、雪梨、枇杷等水果進行混合發(fā)酵，使不同原料間的色澤、香氣、營養(yǎng)物質(zhì)等進行互補，獲得口感佳、營養(yǎng)高和風味好的果酒本研究以甘肅蘭州市售的早酥梨、獼猴桃為實驗原料，選擇非釀酒酵母M.pulcherrima346和紅葡萄酒釀酒酵母S.cerevisiae(ES488）為發(fā)酵菌株，分析篩選果汁復配比例對低醇早酥梨獼猴桃復合酒揮發(fā)性香氣的影響，以期為高品質(zhì)復合果酒釀造提供技術(shù)支持。1材料和方法1.1酵母菌種和酵母粉的制備早酥梨、獼猴桃，購于蘭州市華聯(lián)超市。早酥梨的可溶性固形物含量為9.10%,pH為4.06；獼猴桃的可溶性固形物含量為11.47%,pH為3.04。非釀酒酵母M.pulcherrima346，購自法國Lallemand公司；釀酒酵母S.cerevisiae(ES488），購自意大利Enartis公司。果膠酶（100000U/g），上海源葉生物科技有限公司。碳酸鈣、檸檬酸、L-抗壞血酸均為食品級（一級），河南萬邦實業(yè)有限公司；氫氧化鈉、偏重亞硫酸鈉、無水葡萄糖、硫酸銅、酒石酸鉀鈉均為分析純，天津市光復精細化工研究所；乙酸乙酯、正己酸乙酯、苯乙醇、正己醇、β-香茅醇、2-辛醇等香氣標準品（色譜純），美國Sigma公司。1.2儀器、試劑和儀器SPX-150-Ⅱ型生化培養(yǎng)箱，上海躍進醫(yī)療器械有限公司；PAL-2型數(shù)顯手持折光儀，日本愛宕ATAGO公司；pHS-3C型精密pH計，上海雷磁儀器廠；CP214型電子天平，上海奧豪斯儀器有限公司；H2050R型臺式冷凍離心機，長沙湘儀離心機有限公司；DHG-914OA型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；1810D型摩爾超純水機，上海摩勒科學儀器有限公司；DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州市亞榮儀器有限公司；TRACE1310-ISQ型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國ThermoFisherScientific公司；ISQ型單四級桿質(zhì)譜儀，美國ThermoFisherScientifi公司；50/30μmDVB/CAR/PDMS固相微萃取頭，美國Surpelco公司。1.3實驗方法1.3.1蘑菇激活1.3.1.復水活化法稱取相應質(zhì)量的M.pulcherrima346活性干粉于三角瓶中，加入10倍體積的蒸餾水，放置于28℃水浴鍋中恒溫復水活化20min。再向試管中加入等體積的梨汁，于25℃下恒溫水浴活化15min。1.3.1.復水活化法稱取相應質(zhì)量的S.cerevisiaES488活性干粉于三角瓶中，加入10倍體積的蒸餾水，放置于37℃水浴鍋中恒溫復水活化15min。再向試管中加入等體積的梨汁，于25℃下恒溫水浴活化15min。1.3.2生產(chǎn)工藝1.3.2.1.低醇早樣梨、桃金娘復合酒的制備過程參考王軍節(jié)等早酥梨、獼猴桃→挑選、清洗→切塊、去核→護色→榨汁（加SO1.3.2.獼猴桃汁制備工藝(1）梨汁的制備：早酥梨在去核切塊后，盡快放置于10mg/LVc和1g/L檸檬酸的混合溶液中進行浸泡，在果塊打漿時添加60mg/LSO(2）獼猴桃汁的制備：稱取一定質(zhì)量無腐爛、無破損的獼猴桃，清水反復漂洗數(shù)次后瀝干，將清洗后的獼猴桃剝皮、破碎、打漿。添加60mg/LSO(3）成分測定及調(diào)整。按17g/L的糖產(chǎn)生1%vol的酒精向清汁中添加白砂糖，利用檸檬酸或碳酸鈣分別調(diào)整果汁的初始pH。本研究旨在釀造低醇酒，控制酒精度<7%vol。(4）接種酵母。接種前需進行酵母活化，按0.2g/L進行接種。(5）純早酥梨酒發(fā)酵6d結(jié)束，早酥梨-獼猴桃復合酒發(fā)酵5d結(jié)束，發(fā)酵液殘?zhí)?lt;4g/L后，置于4℃使酵母及果渣完全沉淀。1.3.3低醇早果梨混合酒的最佳復合比例選擇參照王軍節(jié)等1.3.4物理和化學指標的測定還原糖、總酸、揮發(fā)酸、pH、參照GB/T15038-20061.3.5測定氣體氣氛1.3.5.1、空固體微萃取條件參照周文杰等1.3.5.2gc-ms條件參照祝霞等1.3.5.定性分析結(jié)果定性分析：未知香氣化合物質(zhì)譜圖通過NIST-11、Wiley及香精香料譜庫進行初步檢索比對，并結(jié)合人工圖譜解析進行定性分析，確認各個香氣物質(zhì)的化學成分，最終采用正反匹配度大于700的鑒定結(jié)果。對已有標準品的萜烯類、高級醇和酯類等化合物，利用標準曲線（R氣味活性值計算：氣味活性值（odoractivevalue,OAV）=香氣物質(zhì)含量/嗅覺閾值1.3.6感覺評估參考ZHANG等1.3.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析所有數(shù)據(jù)的基本處理均利用MicrosoftOfficeExcel2010軟件，并利用IBMSPSSStatistics19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。其中，采用多因素方差分析（Duncan法，P<0.05）進行數(shù)據(jù)的多重比較及差異顯著性分析。實驗結(jié)果以平均值±標準偏差表示。2結(jié)果與分析2.1獼猴桃汁和發(fā)酵酒樣酒精度MP-SC發(fā)酵的不同復配比例復合酒理化指標測定結(jié)果見表2。適當?shù)臍執(zhí)呛繉频目诟衅胶馄鸬椒e極的作用，復配比例為50∶50(v/v）發(fā)酵酒樣的殘?zhí)呛孔罡撸?.89g/L),90∶10(v/v）的殘?zhí)呛孔畹停?.03g/L）。所有復合酒樣中殘?zhí)呛颗c對照組均有顯著差異（P<0.05）。各處理組之間的酒精度無顯著差異（P>0.05）。各發(fā)酵酒樣的pH值在3.42～3.60之間。發(fā)酵酒樣中的總酸含量隨著獼猴桃汁占比的增大而升高，50∶50(v/v）處理中含量最高（8.74g/L），發(fā)酵酒樣中揮發(fā)酸在60∶40(v/v）處理中最低（0.09g/L）。復合酒的總酸和揮發(fā)酸與對照組存在顯著性差異（P<0.05）?？偡雍肯啾扰c對照組都有明顯提高。2.2揮發(fā)性化合物種類及含量利用GC-MS技術(shù)對不同復配比例酒樣的香氣物質(zhì)檢測結(jié)果見表3。發(fā)酵酒樣中共檢測出91種揮發(fā)性香氣化合物，其中酯類38種，醇類21種，酸類9種，萜烯類8種以及15種其他類化合物。各處理組揮發(fā)性化合物種類及含量分別為：100∶0(50種，6923.25±361.70μg/L）、90∶10(53種，8619.72±565.11μg/L）、80∶20(56種，9193.03±299.44μg/L）、70∶30(57種，9184.56±423.96μg/L）、60∶40(70種，11288.86±487.54μg/L）、50∶50(64種，11059.12±525.39μg/L）。與對照組相比，復配處理顯著提升了果酒的香氣物質(zhì)總量和種類，其中復配比例為60∶40(v/v）的復合果酒中香氣物質(zhì)和種類相對較高。2.2.1烷基酯酯類是果酒中重要的香氣化合物，產(chǎn)生于果酒酒精發(fā)酵階段，對果酒果香的產(chǎn)生具有積極的貢獻2.2.2高純度化合物高級醇是酵母菌發(fā)酵過程中重要的次級代謝產(chǎn)物2.2.3烯基化合物萜烯為果酒提供花香以及果香，且閾值較低，因此較低含量的萜烯也會在一定程度上影響果酒的香氣2.2.4酸處理酸類化合物是葡萄酒中另一種重要的香氣化合物，可以賦予葡萄酒以果香、奶酪、脂肪和腐爛的風味2.2.5復配比例對西瓜國際果酒中壬醛含量的影響由表3可知，共檢測到15種其他類物質(zhì)，其中酚類（5種）、醛類（4種）、酮類（4種）、烯類（1種）、呋喃（1種）。2-庚酮只在60∶40(v/v）中檢測到，含量為2.07±0.18μg/L；壬醛具有強烈的果香或花香味，對果酒的品質(zhì)有積極的影響，復配比例為80∶20(v/v）處理組中壬醛的含量最高（6.48±0.91μg/L),90∶10(v/v）復合酒的含量（4.60±0.44μg/L）次之，相比對照組分別提高了1.12～1.98倍。綜合分析可知，以60∶40(v/v）進行復配發(fā)酵的果酒中酯類、醇類、酸類和萜烯類化合物均顯著增加，花香、果香味更為突出。2.3基于合物主成分分析的香氣化合物集聚分析表3中列出了所有檢測到的復配酒樣品中的香氣化合物。由于檢測到的香氣成分種類多、含量差異較大，因此采用主成分分析法確定不同復配比例釀造的低醇早酥梨獼猴桃復合酒的特征成分。對不同復配比例處理酒樣的91種香氣化合物以OAV>0.1提取主成分，進行主成分分析，并對果酒香氣特征貢獻不大的香氣成分因子舍去，最后剩余18種成分構(gòu)成整個原始數(shù)據(jù)的主成分，其中PC1、PC2的方差貢獻率分別為60.692%和23.510%，兩個主成分累計方差貢獻率為84.202%，基本能夠反映原數(shù)據(jù)83.252%的變異信息。各揮發(fā)性化合物在PC1和PC2上的因子載荷圖及香氣化合物主成分分析酒樣分布圖見圖1、圖2。由圖1可知，芳樟醇（玫瑰、柑橘味、果香）、丁酸乙酯（香蕉、草莓味）、辛酸異戊酯（水果香、青草香、脂肪香）、月桂酸乙酯（花果香氣）、乙酸異戊酯（果香、香蕉味）、苯乙醇（玫瑰香、蜂蜜香）、正戊醇（水果香、青草味）等物質(zhì)在PC1的正半軸上的得分較高，即PC1正半軸主要反映了果酒中花香、果香特征，而大馬士酮（花香、果香、紫丁香）、己酸乙酯（香蕉、青蘋果味）、癸醛（脂肪味、橙皮味）、丁香酚（煙熏味、丁香味）等物質(zhì)在PC1負半軸上的得分較高，即反映了果酒中淡淡的果香特征以及脂肪味等不良的香氣特征；香茅醇（檸檬、柑橘味）、辛酸（奶油味）、辛酸乙酯（菠蘿、梨、花香）、大馬士酮（花香、果香、紫丁香）、癸醛（脂肪味、橙皮味）、壬醛（蠟香、柑桔香、脂肪香）等物質(zhì)在PC2的正半軸上得分較高，即代表果酒中的果花香、脂肪味特征，己酸乙酯（香蕉、青蘋果味）、乙酸苯乙酯（玫瑰花香、蘋果香）、芳樟醇（玫瑰、柑橘味、果香）、癸酸乙酯（果香）等物質(zhì)在PC2的負半軸上得分較高，即反映了花香、果香的香氣特征。由圖2可知，6組酒樣的香氣特征可在這兩個主成分所形成的二維平面上被很好地區(qū)分，其中60∶40(v/v）和50∶50(v/v）處理酒樣位于香氣化合物集聚區(qū)域，其中60∶40(v/v）處理酒樣分布在PC1正半軸和PC2負半軸，該區(qū)域主要是月桂酸乙酯、乙酸苯乙酯和芳樟醇等物質(zhì)，主要代表了具有濃郁花香和果香味的酯類和萜烯類物質(zhì)。90∶10(v/v）、80∶20(v/v）和70∶30(v/v）處理組在PC2正半軸有較高得分，但在PC1得分較低，該區(qū)域的香氣特征是果香和淡淡的花香味。100∶0(v/v）處理組處于PC1和PC2的負半軸，該區(qū)域香氣化合物較少，而且該處理組酒樣與其他處理組相距較遠，與其他處理組有顯著性差異。由此看來，將早酥梨與獼猴桃復配釀造果酒，既可使果酒具有濃郁的花香和果香等特征香氣，還可增加果酒的香氣復雜性。2.4不同處理的酒質(zhì)及口感的比較結(jié)合圖3和表4可知，早酥梨汁與獼猴桃汁復配比例為60∶40(v/v）發(fā)酵的酒樣花香、果香濃郁度最高，具有良好的典型性，而純早酥梨酒香氣較寡淡，層次感不強，這是由于復配以后可以提高酒樣中的酯類、醇類、萜烯類化合物含量。此外，復配后發(fā)酵的酒樣色澤呈黃綠色，有光澤，而且澄清度良好。在滋味方面，60∶40(v/v）處理組酒樣酸甜平衡感和協(xié)調(diào)性都相對較好，而純早酥梨酒則伴有明顯的酸味，口感不夠圓潤