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不同酵母发酵对猕猴桃果酒香气成分的影响

2015-12-27陈亮危晴辛秀兰陈思许肇初

食品研究与开发 2015年5期
关键词:酸类醇类酯类

陈亮,危晴,辛秀兰,陈思,许肇初

(北京电子科技职业学院生物工程学院,北京100029)

不同酵母发酵对猕猴桃果酒香气成分的影响

陈亮,危晴,辛秀兰*,陈思,许肇初

(北京电子科技职业学院生物工程学院,北京100029)

采用不同酵母对猕猴桃果汁进行发酵制得猕猴桃果酒,利用顶空固相微萃取技术和气相-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析了两种猕猴桃果酒的香气成分,结果表明猕猴桃酒中共检出146种香气成分,其中醇类14种、酯类25种、酸类15种、胺类34种、烃类17种、醛酮类8种、其他类33种,1 399酿酒酵母发酵的酒主要呈香成分为辛酸乙酯,含量为15.63%,而安琪酵母发酵果酒的主要呈香成分为苯乙醇,含量为21.28%,其分别为两种猕猴桃果酒赋予独特的风味和风格。

酵母;猕猴桃果酒;香气成分

猕猴桃又称羊桃、茅梨、藤梨,为猕猴桃科猕猴桃属,常见于我国广大山区,是一种落叶藤木果树的果,生长于林中、灌丛中、水沟边[1-2]。猕猴桃果营养丰富,尤其是含有大量VC,此外还含有有机酸、糖类、果胶、矿物质(如钙、镁、铁、磷等)以及多种氨基酸,具有降血压、降血脂、抗癌、促进烧伤愈合等多重保健作用,是最为人们所喜爱的特色水果之一[3-4]。

目前据不完全统计,我国栽培猕猴桃面积已达4万余hm2,年产量达到近9万t,资源供应充足,但是,由于猕猴桃的贮藏技术尚不成熟,保鲜不易,以鲜果销售为主,多造成大量鲜果腐烂,通过酿酒,对猕猴桃进行精深加工具有很大的发展潜力和前景。

本文采用不同菌种对猕猴桃果汁进行发酵制得猕猴桃果酒,利用顶空固相微萃取技术和气相-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析了两种猕猴桃果酒的香气成分[5-7],研究了不同酿酒酵母对猕猴桃果酒香气成分的影响,为开发品质优良的猕猴桃果酒提供参考和依据,也为猕猴桃的精深加工提供工艺技术。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红心猕猴桃购自本地超市;酿酒高活性酵母1399菌种:购自中国食品发酵工业研究所菌种保藏中心;安琪酿酒高活性干酵母:购自湖北安琪酵母股份有限公司;果胶酶:由维诺恩生物技术有限公司提供;偏重亚硫酸钾(K2S2O5,分析纯):购自天津市东华试剂厂;其他试剂,均购自北京化工厂。

仪器为Agilent 7890A/5975CGC-MS气相质谱联用仪;美国Supelco公司生产的SPME手动固相微萃取装置,附带50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头。

1.2 方法

1.2.1 猕猴桃发酵酒的制备工艺流程

1.2.2 操作要点

1)选成熟、新鲜饱满,无虫害腐烂的猕猴桃,清洗干净去皮、打浆、称重、记录、加偏重亚硫酸钾,SO2浓度计添加量为60mg/kg,混合后在果浆中按1mL/kg的添加量加入果胶酶,在40℃水浴中酶解2 h;

2)用4层纱布过滤,取上清液调整糖度为22°Brix,调节pH为3.9,后进行62℃~65℃、20min~25min巴氏灭菌;

3)酿酒酵母1399:先将斜面酿酒酵母1399菌种放于28℃的恒温箱中活化2 d~3 d;然后在超净工作台中,把斜面酿酒酵母1399菌种接种至猕猴桃汁中;

葡萄酒活性干酵母:取2g干酵母,加入38℃~40℃含蔗糖2%的温开水中搅拌,充分溶解,30min后,将以上酵母添加至猕猴桃汁中;

4)无菌操作用洁净吸量管按5%接种量加入酵母菌液在23℃左右发酵,等糖度降到10 g/L时,分离新酒,转入后发酵。在16℃下进行后发酵,等糖度降到4 g/L时,停止发酵。

1.2.3 发酵酒酒香气成分的萃取

取10m L的果酒样品置于50m L的锥形瓶中,加入10 g NaCl,置于45℃水浴中平衡30min,插入萃取针,顶空萃取40min后,将萃取针插入GC进样口,解吸5min。

1.2.4 GC-MS分析

气相色谱条件:DB-5MS色谱柱(50m×0.25mm× 0.25μm),进样口温度为250℃,柱箱温度为程序升温:初始温度40℃保持3min后,以5℃/min升到120℃后,以8℃/min升到250℃。载气为高纯氦气,其流速为1mL/min,进样口温度为250℃,接口温度为250℃。

质谱分析条件:电离方式EI电子轰击源;电子能量70 eV;离子源温度230℃;四级杆温度150℃;扫描范围35 u~500 u;对采集到的质谱图利用NIST08.L谱库进行检索,并用气相色谱峰面积校正归一化法定量计算出各香气成分在3种不同猕猴桃发酵酒样中的相对含量。

2 结果与分析

2.1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒样GC/MS的总离子流图

两种不同酵母发酵猕猴桃果酒样GC/MS的总离子流图见图1。

图1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒香气成分的GC-MS总离子流色谱图Fig.1 GC-MS total ion current chromatogram sof aroma componentsof fermented kiw iw ine

各离子流色谱峰对应的质谱图经联用仪的计算机谱库NIST08.L检索并与标准谱图对照,并结合已有的报道结果进行定性分析,根据校正面积归一化法对相应香气成分对应峰进行定量,见表1。

由表1可知,采用GC-MS技术在两种酒样中共鉴定出146种香气成分,这些成分主要是醇类14种、酯类25种、酸类15种、胺类34种、烷烃烯烃类17种、醛酮类8种、其他类33种。其中共同的组分醇类有4种、酯类4种、酸类2种、胺类2种。由图2可知,两种样品主要检出的成分为醇、酯、酸、胺、烷烃类,醇含量分别为27.11%、47.09%;酯含量分别为34.32%、24.59%,1399酵母发酵制得的果酒的酯含量更高,相对其他样品来说,更易挥发出芳香。酸含量分别为14.57%、1.68%,同样1399酵母发酵得到的酸含量更高。

表1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒香气成分对照Table 1 Com parison ofaroma componentsof two kiwiw ine fermented with differentyeasts

续表1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒香气成分对照Continue table 1 Com parison ofarom a components of two kiwiw ine fermented w ith differentyeasts

续表1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒香气成分对照Continue table1 Com parison of aroma com ponentsof two kiw iw ine fermented w ith different yeasts

续表1 两种不同酵母发酵猕猴桃果酒香气成分对照Continue table 1 Com parison ofaroma componentsof two kiwiw ine fermented w ith differentyeasts

图2 各成分相对含量比较图Fig.2 The relative contentof variouscom ponents

2.1.1 醇类组分的比较

两种猕猴桃果酒中共检测出醇类物质14种,其中两种酒共有的醇类物质有4种,且含量差距较小。两种猕猴桃酒中苯乙醇的含量均为最高,分别是12.29%、21.28%,说明苯乙醇是猕猴桃果酒中主要的物质之一。除此之外,两种猕猴桃酒共有的醇类物质还有3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、己醇,多数醇类具有不愉快的香气,对猕猴桃酒的香气质量呈负向贡献,但3-甲基-1-丁醇具有青草、植物香气;苯乙醇的香味独特,具有玫瑰香、紫罗兰香、茉莉花香等多样风味。

2.1.2 酯类组分的比较

两种猕猴桃酒中共检测出酯类物质25种,其中两种酒共有的酯类物质有4种。两种猕猴桃酒中酯类物质的含量相差甚少,分别是34.32%、24.59%,其中两种酒共同含有的酯类物质是乙酸乙酯、己酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯。酿酒酵母1399发酵制得的酒中特有的酯类物质是氨基甲酸乙酯、乙酸甲酯;酿酒活性干酵母发酵制得的果酒是其发酵的酒,不是酵母中特有的酯类物质是乙酸庚酯、葵酸乙基酯、庚二酸氢二酯。大多数酯类具有花、果香气,如辛酸乙酯具有令人愉快的花果香气、杏子香气;癸酸乙酯具有葡萄的水果香气。

2.1.3 酸类组分的比较

两种猕猴桃酒中共检测出酸类物质15种,其中两种酒共有的酸类物质有2种,分别是甘氨酰-苯丙氨酸、N-甘氨酰-DL-亮氨酸。酿酒酵母1399发酵制得的果酒中特有的酸类物质是乙基酯癸酸、4-氨基丁酸;安琪酿酒活性干酵母发酵制得的果酒中特有的酸类物质是3-氨基-2-甲基丙酸、2-辛烯酸。

2.1.4 胺类组分的比较

两种猕猴桃酒中共检测出胺类物质34种,其中两种酒共有的胺类物质有2种,分别是1,4-丁二胺、苯乙醇胺。酿酒酵母1399发酵制得的果酒中特有的胺类物质是苯胺、N-硝基六胺、2-丙氧基三乙胺;酿酒活性干酵母发酵制得的果酒中特有的胺类物质是辛胺、油胺、1-丁胺。

2.1.5 其他组分的比较

在两种猕猴桃酒中还检测出醛酮类8种、烷烃烯烃类17种、其他类33种。

2.2 不同酵母发酵的猕猴桃酒香气成分比较

不同酵母发酵的猕猴桃酒,用酿酒高活性酵母1399菌种发酵的猕猴桃酒和安琪酵母发酵的猕猴桃酒的主要检出成分为醇类、酯类、酸类、胺类,结果见表2。

表3 不同酵母发酵的猕猴桃酒香气成分比较Table3 Com parison ofarom a com ponents of kiw i fruitw ine differentyeast fermentation

3 结论

采用HS-SPME-GC-MS法在猕猴桃酒中共检出146种香气成分,其中醇类14种、酯类25种、酸类15种、胺类34种、烷烃烯烃类17种、醛酮类8种、其他类33种,1399酿酒酵母发酵制得的果酒主要呈香成分为辛酸乙酯,含量为15.63%,而安琪酵母发酵果酒的主要呈香成分为苯乙醇,含量为21.28%,其分别为两种果酒赋予独特的风味和风格。猕猴桃酒的香气物质主要由发酵和果香共同作用产生的,两种样品都含有自己的独特风味物质,赋予两种不同果酒特征香型和风格。

[1] 徐小彪,张秋明.中国猕猴桃种质资源的研究与利用[J].植物学通报,2003,20(6):648-655

[2] 陈昆松,吕均良,张上隆.猕猴桃的采后生理及其贮藏[J].农业科技译丛,1991(3):34-37

[3]宋圃菊.中华猕猴桃的防癌作用(五)阻断大鼠和健康人体内N-亚硝基脯氨酸的合成[J].营养学报,1988,10(1):50

[4] Farhad Hafezi,Hamid Elmi Rad,JHan,et al.Actinidia deliciosa (kiwifruits),a new drug for enzymatic debridement of acute burn wounds[J].MeatScience,2009,82:324-330

[5]贾青青,邵威平,辛秀兰,等.黑加仑果与果酒香气成分的GC-MS分析[J].中国酿造,2014,33(3):141-146

[6]刘玮,陈亮,吴志明,等.不同酵母发酵的桑葚果酒香气成分的分析[J].食品研究与开发,2013,34(24):212-217

[7]Torrens J,UrpiP,Riu-AumatellM,etal.Differentcommercialyeaststrains affecting the volatileand sensory profile of cavabasewine[J]. International journaloffoodmicrobiology,2008,124(1):48-57

Effect of Different Yeast for Kiw iW ine Arom a Components

CHEN Liang,WEIQing,XINXiu-lan*,CHENSi,XU Zhao-chu
(College of Bioengineering,Beijing Polytechnic,Beijing 100029,China)

Differentyeastswereused for preparation of fermented kiwi fruitwine,and aroma constituentsof two speciesofkiwi fruitwinewere analyzed by head-space solid-phasemicro-extraction and gas-chromatography mass-spectrometry(HS-SPME-GC-MS).The results showed that146 of aroma componentswere detected in both kiwiwines,in which therewere 14 kindsof alcohols,25 kindsof esters,15 kindsof acids,34 kindsof amines,17 kindsofalkanes,8 kindsofaldehydesand ketones,and 33 kindsofother type.Octanoic acid ethyl esterwas themain aroma componentsof 1 399 yeast fermented wine,and its contentwas15.63%.Phenylethyl alcoholwas the aroma componentsmainly for Angel yeast fermented wine,and itscontentwas21.28%.These differencesgaveunique flavorand style for the twokiwiwines.

yeast;kiwiwine;aroma components

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.05.025

2014-11-18

公益性行业(农业)科研专项(201103037);促进人才培养综合改革项目-色谱技术在天然活性物质筛选中的应用;北京市教委科技计划面上项目-小浆果果渣花色苷稳定性及资源化利用研究(15ZX001);北京电子科技职业学院科技类资助课题(YZKB2014005);红色猕猴桃果酒的研制(YZK2013023)

陈亮(1986—),男(汉),讲师,博士,研究方向:小浆果产品的研究与开发。

*通信作者:辛秀兰(1968—),女(汉),教授,博士,研究方向:小浆果资源的研究与推广。

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