孫優(yōu)蘭,黃永光*,唐東亞,吳興琴
1(貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院,貴州 貴陽,550025) 2(貴州花酒酒業(yè)有限公司,貴州 鎮(zhèn)遠(yuǎn),557700)
金銀花尾酒系指金銀花純花固態(tài)發(fā)酵酒醅分段摘酒后的末段酒體,是生產(chǎn)過程最大的副產(chǎn)物之一,酒精度一般為20%vol ~ 30%vol。由于存在味雜苦澀,酒體混濁等缺陷,導(dǎo)致其資源化利用一直沒有得到很好的解決。目前,對白酒釀造尾酒的利用多數(shù)廠家處理方法都比較簡單,如選取合適的餾分回甄串蒸或用作調(diào)味酒等,其目的只是提取其中少量的酒精和微量成分[1]。大量研究表明,尾酒中含有豐富的高沸點有機酸類、酯類和醇類等風(fēng)味物質(zhì)[2-3],這些風(fēng)味物質(zhì)都具有較好的利用價值。根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)及活性功能,以代謝的角度來實現(xiàn)副產(chǎn)物的最大化利用是發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中常用的手段,比如尾酒中大量的乙醇和有機酸類物質(zhì)就有利于直接進行醋酸發(fā)酵,釀制出優(yōu)質(zhì)的食醋[4-5]。因此,以尾酒作為主要原料,采用風(fēng)味導(dǎo)向技術(shù)及現(xiàn)代發(fā)酵調(diào)控技術(shù)開發(fā)深加工產(chǎn)品(風(fēng)味食醋),不僅實現(xiàn)了在傳統(tǒng)釀造工藝上的創(chuàng)新,還實現(xiàn)了對金銀花尾酒可靠性資源化的利用以及釀酒產(chǎn)業(yè)鏈條的延伸,并且節(jié)約了傳統(tǒng)糧食釀醋的酒精發(fā)酵過程,縮短了生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本,既達(dá)到了豐富市場食醋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特色,同時也滿足了消費者對食品多元化的消費需求。在釀造資源的利用和發(fā)酵調(diào)控方面具有明顯的創(chuàng)新性。
隨著風(fēng)味分析技術(shù)的不斷發(fā)展,食醋風(fēng)味的研究成為近年備受關(guān)注的焦點。目前,對食醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測分析主要采用頂空固相微萃取(headspace-solid phase microextraction,HS-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用技術(shù)[6-7],該技術(shù)集萃取、濃縮、解析于一體,被廣泛應(yīng)用于易揮發(fā)性成分的分析[8-9]。食醋的感官屬性主要包括香氣、滋味、色澤和體態(tài)[10],影響食醋感官的主要因素來自于食醋中的風(fēng)味成分,在這些龐大的風(fēng)味成分?jǐn)?shù)據(jù)中,結(jié)合氣味活度值(odor activity value,OAV)探討分析食醋關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì),是揭示各風(fēng)味成分對食醋整體風(fēng)味貢獻(xiàn)的重要手段[11-12]。因此,本研究以純金銀花固態(tài)發(fā)酵釀造尾酒為主要原料,進行醋酸發(fā)酵,釀制一款具有特征風(fēng)味的食醋(申報專利處于審查階段),并采用HS-SPME-GC-MS聯(lián)用技術(shù)對該風(fēng)味食醋的風(fēng)味成分開展研究分析,結(jié)合OAV特性及感官屬性探討該風(fēng)味食醋中的關(guān)鍵香氣物質(zhì)及放香特征,為提升金銀花尾酒資源化利用及產(chǎn)品延伸提供理論依據(jù),同時以期為食醋風(fēng)味研究提供技術(shù)參考。
樣品:金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋(企業(yè)大生產(chǎn)樣品);對比分析樣品:中國傳統(tǒng)品牌食醋NHF(主要原料為高粱)、HT(主要原料為高粱、大米、大麥)、BN(主要原料為大米、麩皮、小麥),均為國家名牌食醋,購于貴陽市永輝超市。4種樣品均保存于4 ℃冰箱以備用。
主要試劑:36%甲醛溶液(不含聚合物),NaOH、鄰苯二甲氰酸鉀、酚酞、NaCl、HCl溶液、磷酸二氫鉀、硫酸銅、亞甲藍(lán)、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、冰乙酸、亞鐵氰化鉀、葡萄糖(均為分析純,純度> 99%),成都金山化學(xué)試劑有限公司;乙酸、異丁酸、異戊酸、4-甲基戊酸、己酸、辛酸、乙醇、糠醇、苯乙醇、乙酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、葵酸乙酯、苯乙酸乙酯、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、2,3,5-三甲基吡嗪、二甲基二硫、二甲基三硫,上海國藥集團;正構(gòu)烷烴(C7~C40)、2-辛醇(色譜純),美國Sigma-Aldrich公司。
CPX-250-Ⅱ生化恒溫培養(yǎng)箱,上海躍進醫(yī)療器械有限公司;SW-CJ-1D無菌操作臺,蘇州市金凈化設(shè)備科技有限公司;HH-2恒溫水浴鍋,常州奧華儀器有限公司;LS-250J立式壓力蒸汽滅菌鍋,江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司;PHS-3C酸度計,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;Agilent GC 7890-5975 MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;SB25-12DT超聲波清洗機,寧波新芝生物科技股份有限公司;G2X9240數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱,上海博訊實業(yè)有限公司;2 cm~50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS)萃取頭,美國Supelco公司。
1.3.1 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋工藝
小麥、麩皮→潤料(控制水分50%左右)→100 ℃條件下糊化30 min→接入麩曲,32 ℃條件下糖化3 h→接種菌液,加入尾酒,30 ℃條件下醋酸發(fā)酵7 d→加入2%實驗,熟化2 d→淋醋→滅菌灌裝→陳釀→成品
1.3.2 理化指標(biāo)分析
pH測定:pH計法;總酸(以醋酸計):酸堿滴定法,GBT5009.41—2003;不揮發(fā)酸(以乳酸計):酸堿滴定法,GB18187—2000;氨基酸態(tài)氮:甲醛值法,GBT5009.39—2003;還原糖:直接滴定法,GB/T5009.7—2016;可溶性無鹽固形物:恒重法,GB18187—2000;菌落總數(shù)測定:平板計數(shù)法,GB4789.2—2016;大腸桿菌測定:平板計數(shù)法,GB4789.3—2016。
1.3.3 感官定量描述分析
采用定量描述分析法對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋進行感官評價[12],評價小組由10名成員組成,3名男性和6名女性,年齡在20~45歲,其中國家級評委1人、省評委3人、三級品評師6人。經(jīng)品評小組討論,確定風(fēng)味食醋與對比品牌醋的香氣描述詞為醋香、花香、果香、木香、青香、焦香、烘焙香、巧克力香,這些感官描述詞既能代表各食醋的香氣輪廓,也能表現(xiàn)出金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋和其他品牌醋的香氣差異。呈香強度采用10點刻度法打分(0分代表沒有味道,9分味道最強),記錄各感官評價人員的評價打分結(jié)果。每個樣品重復(fù)評價3,每個感官最后分值為10人的加權(quán)平均值。
1.3.4 HS-SPME香氣成分提取
用移液管量取6 mL樣品,置于20 mL固相微萃取儀采樣瓶中,加入2 g NaCl和10 μL 2-辛醇(終質(zhì)量濃度433 μg/L,內(nèi)標(biāo)物),于60 ℃下平衡30 min,再萃取吸附50 min后直接進樣,250 ℃下GC解析5 min。每個樣品重復(fù)3次試驗。
1.3.5 GC-MS檢測條件
色譜柱:DB-FFAP色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm,J&W Scientific),氣相色譜檢測器和進樣口溫度為250 ℃,不分流進樣,氦氣作為載氣,流量1 mL/min,色譜柱初溫32 ℃,以3 ℃/min升溫到120 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min升溫到230 ℃,保持15 min;溶劑延遲時間8 min。
EI電離源:離子源溫度230 ℃;電子能量70 eV;四級桿溫度:150 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z25~550。
1.3.6 定性定量分析
利用NIST 11.L譜庫檢索、標(biāo)準(zhǔn)品比對,并結(jié)合保留指數(shù)(retention index, RI)進行化合物的定性,定性過程中剔除硅氧烷烴類等無明顯風(fēng)味貢獻(xiàn)的成分。NIST 11.L譜庫檢索:選取匹配度>85%,檢測頻率>66.7%化合物;標(biāo)準(zhǔn)品比對:相同檢測條件下分析樣品與標(biāo)準(zhǔn)品,若樣品中化合物與標(biāo)準(zhǔn)品對應(yīng)譜峰的保留時間和質(zhì)譜圖相同,可確定為同一個化合物;保留指數(shù)定性:將C7~C40 正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)物,在與酒樣相同的色譜條件下進樣分析,通過保留時間直接可計算保留指數(shù),按公式(1)計算:
(1)
式中:RI為保留指數(shù);n和n+1 分別為未知物流出前后正構(gòu)烷烴碳原子數(shù);tn和tn+1分別為相應(yīng)正構(gòu)烷烴的保留時間;ti為未知物在氣相色譜中的保留時間(tn 采用內(nèi)標(biāo)法定量,每次檢測均加入相同質(zhì)量內(nèi)標(biāo)物2-辛醇溶液,按照文獻(xiàn)[17]方法,計算樣品中各香氣組分的含量,以3次試驗平均值為最終含量。 1.3.7 關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的確認(rèn) 香氣活度值(OAV):為某化合物質(zhì)量濃度與該物質(zhì)嗅覺閾值的比值,按公式(2)計算: OAVi=CiTi (2) 式中:Ci,為i組分的質(zhì)量濃度,μg/L;Ti為該組分的氣味閾值,μg/L。OAV<1,說明該物質(zhì)可能對總體香氣無實際貢獻(xiàn),OAV>1,說明該物質(zhì)對總體香氣可能有貢獻(xiàn)價值。通常,OAV越大則說明該物質(zhì)對總體香氣的貢獻(xiàn)越大[11]。 采用SPSS 22.0軟件對感官分析數(shù)據(jù)進行方差分析,P<0.05認(rèn)為存在顯著性差異;采用Venny2.0畫圖工具繪制4種食醋的風(fēng)味物質(zhì)Venn分析圖;采用Excel 2016對感官據(jù)建立感官風(fēng)味雷達(dá)圖;采用OriginPro 8繪制4種食醋風(fēng)味物質(zhì)種類及含量差異圖。 根據(jù)1.3.1所述方法,對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋各理化指標(biāo)進行檢測分析,結(jié)果見表1。 表1 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋理化指標(biāo)分析結(jié)果 由表1結(jié)果可知,金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的pH值處于3~4,總酸≥ 4.5 g/100 mL超過國家食醋標(biāo)準(zhǔn)(≥ 3.5 g/100 mL);不揮發(fā)酸≥ 0.5 g/100 mL,可溶性無鹽固形物≥ 1.0 g/100 mL,符合國家釀造食醋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;還原糖≥ 5.5 g/100 mL,氨基酸態(tài)氮≥ 0.6 g/100 mL;菌落總數(shù)和大腸桿菌檢測結(jié)果均符合國家食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 采用HS-SPME-GC-MS分析方法,對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中揮發(fā)性風(fēng)味化合物進行定性和定量分析,香氣成分及特征描述結(jié)果見表2。 表2 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋揮發(fā)性香氣化合物 續(xù)表2 序號RIRIFFAP[14-16,20]鑒定依據(jù)化合物濃度/(μg·L-1)香氣描述[14-21]閾值a/(μg·L-1)[17-24]OAV1910821145MS,RI,S戊酸乙酯1.647酯香、水果香1.51.098201191-MS丁酸甲酯3.959水果香、甜香60<12112391235MS,RI,S己酸乙酯431.609水果香586.3222212791277MS,S乙酸己酯2.402青香、甜香、水果香21.201232022-MS乙酸香葉酯7.171玫瑰花香9<12413421315MS,RI,S庚酸乙酯6.893水果香2.23.1332514591411MS,RI,S辛酸乙酯60.855水果香、白蘭地酒香230.428261535MS硫代糠酸甲酯4.249---2716371625MS,RI,S癸酸乙酯49.196水果香200<1281725MS苯乙酸甲酯1.823茉莉花香、蜜香--2917811785MS,RI,S苯乙酸乙酯64.926花香、玫瑰香148.2<13018531831MS,RI乙酸苯乙酯110.287玫瑰香97.81.128311856-MS煙酸乙酯13.718煙草,草藥--3220452016MS,RI十五酸乙酯3.385水果香--332016-MS軟脂酸乙酯7.636---342241-MS二氫獼猴桃內(nèi)酯2.505甜香、果香、微奶香--酚類3521222139MS,RI丁香酚29.054辛香、丁香64.842362156-MS甲基丁香酚16.036丁香820<13721892187MS,RI4-乙基愈創(chuàng)木酚20.002煙熏味50<13819831959MS,RI對乙烯基愈瘡木酚117.949辛香、木香339.3163922862301MS,RI2,4-二叔丁基苯酚6.237酚醛樹脂500<14023322314MS,RI異丁香酚1.426丁香--醛酮類4112561232MS,RI異戊醛1.243水果香0.43.1074212901287MS,RI3-羥基-2-丁酮3.712甜香、奶香8800<14313021288MS,RI仲辛酮1.243奶香50<14414531470MS,RI,S糠醛737.908焦糖香3000<14515671531MS,RI,S苯甲醛55.540杏仁350<14615751559MS,RI5-甲基糠醛10.200甜香、辛香--4716231625MS,RI,S苯乙醛13.388蜜香味43.347481955-MS2-苯基巴豆醛108.624花香、甜香--492462-MS可卡醛103.259---5025962585MS,RI香蘭素4.837甜香、巧克力香20<1吡嗪類511357MS2,6-二甲基吡嗪4.102烤香、可可香6<15214421432MS,RI,S2,3,5-三甲基吡嗪8.426烤香、可可香23<1呋喃類5315261517MS,RI2-乙?;秽?.396堅果香、甜香81.175541857-MS3-苯基呋喃20.692---萜烯類5512541246MS,RI羅勒烯1.428草香、花香34<15612871277MS,RI萜品油烯5.772檸檬香250<15713501354MS,RI芳樟醇235.890花香639.315581922-MS1-乙酰基-2-甲基-1-環(huán)戊烯19.508---硫化物591011MS,RI,S二甲基二硫13.219煮白菜、洋蔥--6013221351MS,RI,S二甲基三硫18.391煮白菜、洋蔥--其他類6120181998MS,RI2-乙?;量?0.395甘草香170000<1622091-MS3-苯基噻吩2.534--- 注:RI:表示測試值;RIFFAP:表示在FFAP色譜柱上的值,來源于參考文獻(xiàn);“-”表示未在文獻(xiàn)資料中查找出相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)信息,故不能列出其OAV值;“a”表示在水中的香氣閾值。 如表2所示,采用HS-SPME分析方法對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物進行濃縮萃取,經(jīng)GC-MS檢測分析,共鑒定出主要風(fēng)味物質(zhì)62種,包括酯類17種,醇類11種,醛酮類10種,酸類6種,酚類6種,萜烯類4種,吡嗪類2種,呋喃類2種,含硫化合物2種及其他類2種。其中,含量較高的為酸類(占比47.168%),醛酮類(占比15.511%),醇類(占比15.464%),酯類(占比13.796%),其次為萜烯類(占比3.917%)、酚類(占比2.844%),硫化物(占比0.471%),呋喃類(占比0.449%),吡嗪類(占比0.187%)及其他類(占比0.193%)。由此可見,酸類、醇類、醛酮類以及酯類在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的整體香氣化合物中占了較大的比重。但化合物含量的高低并不能說明其對呈香貢獻(xiàn)的大小,需進一步結(jié)合其香氣閾值,計算各化合物的香氣活度值,以此分析風(fēng)味食醋的關(guān)鍵香氣化合物。 香氣活度值能夠更加準(zhǔn)確地表明金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中的關(guān)鍵香氣貢獻(xiàn)化合物。如表2所示,在檢出的62種風(fēng)味物質(zhì)中,共有15種化合物的OAV大于1,包括己酸乙酯、對乙烯基愈瘡木酚、芳樟醇、乙酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、丁香酚、苯乙醛、庚酸乙酯、異戊醛、異戊酸、乙酸己酯、2-乙?;秽?、乙酸苯乙酯、戊酸乙酯,說明這些化合物對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的風(fēng)味具有關(guān)鍵性貢獻(xiàn)作用,是構(gòu)成金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的重要關(guān)鍵風(fēng)味成分。 酸類物質(zhì)是食醋最重要的成分之一,賦予食醋特定的風(fēng)味和感官屬性[25],主要由醋酸發(fā)酵過程中微生物代謝產(chǎn)生[26],食醋中的酸類物質(zhì)包括揮發(fā)性酸和不揮發(fā)酸,其中乙酸是揮發(fā)性酸中含量最高的化合物,其主要是在醋酸發(fā)酵階段由醋酸菌的乙醇脫氫酶作用于乙醇產(chǎn)生,乙醇先被氧化生成乙醛,乙醛接著氧化生成乙酸[27-28]。在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中,酸類物質(zhì)的含量最高,占所有檢出化合物的47.168%,定性定量檢出的酸類化合物有6種,含量較高的主要有乙酸和異戊酸,且該2種化合物對風(fēng)味食醋的香氣具有關(guān)鍵貢獻(xiàn)作用,其中乙酸OAV為6.004,主要貢獻(xiàn)醋酸味;異戊酸OAV為1.434,主要貢獻(xiàn)酸味。其他酸類化合物如己酸、異丁酸和辛酸由于在風(fēng)味食醋中含量較低,且具有較高的香氣閾值,因此對風(fēng)味食醋的風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。資料表明,適量的酸類物質(zhì)有利于食醋的放香,若其含量過高甚至超過其閾值則會導(dǎo)致醋體釋放出汗臭、酸腐的味道[14]。 從所定性定量的風(fēng)味化合物來看,酯類物質(zhì)是金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中最豐富的類別之一。酯類物質(zhì)主要來源于發(fā)酵過程中有機酸和醇類物質(zhì)的酯化反應(yīng)生成,微生物的代謝也可以產(chǎn)生酯類,其主要是氨基酸在微生物的作用下經(jīng)過脫氨、脫羧以及酯化等一系列化學(xué)反應(yīng)生成[28]。研究資料表明,酯類化合物不僅是食醋中重要的香氣成分[29],還是食醋中化合物種類最多的一類物質(zhì)[30-31],這與本研究結(jié)果基本一致。在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中,共鑒定出酯類化合物17種,含量占比(13.796%)與醇類和醛酮類相似,含量較高的化合物主要有己酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸苯乙酯和苯乙酸乙酯,其中己酸乙酯和乙酸乙酯被確定為金銀花酒中的重要香氣貢獻(xiàn)物質(zhì)[20]。本風(fēng)味食醋中具有關(guān)鍵貢獻(xiàn)作用的酯類物質(zhì)有7種(OAV>1),占所有關(guān)鍵香氣成分的46.67%,包括己酸乙酯(OAV=86.322),貢獻(xiàn)水果香;乙酸乙酯(31.436),貢獻(xiàn)水果香;辛酸乙酯(30.428),貢獻(xiàn)水果、白蘭地酒香;庚酸乙酯(3.133),貢獻(xiàn)水果香;乙酸己酯(1.201),貢獻(xiàn)甜香;乙酸苯乙酯(1.128),貢獻(xiàn)玫瑰花香;戊酸乙酯(1.098),貢獻(xiàn)酯香,這些成分融合在一起,共同賦予金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋獨特的風(fēng)味。 醛類化合物主要來源于脂氧化和降解,Strecker降解反應(yīng)也是其重要來源之一[32]。在食醋中,常見的醛類化合物主要有糠醛、苯乙醛和苯甲醛[30],其中糠醛主要來源于糠醛戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖,再由戊糖脫水環(huán)化而成,具有焦糖氣息[33]。在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中,共鑒定出醛類物質(zhì)8種,其中含量最高的是糠醛,其含量高達(dá)737.908 μg/L,與鎮(zhèn)江香醋中的檢測分析一致[33];其次是2-苯基巴豆醛和可卡醛。本風(fēng)味食醋中OAV>1的醛類主要有苯乙醛(OAV=3.347)和異戊醛(OAV=3.107),兩者香氣閾值較低,其中苯乙醛貢獻(xiàn)蜜甜香,異戊醛貢獻(xiàn)水果香,是其關(guān)鍵呈香化合物。酮類化合物也是脂肪氧化和降解的產(chǎn)物之一,某些酮類化合物還是形成雜環(huán)類化合物的中間體[32],但由于其香氣閾值較高,通常對食品風(fēng)味特征的貢獻(xiàn)不大。本風(fēng)味食醋中檢出酮類化合物有2種,3-羥基-2-丁酮和仲辛酮。根據(jù)文獻(xiàn)報道,2,3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮是食醋中常見的風(fēng)味物質(zhì)[34]。其中,2,3-丁二酮主要產(chǎn)生于微生物發(fā)酵階段,可由乳酸和酵母代謝產(chǎn)生,且和3-羥基-2-丁酮可以相互轉(zhuǎn)化,具有輕微奶香[35]。 醇類化合物主要來自發(fā)酵階段有氧環(huán)境下糖類的轉(zhuǎn)化和無氧條件下氨基酸的轉(zhuǎn)化,也可由微生物還原相應(yīng)醛類化合物而生成[36]。根據(jù)文獻(xiàn)報道,乙醇和苯乙醇是食醋中的2種重要特征風(fēng)味物質(zhì)[18,37],其中乙醇主要來源于酒精發(fā)酵,苯乙醇主要由苯丙氨酸經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生醛后進一步還原而生成[18]。從金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中,共鑒定出醇類物質(zhì)11種,其中含量較高的有乙醇、苯乙醇、α-松油醇等,這與文獻(xiàn)報道結(jié)果基本一致。金銀花尾酒中含有大量乙醇,一方面供給醋酸菌生長代謝,一方面保留在發(fā)酵體中,與其他物質(zhì)融合在一起,共同決定本風(fēng)味食醋獨特的風(fēng)味。醇類化合物通常賦予食品的甜香和花香,如苯乙醇同時具有茉莉花和玫瑰花香,但由于大多數(shù)醇類物質(zhì)都具有較高閾值,因此對食醋的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。 食醋中的酚類物質(zhì)主要包括丁香酚、愈創(chuàng)木酚和4-乙基愈創(chuàng)木酚等[37]。其形成過程十分復(fù)雜,其中部分酚類化合物可由釀造原料帶入。丁香酚是丁香揮發(fā)油中的主要成分,具有較強的抑菌作用,是良好的天然抑菌劑[38]。愈創(chuàng)木酚可用于慢性氣管炎的多痰咳嗽治療,4-乙基愈創(chuàng)木酚具有抗氧化,抗腫瘤和增強機體免疫力功能,是白酒中的健康成分[39]。在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中共檢出酚類物質(zhì)6種,含量最高的是對乙烯基愈創(chuàng)木酚(117.949 μg/L),其次是丁香酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等,結(jié)合閾值計算,其檢出酚類化合物中OAV值>1的物質(zhì)有2種,對乙烯基愈創(chuàng)木酚(OAV=39.316)主要貢獻(xiàn)辛香和丁香,丁香酚(OAV=4.842)主要貢獻(xiàn)辛香。 萜烯類化合物是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的天然碳?xì)浠衔?,在食品領(lǐng)域中具有重要的地位且應(yīng)用廣泛,對人體健康及日常生活都有重要的影響[40]。同時,該類化合物還是金銀花酒的呈香特征貢獻(xiàn)化合物[20]。在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中檢出的萜烯類物質(zhì)有4種,包括芳樟醇、萜品油烯、羅勒烯和1-乙?;?2-甲基-1-環(huán)戊烯。研究發(fā)現(xiàn),芳樟醇具有抗炎、鎮(zhèn)痛等多種功效,是萜烯中重要的活性功能成分之一,呈現(xiàn)清香和甜香特征[40]。金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中芳樟醇的含量高達(dá)235.890 μg/L,且具有較低的香氣閾值,是其關(guān)鍵呈香化合物(OAV=39.315)。查閱資料,萜烯類物質(zhì)未在其他傳統(tǒng)谷物醋中被檢測發(fā)現(xiàn)[7],而本風(fēng)味食醋中檢出的4種萜烯均在金銀花酒中檢測存在[20],因此,可推斷出該4種成分來源與金銀花尾酒原料有關(guān)。 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中還檢出其他類重要風(fēng)味化合物,如吡嗪類、呋喃類、硫化物等。其中,OAV >1的主要有2-乙?;秽?OAV=1.175),2-乙?;秽饕獊碓从趩翁墙到夂兔览路磻?yīng)[41],與食醋抗氧化活性相關(guān),可以延長食醋的貨架期[42],主要貢獻(xiàn)醬香和煙熏香。此外,檢測到的吡嗪類物質(zhì)有2種,2,6-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪,具有焦甜和堅果的香氣。吡嗪類物質(zhì)主要產(chǎn)生于美拉德反應(yīng)[41],在尾酒食醋中的含量較低,推測可能是由于陳釀時間較短,導(dǎo)致吡嗪類物質(zhì)的生成受阻。檢出的含硫化物有2種,二甲基二硫和二甲基三硫。這2種化合物可在熱處理過程中通過Strecker降解硫氨基酸如半胱氨酸和蛋氨酸而生成,具有洋蔥及煮熟的馬鈴薯風(fēng)味[33]。其中,二甲基二硫在山西老陳苦蕎醋[43]和雪梨醋[19]中有所檢出,二甲基三硫在鎮(zhèn)江香醋、北京龍門米醋中均有檢出[44]。 應(yīng)用相同的分析研究方法(HS-SPME-GC-MS)對市場上隨機購買的3種品牌食醋的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行檢測分析,與金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的揮發(fā)性風(fēng)味化合物進行比較分析,結(jié)果如圖1所示。 圖1 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋(WJC)與名牌醋揮發(fā)性風(fēng)味成分韋恩圖 Fig.1 Venn diagram from volatile aroma compounds in the tail liquor vinegar and brands of vinegar 從4種樣品中共檢測出125種揮發(fā)性香氣化合物,其中從WJC中鑒定出62種,NHF中共鑒定出65種,HT中共鑒定出52種,BN中共鑒定出52種。4種食醋樣品中鑒定出共有風(fēng)味物質(zhì)成分14種,包括乙酸、乙醇、苯乙醇、乙酸苯乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸乙酯、軟脂酸乙酯、4-乙基愈創(chuàng)木酚、糠醛、2-苯基巴豆醛、3-羥基-2-丁酮、可卡醛、2-乙?;秽?, 4-二叔丁基苯酚。其中乙酸、乙醇等化合物含量相對較高。文獻(xiàn)報道,乙酸、乙醇、苯乙醇、乙酸苯乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸乙酯以及3-羥基-2-丁酮是食醋的主要成分[45-46],這與本樣品檢出的共同風(fēng)味化合物基本一致,說明這些化合物可能是食醋中的主要骨架成分。 如圖1所示,金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與NHF醋有31種風(fēng)味化合物相同,與HT醋有23種化合物相同,與BN醋有20種化合物相同,說明金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與市場上的品牌食醋在風(fēng)味上存在一定的共性。反觀可知,在金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中檢測出特有成分28種,含量較高的有芳樟醇、對乙基愈創(chuàng)木酚和α-松油醇,其中芳樟醇和對乙基愈創(chuàng)木酚對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的花香和木香氣息具有關(guān)鍵貢獻(xiàn)作用。 對4種樣品中所檢出的125種揮發(fā)性化合物進行分類統(tǒng)計分析,如圖2所示。4種食醋香氣化合物之間具有一定的相似性,主要以酯類、醛酮類、醇類以及酸類為主。根據(jù)統(tǒng)計分析比較發(fā)現(xiàn),差異較為明顯的為NHF食醋中的酯類化合物,該類化合物的數(shù)量以及含量都明顯高于另外3種食醋,孫宗保等[37]采用SPME-GC-MS檢測分析4種中國名牌食醋(LM、ST、SYJ、HS)揮發(fā)性風(fēng)味成分,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)自山西的食醋酯類含量較高,這與本實驗產(chǎn)自山西的NHF食醋酯類定量結(jié)果一致。通過對比研究發(fā)現(xiàn),金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中醇類、酚類以及萜烯類物質(zhì)較其他3種食醋豐富,尤其是萜烯類物質(zhì),在其他3種食醋中均未檢出,而在本風(fēng)味食醋中檢出4種萜烯類化合物,含量最高的為芳樟醇和1-乙?;?2-甲基-1-環(huán)戊烯。結(jié)合資料報道及本研究結(jié)果表明,萜烯類化合物芳樟醇不僅是金銀花尾酒釀造風(fēng)味醋中的關(guān)鍵花香貢獻(xiàn)成分,還是其醋體中的活性功能成分,同時也是其代表性特征化合物。 a-物質(zhì)分類數(shù)目對比分析;b-物質(zhì)分類含量對比分析 圖2 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與對比名牌醋揮發(fā)性香氣物質(zhì)分類統(tǒng)計圖 Fig.2 Substance classification statistics from volatile aroma compounds in the tail liquor vinegar and brands of vinegar 采用感官定量描述分析方法,對金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋和其他3種傳統(tǒng)品牌食醋進行感官(花香、醋香、木香、焦香、果香、青香、烘焙香、巧克力香、色澤、體態(tài))品評,結(jié)果見表3和圖3。 表3 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與品牌醋外觀差異對比分析 注:P>0.05表示沒有顯著性差異。 圖3 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與品牌醋香氣差異對比輪廓圖 Fig.3 Radar charts fromaroma difference between the tail liquor vinegar and brands of vinegar 注:*,差異顯著(P<0.05);**,差異極顯著(P<0.01);***,差異高度顯著(P<0.001)。 如表3所示,方差檢驗(P>0.05)結(jié)果表明,4種食醋從外觀(色澤和體態(tài))上沒有顯著性差異,其中金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋呈現(xiàn)深棕色、體態(tài)澄清,有光澤。從香氣層面來看,各食醋之間香氣特征存在明顯的差異,其差異主要來源于食醋釀造原料及其發(fā)酵和陳釀工藝。如圖3所示,顯著性分析結(jié)果表明4種食醋中花香、青香及果香3種香氣特征均存在顯著性差異,其中花香特征具有高度顯著性差異。根據(jù)品評分值結(jié)果發(fā)現(xiàn),金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中花香、木香和青香評分最高,特別是花香均值達(dá)到8分左右,說明這3種香氣是金銀花尾酒食醋區(qū)別于其他食醋的主要特征香氣,其呈香可能來源于金銀花尾酒原料的貢獻(xiàn)。 本研究以金銀花尾酒為主要原料,經(jīng)醋酸發(fā)酵得到具有特色風(fēng)味的金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋,采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)從金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋中共鑒定出主要風(fēng)味物質(zhì)62種,包括酯類17種,醇類11種,醛酮類10種,酸類6種,酚類6種,萜烯類4種,吡嗪類2種,呋喃類2種,含硫化合物2種及其他類2種。通過與市場上品牌食醋對比研究發(fā)現(xiàn)萜烯類物質(zhì)是本風(fēng)味食醋中特有的一類物質(zhì),其產(chǎn)生主要與金銀花尾酒及其發(fā)酵工藝有關(guān),其中含量最高的萜烯類化合物主要為芳樟醇,其含量高達(dá)235.890 μg/L。結(jié)合OAV分析結(jié)果表明金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)主要有己酸乙酯、對乙烯基愈瘡木酚、芳樟醇、乙酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、丁香酚、苯乙醛、庚酸乙酯、異戊醛、異戊酸、乙酸己酯、2-乙?;秽⒁宜岜揭阴ズ臀焖嵋阴?。通過感官定量描述分析方法比較金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋與市場上其他中國傳統(tǒng)品牌食醋的感官特征,結(jié)果表明金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的花香、木香和青香放香突出。本研究通過化學(xué)檢測分析結(jié)合定量感官評定研究金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋的特征香氣成分,明確了特征香氣成分對尾酒醋整體風(fēng)味的貢獻(xiàn),為尾酒醋品質(zhì)的調(diào)控提供了理論依據(jù)。1.4 數(shù)據(jù)及圖像處理
2 結(jié)果與討論
2.1 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋理化指標(biāo)分析
2.2 金銀花尾酒釀造風(fēng)味食醋揮發(fā)性風(fēng)味化合物
2.3 與品牌醋風(fēng)味化合物差異性分析
2.4 與品牌醋感官特征差異性分析
3 結(jié)論