郭慧敏,何杉杉,卢 艳,肖冬光,杜丽平*
(1.天津技术产权交易有限公司,天津 300203;2.天津科技大学 生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津工业微生物重点实验室,天津 300457)
白酒是中国传统的蒸馏酒,主要成分是乙醇和水,溶于其中的高级醇和酯类等微量有机化合物作为白酒的风味物质,决定着白酒的风格和品质[1-3]。近年来,随着生活水平的提高,人民对健康意识的增强,白酒行业逐步向着“营养、保健、高质量”的方向发展,这使得保健型酒的市场日益壮大[4]。
银杏(Ginkgo biloba)又名白果,是现存的古老的植物之一,号称活化石,银杏树生长较慢,寿命极长,自然条件下从栽种到结果需要20多年时间,40年后才能大量结果,因此别名“金公孙”,有“公种而孙得食”的含义,是树中的老寿星。银杏中含有银杏酸、银杏酚、银杏内酯及白果内酯、银杏黄素、银杏黄酮、氢氰酸、聚戊醇等[5],其中银杏黄酮和银杏内酯等对心脑血管系统、中枢神经系统、消化系统具有保护作用,具有抗氧化活性,抗炎症和调节免疫细胞效应等生物活性[6-9],有很高的营养价值和药用价值。但银杏果中也含有一些对健康不利的物质,如氢氰酸和银杏酸等。
银杏酒是以天然银杏果仁和山泉水为原料,采用半固态发酵工艺酿造而成的新型保健型蒸馏酒。本研究对银杏酒的理化指标、风味物质、有益成分、有害成分进行检测分析,为银杏酒的饮用安全性、保健功能及其品质评价奠定基础,同时也为保健酒行业健康发展提供依据。
1.1.1 材料
53%vol银杏酒:某公司提供。
1.1.2 试剂
芦丁标准品(纯度≥98%):北京百灵威科技有限公司;甲醇、乙醇(均为色谱纯):天津化学试剂一厂;正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯(纯度均≥99.5%),银杏内酯A、B、C、J、银杏酸(纯度均≥99%):上海Aladdin试剂有限公司。
7890A型气相色谱(gas chromatography,GC)仪(配有氢火焰离子化检测器)、1260型高效液相色谱(high performanceliquidchromatography,HPLC)仪(配有示差检测器)、1100型高效液相色谱仪(配有紫外检测器):美国Agilent公司;UV-5200紫外分光光度计:上海元析仪器有限公司。
1.3.1 理化指标分析
总酸:按照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》方法进行测定;总酯:按照GB/T 10345—2007《白酒分析方法》进行测定;固形物:按照GB/T 10345—2007《白酒分析方法》进行测定。
1.3.2 风味物质分析
采用气相色谱法测定[10]。GC条件:HP-Innowax毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm);氮气流速3.3 mL/min;进样量1μL;分流比20∶1;氢气流速30mL/min;空气流速300mL/min。进样口温度220℃;检测器温度250℃。程序升温:初始温度35℃,保持5 min,再以10℃/min程序升温至220℃。采用外标法进行定量。
1.3.3 有益成分分析
银杏黄酮的测定:参考文献[11]的方法;利用黄酮类分子中的酚羟基可与Al3+在碱性溶液中显色的原理测定其含量。银杏内酯的测定:采用高效液相色谱法(示差折光检测器)进行测定。色谱条件为Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×250mm,51μm),柱温35℃,流动相为甲醇∶水=35∶65(V/V),流速1.0 mL/min,进样量20 μL。采用外标法定量。
1.3.4 有害成分分析
甲醇:按1.3.2的方法测定;氢氰酸:参考文献[12]的方法测定,即硝酸汞滴定法。
β-苯乙醇:参考文献[13]的方法测定,毛细管色谱法测定β-苯乙醇含量。银杏酸:采用高效液相色谱法测定。色谱条件为Eclipse Plus C18柱,柱温35℃,紫外检测器波长310 nm,流动相为甲醇∶1%冰醋酸溶液=90∶10(V/V),流速为l.0 mL/min,进样量20 μL。
1.3.5 感官评价
挑选7名(A、B、C、D、E、F、G)经过训练的感官品评人员,参照GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》对样品的色、香、味进行评价,满分100分,具体评价标准见表1。
表1 银杏酒感官品评标准Table 1 Standards of sensory evaluation of ginkgo wine
按照国标GB/T 10781.2—2006《清香型白酒》、GB/T 10781.3—2006《米香型白酒》对银杏酒的理化指标与清香型、米香型白酒的理化指标进行比较,结果见表2。
表2 银杏酒的理化指标分析Table 2 Analysis of physicochemical indexes of ginkgo wine
银杏酒采用半固态发酵工艺酿造再蒸馏工艺制备,与米香型白酒工艺类似[14]。由表2可知,银杏酒中乳酸乙酯(0.39 g/L)及β-苯乙醇含量(11.67 mg/L)均较低,不符合米香型酒的国家标准;但其中乙酸乙酯含量(1.42 g/L)较高,总体来看,银杏酒产品的理化指标更接近清香型白酒。
白酒中酯类、醇类和酸类是影响白酒风味的最主要因素。根据方法1.3.2的色谱条件对银杏酒酒样进行检测,银杏酒酒样气相色谱图见图1。
图1 银杏酒酒样气相色谱图Fig.1 Gas chromatogram of ginkgo wine sample
由图1可知,银杏酒中高级醇、酯类及甲醇均得到了较好的分离,可用于银杏酒酒样中主要风味成分的分析。采用该方法对银杏酒酒样中的正丙醇、异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯等主要风味物质进行测定,测定结果见表3。
由表3可知,银杏酒中总酯、高级醇在主要风味中所占比例分别为45.67%、19.48%,介于清香型酒和米香型酒之间,但总酸所占比例较高,达29.37%,与酱香型白酒接近。从酸类物质看,银杏酒中乙酸含量较高,为1 028.50 mg/L,约为乳酸含量的7倍,高乙酸含量使成品酒中的乙酸乙酯不易分解,适合于长期贮藏,但乙酸含量高,会使产品具 有刺激感;己酸则未检出,这与发酵所采用的工艺有关。
表3 银杏酒中主要风味物质分析Table 3 Analysis of main flavor components in ginkgo wine
银杏酒中的有益成分主要有银杏黄酮和银杏内酯等。其中银杏黄酮具有捕获游离基、清除活性氧、促进血液循环、治疗肝中毒、抗肿瘤活性及脑代谢等功能[15]。采用分光光度法测定银杏酒中总黄酮含量,建立的芦丁标准曲线为y=2.282 6x-0.015 3,相关系数R2=0.999 7,线性关系良好,根据标准曲线回归方程计算银杏酒中总黄酮含量为0.04 g/L。银杏黄酮主要存在于银杏外皮,而果仁中含量较少,加之在银杏酒的蒸馏过程中黄酮不易挥发,因而在成品酒中其含量不高。
银杏内酯化合物属于萜类化合物,由倍半萜内酯和二萜内酯组成,是银杏中重要的活性成分[16]。目前己分离出多种银杏内酯,主要有银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C、银杏内酯M、银杏内酯J和白果内酯。经研究证明[17],银杏内酯是血小板活化因子的强有力的拮抗物,在治疗哮喘、内毒素休克、器官移植排斥反应、心脑血管疾病及多种炎症疾病等方面均有较好的临床应用前景。因此,采用高效液相色谱-示差折光法对其进行检测,高效液相色谱图见图2。
图2 银杏酒中银杏内酯液相色谱图Fig.2 HPLC chromatogram of ginkgolides in ginkgo wine
由图2可知,银杏酒中含有银杏内酯A和银杏内酯J,且银杏内酯A含量最高,为3.26g/L,银杏内酯J含量为0.03g/L,而其他银杏内酯未检测到。
银杏中有毒物质主要有氢氰酸和银杏酸,氢氰酸存在于银杏种胚和果肉中,对人、畜等具有剧烈毒性。文献报道[18-19],银杏酸具有潜在的致敏和致突变作用、强烈的细胞毒性,可引起严重的过敏反应、基因突变、神经损伤等不良反应。
甲醇是在生产过程中产生的,是白酒主要的安全指标,按照NY/T 432—2014《绿色食品白酒》的要求,甲醇含量应≤0.25 g/L。银杏酒中甲醇含量为0.32 g/L,比绿色食品白酒的要求稍高,但仍符合国家标准GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》的标准要求(<0.40 g/L)。
氢氰酸是白酒的另一安全指标,符合NY/T 432—2014《绿色食品白酒》标准中要求氰化物≤1.0 g/L,在银杏酒中未检出。
银杏酸是有毒物质,是水杨酸分子C6位上有较长侧链的一系列化合物,有烷基链和烯基链两大类,侧链长度为13~17个碳、双键数为0~2。根据侧链碳原子数目及单双键的不同主要有白果新酸(C13:0)、白果酸(C15:1)、十七烷二烯银杏酸(C17:2)、氢化白果酸(C15:0)、十七烷一烯银杏酸(C17:1)等5种,其中烃基上的双键数目越多越容易导致过敏。药物制品规定银杏酸含量应≤10 mg/L[20],在一些银杏叶制剂中控制银杏酸含量在5 mg/L以下[21]。银杏酸为水溶性物质,不易挥发,在银杏酒中未检出。
按照1.3.5方法对银杏酒进行感官品评,结果见表4。
表4 银杏酒的感官品评结果Table 4 Sensory evaluation results of ginkgo wine
由表4可知,银杏酒在色、香、味等方面平均得分分别为10分、24分和47分,感官评分为81分,银杏酒无色、透明,银杏特有风味突出,有一定的刺激性、苦味较重,酒体不够细腻。
银杏酒的基本理化指标符合优级清香型白酒国家标准,但银杏酒中酯类和醇类在主要风味中所占比例介于清香型酒和米香型酒之间,总酸所占比例与酱香型白酒接近;银杏酒中有益成分总黄酮含量为0.04 g/L,银杏内酯含量高达3.29g/L以上;有害物质甲醇含量符合国标GB2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》的要求,未检出氢氰酸与银杏酸。产品综合评价为:产品无色、透明,银杏特有风味突出,但有刺激性,苦味较重,酒体不够细腻。