郭營營,韓焱,張彥聰,孫藝,張軍*
1(天津農學院 食品科學與生物工程學院,天津,300384)2(江蘇省射陽縣市場監(jiān)督管理局,江蘇 鹽城,224300)
藍莓又被稱作越橘,屬于杜鵑花科越橘屬的一類植物[1-3]。藍莓中除了含有蛋白質、脂質和碳水化合物之外,還含有大量的維生素、礦物元素、黃酮類化合物、有機酸等功能活性成分[4],因此具有“漿果之王”的美譽[5]。藍莓上市時間集中,不易貯藏,因此利用熟果釀造藍莓酒解決產品積壓問題,有利于提升藍莓的利用價值[6]。
香氣成分是構成藍莓酒品質的一個重要指標,香氣物質的種類、濃度及和諧程度決定了酒體本身的風味特征[7]。對于發(fā)酵剛結束的果酒,酒體不成熟,需要一段時間讓酒體自身進行一系列縮合、聚合及氧化還原等反應使酒體香氣品質達到飽和狀態(tài)[8-10]。目前對于藍莓酒及藍莓酒不同加工工藝的香氣成分已有報道[7,11-13],但是對貯藏期藍莓酒中香氣成分差異與藍莓酒感官品評之間聯系的報道比較少[14]。
本實驗通過對不同貯藏溫度下的藍莓酒進行感官品評和理化指標分析,同時利用頂空固相微萃取-氣質聯用(headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)對藍莓酒的香氣物質進行檢測,探究不同藍莓酒陳釀條件對藍莓酒品質的影響。
實驗室自制藍莓酒,原料為長白山藍莓,分別為2017年生產于8~10 ℃貯藏、2017年生產于18~20 ℃貯藏和2018年生產于18~20 ℃貯藏。后統(tǒng)稱為2017年低溫貯藏藍莓酒、2017年常溫貯藏藍莓酒和2018年常溫貯藏藍莓酒;2-辛醇(純度>99%),上海泰坦科技股份有限公司;GC-7890氣相-質譜聯用儀,Agilent;恒溫磁力攪拌器,上海一恒科學儀器有限公司;722可見分光光度計,上海欣茂儀器有限公司;雷磁pHS-25 pH計,上海儀電科學儀器股份有限公司;電子天平,天津天馬衡基有限公司。
藍莓酒樣品中酒精度、總滴定酸、揮發(fā)酸、還原糖、檸檬酸、二氧化碳等檢測參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》方法[14];甲醇含量檢測參照GB 5009.266—2016《食品安全國家標準 食品中甲醇的測定》;樣品中多酚檢測利用福林肖卡法[15]。
香氣成分萃?。悍謩e吸取10 mL不同酒樣放于頂空瓶中,加入2 g NaCl,將頂空瓶置于恒溫磁力攪拌器上,在45 ℃下預熱10 min。待頂空瓶中樣品達到飽和之后,將固相微萃取頭插入頂空部分,45 ℃下吸附40 min,插入氣相色譜進樣口,230 ℃熱解析3 min,啟動儀器搜集數據。
色譜條件:色譜柱為DB-WAX毛細管色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度為230 ℃;升溫程序:起始柱溫35 ℃(3 min),以6 ℃/min 的速率升至150 ℃,保持1 min,再以12 ℃/min升至230 ℃,保持3 min;載氣:高純度He(純度為99.999%);流速為1 mL/min,分流比為20∶1;手動進樣。
質譜條件:電子轟擊離子源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;掃描范圍20~550 amu;接口溫度230 ℃。
定性定量方法:將質譜圖經計算機美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)譜庫檢索并結合各類文獻資料對香氣成分進行定性分析,以2-辛醇(500 μg/L)進行定量分析。
隨機抽取不同年齡段專業(yè)品酒師各3名,共計9位。參照農業(yè)部頒布標準NY/T 1508—2017《綠色食品果酒》,請9位專業(yè)品酒師進行小組內打分,結果取平均值。
使用Microsoft Office Excel 2010錄入數據和整理,利用IBM SPSS Statistics 25.0和Origin 2019進行數據分析。
本實驗對3種藍莓酒的基本理化指標檢測,檢測結果如表1所示。
表1 藍莓酒中理化指標Table 1 Physical and chemical indexes in blueberry wine
對2017年生產藍莓酒比較分析發(fā)現,常溫貯藏的酒樣中還原糖含量、多酚指數和酒精度均高于低溫貯藏酒樣,這使2017年常溫貯藏藍莓酒的酒體內斂性更強,口感更圓潤、清爽。2018年常溫貯藏藍莓酒酒樣中有機酸、總滴定酸和甘油含量高于2017年酒樣中含量,使酒體口感整體偏酸。圖1為3種酒樣中關鍵性理化指標對比圖。
圖1 藍莓酒中呈味物質含量對比Fig.1 Comparison of flavoring substances in blueberry wine
運用IBM SPSS Statistics 25.0軟件對藍莓酒中的理化指標(表1)進行主成分分析(principal component analysis,PCA),結果如表2所示。
由實驗分析結果得到2個主成分,其中第一個主成分貢獻率為67.488%,第二個主成分貢獻率為 32.552%。二者累計貢獻率為100%,由此說明藍莓酒中的這些成分指標基本可以代表所有測定的成分指標,同時也表明這些指標對藍莓酒的感官風味有重要的貢獻。
通過對理化指標進行分析得到成分矩陣得分圖和理化指標主成分分布圖,實驗數據如表3所示。
根據表3的成分矩陣得分可知,因子荷載量大于0.75的物質有11種。第一主成分中有5種,主要物質為還原糖、酚類和二氧化碳。除葡糖酸和揮發(fā)酸外,其他4種物質在2017年常溫貯藏酒樣中含量較高,對2017年常溫貯藏酒樣感官風味影響較大。第二主成分中有5種,主要物質為酸類和醇類。葡萄糖和酒精度對2017年常溫貯藏藍莓酒的感官風味影響較大,蘋果酸、甘油、酒石酸對2018年常溫貯藏藍莓酒的感官風味影響較大。
表2 PCA中總方差解釋Table 2 Interpretation of total variance in PCA
表3 藍莓酒中理化成分矩陣得分表Table 3 Matrix score chart of physical and chemical components in blueberry wine
本實驗運用HS-SPME結合GC-MS技術將3種藍莓酒中的香氣物質進行萃取并進行香氣成分分析。運用面積歸一化算法將藍莓酒檢測樣品中各香氣成分進行計算,其香氣成分含量見表4。
如表4所示,通過對3種酒樣進行檢測,共檢測出123種香氣成分,其中共有香氣成分34種。根據香氣成分的類型可分為醇類、酯類、酸類、烷類、萜烯類、醛酮類和其他等7個類別,其中醇類33種,酯類41種,酸類8種,萜烯類7種,烷類10種、醛酮類5種,其他成分19種。3種酒樣中醇類和酯類物質占比最多,醇類最高,酯類次之。其中2017年常溫貯藏酒樣中香氣含量最高、種類最多。
醇類物質是果酒香氣的主要香氣成分,少量的醇類物質能夠促進酯類物質香氣成分的散發(fā),使酒體更加飽滿[15-16]。據表4、圖2可知,3種酒樣含量較高的主要香氣成分為異戊醇、正己醇、苯乙醇、2-甲基丁醇、(R)-α,α-4-三甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醇。異戊醇具有酒精味和指甲油的味道[17],芳樟醇和苯乙醇具有玫瑰花香[18]。2017年低溫貯藏酒樣中醇類物質占比高而種類少,2017年常溫貯藏的酒樣中醇類物質含量比2017年低溫貯藏酒樣含量高,這與醇類物質在發(fā)生酯化、氧化還原等反應有關[19-20]。2017年貯藏的酒樣中醇類物質含量高于2018年藍莓酒酒樣,可能與藍莓本身的差異有關[21]。
圖2 藍莓酒中揮發(fā)性香氣物質含量圖Fig.2 Content diagram of volatile aroma compounds in blueberry wine
酯類賦予果酒濃郁的花香、果香的氣息。雖然酯類物質閾值極低,但是與果酒風味物質的呈現具有重要關系[22]。2017年常溫貯藏酒樣中酯類物質含量比2017低溫貯藏酒樣高7.97%,2017年、2018年常溫貯藏藍莓酒中酯類物質差別不大,這與韓迎迎等[23]的研究結果一致。其中含量較高的酯類物質有正己酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸異戊酯、辛酸乙酯等,這幾種酯類物質增加酒體的果香型氣味[24]。
藍莓酒中有機酸能夠影響藍莓酒的酸堿平衡,對藍莓酒的口感具有較大的影響。當酸類濃度低時,能夠帶來清爽的口感,增加酒體的復雜性。2017年生產的酒樣中酸類物質差別不大,但是2018年常溫貯藏的藍莓酒中酸類物質含量高于其他酒樣,這可能與不同年份下藍莓生長氣候的差異性有關。
除此之外,在檢測的3個藍莓酒樣中還有萜烯類、烷類、醛酮類等其他類香氣成分。這幾種香氣成分在藍莓酒中含量較少,但是對藍莓酒的特征性香氣成分起重要的修飾作用[25-27]。
表4 藍莓酒中香氣物質分析 單位:μg/L
續(xù)表4
感官品評是評價果酒感官質量最有效、最直觀的方法,是任何先進儀器無法替代的[28]。本次實驗將綜合9名專業(yè)品酒師的得分求取平均值,盡量減小實驗誤差。
由表5可知,藍莓酒外觀澄清透明,呈寶石紅色。2017年低溫貯藏的藍莓酒果香濃郁但顏色較淺;2017年常溫貯藏的藍莓酒顏色為悅人深紫寶石紅色,果香濃郁,平衡性好;2018年常溫貯藏藍莓酒顏色悅人但協(xié)調性略顯薄弱。綜合相關評語和得分可以看出,2017年常溫貯藏藍莓酒從色澤、香氣、口感和典型性方面表現突出、果香濃郁、協(xié)調性好、品質最佳。
表5 藍莓酒感官分析Table 5 Sensory analysis of blueberry wine
本實驗主要對2017年、2018年酒樣進行理化指標分析、香氣成分分析和感官品評。利用PCA對理化指標進行分析,發(fā)現藍莓酒感官風味受還原糖、酚類和有機酸影響較大。通過HS-SPME-GC-MS檢測3種藍莓酒樣中香氣化合物有123種,其中共有香氣成分34種,醇類、酯類是香氣成分重要組成部分,2017年常溫貯藏酒樣中香氣成分含量最高、種類最多。結合感官品評,2017年常溫貯藏藍莓酒的色澤、香氣、典型性和滋味口感方面表現突出,特點明顯,色澤與風味均為最佳。