GC-MS結(jié)合OAV分析生物降糖發(fā)酵紅曲酒特征性香氣成分

黃建明 黃祖新 李欣 章文賢 林錦云

摘 要：為高品質(zhì)紅曲酒的釀造提供技術(shù)支撐，以傳統(tǒng)甜型紅曲酒為對(duì)照，在生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒理化指標(biāo)分析、感官品評(píng)的基礎(chǔ)上，采用GC-MS定性分析生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒香氣成分，進(jìn)一步采用OAV評(píng)估特征性香氣成分以及醇酯比值的變化，以此表征生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒特征性香氣成分。結(jié)果表明：（1）生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒呈橙紅色，具有紅曲酒清雅醇香，口感鮮美圓潤、爽口醇和，酒體協(xié)調(diào)，感官評(píng)分96分，優(yōu)于傳統(tǒng)甜型黃酒（感官評(píng)分94分）。（2）生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒總糖含量僅26 g·L-1，比傳統(tǒng)甜型紅曲酒下降了79.2%。（3）生物降糖發(fā)酵紅曲酒和對(duì)照樣品中共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)32種，分別為醇類（7種）、酯類（18種）、其他類（7種）。揮發(fā)性化合物種類占比最高的是酯類，其次是醇類，其中乙醇、β-苯乙醇、2，3-丁二醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯等14種風(fēng)味物質(zhì)OAV值都>1，是紅曲酒特征性香氣的重要香氣成分。

關(guān)鍵詞：紅曲酒；生物降糖發(fā)酵；GC-MS；OAV；醇酯比值

中圖分類號(hào)：TS 262.4 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ??文章編號(hào)：0253-2301（2023）06-0073-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.06.011

Analysis of the Characteristic Aroma Components of Red Koji Wine Fermented by

Biological Hypoglycemic Fermentation by Using GC-MS Combined with OAV

HUANG Jian-ming1， HUANG Zu-xin2*， LI Xin2， ZHANG Wen-xian2， LIN Jin-yun3

（1. Fujian Testing Technology Research Institute， Fuzhou， Fujian 350003， China;

2. School of Life Sciences， Fujian Normal University， Fuzhou， Fujian 350117， China;

3. Fujian Jibainian Food Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian 364400， China）

Abstract： The GC-MS was used to qualitatively analyze the aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation， and the OAV was further used to evaluate the changes of the characteristic aroma components and alcohol-ester ratios， so as to characterize the characteristic aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation. The results showed that： （1） The red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was salmon pink， with the elegant and mellow aroma， delicious and round taste， and harmonized wine body. And its sensory score was 96 points， which was better than that of the traditional sweet rice wine （the sensory score being 94 points）. （2） The total sugar content of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was only 26 g·L-1， which was 79.2% lower than that of the traditional sweet red koji wine. （3） A total of 32 kinds of volatile substances were identified in the red koji wine fermented by biological hypoglycemic fermentation and the control samples， including alcohols （7 kinds）， esters （18 kinds）， and the others （7 kinds）.The highest proportion of volatile compounds was esters， followed by alcohols. Among them， the OAV values of 14 flavor substances such as ethanol， β-phenylethanol， 2，3-butanediol， ethyl acetate， ethyl caproate， isoamyl acetate and so on were all＞1， which were important aroma components of the characteristic aroma of red koji wine.

Key words： Red koji wine； Biological hypoglycemic fermentation； GC-MS； OAV； Alcohol ester ratio

福建紅曲酒，具有清雅醇香、鮮美圓潤、爽口醇和、酒體協(xié)調(diào)風(fēng)味，深受市場(chǎng)消費(fèi)者喜愛。目前市場(chǎng)上通常將甜型紅曲酒與干型紅曲酒勾兌或直接將甜型紅曲酒兌水成為低糖度紅曲酒，使其失去甜型紅曲酒濃郁優(yōu)雅的香氣和醇厚的口感。因此，采用酵母菌生物二次發(fā)酵甜型紅曲酒，研制出低糖度紅曲酒產(chǎn)品，在降低傳統(tǒng)甜型紅曲酒糖度的同時(shí)可以保持其原有風(fēng)格。但新工藝對(duì)傳統(tǒng)甜型紅曲酒揮發(fā)性香味成分的影響尚不清楚。

近年來，不少學(xué)者采用固相微萃取GC-MS分析方法分析酒類揮發(fā)性香味成分。固相微萃取GC-MS分析方法具有萃取條件溫和，操作簡(jiǎn)捷，風(fēng)味物質(zhì)分析的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性較好的特點(diǎn)［1-3］。采用GC-MS方法分析紅曲酒的揮發(fā)性香氣組分，如郭偉靈等［4］采用HS-SPME-GC/MS技術(shù)分析4種不同紅曲黃酒中的揮發(fā)性風(fēng)味組分；蘇昊等［5］采用GC-MS技術(shù)分析烏衣紅曲黃酒揮發(fā)性物質(zhì)并探討檢測(cè)方法；呂旭聰?shù)龋?］研究分析紅曲黃酒傳統(tǒng)釀造用曲及其釀造紅曲酒特征揮發(fā)性風(fēng)味成分。目前，應(yīng)用GC/MS技術(shù)分析結(jié)合OAV綜合評(píng)估分析紅曲酒的特征香氣成分及其香氣活性值還鮮有報(bào)道。

因此，本研究以傳統(tǒng)甜型紅曲酒為對(duì)照，在生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒理化指標(biāo)分析、感官品評(píng)的基礎(chǔ)上，采用GC-MS定性分析生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒香氣成分，進(jìn)一步采用OAV評(píng)估特征性香氣成分以及醇酯比值的變化，以此表征生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒特征性香氣成分，為高品質(zhì)紅曲酒的釀造提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品

生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒、傳統(tǒng)甜型紅曲酒（對(duì)照樣品）取自福建吉百年食品有限公司。

1.2 試驗(yàn)儀器

氣質(zhì)聯(lián)用儀型號(hào)：7890A/5975（安捷倫科技有限公司）；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、65 μm PDMS/DVB固相微萃取頭（美國Supelco公司）；恒溫磁力攪拌器（常州市凱航儀器有限公司）；MSE225S-000-DU電子天平（北京化玻站生物分析技術(shù)有限公司）；ZWY-100H恒溫培養(yǎng)振蕩器（德國賽多利斯公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅曲酒感官品評(píng)方法 參考QB/T 5334-2018《紅曲酒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求制定感官評(píng)定方法（表1），感官評(píng)定小組由10名經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)的食品專業(yè)人士組成，按感官品評(píng)百分制從色澤（10分）、香氣（25分）、口感（50分）、風(fēng)格（15分）4個(gè)品質(zhì)因子對(duì)紅曲酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.3.2 紅曲酒理化指標(biāo)測(cè)定 按照QB/T 5334-2018《紅曲酒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定方法對(duì)酒精度、總酸、總糖等理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.3 固相微萃取GC-MS法檢測(cè)紅曲酒揮發(fā)性香氣成分 （1）樣品處理。取8 mL生物降糖發(fā)酵紅曲酒及對(duì)照樣品各于20 mL頂空瓶中，加入3 g氯化鈉，于恒溫磁力攪拌器上；采用頂空條件：平衡溫度60℃， 磁力攪拌速率600 r·min-1，平衡時(shí)間40 min；用固相微萃取頭富集香氣成分。（2）測(cè)試條件及參數(shù)。色譜柱：HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱溫：（初溫：50℃、2 min）→（程升：10℃·min-1） →（恒溫：260℃、15 min）；流速：0.5 mL·min-1；分流比：5∶1；進(jìn)樣器溫度：250℃；接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃，掃描范圍：（30～800）amu? ；電離方式：EI；電子能量：70 eV。（3）數(shù)據(jù)處理與分析。運(yùn)用色譜工作站，根據(jù)色譜保留時(shí)間，進(jìn)行譜庫檢索（NIST05/WILEY7N）結(jié)合參考文獻(xiàn)定性香氣成分，以譜庫匹配度大于60%作為定性標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)用峰面積歸一化法，求得各成分相對(duì)含量。

1.3.4 OAV評(píng)估紅曲酒特征香氣成分 OAV法用于確定和測(cè)量單個(gè)揮發(fā)性化合物對(duì)整體香氣成分的貢獻(xiàn)，見公式（1）。含有OAV>1的化合物被認(rèn)為是關(guān)鍵的揮發(fā)性芳香族化合物。

OAVi=CiTi公式（1）

式中OAVi是一個(gè)風(fēng)味物質(zhì)i的OAV值；Ci是樣品中風(fēng)味物質(zhì)i的濃度（μg·g-1）；Ti是風(fēng)味物質(zhì)i的氣味閾值濃度。

1.3.5 醇酯比的測(cè)定 醇酯比是醇類香氣成分與酯類香氣成分的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒感官品評(píng)

由表2可知，生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒呈橙紅色，清亮透明，有光澤；具有紅曲酒清雅醇香；口感鮮美圓潤、爽口醇和；酒體協(xié)調(diào)，清爽型紅曲酒典型風(fēng)格。生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒總分96分，優(yōu)于傳統(tǒng)甜型紅曲酒（94分）。

2.2 生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒理化指標(biāo)分析

由表3可知，生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒酒精度達(dá)16.5%、非糖固形物含量為19.8 g·L-1、氨基酸態(tài)氮0.51 g·L-1，均高于傳統(tǒng)甜型紅曲酒；總糖含量僅26 g·L-1，比傳統(tǒng)甜型紅曲酒下降79.2%。

2.3 生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒揮發(fā)性香氣成分分析

由表4可知，生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒和對(duì)照樣品中共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)32種，分別為醇類（7種）、酯類（18種）、其他類（7種）。揮發(fā)性化合物種類占比最高是酯類，其次是醇類。兩種紅曲酒的酯類物質(zhì)種類多于醇類物質(zhì)，生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒酯類物質(zhì)種類多于傳統(tǒng)甜型紅曲酒。

2.4 OAV評(píng)估生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒的醇酯類香氣成分

由表5可知，兩種酒中OAV香氣活性值大于1的酯類物質(zhì)有琥珀酸二乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、油酸乙酯、己酸乙酯，十四酸乙酯、十六酸乙酯；醇類物質(zhì)OAV香氣活性值大于1有乙醇、異丁醇、異戊醇、苯乙醇、2，3-丁二醇。

2.5 生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒揮發(fā)性香氣成分的醇酯比值

隨著酒類釀造風(fēng)味化學(xué)研究的深入，一些研究報(bào)道認(rèn)為飲用酒類的上頭現(xiàn)象不只與高級(jí)醇含量高有關(guān)，而且與酒類的揮發(fā)性成分的醇酯比值的高低與范圍有關(guān)［12-13］。由表5可知，生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒和傳統(tǒng)甜型紅曲酒的醇酯比值分別為6.25和7.57，生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒釀造過程產(chǎn)生的醇酯比值下降了17.4%。

3 結(jié)論

本研究采用OAV來評(píng)估GC-MS檢測(cè)紅曲酒的醇類、酯類香氣成分，生物降糖發(fā)酵低糖度紅曲酒中14種主要醇類、酯類香氣成分大于1，對(duì)于紅曲酒整體香氣的貢獻(xiàn)大，是紅曲酒特征性香氣的重要香氣成分［14-15］。生物降糖發(fā)酵低糖紅曲酒與傳統(tǒng)甜型紅曲酒相比，香氣成分沒有顯著差異，總糖含量下降了79.2%，醇酯比下降了17.4%，在不改變傳統(tǒng)紅曲酒風(fēng)味的情況下提升了紅曲酒品質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：林玲娜）

收稿日期：2023-04-12

作者簡(jiǎn)介：黃建明，男，1972年生，高級(jí)工程師，主要從事色譜技術(shù)分析研究。

*通信作者：黃祖新，男，1956年生，教授，主要從事微生物發(fā)酵食品的釀制與創(chuàng)新技術(shù)研究（E-mail：zxhuang@fjnu.edu.cn）。

基金項(xiàng)目：福建省科技計(jì)劃星火項(xiàng)目（2021S01020094）。