獼猴桃白酒陳釀期間香氣成分變化分析

李阿敏,王孝榮,蔣和體

(西南大學食品科學學院,重慶 400715)

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獼猴桃白酒陳釀期間香氣成分變化分析

李阿敏,王孝榮,蔣和體*

(西南大學食品科學學院,重慶 400715)

以獼猴桃為原料,經過發酵、兩次蒸餾制得獼猴桃白酒,利用頂空固相微萃取法與氣相質譜聯用技術(HS-SPME-GC-MS),對陳釀期間各個時期(一、二、四、七、十一個月)的獼猴桃白酒的香氣成分進行分析。結果表明:獼猴桃白酒陳釀期間,共檢出有香氣物質為129種,酯類、縮醛類總體呈下降趨勢,醇類、酸類、醛酮類及萜烯類呈上升趨勢。獼猴桃白酒經陳釀后,香氣成分經歷了平衡、穩定及成熟的微妙動態變化,使酒體變得更加細膩、柔和、醇厚、豐滿、典型性突出。

獼猴桃,白酒,陳釀,香氣成分

我國獼猴桃產量躍居世界之首,但同時面臨著加工能力不足,產品單一等問題,導致獼猴桃腐爛而造成資源浪費[1]。自20世紀70年代以來,我國對獼猴桃進行了一系列的研究,其中大部分著重于獼猴桃的馴化改良與栽培技術[2]。近年來,霍丹群及李加興等人[3-4]對獼猴桃果酒工藝進行了優化,制得獼猴桃果酒風格突出。但關于獼猴桃白酒的研究相對較少。獼猴桃白酒是以獼猴桃為原料,經發酵蒸餾而成的一種水果白酒,又名獼猴桃白蘭地。白蘭地以法國較為著名,代表著世界最高技術和質量水平[5]。自改革開放以來,每年有近幾十萬箱白蘭地涌向中國市場[6],需求量較大。香氣成分對于獼猴桃白酒的感官特征有著極其重要的影響,決定著獼猴桃白酒的風格和典型性。水果白酒中的香氣物質主要來源有4類:一類香氣成分來自水果原料;二類香氣成分又稱為發酵香,在微生物發酵過程中產生;三類香氣成分主要在蒸餾過程中形成;四類香氣成分在陳釀過程中產生,故又稱陳釀香[7]。剛釀制出的獼猴桃白酒口感粗糙、酒精氣味重、辛辣刺喉、酒體欠醇厚、香味不協調等,在陳釀期間,經過締合作用、氧化還原反應、酯化反應及水解反應等一系列反應,使得獼猴桃白酒中的一些不良風味減少,香氣物質得到增強,酒體醇厚、口味柔和、風味協調、典型性突出。陳釀的是一個復雜且較為緩慢的物理、化學及生物化學變化過程[8]。相關研究表明,白蘭地中主要香氣成分是酯類、醇類、酸類、醛酮類、萜烯類及縮醛類等,香氣成分的種類和性質決定著白蘭地的品質[9]。因此,對獼猴桃白酒陳釀過程中這幾大類香氣成分的分析研究,對于科學的評價獼猴桃白酒的品質具有較為重要的意義。

表1 獼猴桃白酒感官評分標準Table1 The sensory evaluation of Kiwi spirit

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

獼猴桃白酒 實驗室自制(獼猴桃為原料,發酵,兩次蒸餾制得,酒精度為66%vol),在室溫下陳釀,分別取陳釀一個月、二個月、四個月、七個月、十一個月的酒樣,對其進行編號分別為M1、M2、M4、M7、M11。

QP2010型氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司;100μmPDMS萃取頭 美國Supelco公司;酒精計 河北省武強縣同輝儀表廠;手動固相微萃取進樣器 美國珀金-埃爾默公司;GC-2010氣相色譜儀 島津制作所。

1.2 實驗方法

1.2.1 常規理化指標的測定 酒精度、揮發酸、總醛、總酯:分別采用GB/T 11856-2008白蘭地中的電位密度計、滴定法、比色法、加熱回流使酯類皂化的方法。

1.2.2 獼猴桃白酒感官評分標準 感官評價人員為經過專業感官評價訓練的在校學生,評分標準[10-11]如表1所示。

1.2.3 獼猴桃白酒香氣成分的HS-SPME提取 將固相微萃取的萃取纖維頭在氣相色譜的進樣口老化,設定老化溫度為270℃,老化時間為40min。取50mL酒樣,用蒸餾水將其酒精度調整到10%vol,調整后取6mL,放入20mL聚四氟乙烯硅橡膠墊密封的頂空萃取瓶中,蓋上蓋子插入萃取纖維頭,在恒溫45℃下吸附30min[12-14]。

1.2.4 香氣成分的GC-MS測定條件與分析方法。

1.2.4.1 色譜條件 色譜柱DB-5MS(30m×0.25mm,0.25μm);升溫程序:35℃保持4min,以10℃/min升至104℃,保持0.2min,以35℃/min升至130℃,保持3min,以10℃/min升至150℃,保持1min,以8℃/min升至230℃,保持6min;載氣(He):流量1.00mL/min,壓力53.5kPa,進樣口的溫度220℃,進樣量0.5μL;采用不分流方式進樣[15-16]。

1.2.4.2 質譜條件 電子轟擊離子源;電子能量:70eV;離子源溫度:230℃;ACQ方式:Scan;質量掃描范圍m/z 35～500;掃描速度:769/s[15-16]。

1.2.4.3 定性分析方法 電子轟擊離子源;電子能量:70eV;離子源溫度:230℃;ACQ方式:Scan;質量掃描范圍m/z 35～500;掃描速度:769/s[15-16]。

1.2.5 數據處理 利用SPSS11.0、Excel 2010對實驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同陳釀期間獼猴桃白酒香氣成分的總離子流圖

利用HP-SPME法對不同陳釀期間的獼猴桃白酒香氣成分進行萃取,經GC-MS分析鑒定,分別得到獼猴桃白酒陳釀一、二、四、七、十一個月的香氣成分總離子流圖,不同陳釀時間的香氣成分總離子流圖相似,因此只列出陳釀一個月的總離子流圖,如圖1。

圖1 陳釀一個月的獼猴桃白酒香氣成分總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components of the Kiwi spirit aged for 1 month

2.2 不同陳釀期間獼猴桃白酒香氣成分的分析

由表2可以看出,獼猴桃白酒在陳釀期間檢出的香氣物質共有129種,其中在一個月、二個月、四個月、七個月、十一個月的酒樣品中分別檢出香氣成分88種、99種、100種、104種、111種,分別占總峰面積的99.79%、99.55%、99.56%、99.89%、99.95%,其中各個陳釀時期共有的香氣物質有77種,主要是酯類、醇類、酸類、醛酮類、萜烯類及縮醛類等。由此可知,獼猴桃白酒的陳釀過程中,香氣成分發生著生成、更替、消失的動態變化,使獼猴桃白酒在不同的陳釀時期呈現出不盡相同的風味特征。

表2 獼猴桃白酒陳釀期間香氣成分GC-MS分析結果Table2 Changes of aroma components of the Kiwi spirit during aging

續表

續表

2.3 不同陳釀時期獼猴桃白酒香氣成分分類分析

圖2比較了陳釀期間獼猴桃白酒香氣成分分類的變化情況。樣品M1至M11中的香氣成分主要包括酯類、醇類、酸類、縮醛類、醛酮類、萜烯類等。酯類、縮醛類、醛酮類化合物種類在陳釀期間變化不顯著,縮醛類化合物種類基本保持不變;醇類、酸類、萜烯類化合物隨著貯藏時間的延長呈現增加的趨勢,并且貯藏時間越長,變化顯著。醇類在貯藏的十一個月內增加了7種,酸類增加4種,萜烯類增加6種。

圖2 陳釀期間獼猴桃白酒揮發性化合物的數量變化/種Fig.2 The change in amount of volatile compounds during different aging

圖3比較陳釀期間獼猴桃白酒香氣成分類別的相對含量的變化情況。陳釀期間酯類、醇類、酸類、縮醛類、醛酮類及萜烯類的含量高低會有變化。在陳釀期間,采用同一條件萃取分析,酯類的相對含量逐漸減少,酸類、醛酮類及萜烯類的相對含量逐漸增加,醇類、縮醛類相對含量先增后減。因此,獼猴桃白酒不同陳釀時期呈現出不盡相同的風味特征。

圖3 陳釀期間揮發性化合物的成分變化Fig.3 The change of volatile compounds during different aging

2.3.1 陳釀期間酯類香氣成分的變化分析 通過圖2和圖3,可以看出獼猴桃白酒在M1、M2、M4、M7、M11中依次檢出的酯類香氣成分的種類變化較小,而同一萃取條件下的相對含量逐漸減少。張麗敏等人[17]對清香型白酒陳釀過程中微量成分變化規律進行了研究,在陳釀過程中除乳酸乙酯、苯乙酸乙酯外,其他酯類的含量主要呈減少趨勢。酯類是白蘭地香氣成分中最主要的一類物質,也是白蘭地中揮發性成分中數量最多的一類。獼猴桃白酒香氣成分以酯類的相對含量為最高,白蘭地關鍵香氣成分乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等酯類都檢測出來,且相對含量都較高。酯類化合物的花香、果香突出,在豐富獼猴桃白酒的香氣貢獻中作用較大。相關資料顯示,辛酸乙酯似果香、癸酸乙酯似玫瑰香,給白蘭地帶來濃郁的果香、花香[18]。

2.3.2 陳釀期間醇類香氣成分的變化分析 高級醇是白蘭地香氣成分中非常重要的一類物質。圖2和圖3表明獼猴桃白酒在M1、M2、M4、M7、M11中檢出的醇類香氣物質種類呈現增加趨勢,然而在同一萃取條件下的相對含量均呈增加再下降的趨勢。醇類化合物的相對含量在香氣成分中含量較高,對獼猴桃白酒的香氣成分貢獻較為突出。再結合表2,陳釀期間,醇類物質中相對含量較高的為異戊醇,除異戊醇、苯乙醇相對含量有所減少外,其余幾種醇類化合物的相對含量呈現總體增加的趨勢。異戊醇是白蘭地中公認的關鍵性香氣成分,具有“Cacao”香,是白蘭地中含量最多的醇類物質[7]。

2.3.3 陳釀時期酸類香氣成分的變化分析 酸類化合物相對含量較酯類相比明顯較少,但其對獼猴桃白酒的風味有著不可替代的作用。相關資料表明,質量好的白酒,總酸含量也較高[10]。結合圖2和圖3,獼猴桃白酒在M1、M2、M4、M7、M11中檢出的酸類化合物的種類和同一萃取條件下的相對含量均呈增加趨勢。在陳釀期間,酸類化合物的種類及相對含量均呈增加趨勢,且陳釀時間越長,變化越顯著。宋麗等人[19]對醬香型白酒貯存過程中的變化進行了研究,隨著時間的推移,總酸含量有明顯升高的趨勢。

2.3.4 陳釀期間縮醛類香氣成分的變化分析 縮醛類化合物分為揮發縮醛和不揮發縮醛,主要在蒸餾過程中由醇類和醛類縮合形成,其對白蘭地香的形成有良好的影響[10]。結合圖2和圖3可以看出獼猴桃白酒,在M1、M2、M4、M7、M11中檢出的縮醛類化合物的種類變化不大,同一萃取條件下的相對含量總體呈減少趨勢。結合表2可知,獼猴桃白酒中以乙縮醛相對含量較高,在陳釀期間,除1-(1-乙氧基乙氧基)-丙烷、癸醛二乙縮醛呈增加趨勢外,其他縮醛類總體呈減少趨勢。張宿義等人[11]對瀘型酒陳釀規律的研究表明,縮醛類物質的含量在貯藏半年至一年呈減少趨勢。

2.3.5 陳釀期間醛酮類香氣成分的變化分析 圖2和圖3表明獼猴桃白酒,在M1、M2、M4、M7、M11中檢出的醛酮類化合物的種類變化不大,同一萃取條件下的醛酮類的相對含量逐漸增加,第一個月與第十一個月相比,變化較為顯著。

2.3.6 陳釀期間萜烯類香氣成分的變化分析 萜烯類物質主要來源于原料本身,經蒸餾進入白蘭地中。結合圖2和圖3,可以看出獼猴桃白酒在M1、M2、M4、M7、M11中檢出的萜烯類化合物的種類和同一萃取條件下萜烯類的相對含量都呈現出增加趨勢。

2.4 陳釀前后獼猴桃白酒感官評價結果

由表3可知,陳釀前后感官品評結果差異顯著,獼猴桃白酒陳釀后質量提高。酒體陳釀前后均為無色(非橡木桶陳釀),陳釀后酒體更加晶瑩透明,香味協調,口感柔順、酒體醇厚、入口微甜,典型性突出,較陳釀前口感品質更佳。

表3 獼猴桃白酒陳釀十一個月感官評價結果Table3 Sensory evaluation of kiwi spiritof eleven months aging

3 結論

采用HS-SPME與GC-MS聯用,檢測陳釀過程中獼猴桃白酒的香氣成分。不同時期共檢出129種香氣成分,共有的香氣物質為77種。

獼猴桃白酒陳釀期間,酯類、縮醛類呈下降趨勢,醇類、酸類、醛酮類及萜烯類呈上升趨勢;各個時期以酯類香氣成分的相對含量最高,各個時間段香氣物質種類、相對含量均不相同,因此陳釀期間獼猴桃白酒香氣特征也不盡相同。

獼猴桃白酒經陳釀后,香氣成分經歷了平衡、穩定及成熟的微妙動態變化,使酒體變得細膩、柔和、醇厚、豐滿、典型性突出。

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Research of the change of the aroma components in the kiwi spirit during aging

LI A-min,WANG Xiao-rong,JIANG He-ti*

(College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China)

Using the actinidia as raw materials,kiwi spirit was made through fermentation and twice distillation. The solid-phase micro extraction(SPME)and the gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)were adopted to identify the aroma components in the kiwi spirit during the aging(one month,two months,four months,seven months,eleven months). The results showed that 129 kinds of aroma components were identified during the aging. Esters,acetals were gradually declining and alcohols,acids,aldehydes,ketones,terpenes were gradually rising during the aging. After aging,the aroma substances of Kiwi spirit experienced the subtle dynamic change of balance,sTableand mature,and Kiwi spirit became special delicate,soft,mellow,typical highlights.

kiwi;spirit;aging;aroma components

2014-06-24

李阿敏(1991-)，女，碩士研究生，研究方向:現代食品加工理論與技術。

TS262.3

A

:1002-0306(2015)09-0281-07

10.13386/j.issn1002-0306.2015.09.053

*通訊作者:蔣和體(1963-)，男，博士，教授，研究方向：農產品加工。