于 倩,蔣玉梅,李霽昕,韓舜愈,盛文軍,祝 霞
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730070)
霞多麗葡萄、苦水玫瑰及其混合發(fā)酵酒的香氣比較分析
于 倩,蔣玉梅*,李霽昕,韓舜愈,盛文軍,祝 霞
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730070)
以霞多麗葡萄、苦水玫瑰花為原料,通過混合發(fā)酵制得霞多麗玫瑰酒。采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HS-SPME/GC-MS)比較分析霞多麗葡萄、苦水玫瑰花、霞多麗玫瑰酒的香氣組分構(gòu)成。霞多麗葡萄中初步分離定性36種化合物,醇類物質(zhì)居多;苦水玫瑰花中初步分離定性59種化合物,萜烯類物質(zhì)居多;霞多麗玫瑰酒中初步分離定性56種化合物,醇類和酯類物質(zhì)種類較多。霞多麗葡萄、苦水玫瑰花和霞多麗玫瑰酒共有香氣組分10種;霞多麗玫瑰酒與苦水玫瑰花共有7種香氣組分,多為萜烯類及其相應(yīng)酯類,以苦水玫瑰花特征香氣物質(zhì)為主;霞多麗玫瑰酒與葡萄共有香氣組分12種??嗨倒寤ǖ奶砑佑兄谔岣呔频幕ㄏ闫焚|(zhì)。
霞多麗葡萄,苦水玫瑰,霞多麗玫瑰酒,香氣化合物
霞多麗葡萄原產(chǎn)法國,果香優(yōu)雅馥郁,是釀造白葡萄酒及香檳酒的優(yōu)良品種[1],目前己有600多種芳香性化合物在其果實(shí)、果汁和葡萄酒中檢出??嗨倒澹≧.Setate×R.Rugosa)是鈍齒薔薇和中國傳統(tǒng)玫瑰的自然雜交種[2],其花色鮮艷,香氣濃郁,主要產(chǎn)品玫瑰精油香氣濃郁、芳香純正,且具有一定的抑菌、抗氧化能力[3]。同時(shí),玫瑰花富含類胡蘿卜素、維生素C和E,以及酚類化合物,是一種具有良好抗氧化和清除自由基效果的食品原料[4],可用于新型化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域[5]。目前苦水玫瑰產(chǎn)品以玫瑰精油和苦水玫瑰花蕾為主,品種較單一,加工程度較低。近年來花卉飲品因其具有芳香怡人、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)[6]備受關(guān)注,玫瑰酒也因其獨(dú)特的香型受到了消費(fèi)者的青睞,但市場現(xiàn)有的玫瑰酒多以高度白酒浸提玫瑰后蒸餾制得,酒精度高、玫瑰特性體現(xiàn)不足,消費(fèi)群體較狹窄。以霞多麗葡萄、苦水玫瑰花為主要原料,通過發(fā)酵,制取霞多麗玫瑰酒的研究目前還未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以甘肅苦水玫瑰與霞多麗葡萄為主要原料,結(jié)合二者優(yōu)勢(shì)混合發(fā)酵制取霞多麗玫瑰酒,分析比較原料與霞多麗玫瑰酒的香氣差異,以期為葡萄花卉混合發(fā)酵酒產(chǎn)品的研發(fā)提供理論數(shù)據(jù)支持。
1.1 材料與儀器
霞多麗葡萄 2011年10月采于甘肅祁連葡萄酒業(yè)有限責(zé)任公司種植園;苦水玫瑰鮮花 2011年5月采于甘肅永登縣苦水鎮(zhèn)上新溝村,真空包裝,冷凍保存;果膠酶(Ex.color)、酵母(Lalvin QA23) 上海杰兔工貿(mào)有限公司;亞硫酸(SO2有效含量為6%)、NaCl(分析純) 天津光復(fù)科技有限公司。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS) PE-AutoSystem XL/TurboMass,美國PE公司;色譜柱 OV1701(50m× 0.2mm×0.33μm),中國科學(xué)院蘭州物理化學(xué)研究所;固相微萃取器 Fiber(57348-U)DVB/Carboxen/PDMS(SUPELCO.USA),美國SUPELCO公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 樣品制備 霞多麗玫瑰酒工藝流程:葡萄除果梗、爛果清洗破碎→添加SO2→添加苦水玫瑰花瓣→添加果膠酶→添加酵母→酒精發(fā)酵→皮渣分離→取樣
霞多麗玫瑰酒操作要點(diǎn):葡萄分選,除果梗、爛果,清洗后破碎;破碎后及時(shí)加入SO2,以亞硫酸計(jì)添加量1m L/L;玫瑰花除去花萼,添加量100g/L;果膠酶在使用前須在40℃的溫度下活化2h,添加量0.02g/L;酵母在添加前,須于28℃下活化30min,添加量0.2g/L;酒精發(fā)酵階段每天定時(shí)測定酒體溫度和比重,便于控制發(fā)酵溫度和監(jiān)測發(fā)酵進(jìn)程,期間要進(jìn)行倒灌循環(huán),發(fā)酵溫度控制在23~27℃之間,當(dāng)總糖含量≤4g/L,發(fā)酵結(jié)束;皮渣分離后取樣。
1.2.2 香氣化合物的富集與分析
1.2.2.1 香氣化合物的富集 分別取霞多麗葡萄和霞多麗玫瑰酒5m L、去花萼苦水玫瑰花瓣5g分別置于15m L頂空瓶中,各加1g NaCl,混合均勻、密封,插入活化好的固相微萃取器,40℃恒溫頂空萃取30m in,于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)樣口220℃解析15min進(jìn)樣。
1.2.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件 不分流進(jìn)樣,20min后打開分流閥,分流比20∶1;進(jìn)樣口溫度:220℃;載氣(高純He)流速:1m L/min;接口溫度200℃,電子轟擊離子源(EI)70eV,質(zhì)量掃描范圍30~400m/z。
程序升溫:霞多麗葡萄、霞多麗玫瑰酒,初溫50℃(1m in),3℃/m in升至220℃(3m in);苦水玫瑰花瓣,初溫50℃(3m in),3℃/min升至170℃(5min),5℃/min升至250℃(5m in)。
1.2.2.3 定性、定量分析 結(jié)合文獻(xiàn)資料[7-9]計(jì)算機(jī)檢索NIST library(2005)和W iley library(version6.0)標(biāo)準(zhǔn)譜庫做初步定性分析;面積歸一化法計(jì)算相對(duì)含量。
2.1 霞多麗葡萄、苦水玫瑰花、霞多麗玫瑰酒香氣構(gòu)成分析
GC-MS分析從霞多麗葡萄中初步分離定性36種化合物(圖1、表1),占其色譜流出組分總量的95.951%,其中醇類10種,酯類7種,萜烯類5種,有機(jī)酸類5種,羰基化合物7種,烴類2種。霞多麗葡萄香氣構(gòu)成中醇類相對(duì)含量較高,感官表現(xiàn)為醚香、醇香、果香的正己醇[12]相對(duì)含量最高,占70.313%;其次為具有清葉氣味(E)-2-己烯醛,占3.454%。
苦水玫瑰花中初步分離定性59種化合物(圖1、表1),占其色譜流出組分總量的95.884%,其中醇類4種,酯類7種,萜烯類25種,有機(jī)酸類2種,羰基化合物13種,烴類6種。萜烯類相對(duì)含量最高,占74.228%,可見萜烯類物質(zhì)是構(gòu)成玫瑰香氣的主體成分,這與朱岳麟等報(bào)道玫瑰精油頭香物質(zhì)的主體成分為萜烯類化合物的結(jié)果一致[13],其中感官表現(xiàn)為玫瑰花香的β-香茅醇相對(duì)含量最高,占總檢出組分的45.252%,而大馬士革玫瑰中β-香茅醇相對(duì)含量最高約為34%[14],苦水玫瑰較大馬士革玫瑰高出約11%,這可能就是苦水玫瑰香氣有別于大馬士革玫瑰香氣且較大馬士革玫瑰香氣濃郁的主要原因之一。
霞多麗玫瑰酒中初步分離定性56種化合物(圖1、表1),占其色譜流出組分總量的98.214%,其中醇類12種,酯類21種,萜烯類9種,有機(jī)酸類8種,羰基化合物2種,烴類1種。香氣物質(zhì)構(gòu)成中醇類相對(duì)含量最高,酯類種類最多,其中玫瑰的特征香氣化合物β-香茅醇相對(duì)含量最高,占26.886%,其次是表現(xiàn)為果香感的乙酸乙酯20.072%,再次為具有醇香、發(fā)酵香的異戊醇、異丁醇,相對(duì)含量分別為16.548%和11.476%。
圖1 霞多麗葡萄(a)、苦水玫瑰花(b)、霞多麗玫瑰酒(c)GC/MS總離子流圖Fig.1 GC/MS total ion chromatogram of the grape of chardonnay,kushui rose and rose and chardonnay wine
2.2 霞多麗葡萄、苦水玫瑰花、霞多麗玫瑰酒香氣比較分析
2.2.1 醇類組分比較 高級(jí)醇是葡萄酒中醇香和水果香氣的主要來源,與其他揮發(fā)性成分共同構(gòu)成葡萄酒的香味[15]。本實(shí)驗(yàn)分析顯示霞多麗玫瑰酒中醇類物質(zhì)的種類和峰面積都高于原料霞多麗葡萄和苦水玫瑰花(表1),其中異丁醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1-戊醇、(S)-2-辛醇、5-茚醇只在霞多麗玫瑰酒中被檢出,這說明酒精發(fā)酵過程會(huì)代謝生成醇類化合物,形成發(fā)酵香主體。發(fā)酵中酵母利用氨基酸分解代謝和葡萄糖代謝途徑均可生成醇類化合物[16]。
表1 霞多麗葡萄、苦水玫瑰花、霞多麗玫瑰酒香氣組成Table 1 The composition of aroma components in the grape of chardonnay,kushui rose and rose and chardonnay wine
續(xù)表
續(xù)表
酒中檢出的異戊醇、正己醇、1-庚醇、異辛醇、苯乙醇除正己醇在苦水玫瑰花中有較少檢出外,其余只在霞多麗葡萄中檢出,說明這些醇類物質(zhì)主要源自霞多麗葡萄。其中除正己醇與異辛醇峰面積有減少外,其余均有大幅增加,說明酒精發(fā)酵還會(huì)代謝生成異戊醇、1-庚醇、和苯乙醇。2-庚醇和苯甲醇在葡萄中的峰面積遠(yuǎn)小于苦水玫瑰花和霞多麗玫瑰酒,分析可知酒中的2-庚醇和苯甲醇可能主要源自苦水玫瑰花。
2.2.2 酯類組分比較 絕大多數(shù)的酯類能產(chǎn)生令人愉悅的香氣,大部分的酯類化合物感官表現(xiàn)為水果香味[17]。酯類在實(shí)驗(yàn)葡萄和苦水玫瑰花中均檢出7種(表1),且相對(duì)含量較低,而霞多麗玫瑰酒中酯的種類則高達(dá)21種,峰面積也較原料葡萄和苦水玫瑰花高,其中與兩種原料共有組分2種:己酸乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯,但其峰面積則較兩種原料之和高出2~3倍。霞多麗玫瑰酒與葡萄共有酯類組分3種:乙酸乙酯、乙酸異戊酯、棕櫚酸乙酯,前者峰面積遠(yuǎn)高于后者。乙酸苯甲酯和乙酸香茅酯為霞多麗玫瑰酒與苦水玫瑰花共有組分,其峰面積均小于苦水玫瑰花中,表明這兩種酯類可能主要來自苦水玫瑰花。酒中獨(dú)有酯類15種。由此分析可知酒中的酯類物質(zhì)一部分可能來自原料,多數(shù)則在發(fā)酵過程中代謝生成。這與Yuwen Wu等報(bào)道荔枝酒的酯類芳香化合物是由酵母產(chǎn)生的,是糖代謝中次級(jí)代謝產(chǎn)物的研究結(jié)果一致[18]。
2.2.3 萜烯類組分比較 萜烯類化合物是葡萄酒和玫瑰品種香的特征構(gòu)成物質(zhì),感官閾值低,對(duì)嗅覺的影響是相互增效的[12]。可賦予霞多麗玫瑰酒葡萄和玫瑰特征香氣。本次實(shí)驗(yàn)葡萄中檢出5種(表1)萜烯類化合物,且峰面積較小。苦水玫瑰花中則檢出25種峰面積較大的萜烯類化合物。霞多麗玫瑰酒中檢出9種萜烯類化合物,較葡萄中多檢出4種,且峰面積有大幅提高。其中呈現(xiàn)木香香韻的α-松油醇和α-松油烯為酒中獨(dú)有組分,具有丁香、辛香香氣的丁香酚、丁香酚甲醚和具有玫瑰香的香葉醇是霞多麗玫瑰酒與苦水玫瑰花的共有組分;β-香茅醇在霞多麗玫瑰酒中的峰面積僅為苦水玫瑰花的24.8%、而是霞多麗葡萄的190倍,由此分析可知丁香酚、丁香酚甲醚和β-香茅醇可能來自苦水玫瑰花。芳樟醇和β-大馬酮?jiǎng)t是霞多麗葡萄與霞多麗玫瑰酒的共有組分,且β-大馬酮為霞多麗葡萄果實(shí)及酒的特征香氣成分[19-20]。
2.2.4 有機(jī)酸類組分比較 霞多麗葡萄與苦水玫瑰花中分別檢出峰面積均較小的5種和2種有機(jī)酸(表1),以乙酸、已酸居多,呈現(xiàn)刺激性酸味。霞多麗玫瑰酒中檢出有機(jī)酸8種,其中乙酸、己酸為3者共有,辛酸、棕櫚酸是霞多麗玫瑰酒與實(shí)驗(yàn)葡萄的共有組分,其他在原料中未檢出的酸類可能來自發(fā)酵過程中糖類的代謝,其中辛酸峰面積最大,發(fā)酵生成的異戊酸、庚酸呈水果酸味,使得刺激性酸味減弱。這些酸類物質(zhì)不僅會(huì)直接影響酒的香氣,還會(huì)為酒后期陳釀中揮發(fā)性乙酯的形成做貢獻(xiàn)[18]。
2.2.5 羰基化合物組分比較 羰基化合物主要為醛、酮類化合物。霞多麗葡萄中含有7種峰面積較小的呈現(xiàn)青草、脂肪、清葉等葡萄果實(shí)特有香氣的醛類(表1)。苦水玫瑰花中羰基化合物種類多、峰面積大,醛、酮均有,整體表現(xiàn)出青草香、藥香、蠟香等香味,其中苯甲醛、2-十三烷酮峰面積位居前兩位。但霞多麗玫瑰酒中只檢出2種峰面積較小的醛:乙醛、苯甲醛。原料中羰基化合物在酒中消失或比例減少,主要是因?yàn)樵从诠麑?shí)的醛類物質(zhì)在有氧條件下通過脂氧合酶的作用轉(zhuǎn)化為醇或酸類[21],這有利于葡萄酒生青氣味的減少。
3.1 霞多麗葡萄中初步分離定性36種化合物,包括10種醇類,7種酯類,5種萜烯類,5種有機(jī)酸類,7種羰基化合物,2種烴類。苦水玫瑰花中初步分離定性59種化合物,包括4種醇類,7種酯類,25種萜烯類,2種有機(jī)酸類,13種羰基化合物,6種烴類。霞多麗玫瑰酒中初步分離定性56種化合物,包括12種醇類,21種酯類,9種萜烯類,8種有機(jī)酸類,2種羰基化合物,1種烴類。
3.2 霞多麗葡萄、苦水玫瑰花、霞多麗玫瑰酒中共有香氣組分10種,其中苯甲醇、β-香茅醇主要源自苦水玫瑰花。霞多麗玫瑰酒與苦水玫瑰花共有7種香氣組分,多為萜烯類及其相應(yīng)酯類,以苦水玫瑰花特征香氣物質(zhì)為主。霞多麗玫瑰酒與葡萄共有香氣組分12種,多為霞多麗葡萄酒特征香氣組分。
3.3 添加苦水玫瑰花使得霞多麗玫瑰酒中玫瑰特征香氣組分萜烯及其相應(yīng)酯類大幅增加,有助于提高酒的花香品質(zhì)。
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Com parative analysis of aroma com ponents in chardonnay,kushui rose and theirm ixed fermentation w ine
YU Qian,JIANG Yu-mei*,LIJi-xin,HAN Shun-yu,SHENGWen-jun,ZHU Xia
(College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)
Kushui rose(Rosa rugosa×Rosa Sertata)and chardonnay was used for b rew ing rose and chardonnay wine.Aroma components of chardonnay,Kushui rose and rose and chardonnay wine were analysed and com pared by solid-phase m icroextrac tion combined w ith gas chromatog raphy-mass spectrometry.36 aroma com ponents were determ ined in chardonnay and the majority of them were alcohols.59 aroma components were determ ined in kushui rose and the majority of them were tepenes.56 aroma com ponents were determ ined in rose and chardonnay wine,among them the species of alcohols and esters were more than others.10 common components existed in chardonnay,kushuirose and rose and chardonnay w ine.7 common components existed in kushui rose and rose and chardonnay w ine,most of them were tepenes and their corresponding esters.12 common com ponents existed in chardonnay and rose and chardonnay w ine.Add ing rose flower was benefit for the frag rance quality ofw ine.
chardonnay;kushui rose;rose and chardonnay w ine;aroma com ponents
TS262.6
A
1002-0306(2012)20-0172-06
2012-05-11 *通訊聯(lián)系人
于倩(1987-),女,碩士研究生,主要從事果蔬加工工藝及風(fēng)味物質(zhì)的研究。
蘭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2010-1-235);科技人員服務(wù)企業(yè)行動(dòng)項(xiàng)目(2009GJG10042)。