雪菊青稞酒酿造工艺的研究

2023-11-23 11:09张有香李惠娟朱广燕赵国华马延斌任建国赵生飞牛青青冯声宝
酿酒科技 2023年10期
关键词:雪菊青稞酒萜烯

张有香,李惠娟,朱广燕,赵国华,马延斌,任建国,赵生飞,牛青青,冯声宝

(青海互助天佑德青稞酒股份有限公司,青海互助 810599)

雪菊,又名两色金鸡菊,学名蛇目菊,在昆仑山一带民间又称清三高花,原产美国中西部地区,中国西部地区广为栽培的一种植物。由于生长环境较少污染、海拔高,富含多种对人体有益成分,故现今已经逐渐作为一种茶饮普及。

昆仑雪菊含有丰富的氨基酸成分,氨基酸具有很强的抗氧化性和生理活性,是人体自由基的清除剂。据有关部门研究证明1 mg 氨基酸清除对人机体有害的过量自由基的效能相当于9 mg 超氧化物歧化酶,大大高于其他同类物质[1]。昆仑雪菊能够帮助肌肤清除毛孔中的垃圾,将毒素带出肌肤,从而达到淡斑祛痘、美白养颜、滋润肌肤的作用[2]。

雪菊成分中含有多种黄酮类物质、多种人体必需的矿物元素、20 多种氨基酸、数十种芳香族化合物、丰富的有机酸、维生素、酶类、多糖等,具有超过一般花茶的药理功效[3]。将雪菊冲泡,香味浓郁,汤色绛红而清透,可以清热解毒、活血化瘀、治疗燥热烦渴疖肿毒片,有健脾胃、降血压、降血脂和降血糖之功,还可治心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及肿毒[4]。

现代药理研究表明,雪菊中黄酮类、氨基酸类、皂苷类、绿原酸、挥发油等生物活性的天然成分,具有明显的抗微生物性,可抵抗病原体、增强毛细血管抵抗力。其中黄酮类物质含量高达1200 mg/g,远远超过其他各种菊类,它是一类很强的抗氧化剂,可有效地清除体内的氧自由基,阻止氧化的功能是维生素E 的10 倍以上,可以阻止细胞的退化、衰老及癌变的发生[5]。

青藏高原特色植物香气雪菊青稞酒,是青稞酒的系列产品。原料由陈年青稞酒、鲜的雪菊组成,制作以陈年青稞酒为酒基,以雪菊为呈香呈味物质,采用浸渍蒸馏工艺,即将雪菊放入陶坛里用青稞酒浸泡数月,采用复蒸馏工艺,经陈酿、过滤、勾兑等工序配制而成。酒质无色,澄清透明,有光泽,入口雪菊清凉芳香,酒香花香协调,味道怡人,口感舒畅丰满,醇厚爽口,雪菊香味绵长,酒度数为42%vol。独特的香气和口感深受消费者的喜爱。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器

原料:青稞酒、市售昆仑雪菊。

仪器设备:蒸馏设备、美国安捷伦公司的气相色谱仪(7890A)、气相色谱质谱联用仪(7890A-5975C)、顶空固相微萃取自动进样器、DVB/CAR/PDMS。

1.2 试验方法

1.2.1 提香工艺——复蒸馏技术

把香源性植物完全浸在水或酒中充分混合及置换,再通过加热把芳香油随水(酒)蒸汽蒸馏出来的方法。原料处理尽量充分粉碎,要使所有原料粉末中间的空隙在水中蒸馏时都被水填满,蒸汽必须不断地透过此空隙。该法适用于细粉状的原料及遇热不易结团的原料,如芳香植物雪菊、玫瑰花、菊花、橙花等。复蒸馏技术的应用极大地扩展了露酒的品种和风格,如花果香露酒(玫瑰汾酒)。

图1 复蒸馏工艺

1.2.2 雪菊青稞酒的研制

原料由储存2~3 年的优质青稞原酒、雪菊组成,以优质青稞白酒为酒基,以雪菊为呈香呈味物质,采用浸渍蒸馏工艺,即将雪菊放入青稞酒陶坛里浸泡数月,通过复蒸馏技术,加糖调配,经陈贮、过滤、勾兑等工序配制而成。酒质无色,清亮透明,有光泽,入口雪菊香浓郁,协调,口感绵柔丰满,醇甜爽口,雪菊香味绵长。酒度数为42 %vol。独特的口感深受消费者的青睐。

1.2.3 样品前处理及色谱条件

1.2.3.1 GC-FID法定量分析样品中的风味物质

将酒样定容在10 mL 容量瓶中,加入三内标(叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸)的混合标准溶液(体积分数2 %),混匀后直接进样[6]。色谱柱为DB-WAX(30×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:初始温度60 ℃,保持3 min,然后以5 ℃/min 的速率升至150 ℃,再以10 ℃/min 的速率升至230 ℃,保持5 min;进样量1 μL;分流比10∶1;进样口和检测器温度均为250 ℃;载气为氮气,流速1 mL/min;尾吹气20 mL/min;空气流速为400 mL/min;氢气流速40 mL/min。

1.2.3.2 HS-SPME-GC-MS 法定量分析样品中的挥发性化合物

将酒样用超纯水稀释至10 %vol,取8 mL 置于20 mL 顶空瓶中,加入2.5 g NaCl 饱和,再加入20 μL 内标(2-辛醇,终浓度为1823.2 mg/L),进行HS-SPME-GC-MS分析[6]。

GC 条件:色谱柱:FFAP(60×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:初始温度50 ℃,保持2 min,然后以6 ℃/min的速率升至230 ℃,保持15 min;进样量1 μL;不分流进样;进样口和检测器温度均为250 ℃;载气为氦气,流速2 mL/min。

MS 条件:EI 电离源;离子源温度:230 ℃;电子轰击能量:70 eV;扫描范围35~350 amu。

顶空固相微萃取的条件:三相萃取头(DVB/CAR/PDMS,50/30 μm),50 ℃预热5 min,萃取吸附45 min,GC 解吸5 min。GC 升温程序为:50 ℃保持2 min,以4 ℃/min 的速率升至230 ℃,保持15 min。酒中香气物质定量分析以L-薄荷醇为内标。

1.2.3.3 计算方法

GC-FID 法对含量较高的11 种物质采用内标法定量[6-7]。HS-SPME-GC-MS 法定量其他挥发性化合物均将待测物峰面积采用SIM 模式进行积分,积分结果代入标准曲线计算,并经过酒精度的换算,得到化合物最终浓度[7-8]。

2 结果与分析

2.1 雪菊青稞酒和对照样骨架成分差异分析

雪菊青稞酒中除了大骨架风味成分(乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸),还含有种类丰富但含量相对较低的微量风味成分,如甲酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、活性戊醇、正戊醇、正己醇、β-苯乙醇、丙酸、丁酸等。通过气相色谱对骨架成分的检测和求和分析,从图2 可以看出,雪菊青稞酒骨架成分总含量为3191.73 mg/L,对照样骨架成分总含量为2909.64 mg/L,说明雪菊青稞酒中的骨架成分更为丰富,其中雪菊青稞酒中β-苯乙醇的含量为13.15 mg/L,是对照样的2倍,β-苯乙醇是一种具有玫瑰花香、蜜香的芳香高级醇,是酒精饮料中重要的高沸点香气成分,天然存在于雪菊油、玫瑰油、香叶油等芳香油中。雪菊青稞酒中癸酸乙酯含量为8.72 mg/L,是对照样的10 倍,癸酸乙酯具有椰子香、甜香,在白酒中是重要的后香协调剂,尤其是与高级脂肪酸酯协同可掩盖油脂气,既能使酒体丰满,口感厚实,又避免油脂气味,高含量的癸酸乙酯和β-苯乙醇是形成雪菊青稞酒独特风格的主要成分。

图2 雪菊青稞酒和对照样中骨架成分总含量

2.2 雪菊青稞酒与对照样微量成分差异分析

2.2.1 微量成分种类间的差异

通过顶空固相微萃取方法,结合气质联用仪对雪菊青稞酒和对照样中可定量的微量成分进行分析,并根据微量成分的种类进行求和,得到微量成分的种类。

从图3 可以看出,雪菊青稞酒中的微量成分明显优于对照样,其中酯类化合物、醇类化合物、醛酮类化合物种类是对照样的1 倍,萜烯类化合物、酚类化合物种类是对照样的3 倍。其他类化合物中检出的萘、联苯等芳香烯烃,具有辛辣、植物、肉桂香气,这些物质可能对于雪菊青稞酒整体香气的组成具有一定潜在贡献;醛酮类物质含量较低时通常具有青草香、油脂香、乳酪香、坚果香等香气;酚类物质通常具有药香、类似樟脑香,也是白酒中常见的风味化合物,它们与其他酸类、含氮化合物、呋喃化合物等阈值低、香气浓烈且特殊的化合物种类均比较少,可能是形成雪菊青稞酒独特风格的原因。

图3 气质联用仪分析雪菊青稞酒和对照样的微量成分种类

2.2.2 雪菊青稞酒与对照样中萜烯类物质的对比分析

通过顶空固相微萃取方法,结合气质联用仪对雪菊青稞酒和对照酒样中萜烯类化合物进行对比分析[9-10],共检测出萜烯类化合物23种,其中对照样中有8 种萜烯类化合物,雪菊青稞酒中有19 种萜烯类化合物。

萜烯类化合物既是构成白酒香气特征的一类重要香气化合物,也是白酒中重要的一类生理活性物质[11]。雪菊青稞酒中特有的如α-柏木烯具有木质香、雪松香,alpha-松油醇、大马士酮具有愉悦的花香、蜜香特征,是酒精饮料中的重要香气化合物[12-14]。除了香气贡献外,萜烯类化合物还有重要的生理功能,如α-柏木烯、D-柠檬烯、石竹醇等具有抗菌、抗病毒活性,可以抑制多种细菌、霉菌的生长;反式石竹烯、p-伞花烃、香柠檬烯醇、环柠檬醛等具有消炎作用。与对照样相比首次在雪菊青稞酒中发现了P-伞花烃、α-卡拉可烯、石竹醇、月桂烯、水芹烯、D-柠檬烯、萜品油烯、α-柏木烯、石竹烯、β-石竹烯、环柠檬醛、香柠檬烯醇、异龙脑、右旋香芹酮、α-姜黄、alpha-松油醇、L-alpha-松油醇等19 种萜烯类化合物(见表1)。雪菊青稞酒中检测出的19 种萜烯类化合物具有花香、菊香、清爽的香气,同时又具有抗病毒活性、消炎作用[11-14]。雪菊青稞酒中特有的萜烯类物质可能对雪菊青稞酒的健康价值具有一定贡献,更是形成雪菊青稞酒独特风格的特征性香味成分。

2.3 雪菊青稞酒的风味轮

风味轮是国际普遍认可的科学有效的感官评价体系,它是将风味描述术语按照不同类型归类整理成圆盘形状,产品感官特性以车轮的形式表现出来的一张风味感官表[15]。参考国内外酒类如葡萄酒、威士忌、啤酒以及白兰地、竹叶青等风味轮建立方法,结合露酒风格特色绘制首个雪菊青稞酒风味轮,从雪菊青稞酒风味轮描述语中,运用ISO11035感官描述语选择方法,筛选出具有代表性的味觉和嗅觉描述语,最终获得嗅觉描述语16 个,味觉描述语22 个,口味描述语5 个,绘制雪菊青稞酒的主要感官轮廓。

对照样(天佑德系列青稞酒)风味轮,结合品评结论、贡献度M 值与统计分析,共得到20 个香气描述语、6 个口感描述语、3 个口味描述语,从香气、口感、口味3 个方面绘制了天佑德系列青稞酒风味轮。

对比对照样风味轮发现雪菊青稞酒风味轮突出味觉,22 个味觉描述语分别为:爽净、净爽、涩口、谐调、平衡、细腻、粗糙、悠长、持久、短暂、平和、平顺、柔和、醇和、丝滑、丰满、醇和、饱满、丰润、平淡、清淡、淡薄;对照样风味轮突出嗅觉,20 个嗅觉描述语分别为:苹果、菠萝、柚子、柠檬、玫瑰花、蜂蜜、蜜香、奶油、杏仁香、多粮香、青稞香、醇香、曲香、酱香、焦香、糟香、陈香、酸香、青草香、糠味。风味轮可以直观地表达出酒体感官描述语,让我们直观地感知和认可雪菊青稞酒和对照样之间的差异,雪菊青稞酒更多的是从味觉突出产品特色,富含雪菊香、苹果香、红枣香,有一缕醇香、果香、花香、甜香,还有缕缕清香,芳香淡雅、香若幽菊,轻抿一口、绵柔顺滑、甘甜圆润,犹如清晨的甘露、齿颊流芳四溢、清甜甘爽、绵软淡雅、柔软似锦缎、余韵无穷,琼浆玉液、沁人肺腑,品味奢华,出尘脱俗。

3 结论

雪菊青稞酒中除了大骨架风味成分,还含有种类丰富但含量相对较低的微量风味成分,其中高含量的癸酸乙酯和β-苯乙醇是形成雪菊青稞酒独特风格的主要成分。雪菊青稞酒中的微量成分明显优于对照样,其中酯类化合物、醇类化合物、醛酮类化合物种类是对照样的1 倍,萜烯类化合物、酚类化合物种类是对照样的3 倍。雪菊青稞酒中检测出的19 种萜烯类化合物具有花香、菊香、清爽的香气,同时又具有抗病毒活性、消炎作用[11-14]。雪菊青稞酒中特有的萜烯类物质可能对雪菊青稞酒的健康价值具有一定贡献,更是形成雪菊青稞酒独特风格的特征性香味成分。雪菊青稞酒更多的是从味觉突出产品特色,富含雪菊香、苹果香、红枣香,有一缕醇香、果香、花香、甜香,还有缕缕清香,芳香淡雅、香若幽菊,轻抿一口、绵柔顺滑,甘甜圆润,犹如清晨的甘露、齿颊流芳四溢、清甜甘爽、绵软淡雅、柔软似锦缎、余韵无穷,琼浆玉液、沁人肺腑,品味奢华,出尘脱俗。

以青稞酒为基酒,添加青藏高原特色植物雪菊,赋予雪菊青稞酒呈香呈味物质,使雪菊青稞酒无论在骨架成分还是微量成分都明显优于对照样,本研究为青稞露酒的开发奠定了基础。

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