文章信息
- 房玉林, 张昂, 孟江飞, 刘金串, 王华
- Fang Yulin, Zhang Ang, Meng Jiangfei, Liu Jinchuan, Wang Hua
- 不同酿造工艺对树莓酒中单体酚的影响
- Effect of Different Brewing Technologies on Mono-Phenolics in Raspberry Wine
- 林业科学, 2011, 47(3): 156-160.
- Scientia Silvae Sinicae, 2011, 47(3): 156-160.
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文章历史
- 收稿日期:2009-05-27
- 修回日期:2010-07-23
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作者相关文章
树莓(Rubus idaeus)为蔷薇科悬钩子属灌木类植物(张建成等,2005)。树莓浆果柔嫩多汁、色泽诱人、风味独特、营养丰富,被称作第3代新兴水果。树莓富含18种氨基酸,并含有Vc,Vp,VB9等多种维生素和超氧化物歧化酶(SOD)抗衰老剂等多种营养成分,具有美容抗衰老、增强免疫力、抗癌、抗心血管疾病的效用(刘建华等,2004)。树莓果实除鲜食外,还可制作饮料、果酒、果酱、糕点、糖果、奶制品、茶饮等多种食品(和加卫等,2005; 徐怀德等,2004)。在国际市场上,树莓酒历来都十分名贵,是西方国家的高档果酒。可见,树莓果酒有很大的发展潜力(刘春菊等,2004; 李程,2003)。
酚类物质是果酒中尤为重要的成分。在葡萄酒中,酚类不仅构成葡萄酒丰富多彩的颜色,而且参与形成浓郁的陈酿香气、沉淀蛋白质、提高结构感、抗氧化、抗自由基、抗菌、防止还原味和光味(李华等,2005; Frankel et al., 1993)。研究证明(Rauha et al., 2000) :树莓中的槲皮素等酚类物质可以有效地抑制细菌等微生物的生长。同时也有研究(Rupasinghe et al., 2007)发现:树莓酒中总抗氧化能力与总酚含量较高; 一些非传统果酒具有与葡萄酒相近或含量更高的抗氧化能力,如蓝莓和树莓等的抗氧化能力远高于由苹果或梨酿制的酒类产品。因此,研究树莓酒中的多酚物质对改善树莓酒风味、提高其质量以及促进人体健康具有重要意义。虽然有研究证实树莓浆果中的多酚成分受到其成熟度的影响(Wang et al., 2009),但是浆果在同样成熟度条件下酿造工艺是否会影响到酒中的多酚成分未见相关报道。因此,本研究对利用传统工艺和CO2浸渍工艺发酵的树莓酒的多酚物质成分进行了比较研究,以期探索不同工艺方法对树莓酒风味特征的影响,为树莓酒的优化工艺提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 树莓的来源及酒的酿制树莓原料采自陕西眉县果树实验站。树莓为2000年定植,2002年开始挂果。树体生长良好,常规管理。于果实自然成熟后手工采摘,立即将原料入冷库(4 ℃)存放备用。原料含糖量为85.43g·L-1; 含酸(以酒石酸计)为15.08 g·L-1。树莓酒酿造过程采用传统浸渍和CO2浸渍2种工艺进行。其中传统浸渍发酵工艺分4个处理:a.11% (v/v)干型酒(在残糖为<4 g·L-1时终止发酵); b.8.5%(v/v)半干型酒(在残糖为4 ~ 12 g·L-1时终止发酵); c.11% 2年陈酿树莓酒(传统浸渍工艺酿造的11%干型树莓酒经两年贮藏陈酿后自然澄清); d.以11% (v/v)干型酒为基酒,制作树莓利口酒,工艺参照赵光鳌(2001)的相关流程进行,最终酒度为8.5%。所有酒样未进行下胶过滤和降酸处理。将原料分装于8个发酵罐(10 L),工艺路线均相同,按照图 1所示流程进行。
CO2浸渍工艺操作方法为:取完整树莓果粒,小心放入CO2发酵罐。定时向罐内通入CO2气体,使CO2约为罐容积的2 ~ 3倍。7 ~ 8天后,取出榨汁,清汁进行酒精发酵,酵母均为CY3079。具体工艺按照图 2进行,其最终酒度11% (v/v)。
2种工艺酿制的酒均呈现深紫红色,澄清透明,具有新鲜的树莓果香和部分发酵香,口味纯正,典型性好。通过发酵,最终获得5种酒样,并测定树莓汁和这5种酒样(11%干型酒、CO2浸渍法酿的树莓干酒、8.5%树莓半干酒、2年的11%树莓干酒、18%树莓利口酒)中的单体酚类物质。
1.2 仪器和试剂SHIMADZU LC-2010AHT型配备自动进样装置的高效液相色谱仪,SHIMADZU LC-6AD型高效液相色谱仪型配备SPD-10MAVP二极管阵列检测器(DAD),所有部件均由岛津CLASS-VP 6.12工作站控制(日本岛津公司); SHIMADZU UV-1700型紫外分光光度计(日本岛津公司); MILIPORE ZMQS 5001型超纯水制备仪(法国MILIPORE公司); SORVAIL RC-5CPLUS型高速冷冻台式离心机(美国Kendro公司); BÜCHI旋转蒸发仪(瑞典BÜCHI公司); KQ-300DE型数控超声波机(昆山市超声仪器有限公司)。
没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯和白藜芦醇等标样均购自Sigma和Fluka公司; 甲醇和乙腈为色谱纯(美国TEDIA公司); 乙酸为国产分析纯。
1.3 树莓酒中单体酚类物质的高效液相色谱测定分别取经过浓缩的树莓汁和上述5种酒样(3次重复)用高效液相色谱(HPLC)对所含单体酚类物质进行定量测定。首先精确称取10种单体酚标样各5 mg左右,用甲醇定容在10 mL的棕色容量瓶中,依次稀释10,20,40,100,200,400倍,混标溶液密封保存于-20 ℃冰箱中备用。然后以此为标准测定6个样品中各单体酚含量。
分别取各酒样20 mL,用稀盐酸调pH值为3.0左右,加等量的甲醇于35 ℃水浴中振荡提取30 min左右,加等量的乙酸乙酯重复萃取3次,将酯相于35 ℃恒温水浴中旋转蒸发至干,加入5 mL的色谱甲醇溶解残渣,转移至离心管中低温密封保存待测(整个过程应尽量避光)。
色谱条件:色谱柱为ZORBAX SB-C18 250 × 4.0mm,5 μm; 流动相为1.3%的乙酸水溶液和乙腈; 洗脱程序为0.00 ~ 0.01 min 0% ~ 14% B,0.01 ~6.50 min 14% ~ 11% B,6.50 ~ 10.00 min 11% B,10.00 ~ 10.01 min 11% ~ 16% B,10.01 ~ 30.00 min16% ~ 30% B,30.00 ~ 35.00 min 30% ~ 0% B; 波长程序为5.71 ~ 5.72 min 360 ~ 272 nm,5.72 ~6.02 min 272 nm,7.16 ~ 7.17 min 360 ~ 260 nm,7.17 ~ 7.60 min 260 nm,8.57 ~ 8.58 min 360 ~280 nm,8.58 ~ 9.18 min 280 nm,12.81 ~ 12.82 min360 ~ 280 nm,12.82 ~ 13.74 min 280 nm,20.38 ~20.39 360 ~ 275 nm,20.39 ~ 21.22 min 275 nm,29.58 ~ 29.59 min 360 ~ 306 nm,29.59 ~ 30.4 min306 nm,其余时间段的检测波长均为360 nm; 流速为0.8 mL·min-1; 进样量为20 μL; 柱温为30 ℃。
2 结果与分析 2.1 生产原酒理化指标表 1为树莓果汁和5种树莓酒样的理化指标。经过理化检测和感官品尝分析,5种酒样在检测时均处于良好的状态。
图 3为树莓汁和5种酒样的HPLC色谱图,在6个样品中,10种单体酚均得到有效分离,均未发现含有儿茶酸。图 4为除儿茶酸之外其余9种单体酚含量检测结果。6个样品中单体酚含量通过DPS统计软件分析在5%显著水平条件下进行比较。
没食子酸含量以CO2浸渍工艺酿制的树莓干酒与8.5%半干酒中含量最高,且二者无显著差异。11% (v/v)干型树莓酒与其陈酿后的酒中没食子酸含量亦无明显差异,但要明显低于前两者。树莓汁和树莓利口酒中没食子酸含量最低,与其余样品含量差异明显。由此得知: CO2浸渍工艺较传统工艺更有利于没食子酸的浸出,较低酒度对没食子酸的存在更有利,陈酿未能对没食子酸产生影响。
6个样品中,CO2浸渍工艺树莓干酒中安息香酸含量最高,且差异明显。其次是陈酿树莓干酒和11% (v/v)干型树莓酒,但二者差异较小。CO2浸渍工艺也有利于安息香酸的浸出,可见陈酿对安息香酸有影响但是较小。
咖啡酸以8.5%半干酒中含量最高,含量略低的CO2浸渍工艺树莓干酒和陈酿干酒两者间无差异。含量依次为利口酒、11% (v/v)树莓干酒和树莓汁。对于咖啡酸,CO2浸渍工艺和陈酿工艺表现出其优越特性,酒度较低的半干酒也具一定典型性。
丁香酸在利口酒中含量高于其他样品,且差异明显。居于其次是半干酒和陈酿酒,二者间无明显差异,CO2浸渍工艺树莓干酒居于第3位,与前两者有较小差异。故对于丁香酸,利口酒优于其他工艺酒,半干酒和陈酿酒也具有一定参考价值。
槲皮素以陈酿树莓酒中含量最为突出,与其他样品有明显差异; CO2浸渍工艺树莓干酒中含量也较高,与含量较小的树莓干酒和利口酒差异明显。故陈酿树莓酒表现优越,CO2浸渍工艺树莓干酒也具一定参考性。
阿魏酸以11% (v/v)干型树莓酒中含量最高。其次为8.5%半干酒以及陈酿树莓酒,二者均与干型树莓酒具有较大差异,但二者间差异较小。陈酿工艺具有参考价值,但CO2浸渍工艺树莓干酒对阿魏酸影响有限。
水杨酸和香豆酸与之前多数单体酚一致,以CO2浸渍工艺树莓干酒中含量最为突出,与其他样品具有非常显著的差异; 对于水杨酸,树莓干酒和陈酿树莓酒含量位居第二,二者无显著差异,说明陈酿过程未对水杨酸产生影响。对于香豆酸,含量处于第二位的是树莓干酒和树莓利口酒。
而芦丁在树莓汁、树莓干酒和半干酒中含量接近,无明显差异,说明传统工艺酿造过程未对芦丁带来影响; 在CO2浸渍工艺树莓干酒和陈酿过后树莓酒中芦丁含量下降明显。
从整体来看,CO2浸渍法酿制的树莓干酒中除芦丁外,其他酚类物质均要高于传统酿造法酿制的树莓干酒,特别是安息香酸、槲皮素和水杨酸。2年陈酿的11% (v/v)干型树莓酒与未经陈酿的11%(v/v)干型树莓酒相比,阿魏酸、香豆酸和芦丁含量有所下降,水杨酸含量基本未发生变化,其余均有不同程度提高,特别是陈酿过程中槲皮素和安息香酸增量明显。高酒度利口酒芦丁含量远低于其他酒类,且芦丁含量随酒度增高而降低。
与树莓汁相比,不同酿造方法的树莓干酒除芦丁外在各项酚类物质上均有明显的提高,尤其是槲皮素和安息香酸,而芦丁含量都有所降低。CO2浸渍法酿造的树莓酒,安息香酸和香豆酸含量有显著增加。较其他酒样,芦丁含量稍稍偏低。
3 结论1) 陈酿过程更有利于多数单体酚类物质的形成,不仅产生更多对人体有益成分,同时也对树莓酒的成熟和色泽与风味的平衡有重要作用。CO2浸渍工艺与传统工艺相比,多数单体酚类物质要高于传统工艺,故其更有利与多数单体酚的形成,更能促进树莓酒风味的形成。
2) 陈酿过程与CO2浸渍工艺中芦丁含量均低于传统工艺(未经陈酿)酒,包括树莓干酒、半干酒和利口酒; 半干酒中部分单体酚含量较高,而酒度较高的利口酒单体酚含量整体偏低。
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