【摘要】：蘋果酒的香氣成分是影響蘋果酒風(fēng)味和典型性的重要因素,是評價蘋果酒質(zhì)量的一個直觀且重要的指標(biāo),也決定著蘋果酒的風(fēng)格和類型。因此,研究蘋果酒香氣的生成規(guī)律,尋找有效的香氣成分調(diào)控方法,提高蘋果酒的香氣質(zhì)量是果酒企業(yè)和科研工作者的研究重點和熱點。本研究以解析蘋果酒發(fā)酵過程各項化學(xué)成分和揮發(fā)性香氣物質(zhì)的變化規(guī)律為基礎(chǔ),從營養(yǎng)素優(yōu)化、酵母菌種優(yōu)選、混合發(fā)酵、后期催陳等方面調(diào)控蘋果酒香氣的生成,探究各種有利于提高蘋果酒香氣質(zhì)量的方法,并利用傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)建立蘋果酒中不同種類的揮發(fā)性香氣成分以及基本理化指標(biāo)的快速檢測分析方法,以期為解決蘋果酒香氣不足的問題提供新的方法和依據(jù),為實時在線監(jiān)測蘋果酒品質(zhì)提供快速有效的技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)對蘋果酒發(fā)酵過程各項指標(biāo)的變化進(jìn)行了全面的動態(tài)分析監(jiān)測,結(jié)果表明:總糖和可同化氮在發(fā)酵開始后迅速下降,游離氨基酸含量也整體呈下降趨勢,p H值整體呈上升趨勢,總酚含量在發(fā)酵過程中波動較大,但發(fā)酵前后差異不大。發(fā)酵進(jìn)行108 h時,所有多酚物質(zhì)的含量都達(dá)到最大值或較高值。大部分多酚物質(zhì)的含量在發(fā)酵后均顯著降低;僅有原兒茶酸在發(fā)酵之后含量升高。除了琥珀酸,其他有機(jī)酸均在發(fā)酵84 h時,含量達(dá)到最大值或較高值,且在發(fā)酵后含量均有所上升。在發(fā)酵進(jìn)行72 h~120 h以及144 h~216 h,大部分礦質(zhì)元素的含量波動較大;尤其在發(fā)酵進(jìn)行到192 h,大部分礦質(zhì)元素的含量都達(dá)到峰值或谷值。在發(fā)酵過程中,共監(jiān)測了高級醇類化合物8種,酯類化合物14種,脂肪酸類化合物6種,其他種類的化合物8種,它們大部分是在發(fā)酵階段產(chǎn)生,從發(fā)酵48 h后含量開始劇烈變化,但也有一些香氣物質(zhì)在發(fā)酵過程被代謝,含量降低。(2)通過Plackett-Burman試驗設(shè)計篩選出亮氨酸、谷氨酰胺、吡哆醇和氯化鋅這四種因素是對蘋果酒總酯含量影響顯著的關(guān)鍵因子;根據(jù)最陡爬坡試驗、次旋轉(zhuǎn)中心組合試驗和嶺脊分析的結(jié)果表明當(dāng)亮氨酸、谷氨酰胺、吡哆醇和氯化鋅的添加量分別為34.8 mg/L,84 mg/L,0.24 mg/L和1.30 mg/L時,蘋果酒的總酯含量可以達(dá)到5.29 g/L,為最優(yōu)營養(yǎng)素添加方案,在此條件下,蘋果酒的感官品質(zhì)得到有效提高。(3)通過對3個品種的蘋果樣品和果庫空氣中分離純化所得的18株酵母菌進(jìn)行初步篩選、比較后,得到產(chǎn)香性能較好的6株酵母菌。對這6株菌種進(jìn)行ITS序列的擴(kuò)增和克隆測序,最后經(jīng)ITS序列同源性分析和系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建,判定出其中3株為Wickerhamomyces anomalus菌種,2株為Saccharomyces cerevisiae菌種,1株為Pichia guilliermondii菌種。通過蘋果酒發(fā)酵試驗,篩選出Wickerhamomyces anomalus YN6產(chǎn)酯能力最強(qiáng),接種YN6后,蘋果酒揮發(fā)性香氣物質(zhì)的種類和含量都有明顯增加,異常威克漢姆酵母YN6(Wickerhamomyces anomalus YN6)是一株性能優(yōu)良的產(chǎn)香酵母。(4)選用異常威克漢姆酵母YN6與釀酒酵母WLS21進(jìn)行混合發(fā)酵,考察了兩種菌株的不同接種時間對蘋果酒品質(zhì)的影響,結(jié)果表明:在混合發(fā)酵過程中,異常威克漢姆酵母的生長會受到釀酒酵母的強(qiáng)烈抑制,而釀酒酵母的生長也會受到異常威克漢姆酵母的輕微抑制。混合發(fā)酵可以增加香氣物質(zhì)的種類和含量,提高蘋果酒香氣的復(fù)雜性。不同的混合發(fā)酵方式,即不同的接種時間,所釀造的蘋果酒具有不同的香氣特征�；旌习l(fā)酵WS3的感官得分最高,蘋果酒的品質(zhì)最好。異常威克漢姆酵母與釀酒酵母混合發(fā)酵是改善蘋果酒香氣質(zhì)量的有效方法。(5)利用超聲波對蘋果酒進(jìn)行催陳處理,以未經(jīng)超聲波處理的蘋果原酒和經(jīng)過自然陳釀一年的蘋果酒作為對照,研究不同的超聲波處理時間、處理功率、處理溫度、處理頻率對蘋果酒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明超聲波處理對蘋果酒有一定的催陳效果,對總酸、p H值、可溶性固形物、總酚以及各種主要香氣成分會產(chǎn)生一定影響,有些成分經(jīng)過超聲處理后可以達(dá)到陳釀酒的水平,且不同的超聲波處理條件會對蘋果酒的指標(biāo)帶來不同的影響。整體來說,蘋果酒在低頻、高功率、較高溫度下超聲處理,更有利于獲得較好的催陳效果。(6)采用傅里葉變換近紅外光譜分析技術(shù)對蘋果酒中的可溶性固形物、p H值、總酸、總酯進(jìn)行了定量分析。通過比較不同建模波段和不同光譜預(yù)處理方法優(yōu)選出適合于不同指標(biāo)的最佳建模參數(shù)。在最優(yōu)建模條件下,建立了可溶性固形物、p H值、總酸、總酯含量的近紅外PLS定量模型,校正模型R2分別為0.91、0.93、0.98、0.91,RMSECV分別為0.85°Brix、0.08、0.02 g/100m L、0.12 g/L;預(yù)測集R2分別為0.91、0.93、0.98、0.92,RMSEP分別為0.60°Brix、0.08、0.02 g/100m L、0.10 g/L。傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)對可溶性固形物含量、p H值、總酸含量、總酯含量、定量效果較好,可以實現(xiàn)多成分同時快速檢測。(7)采用傅里葉變換近紅外光譜分析技術(shù)對蘋果酒中酯類物質(zhì)(乙酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸苯乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸己酯)、高級醇類(異丁醇、己醇、2,3-丁二醇、2-苯乙醇和3,4,5-三甲基-4-庚醇)、脂肪酸類(癸酸、己酸和辛酸)共16種香氣成分建立了近紅外PLS定量分析模型,所有校正模型的R2均在0.83以上,RPD在2.43~3.02之間,預(yù)測集R2均在0.88以上,RPD在2.90~3.50之間。表明建立的揮發(fā)性香氣成分含量的近紅外光譜模型具有良好的預(yù)測能力,利用傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)對蘋果酒中16種揮發(fā)性香氣成分的含量進(jìn)行預(yù)測是可行的。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS262.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 武連文;劉景和;喬茂友;于慶洪;;激光在白酒催陳過程中的應(yīng)用[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報;1990年03期

2 羅梅;劉國杰;李德美;黃衛(wèi)東;戰(zhàn)吉[，

本文編號：2553663