陈酿时间对发酵型香菇酒香气成分及酒体风味的影响

王大为,马岩石,李 娜,金凤石
(吉林农业大学食品科学与工程学院,吉林 长春 130118)

摘 要:采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术对发酵型香菇酒陈酿早期香气成分变化进行动态检测,通过峰面积归一法计算各香气成分相对含量,并结合相对香气活度值(relative odor activity value,ROAV)进行分析。结果表明:发酵型香菇酒在陈酿早期形成大量香气成分,检出54 种,其中1-辛烯-3-醇、异戊醇、癸酸乙酯等8 种挥发性香气化合物是发酵型香菇酒具有独特风味的主要原因。陈酿早期香菇酒香气成分变化较大,醇类与酸类香气物质的相对含量总体下降,酯类香气物质相对含量明显上升,其他类香气物质变化不大。陈酿60 d及陈酿180 d的成品香菇酒的香气成分相对含量及ROAV,差异不显著(P>0.05)。证明在陈酿早期即形成了发酵型香菇酒的主体香,提示生产中可适当缩短发酵型香菇酒的陈酿时间,缩短生产周期,提高生产效率。

关键词:香菇酒;陈酿;气相色谱-质谱法;香气成分

引文格式:

王大为, 马岩石, 李娜, 等.陈酿时间对发酵型香菇酒香气成分及酒体风味的影响[J].食品科学, 2016, 37(14): 80-85.

WANG Dawei, MA Yanshi, LI Na, et al.Influence of aging time on aroma components and full-bodied flavor of fermented Lentinula edodes wine[J].Food Science, 2016, 37(14): 80-85.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614014. http://www.spkx.net.cn

香菇(Lentinus edodes (Berk.) Sing),又名花菇、香蕈,仅次于双孢蘑菇的世界第二大菇类食用菌。我国是世界上最大的香菇生产、出口国和消费国,香菇产量占世界香菇总量的80%左右[1]。香菇营养价值高,是重要的药食兼用菌类,含有丰富的蛋白质、多糖与维生素,其中麦角甾醇含量比大豆高20 倍,是海带的8 倍[2]。另外,香菇还具有降低胆固醇,预防心血管病、糖尿病、佝偻病、抗病毒及抗肿瘤等功效[3]

目前,香菇主要作为蔬菜以干、鲜形式销售,消费形式单一且附加值低,香菇的综合利用与精深加工已成为促进香菇产业良性发展的重中之重[4]。发酵型香菇酒是以香菇为原料发酵而成的含酒精饮料[5-7],不仅能够保留香菇本身的有效成分,还可以通过发酵、陈酿,富集有益的发酵产物,提高香菇的应用价值。酒中香气成分是决定酒风味重要因素之一,是确定酒体风格的重要指标。陈酿是一个缓慢且复杂的物理、化学和生物化学变化过程,随着陈酿时间的延长,经过氧化还原、酯化和聚合沉淀作用后,一些不良风味减少,芳香物质增加,酒体变得柔顺、协调,形成持久稳定的特殊酒香及典型性风格特征。传统酿造工艺陈酿时间多在180 d以上,以达到完美的酒体香型与风格,生产周期长,生产效率低,占用设备多,占地面积大。近年来,关于其他饮料酒在陈酿过程中风味成分变化的研究很多[8-10],但对于香菇酒研究却鲜见报道。本研究采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase micro extraction,HS-SPME)方法[11-12]对发酵型香菇酒的香气物质进行收集萃取,并用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术对成品香菇酒及陈酿早期(15、30、45、60 d)香菇酒的香气物质进行检测分析,通过相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)法获得陈酿早期不同时间段主体香气成分的变化,探索香菇酒陈酿早期的风味物质变化规律,并与陈酿180 d的香菇酒芳香成分进行比较,为缩短发酵型香菇酒陈酿时间,提高生产效率提供科学数据与参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香菇干品(含水量13%)、绵白糖(符合GB 1445—2000《绵白糖》一级品要求)、酵母营养剂(食品级)市售;水(符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》要求) 实验室自供;酿酒高活干酵母 广西丹宝利酵母有限公司;2-辛醇(分析纯) 上海展云化工有限公司。

1.2 仪器与设备

AR1502CN型电子天平 奥豪斯仪器(上海)有限公司;VS-1300型超净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;CT15RT型离心机 上海天美生化仪器设备工程有限公司;干燥/培养两用箱 上海一恒科学仪器有限公司;5975-6890N GC-MS联用仪 美国Agilent公司;手动SPME进样器 美国铂金-埃尔默公司;65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙基苯(polydimethylsiloxane/ divinylbenzene,PDMS/DVB)萃取头 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 香菇酒酿制工艺流程

调整香菇浆料的糖酸比例后再接种经活化及驯化处理的酿酒酵母并在适当的条件下发酵[5],其工艺流程如下。

1.3.2 操作要点

按配方准确称取干香菇,用流动水冲洗去除杂质,按料水比1∶10(g/g)加入24 ℃水浸泡至香菇无硬芯,沥干,置于沸水中漂烫冷却,破碎得到3~5 mm的颗粒料,调配、杀菌软化处理8~10 min,冷却,加入质量分数20%糖,调整初始糖度与pH值为3.5,添加质量分数1.2%活化及驯化酒酵母,置于27 ℃进行发酵,发酵期间要随时检测糖度、pH值。7 d后,酒液中的糖度不再变化,酒精体积分数达到12%时结束发酵。于温度18 ℃条件下进行陈酿,然后过滤、澄清处理、经巴氏杀菌、灌封即为香菇酒成品。

1.3.3 香菇酒香气成分萃取

分别取陈酿早期15、30、45、60 d酒样及陈酿180 d的香菇酒成品5 mL,加入20 mL顶空瓶中,采用HSSPME的方法对香菇酒中的挥发性香气成分进行萃取收集,将SPME针管穿透顶空瓶的密封垫,加入微型转子进行搅拌,在60 ℃条件下进行水浴平衡20 min[13-14]。待挥发性物质与上部空气、下部溶液互相平衡后,停止搅拌,推手柄使纤维头伸出,在水浴60 ℃条件下萃取吸附40 min,萃取完毕后,将萃取针插入GC进样口,在250 ℃条件下解吸3 min,用于GC-MS联用分析。每次取相同样品3 次进行平行样测量,提高结果准确度。

1.3.4 GC-MS条件

GC条件:HP-INNO Wax毛细管色谱柱(60 m× 250 μm,0.25 μm);手动进样;进样口温度250 ℃;载气为He;载气流量为1.0 mL/min;不分流进样;升温程序:柱初始温度60 ℃,保持3 min,再以5 ℃/min升温至100 ℃,以10 ℃/min升温至250 ℃保持10 min,汽化室温度250 ℃。

MS条件:电子电离源;电子能量70 eV;离子源温度280 ℃;接口温度260 ℃;质量扫描范围m/z 20.00~450.00。

1.3.5 香气成分定性及定量分析

测定结果通过计算机检索与NIST 05提供的标准质谱对照,当匹配度大于85%的鉴定结果时为有效。再利用C6~C20正构烷烃计算各个化合物的保留指数(retention index,RI),结合文献报道对化合物进行定性分析。

采用面积归一化法定量计算香菇酒中挥发性香气成分相对含量,重复3 次,取平均值。并在每次测量中加入相同质量浓度的内标物2-辛醇(0.955 mg/mL,无水乙醇),以排除不同陈酿阶段挥发性成分相对含量变化的不准确性及误差。

1.3.6 主体风味成分确定

采用ROAV法[15]评价挥发性成分对香菇酒风味影响的大小。定义对样品风味贡献最大的组分为ROAVstan=100,其他组分(A)的ROAV按下式计算:

式中:CA、TA分别为各挥发性组分的相对含量/%和香气阈值/(μg/kg);Cstan、Tstan分别为对样品风味贡献最大组分的相对含量/%和香气阈值/(μg/kg)。

1.3.7 陈酿早期香菇酒与陈酿完成香菇酒香气成分差异性分析

利用SPSS软件采用t检验法对陈酿60 d香菇酒与陈酿180 d香菇成品酒的香气成分相对含量及ROAV的差异显著性进行分析。

2 结果与分析

2.1 陈酿早期香菇酒香气成分

在香菇酒的不同陈酿时期(陈酿15、30、45、60 d 和180 d),采用HS-SPME的方法对香菇酒香气成分进行富集萃取,经过GC-MS联用仪分析鉴定,面积归一法计算各香气成分相对含量(除乙醇外)。

图1 香菇酒香气成分总离子流图
Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components of fermented Lentinula edodes wine

表1 陈酿 不同 阶段 香菇 酒香 气成 分G C-MS 分析 结果
Table 1 Changes in aromacomp on ents of the Le nt in u la ed od esw in e du r in g a g in g

编号 化合物名称 香气阈值/ (μg/kg)相对含量/% 15 d 30 d 45 d 60 d 180 d 1 乙酸乙酯 acetic acid, ethyl ester 3 000[16]2.01±0.18 2.21±0.00 2.55±0.10 2.59±0.03 2.60±0.02 2 异丁醇(2-甲基-1-丙醇) 2-methyl-1-propanol 7 000[16]5.32±0.18 1.97±0.11 1.62±0.16 1.47±0.15 1.48±0.15 3 乙酸异戊酯 isoamyl acetate 20[17]0.43±0.01 0.45±0.18 0.48±0.11 0.59±0.02 0.61±0.02 4 正己酸乙酯 ethyl caproate 1[16]0.05±0.06 0.03±0.04 0.04±0.15 0.06±0.05 0.05±0.03 5 异戊醇 3-methyl-1-butanol 250[16]22.67±0.13 21.42±0.05 21.37±0.04 19.39±0.16 19.42±0.05 6 庚酸乙酯 ethyl heptanoate 2.2[17]— — — 0.04±0.08 0.03±0.02 7乳酸乙酯 ethyl lactate 14 000[16]0.39±0.06 0.4±0.13 0.47±0.04 0.51±0.18 0.53±0.16 8 辛酸乙酯 octanoic acid, ethyl ester 230[16]6.07±0.15 6.02±0.19 6.12±0.14 7.29±0.06 7.12±0.18 9乙酸 acetic acid — 0.39±0.02 0.23±0.04 0.18±0.06 0.04±0.06 0.02±0.02 10 1-辛烯-3-醇 1-octen-3-ol 1[16]1.01±0.14 1.87±0.04 3.31±0.12 3.19±0.05 3.21±0.08 11 糠醛 furfural 3 000[16]— 0.06±0.04 — — —12 异松油烯 terpinolene 200[16]— — — 0.11±0.16 0.09±0.07 13 苯甲醛 benzaldehyde 350~3 500[16]0.03±0.00 0.1±0.19 0.57±0.10 0.41±0.12 0.47±0.13 14 L-芳樟醇 L-linalool 6[16]0.09±0.19 0.13±0.09 0.12±0.03 0.05±0.15 0.05±0.11 15 辛醇 1-octyl alcohol 120[16]0.45±0.15 0.36±0.14 0.26±0.00 0.24±0.10 0.22±0.09 16 5-甲基糠醛 2-furancarboxaldehyde, 5-methyl- 20[17]— 0.08±0.18 0.21±0.14 0.05±0.09 0.07±0.03

续表1

注:—.未检出,下表同。

编号 化合物名称 香气阈值/ (μg/kg)相对含量/% 15 d 30 d 45 d 60 d 180 d 17 反式石竹烯 trans-caryophyllene 64[16]0.08±0.19 — — — —18 异丁酸(2-甲基丙酸) isobutyric acid 240[18]0.08±0.15 — 0.02±0.02 — —19 3-甲基十五烷 — — 0.27±0.12 0.32±0.17 — —20 十六烷 1-hexadecene — 0.13±0.11 0.27±0.19 0.24±0.06 0.32±0.08 0.28±0.03 21 癸酸乙酯 decanoic acid, ethyl ester 150[17]13.04±0.19 13.65±0.00 12.21±0.11 12.46±0.01 12.37±0.12 22 γ-辛内酯 2(3H)-furanone, dihydro- 7[16]0.14±0.02 0.12±0.06 0.17±0.14 0.10±0.06 0.15±0.07 23 壬醇 nonanol 50[16]0.31±0.16 0.28±0.15 0.11±0.02 0.06±0.03 0.08±0.04 24 1-癸醇 1-decanol — 0.17±0.16 0.09±0.06 0.08±0.11 0.06±0.13 0.04±0.11 25 苯甲酸乙酯 ethyl benzoate 60[16]3.45±0.08 3.48±0.10 3.63±0.07 3.89±0.04 3.88±0.05 26 (R)-(+)-β-香茅醇 citronellol 40[16]0.16±0.04 0.17±0.06 0.22±0.05 0.30±0.00 0.25±0.10 27 月桂酸乙酯 dodecanoic acid, ethyl ester 150[19]7.04±0.00 7.18±0.07 7.42±0.17 7.39±0.10 7.43±0.12 28 癸酸异戊酯 decanoicacid,3-methylbutylester 350[17]1.14±0.09 0.72±0.01 0.53±0.09 0.45±0.17 0.43±0.09 29 苄醇 benzyl alcohol — 0.06±0.07 — — — —30 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol 1 850[16]0.04±0.04 0.05±0.05 0.13±0.06 0.22±0.16 0.25±0.13 31 苯乙醇 phenethyl alcohol 750[16]20.83±0.01 21.77±0.19 22.23±0.14 22.89±0.13 23.01±0.03 32 肉豆蔻酸乙酯 ethyl myristate 250[19]1.07±0.03 1.15±0.10 1.21±0.19 1.22±0.15 1.25±0.13 33己酸香叶酯 hexanoicacid,(2E)-3,7-dimethyl-2,6-octadien-1-ylester 9[17]0.14±0.06 0.11±0.05 0.10±0.17 0.15±0.06 0.21±0.03 34 3-苯基-2-苯烯酸甲酯 2-propenoic acid,3-phenyl-, methyl ester 56[16]— — — 0.02±0.19 0.01±0.15 35 3-苯基-2-苯烯酸乙酯 2-propenoic acid,3-phenyl-, ethyl ester 67[16]— — 0.01±0.04 0.01±0.19 —36 植酮 6,10,14-trimethyl-2-pentadecanone — 1.01±0.15 1.21±0.00 1.55±0.18 1.59±0.15 1.60±0.13 37 十五酸乙酯 pentadecanoic acid, ethyl ester — 0.56±0.19 0.63±0.10 0.74±0.02 0.59±0.12 0.62±0.02 38 3-乙基苯酚 3-ethyl-phenol 600[16]— — 0.06±0.03 0.13±0.10 0.11±0.12 39 棕榈酸甲酯 hexadecanoic acid, methyl ester — — 0.22±0.07 0.32±0.10 0.47±0.05 0.51±0.06 40 十六酸乙酯 palmitic acid ethyl ester — 0.05±0.02 0.13±0.19 — 0.23±0.10 0.24±0.09 41 2-己基辛醇 2-hexyl-1-octanol 120[16]0.14±0.04 0.12±0.03 — — —42 棕榈酸乙酯 palmitic acid ethyl ester 1 500[16]2.44±0.07 3.97±0.09 3.54±0.12 3.21±0.00 3.19±0.10 43 9-十六碳烯酸乙酯 ethyl 9-hexadecenoate — — 0.11±0.11 1.89±0.14 1.97±0.01 2.00±0.01 44 硬脂酸乙酯 ethyl stearate — 0.06±0.13 0.08±0.07 0.17±0.01 0.19±0.15 0.22±0.14 45 水杨酸戊酯 amyl salicylate — 0.39±0.13 0.4±0.09 0.47±0.01 0.51±0.19 0.41±0.07 46 月桂酸 lauric acid 10 000[16]0.32±0.12 0.05±0.12 — — —47 油酸乙酯 ethyl oleate — 0.19±0.13 0.16±0.17 0.45±0.14 0.66±0.08 0.76±0.07 48 亚油酸乙酯 ethyl linoleate — — 0.05±0.04 0.02±0.18 0.03±0.04 0.04±0.03 49 亚麻酸乙酯 lionlenic acid ethyl ester — 0.2±0.130.46±0.07 0.45±0.12 0.43±0.08 0.41±0.08 50 邻苯二甲酸二异丁酯 isobutyl phthalate 30[16]0.05±0.05 — 0.41±0.07 0.51±0.10 0.53±0.11 51 肉豆蔻酸 myristic acid 10 000[16]— 0.05±0.02 — — —52 邻苯二甲酸二丁酯 dibutyl phthalate 80[16]0.03±0.14 0.07±0.06 0.37±0.03 0.45±0.09 0.43±0.07 53 十五烷酸 pentadecanoic acid — — 0.04±0.00 — — —54 棕榈酸 palmitic acid 10 000[16]— — 0.04±0.06 0.08±0.18 0.10±0.08

2.2 香菇酒主体风味的确定

采用ROAV分析各个组分对样品总体风味形成的贡献程度[20-21]。香菇中的挥发性成分主要有八碳化合物和含硫化合物[22-23],含硫化合物的形成受pH值与温度的影响很大,由于在香菇酒酿造过程中pH值在不断变化,使含硫化合物降解,因此并未检测到含硫化合物。在陈酿过程中检测到以1-辛烯-3-醇代表的八碳化合物,根据表1中部分化合物的香气阈值及相对含量,1-辛烯-3-醇在陈酿早期不同阶段的相对含量均在1%以上,且香气阈值为1 μg/kg,对香菇酒特殊风味的形成贡献最大,为构成酒特征性香气的组分之一,因此以1-辛烯-3-醇在陈酿早期不同阶段中ROAVstan=100[24-26],计算得到其他化合物的ROAV;当ROAV不小于1时,确定为挥发性物质为香菇酒的主体风味成分;当0.1≤ROAV<1时,确定为挥发物质对香菇酒总体风味具有重要贡献[15]。表2所示在陈酿不同阶段香菇酒ROAV,大于0.1的香气化合物,共有24 种,其中1-辛烯-3-醇、异戊醇、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯、正己酸乙酯、月桂酸乙酯、苯乙醇及辛酸乙酯有较高的ROAV,并对香菇酒总体香气具有重要影响,赋予香菇酒独特的香气及风格。随着时间的变化,各种香气成分相对含量亦发生变化,使香菇酒的香气趋于稳定、持久,酒体纯净、细致、柔顺。

表2 香菇酒挥发性成分的ROAV
Table2 RO AV of volatile flavor comp ounds in Le nt in u la ed od esw in e s ag ed for differ en t day s

序号 化合物名称 ROAV 香气描述15 d 30 d 45 d 60 d 180 d 1 1-辛烯-3-醇 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 蘑菇香、青香、蔬菜香及油腻气息2 异戊醇 8.98 4.58 2.58 2.43 2.42 水果香、花香3 癸酸乙酯 8.61 4.87 2.46 2.60 2.57 果香、脂肪味4 苯甲酸乙酯 5.69 3.10 1.83 2.03 2.01 樱桃果香、依兰花香5 正己酸乙酯 4.95 1.60 1.21 1.88 1.56 甜香、水果香、窖香6 月桂酸乙酯 4.65 2.56 1.49 1.54 1.54 甜香、花果香、老姆香、奶油香7 苯乙醇 2.75 1.55 0.90 0.96 0.96 玫瑰花香、木香8 辛酸乙酯 2.61 1.40 0.80 0.99 0.96 果香似杏、奶油香、甜的酒香9 乙酸异戊酯 2.13 1.20 0.73 0.92 0.95 香蕉香、甜香、苹果香10 γ-辛内酯 1.98 0.92 0.73 0.45 0.67 奶油香、椰子奶油香11 己酸香叶酯 1.54 0.65 0.34 0.52 0.73 玫瑰、香叶、菠萝和香蕉香气12 L-芳樟醇 1.49 1.16 0.60 0.26 0.26 木香、花香13 壬醇 0.61 0.30 — — — 玫瑰、橙子香、油脂香14 肉豆蔻酸乙酯 0.42 0.25 0.15 0.15 0.16 甜香、蜡香及奶油香15 (R)-(+)-β-香茅醇 0.40 0.23 0.17 0.24 0.19 青香、花香玫瑰香16 辛醇 0.37 0.16 — — — 具有强烈的油脂气味、并带有柑橘、玫瑰气味17 癸酸异戊酯 0.32 0.11 — — — 蜡香18 邻苯二甲酸二异丁酯 0.17 — 0.41 0.53 0.55 芳香气味19 棕榈酸乙酯 0.16 0.14 — — —20 反式石竹烯 0.12 — — — — 辛香、木香、樟脑香21 2-己基辛醇 0.12 — — — — 蜡香、油脂香22 5-甲基糠醛 — 0.21 0.32 — 0.11 甜香、辛香及咖啡、焦糖等气味23 邻苯二甲酸二丁酯 — — 0.14 0.18 0.17 芳香气味24 庚酸乙酯 — — — 0.57 0.42 花香、甜香

2.3 陈酿期间香菇酒芳香物质分类

香菇酒的香气是由原料香气、发酵香气和陈酿香气组成[27]。在香菇酒的陈酿过程中,氧化作用、还原作用、酯化作用等化学反应使香菇酒的香气向更浓厚、持久、稳定的方向转化,趋于平衡、融合、协调。其主要芳香物质包括醇类、酸类、酯类以及其他类化合物[28]。由表1可知,在陈酿15、30、45、60 d的不同阶段香菇酒香气成分种类数量及相对含量分别为40((92.23±3.71)%)、44((92.39±3.70)%)、43((96.41±3.90)%)、45 种((96.62±4.20)%)。共检测出香气成分54 种,各阶段都含有的香气成分33 种。如图2所示,在香菇酒陈酿期间各类化合物的相对含量由高到低依次是醇类、酯类、酸类以及其他类化合物,其中相对含量最高的为醇类和酯类。

图2 香菇酒香气成分类型及相对含量
Fig.2 The types and contents of aroma components in fermented Lentinula edodes wine

2.3.1 陈酿早期香菇酒醇类芳香物质的变化

由表1与图2A可知,醇类物质的相对含量最高,对香菇酒香型特征的形成具有重要作用[29]。在陈酿15、30、45、60 d的香菇酒中醇类香气物质的种类及相对含量分别为11((51.21%±1.27)%)、10((48.18±0.92)%)、9((49.32±0.67)%)、9 种((47.65±0.90)%),相对含量呈减少趋势。在陈酿早期,香气成分相对含量较高的是异戊醇、苯乙醇、异丁醇及1-辛烯-3-醇。异丁醇虽然相对含量较高,但是其阈值高,ROAV小,其香气体现性较弱。1-辛烯-3-醇是来自香菇原料的蘑菇香气成分[30],高级醇是酒精发酵过程产生的氨基酸或糖代谢的产物,其含量受发酵条件、醪液理化指标及原料品质等因素影响[31]。少量的高级醇不仅能够赋予酒优雅的香气,同时又是其他香气物质的良好溶剂,对总体香型的形成具有重要的提携作用[32]。随着陈酿时间的延长,除苯乙醇与(R)-(+)-β-香茅醇外,其他醇类物质的相对含量减少,说明在陈酿过程中一些醇类化合物发生了酯化、氧化还原等化学反应。

2.3.2 陈酿早期香菇酒酯类芳香物质的变化

由表1和图2B可知,在陈酿早期香菇酒酯类芳香物质的相对含量略少于醇类香气物质。但是酯类香气物质的种类多于醇类香气物质。在陈酿15、30、45、60 d时香菇酒中酯类香气物质的种类及相对含量依次是21((38.94±1.92)%))、23((41.80±1.99)%)、24((43.77±2.46)%)、27 种((46.02±2.4)%),种类与相对含量随着陈酿时间的延长而增多。酯类是酒体香型的特征性成分,我国白酒的香型即以酯类的种类及含量进行分类。在香菇酒陈酿早期各个阶段,癸酸乙酯、月桂酸乙酯及辛酸乙酯相对含量最高,除癸酸乙酯、棕榈酸乙酯及癸酸异戊酯的相对含量有所下降外,其他酯类物质的相对含量都有明显升高,在陈酿过程中,生成丰富酯类,形成香菇酒特殊的香型与风格,酒体柔和顺畅,香气丰满持久。

2.3.3 陈酿早期香菇酒酸类芳香物质的变化

在陈酿15、30、45、60 d时,香菇酒中酸类芳香物质的种类及相对含量依次是3((0.79±0.03)%),4((0.37±0.02)%)、3((0.24±0.03)%)、2 种((0.12±0.04)%)。酸类物质的种类及相对含量(除棕榈酸外)都有所下降,在陈酿15 d时酸类香气物质的相对含量较高,在陈酿15~30 d时,酸类香气物质的相对含量下降明显,在陈酿30 d后下降平缓,提示其可能与醇生成了酯类。由图2C可知,相比于其他类香气成分,酸类香气物质在香菇酒中香气成分所占比例最少,但酸味物质有助于提高香菇酒的利口性,酒体爽冽。

2.3.4 陈酿早期香菇酒其他类香气物质的变化

由图2D可知,香菇酒陈酿15、30、45、60 d时还产生醛类、酚类、酮类、萜烯类以及烷烃类等芳香类化合物,种类及相对含量结果依次为:5((1.29±0.49)%)、7((2.04±0.77)%)、7((3.08±0.74)%)、7 种((2.83±0.86)%)。在陈酿15 d时其种类与相对含量最少,随着陈酿时间的延长,种类及相对含量升高,在陈酿45 d时相对含量达到最高,陈酿60 d时又有下降趋势。说明某些香气物质为中间产物,为香菇酒持久香气成分的形成提供反应物。在这些化合物中个别组分例如萜烯类L-芳樟醇、香茅醇、反式石竹烯等虽然其相对含量低,但其感官阈值非常低,ROAV很高,香味独特,为香菇酒的香气组分的稳定成分。

2.4 陈酿时间对香菇酒芳香成分及主体风格的影响

成品香菇酒陈酿180 d,香菇酒体呈琥珀色,澄清、有光泽,风味纯正、持久,回味绵长。香菇酒香气成分44 种,相对含量为(96.78±3.54)%。其中酯类香气成分27 种,相对含量为(46.03±2.04)%。醇类香气成分11 种,相对含量为(47.76±0.76)%。酸类香气成分2 种,相对含量为(0.12±0.10)%。其他类香气成分7种,相对含量为(2.87±0.64)%。香菇酒主体香气成分为1-辛烯-3-醇、癸酸乙酯、异戊醇。对陈酿60 d及陈酿180 d香菇成品酒香气成分相对含量及ROAV的差异性进行分析,差异不显著(P>0.05)。证明香菇酒陈酿60 d时香气成分的种类及相对含量、香气阈值与陈酿180 d的香菇酒差别较小,所以陈酿60 d已基本形成香菇酒的特征性香气及风格,可适当缩短香菇酒陈酿时间,缩短生产周期,提高生产效率。

表3 陈酿60 d与陈酿180 d香菇酒香气成分相对含量及ROAVt检验 结果
Table3t-Te stresults of aroma compo ne ntsc on ten t and ROAV value of fermented L ent in u la edo des w in e sa ge d fo r60 and 18 0 d

检验变量(陈酿60 d及180 d香菇酒) t值 F值 P值香气成分相对含量 -0.004 0.000 0.996 ROAV 0.004 0.088 0.769

3 结 论

采用HS-SPME法与GC-MS联用技术对香菇酒陈酿早期香气成分进行了动态检测,共检测出香气成分54 种,共同拥有香气成分33 种,综合相对含量与ROAV分析,其中1-辛烯-3-醇、异戊醇、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯、正己酸乙酯、月桂酸乙酯、苯乙醇及辛酸乙酯8 种物质是香菇酒香型及风格的形成的重要物质基础。

在陈酿早期的不同阶段,香菇酒的香气成分种类以及相对含量都在变化,醇类物质在整个陈酿早期的相对含量最高,呈下降趋势;酯类物质的种类最多,相对含量仅次于醇类物质,呈上升趋势;酸类物质的种类及相对含量最低,呈下降趋势;其他类化合物的变化不是很明显。

陈酿过程是香气形成的过程,初始的原料香气及发酵香气随着陈酿时间的延长逐渐转变成复杂浓郁的香菇酒香,酒体丰满细腻,澄清透明具有光泽,口感柔顺,香气纯净。陈酿60 d的香菇酒芳香成分种类、相对含量、ROAV已接近陈酿180 d的成品香菇酒。证明适宜条件下可适当缩短陈酿时间,缩短香菇酒生产周期,提高发酵型香菇酒生产效率。

参考文献:

[1] 张树庭.亚洲香菇生产的过去与现在[J].浙江食用菌, 2010, 18(5): 32-35.

[2] 吴学谦.香菇生产全书[M].北京: 中国农业出版社, 2005: 653-655.

[3] 张寿橙.中国香菇栽培与市场[M].杭州: 西冷印社出版社, 2006: 38.

[4] 黄瑛, 吴学谦, 徐娟, 等.香菇健康产品的开发研究现状[J].食药用菌, 2013, 21(6): 346-348.

[5] 王大为, 张艳荣, 李玉, 等.发酵型香菇酒生产工艺的研究[J].食品科学, 2004, 25(12): 82-87.DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2004.12.015.

[6] 杨猛, 孙颖, 李甜甜, 等.香菇保健酒的工艺研究与开发[J].酿酒科技, 2014(3): 70-72.

[7] 孙佳平, 张秀玲, 黄占权, 等.用自然发酵法酿制香菇酒的研究[J].东北农业大学学报, 2008, 39(12): 90-92.DOI:10.3969/ j.issn.1005-9369.2008.12.020.

[8] 杨雅利, 沈海亮, 阚建全.紫色甘薯酒陈酿期间香气成分的变化[J].食品科学, 2013, 34(4): 190-194.

[9] 康明丽, 潘思轶, 范刚, 等.柑橘果酒酿造过程中挥发性风味化合物的变化[J].食品科学, 2015, 36(18): 155-161.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201518028.

[10] 张新华, 孙长花, 张素华.玫瑰花酒陈酿过程中香气成分的变化研究[J].河南工业大学学报(自然科学版), 2010, 31(5): 56-58.

[11] BOUTOU S, CHATONNET P.Rapid headspace solid-phase microextraction/gas chromatographic/mass spectrometric assay for the quantitative determination of some of the main odorants causing offflavours in wine[J].Journal of Chromatography A, 2007, 1141(1): 1-9.DOI:10.1016/j.chroma.2006.11.106.

[12] 罗涛, 范文来, 郭翔, 等.顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用分析黄酒中挥发性和半挥发性微量成分[J].酿酒科技, 2007(6): 121-124.DOI:10.3969/j.issn.1001-9286.2007.06.032.

[13] 张妮, 肖作兵, 于海燕, 等.顶空固相微萃取-气质联用测定樱桃酒中的挥发性成分[J].食品科学, 2011, 32(10): 97-102.

[14] REBIERE L, CLARK A C, SCHMIDTKE L M, et al.A robust method for quantification of volatile compounds within and between vintages using headspace-solid-phase micro-extraction coupled with GC-MS-application on Semillon wines[J].Analytica Chimica Acta, 2010,660(1/2): 149-157.DOI:10.1016/j.aca.2009.10.029.

[15] 刘登勇, 周光宏, 徐幸莲.确定食品关键风味化合物的一种新方法“ROAV”法[J].食品科学, 2008, 29(7): 370-373.DOI:10.3321/ j.issn:1002-6630.2008.07.082.

[16] 孙宝国.食用调香术[M].北京: 化学工业出版社, 2010: 20-28.

[17] 范文来, 徐岩.白酒79 个风味化合物嗅觉阈值测定[J].酿酒, 2011,38(4): 80-84.DOI:10.3969/j.issn.1002-8110.2011.04.034.

[18] ROMANO A, PERELLO M C, LONVAUD-FUNEL A, et al.Sensory and analytical re-evaluation of “Brett character”[J].Food Chemistry,2009, 114(1): 15-19.DOI:10.1016/j.foodchem.2008.09.006.

[19] LERMUSIEAU G, BULENS M, COLLIN S.Use of GC-olfactometry to identify the hop aromatic compounds in beer[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49(8): 3867-3874.DOI:10.1021/jf0101509.

[20] FERREIRA V, ORTIN N, ESCUDERO A.Chemical characterization of the aroma of grenache rose wines: aroma extract dilution an-alysis,quantitative determination, and sensory reconstitution studies[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(14): 4048-4054.DOI:10.1021/jf0115645.

[21] MOYANO L, ZEA L, MORENO J, et al.Analytical study of aromatic series in sherry wines subjected to biological aging[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(25): 7356-7361.DOI:10.1021/jf020645d.

[22] LAI C L, YANG J S, LIU M S.Effects of γ-irradiation on the flavour of dry shiitake (Lentinus edodes sing)[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1994, 64(1): 19-22.DOI:10.1002/jsfa.2740640104.

[23] CHEN C C, CHEN S D, CHEN J J, et al.Effects of pH value on the formation of volatiles of Shiitake (Lentinus edodes), an edible mushroom[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1984,32(5): 999-1001.DOI:10.1021/jf00125a011.

[24] 薛梅, 杨文建, 胡秋辉.香菇风味物质形成过程的研究进展(综述)[J].食药用菌, 2013, 21(6): 349-353.

[25] 徐丹萍, 蒲彪, 刘书亮, 等.不同发酵方式的泡菜挥发性成分分析[J].食品科学, 2015, 36(16): 94-100.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201516017.

[26] 张强, 辛秀兰, 杨富民, 等.主成分分析法评价红树莓果醋的相对气味活度值[J].现代食品科技, 2015, 35(11): 332-338.

[27] 宋国新, 余应新, 王林祥, 等.香气分析技术与实例[M].北京: 化学工业出版社, 2008: 363.

[28] 李华, 王华, 袁春龙, 等.葡萄酒化学[M].北京: 科学出版社, 2005: 131-136.

[29] 胡博然, 许文彪.霞多丽干白葡头酒品种香和发酵香成分变化的比较研究[J].农业工程学报, 2005, 21(12): 191-194.DOI:10.3321/ j.issn:1002-6819.2005.12.041.

[30] 吕艳杰.同时蒸馏萃取和固相微萃取对双孢蘑菇风味物质的提取分析[J].食品科学, 2015, 36(10): 185-188.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201510037.

[31] RODRIGUEZ B, CABRERA V, PÉREZ T, et al.Bound aroma compounds of Gual and Listan blanco grape varieties and their influence in the elaborated wines[J].Food Chemistry, 2011, 127(3): 1153-1162.

[32] 魏云慧, 齐刚.动态顶空气相色谱质谱法测定葡萄酒中微量成分[J].酿酒, 2004, 32(3): 90-91.DOI:10.3969/j.issn.1002-8110.2005.03.037.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614014 10.7506/spkx1002-6630-201614014. http://www.spkx.net.cn

中图分类号:TS261.4

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2016)14-0080-06

收稿日期:2016-02-10

基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD16B08);长春市科技计划项目(14NK007)

作者简介:王大为(1960—),男,教授,博士,研究方向为粮油植物蛋白工程与功能食品。E-mail:xcpyfzx@163.com

Influence of Aging Time on Aroma Components and Full-Bodied Flavor of Fermented Lentinula edodes Wine

WANG Dawei, MA Yanshi, LI Na, JIN Fengshi
(College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Abstract: In order to investigate the influence of initial aging on aroma components in fermented Lentinula edodes wine,solid-phase micro extraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) were applied to detect the dynamic changes in aroma components during initial aging stage.The relative contents of aroma components were calculated by a peak area normalization method and the contribution of each compound to the aroma was evaluated by relative odor activity value (ROAV).The results indicated that a total of 54 aroma components were identified in the initial stage of wine aging.Among the tested components, 8 aroma components including 3-methyl-1-butanol, phenethyl alcohol, decanoic acid,and ethyl ester had larger effect upon the aroma than the others.As aging proceeded, the relative contents of esters and acids were decreased proportionally whereas the proportion of esters was increased significantly.The other aromas remained stable.The contents of aroma components and ROAV after aging for 60 and 180 d were not significantly different (P > 0.05).It was shown that the main aroma of the wine was formed in the early stage of aging, indicating that the aging time could be appropriately shortened during production, in turn shortening the production cycle and improving the production efficiency.

Key words: fermented Lentinula edodes wine; aging; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); aroma components