濃縮方式對慕薩萊思品質(zhì)及香氣成分的影響

高馨雨 - 白羽嘉,2 -,2 鄭萬財 -陳俐卉 - 樊士昊 - 馮作山 -

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)作物學(xué)博士后流動站，新疆 烏魯木齊 830000)

“慕薩萊思”是古老的西域葡萄酒之一。傳統(tǒng)的慕薩萊思是經(jīng)3次熬煮3次壓榨自然發(fā)酵后，加入大蕓、鹿茸、鴿血等多種中藥材而成，經(jīng)過熬煮的葡萄汁醇香和焦香味較為突出，發(fā)酵結(jié)束后無需倒灌、澄清，可直接飲用，不同廠家慕薩萊思質(zhì)量參差不齊，感官特征復(fù)雜多變，穩(wěn)定性較差[1]。朱麗霞等[2]對慕薩萊思感官評價得出：慕薩萊思的品質(zhì)在中等偏下水平。葡萄酒的香氣主要是酒精發(fā)酵和蘋果酸—乳酸發(fā)酵階段共同產(chǎn)生[3]，其中醇類占比較大，還包括高級醇、酯類、醛類等[4-5]。高級醇是由酒精發(fā)酵的次級產(chǎn)物生成的，具有強烈的辛辣氣味，對葡萄酒的口感和香氣有顯著影響[6]。酯類是葡萄酒重要的香氣成分，賦予葡萄酒令人愉快的果香[7]。醛類化合物是由氨基酸和糖通過酵母產(chǎn)生高級醇的產(chǎn)物，賦予葡萄酒柑桔香和堅果香[8]，這幾類物質(zhì)有助于葡萄酒風味特征的形成。張璐等[9]通過電子鼻技術(shù)和固相微萃取—氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對葡萄濃縮汁及成品酒中的呈香物質(zhì)進行檢測分析；張雅茹[10]通過GC-MS技術(shù)對不同種類慕薩萊思中揮發(fā)性物質(zhì)進行檢測分析，建立了慕薩萊思揮發(fā)性成分萃取、分離和檢測條件。Zhang等[11]采用電子鼻和GC-MS技術(shù)對葡萄濃縮汁及成品酒中呈香物質(zhì)進行檢查分析得出對慕薩萊思香氣貢獻較大的成分有苯乙醇、苯乙酸乙酯、已酸、丁二酸二乙酯等，經(jīng)GC-MS定量分析結(jié)果表明不同工藝的葡萄濃縮汁以及不同種類的慕薩萊思均能引起慕薩萊思葡萄酒之間香氣差異。近幾年對慕薩萊思香氣研究較多，對其品質(zhì)研究還有待加強。

由于熱濃縮易造成慕薩萊思香氣成分損失、熱敏性物質(zhì)變性，破壞營養(yǎng)成分和失去原有風味。為解決慕薩萊思差異性并提高其品質(zhì)特性，本研究擬采用冷濃縮技術(shù)對慕薩萊思加工工藝進行改進，加入枸杞、玫瑰等藥食兩用的材料，并與傳統(tǒng)熱濃縮方式進行對比，以保留慕薩萊思的營養(yǎng)成分，有效避免香氣成分損失，旨在提升慕薩萊思加工技術(shù)水平、產(chǎn)品品質(zhì)及安全性，為具新疆特色的慕薩萊思釀造及開發(fā)提供理論與技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

和田紅葡萄：購自新疆和田地區(qū)，無病蟲害及腐爛果，果實大小均勻且緊密，可溶性固形物為(23±1) °Brix；

3,5-二硝基水楊酸、苯酚：分析純，天津盛通泰化工有限公司；

氫氧化鈉、鹽酸、硫酸、葡萄糖、無水醋酸鈉、無水碳酸鈉：分析純，天津光復(fù)科技有限公司；

沒食子酸、福林肖卡試劑：優(yōu)級純，北京索萊寶科技有限公司；

亞硝酸鈉、鎢酸鈉、磷鉬酸、單寧酸、硝酸鋁、蘆丁、氯化鈉：分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

阿貝折光儀：N-3000E型，上海卓鑫科學(xué)儀器有限公司；

pH計：FE20型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

紫外—可見分光光度計：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責任公司；

電子分析天平：FA2004型，上海天平儀器廠；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：TRACE DSQ型，Thermo-Finnigan，USA；

電熱恒溫水浴鍋：DZK-D-2型，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；

固相微萃取纖維：75 μm CAR/PDMS型，上海安譜實驗科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 熱濃縮慕薩萊思基酒(RJ)制備工藝 將50 kg和田紅葡萄清洗、除梗、破碎后，分別加入1 g 20.00 mg/L H2SO4和1 g 20.00 mg/L果膠酶，酶解4 h。根據(jù)慕薩萊思傳統(tǒng)熬煮工藝及流程，將帶有皮渣的葡萄汁倒入不銹鋼鍋中加熱至沸騰，小火熬煮，經(jīng)3煮3榨冷卻后接入活化的酵母菌發(fā)酵30 d，發(fā)酵溫度(20±1) ℃，發(fā)酵結(jié)束后倒灌澄清10 d，得到熱濃縮慕薩萊思基酒。

1.2.2 熱濃縮慕薩萊思(RN)制備工藝 將1.2.1制備的慕薩萊思基酒1 L加入杏干12.00 g、枸杞10.00 g、玫瑰5.00 g、藿香0.40 g，浸泡9 d，通過板框過濾，膜過濾后得到熱濃縮慕薩萊思。

1.2.3 冷濃縮慕薩萊思基酒(LJ)制備工藝 將50 kg和田紅葡萄清洗、除梗、破碎后，分別加入1 g 20.00 mg/L H2SO4和1 g 20.00 mg/L的果膠酶，在2～10 ℃下浸漬48 h，皮渣分離得到葡萄汁，將葡萄汁用實驗室自制冷濃縮設(shè)備濃縮至31 °Brix，接入活化后的酵母菌發(fā)酵30 d，發(fā)酵溫度(20±1) ℃，發(fā)酵結(jié)束后倒灌澄清10 d，得到冷濃縮慕薩萊思基酒。

1.2.4 冷濃縮慕薩萊思(LN)制備工藝 將1.2.3制備的慕薩萊思基酒1 L加入杏干12.00 g、枸杞10.00 g、玫瑰5.00 g、藿香0.40 g，浸泡9 d，通過板框過濾，膜過濾后得到冷濃縮慕薩萊思。

1.2.5 理化指標測定

(1) 總糖、還原糖的測定：參照文獻[12]。

(2) 總酸的測定：酸堿滴定法[13]。

(3) 酒精度的測定：比重法。

(4) 褐變度的測定：分光光度法[14]。

(5) 澄清度的測定：分光光度法[15]。

1.2.6 生物活性指標測定

(1) 總黃酮的測定：亞硝酸鈉—硝酸鋁法[16]。

(2) 總酚的測定：參照文獻[17]。

(3) 單寧的測定：參照文獻[13]。

1.2.7 采用GC-MS測定慕薩萊思葡萄酒中的香氣成分

(1) 固相微萃取條件:取8.00 mL慕薩萊思酒樣裝入15.00 mL頂空瓶中，加入2.50 g氯化鈉攪拌至溶解，50 ℃ 水浴酒樣10 min后插入經(jīng)老化好的固相微萃取纖維頂空吸附，吸附50 min，將吸附有揮發(fā)性成分的萃取纖維置于GC-MS解析10 min，同時啟動設(shè)備采集數(shù)據(jù)。

(2) GC條件：DB-Wax(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱，選擇不分流進樣；柱溫為40 ℃保持3 min，然后以4 ℃/min的升溫速度將溫度升至160 ℃，再以7 ℃/min的升溫速度升至230 ℃，使溫度保持8 min。以He為載氣設(shè)定流速為1 mL/min。GC進樣口溫度為230 ℃，檢測器溫度為230 ℃[18]。

(3) MS條件：EI電離源，電子能量為70 eV，燈絲流量為0.20 mA；檢測器電壓為350 V。全掃描，掃描范圍為33～450 amu，離子源溫度為230 ℃[19]。

(4) 定性分析：MS檢測峰采用檢索NIST 2.0譜庫和Willey譜庫檢索進行定性分析。

(5) 定量分析：根據(jù)GC-MS分析結(jié)果，并用峰面積歸一法對慕薩萊思中香氣成分進行計算和相對定量。

1.2.8 感官評定方法

(1) 品評組由12名具有葡萄酒感官評定專業(yè)知識的人員組成，分別對不同處理的慕薩萊思的感官特性指標進行評定打分，整合品評小組的評定結(jié)果，并且進行感官評價定量描述分析，取各項強度平均值制作QDA蜘蛛網(wǎng)圖；

(2) 評分標尺的建立：試驗采用數(shù)字標度為評分標尺，通過數(shù)字量化感官特性強度，采用9點數(shù)字標度為評分標尺，表示感官特性強度由弱到強的程度，見表1。

(3) 描述詞匯表的建立：12名感官品評人員對不同處理的慕薩萊思酒樣進行品評，獨自記錄評分結(jié)果，并討論出能反映產(chǎn)品色澤、香氣、酸度、澀度和掛杯等感官特征的不同參數(shù)，給出每個詞匯的定義。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010進行處理。用SPSS 19.0軟件進行顯著性分析。用Microsoft Word 2010繪制圖形。

2 結(jié)果與分析

2.1 理化指標分析

如表2所示：慕薩萊思中總酸、澄清度、可溶性固形物含量、褐變度均差異顯著(P<0.05)。LJ和LN酒樣中總糖、還原糖、可溶性固形物含量、澄清度均高于RJ和RN。經(jīng)過熱濃縮的慕薩萊思澄清度低，褐變度大。葡萄汁在高溫熬煮過程中，總酚含量增加，多酚發(fā)生氧化，使褐變度增加，而濃縮葡萄汁在熱處理時會發(fā)生美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)生成黑褐色物質(zhì)，使葡萄汁發(fā)生非酶褐變；焦糖化反應(yīng)是由于加熱作用使葡萄汁中的糖分解成富馬酸及羥甲基糠醛，在美拉德反應(yīng)后階段的縮合反應(yīng)形成類黑精色素[20]。使得熱濃縮處理的慕薩萊思酒澄清度低于冷濃縮組的慕薩萊思。

表1 感官評分尺度表

表2 慕薩萊思酒樣的理化指標?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 生物活性成分分析比較

如圖1所示：LJ和LN酒樣黃酮、總酚及單寧含量均高于RJ和RN且差異顯著(P<0.05)，黃酮含量分別為0.81，1.39，0.34，0.89 g/L；總酚含量分別為1.88，2.83，0.76，1.81 g/L；單寧含量分別為1.86，2.65，0.67，1.75 g/L。經(jīng)添加輔料后的LN中酚類物質(zhì)含量較多，由于經(jīng)冷浸漬處理，使得葡萄皮、籽中的酚類物質(zhì)有效溶出，后期浸泡玫瑰、枸杞等輔料，增加了酚類物質(zhì)的含量。傳統(tǒng)帶皮、籽熬煮工藝雖然可以溶出更多葡萄皮、籽中的酚類物質(zhì)，但溫度過高會導(dǎo)致酚類物質(zhì)的破壞和熱敏性物質(zhì)的變性[21]，從而導(dǎo)致總酚、單寧、黃酮等生物活性成分含量會降低。

2.3 香氣化合物種類分析

采用 SPME 技術(shù)萃取4種慕薩萊思香氣，經(jīng)GC-MS檢測分析得到總離子流圖，從圖2可以看出，慕薩萊思香氣化合物出現(xiàn)在45 min以前，香氣物質(zhì)峰面積、種類具有一定的差異，說明濃縮方式對慕薩萊思香氣具有一定的影響。

圖1 慕薩萊思生物活性指標

2.4 主要香氣成分

2.4.1 醇類物質(zhì) 醇類是葡萄酒含量較多的組分之一，主要表現(xiàn)為化學(xué)氣味和植物芳香。從表3和圖3可以看出，4種酒樣中醇類物質(zhì)含量較高且共有的醇類包括3-甲基，1-丁醇、2,3-丁二醇和苯乙醇，其中苯乙醇具有濃郁的玫瑰香等花香味。LJ、LN中苯乙醇相對含量高于RJ、RN。而香茅醇具有花香和柑橘香，僅在LJ和LN中產(chǎn)生，因此LN與RN酒樣相比花香味略重。

圖2 4種慕薩萊思香氣成分GC-MS總離子流圖

圖3 4種慕薩萊思中香氣成分相對含量

2.4.2 酯類物質(zhì) 酯類是慕薩萊思主要香氣成分，多種酯類共同作用賦予葡萄酒令人愉快的水果香。從圖3、表3 可以看出：4種酒樣中，LN酯類物質(zhì)占有的相對含量最大，其次為RN，LJ、RJ酯類物質(zhì)相對含量略少。而酯類中相同成分數(shù)有6種，其中丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯含量較高，這3種酯在葡萄酒中多表現(xiàn)為柑橘、果香和椰香味[22]。LN中產(chǎn)生的3-甲基，1-丁醇，乙酸酯具有類似香蕉的氣味，在LJ、LN中相對含量分別為0.72%，1.08%，苯甲酸乙酯、9-癸烯酸乙酯僅在LN中產(chǎn)生，呈蠟香和果香氣。因此，LN果香味略高于其他3種酒樣。

2.4.3 酸類物質(zhì) 從表3中可以看出4種慕薩萊思酒樣酸類揮發(fā)性物質(zhì)含量都較低。LJ酸類物質(zhì)占有的相對含量最大，其次為RJ，RN、LN中酸類物質(zhì)相對含量最小。辛酸、正癸酸為4種慕薩萊思酒樣所共有的揮發(fā)性成分，賦予葡萄酒椰香味；乙酸、己酸分別是RJ、RN中產(chǎn)生的具有刺激性氣味，影響葡萄酒的香氣，可能是由于RJ、RN經(jīng)過高溫熬煮發(fā)酵，減少了酯類物質(zhì)含量，產(chǎn)生了具有負面影響的酸類物質(zhì)。因此，運用冷凍工藝濃縮代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱濃縮工藝是可行。

2.4.4 酚類、酮類和其他香氣成分 RN酒樣揮發(fā)性物質(zhì)中有多種酚類的存在，使葡萄酒呈丁香香味，使酒體澀味感變得明顯而持久，RJ中酚類物質(zhì)相對含量為7.97%，LJ、LN中酚類物質(zhì)相對含量較少。RN中酮類所占的揮發(fā)性成分含量高于LN酒樣，相對含量最高的為胡薄荷酮，具有淡淡的薄荷香和樟腦的氣味；D-香芹酮、4-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯基)-3-丁烯-2-酮、大馬士酮是LN中產(chǎn)生的香氣，D-香芹酮使葡萄酒具有香芹、蒔蘿籽香味；4-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯基)-3-丁烯-2-酮有紫羅蘭香味；大馬士酮具有木香和果香味。5-甲基呋喃醛是RJ中產(chǎn)生的，賦予RN酒樣特有的焦糖味道。慕薩萊思中烯類物質(zhì)較少，是LN中產(chǎn)生的香氣，相對含量為0.15%，具有檸檬等柑橘類果香味。

2.5 感官評價

2.5.1 感官描述詞及定義 經(jīng)過感官品評組討論確定慕薩萊思感官描述詞及定義見表4。

2.5.2 QDA統(tǒng)計結(jié)果 12名感官品評人員對各處理慕薩萊思進行了感官評定，并繪制蜘蛛網(wǎng)圖。由圖4可知，LN酒樣呈橙黃色、色澤鮮亮均一、口感柔滑、酸甜適口、組織狀態(tài)良好、無分層和沉淀、香氣濃郁，具有明顯的花果香味，且余香、余味時間長。LJ酒樣呈亮黃色，色澤均勻有光澤，口感順滑、酸甜適中、組織狀態(tài)良好、無分層和沉淀，香氣協(xié)調(diào)，余味稍有減弱，余香短暫。RJ酒樣呈黃色、色澤暗沉、澄清度低，有明顯的渾濁和沉淀現(xiàn)象，組織狀態(tài)不好、口感欠佳、酸甜滋味差異較大，略有苦澀味，具有明顯的焦糖味和蒸煮味，余味、余香時間長，酒體協(xié)調(diào)性低。RN酒樣呈暗黃色，色澤暗淡，組織狀態(tài)不均一，有渾濁和沉淀現(xiàn)象，口感略苦澀，有蒸煮味，無余香。

表3 4種慕薩萊思GC-MS分析結(jié)果比較

續(xù)表3

類型中文名香氣特征相對含量/%RJRNLJLN酯類乙酸-9-癸烯醇酯--1.46--3-羥基乙基月桂酸乙酯---0.03-9-十四烯酸乙酯--0.06--9-十四烷酸乙酯有鳶尾油香氣 --0.02-十四酸乙酯有紫羅蘭香氣--0.350.22檸檬酸三丁酯---1.4915.23十六酸甲酯--0.150.020.09十八酸乙酯蠟香0.05---1,2-鄰苯二甲酸雙(2-甲基丙基)酯--0.09--1,2-苯二甲酸丁基辛酯---0.170.109-十六碳烯酸乙酯--2.600.480.20十六酸乙酯有微弱蠟香、奶油香氣0.404.101.771.78琥珀酸辛基-2-丙基戊基酯---0.22-苯甲酸乙酯有果香-0.05-0.12苯乙酸乙酯有甜的蜂蜜香氣0.360.04--乙酸苯乙酯玫瑰花香,蘋果香0.66---2-苯乙醇乙酸酯有甜蜜香味---2.309-癸烯酸乙酯----0.54肉豆蔻酸乙酯有鳶尾香氣-0.74--鄰苯二甲酸二異丁酯略有芳香氣味0.52---鄰苯二甲酸二丁酯有芳香氣味1.100.06-1.18鄰苯二甲酸二甲酯略有芳香味0.17---鄰苯二甲酸丁基環(huán)庚基酯--0.04--甲醇-8-甲基-癸酸酯--0.04--2-甲基十六酸甲酯----1.26癸酸-2-甲基丁酯--0.06--(E)-9-十八碳烯酸甲酯-1.45---(Z)-9-十八碳烯酸甲酯-2.35--0.247-十八碳二烯酸甲酯----0.4810-十八碳烯酸甲酯-0.06---16-十八碳烯酸甲酯-0.17---硬脂酸甲酯-1.36---硬脂酸乙酯略呈蠟香-0.39--油酸乙酯--0.50-0.48亞油酸乙酯-0.381.17-0.19(Z)-9-油酸甲酯--0.11--9-,12-,15-十八碳四烯酸乙酯----0.226-,9-,12-十八碳三烯酸甲酯-0.33---順式-3-戊基,環(huán)氧丙烷十一酸甲酯-0.04---15-甲基十七酸乙酯----0.11

續(xù)表3

類型中文名香氣特征相對含量/%RJRNLJLN酸類乙酸有刺鼻的醋酸味3.65---丙酸果香、奶香--0.07-己酸有難聞氣味-0.51--辛酸有脂香3.462.411.461.42壬酸微有特殊氣味--3.58-4-羥基丁酸-0.06---2-苯乙酯乙酸有玫瑰、蜂蜜的甜香--3.80-α-(1-羥乙基)-苯丙酸-0.24--0.202-,6-,10-三甲基-9-十一碳烯酸-0.24---順式-5-十二碳烯酸--0.07--正癸酸有脂香1.931.116.971.55十二酸有月桂油香0.16-0.27-十四烷酸-0.16---山梨酸-5.95---油酸-0.09---酚類4-乙基苯酚-0.18---2-甲氧基-4-乙烯基苯酚---0.11-4-(2-羥基乙氧基)-2-甲氧基-苯酚-7.27---3-乙氧基-2-硝基苯酚-0.14---2,4-二叔丁基苯酚---0.090.162,6-二叔丁基對甲酚-0.29---1,2,3,4-四氫-2,5-,8-三甲基-1-萘酚-0.09---酮類6,10,14-三甲基2-十五碳酮---0.06-反式-3-5-庚二烯-2-酮-0.54---D-香芹酮有香芹、蒔蘿籽香味---0.11大馬士酮有木香、話梅香---0.164-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯基)-3-丁烯-2-酮有紫羅蘭、桂花的甜香---0.01d-異薄荷酮辛辣的薄荷風味-0.03--L-薄荷酮有薄荷香-0.22--胡薄荷酮似薄荷和樟腦的氣味-1.28--(Z)-6,10-二甲基-5,9-十一烷二烯酮-2--0.08--反式-beta-紫羅蘭酮有特征香氣-0.08--醛類5-甲基呋喃醛-0.52---1,3,4-三甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醛--0.06--肟類甲氧基苯基肟-0.320.210.120.17烯類檸檬烯有類似檸檬的香味---0.15

表4 慕薩萊思感官描述詞匯及定義

圖4 慕薩萊思QDA數(shù)據(jù)的蜘蛛網(wǎng)圖

QDA統(tǒng)計結(jié)果表明，LN比其他3種處理的風味協(xié)調(diào)性好。

3 結(jié)論

香氣物質(zhì)的種類、數(shù)量、單個物質(zhì)的感覺閾值及其之間的相互作用對不同品種果實香氣特征具有重要影響，產(chǎn)地不同賦予不同品種獨特典型的品種香氣[23]。通過對4種慕薩萊思品質(zhì)指標及揮發(fā)性成分進行分析，結(jié)果表明經(jīng)冷濃縮技術(shù)處理的慕薩萊思中總糖、還原糖、總酸、酒精度、可溶性固形物、pH及生物活性指標均高于熱濃縮慕薩萊思，且添加輔料對慕薩萊思品質(zhì)的影響很大，對酒的整體結(jié)構(gòu)和風味都起著積極作用。對葡萄酒香味貢獻最大的成分是酯類物質(zhì)。經(jīng)GC-MS檢測分析，結(jié)果表明LN中酯類物質(zhì)相對含量最高，為48.77%。根據(jù)QDA統(tǒng)計結(jié)果表明LN感官評分最高，其感官特征為色澤鮮亮、澄清透明、果香與酒香幽雅和諧；酒體豐滿、回味綿長。綜上，經(jīng)過冷凍濃縮工藝釀造的慕薩萊思解決了傳統(tǒng)熬煮工藝對其品質(zhì)的負面影響，極大地提高了慕薩萊思的感官品質(zhì)，為實現(xiàn)慕薩萊思多元化生產(chǎn)提供理論依據(jù)，具有較大的應(yīng)用前景。