【摘要】：蘋(píng)果酒的香氣成分是影響蘋(píng)果酒風(fēng)味和典型性的重要因素,是評(píng)價(jià)蘋(píng)果酒質(zhì)量的一個(gè)直觀且重要的指標(biāo),也決定著蘋(píng)果酒的風(fēng)格和類(lèi)型。因此,研究蘋(píng)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(píng)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(diǎn)和熱點(diǎn)。本研究以解析蘋(píng)果酒發(fā)酵過(guò)程各項(xiàng)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(yíng)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(píng)果酒香氣的生成,探究各種有利于提高蘋(píng)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(píng)果酒中不同種類(lèi)的揮發(fā)性香氣成分以及基本理化指標(biāo)的快速檢測(cè)分析方法,以期為解決蘋(píng)果酒香氣不足的問(wèn)題提供新的方法和依據(jù),為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)蘋(píng)果酒品質(zhì)提供快速有效的技術(shù)支撐。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)對(duì)蘋(píng)果酒發(fā)酵過(guò)程各項(xiàng)指標(biāo)的變化進(jìn)行了全面的動(dòng)態(tài)分析監(jiān)測(cè),結(jié)果表明:總糖和可同化氮在發(fā)酵開(kāi)始后迅速下降,游離氨基酸含量也整體呈下降趨勢(shì),p H值整體呈上升趨勢(shì),總酚含量在發(fā)酵過(guò)程中波動(dòng)較大,但發(fā)酵前后差異不大。發(fā)酵進(jìn)行108 h時(shí),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(shí),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(dòng)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(guò)程中,共監(jiān)測(cè)了高級(jí)醇類(lèi)化合物8種,酯類(lèi)化合物14種,脂肪酸類(lèi)化合物6種,其他種類(lèi)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(kāi)始劇烈變化,但也有一些香氣物質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程被代謝,含量降低。(2)通過(guò)Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選出亮氨酸、谷氨酰胺、吡哆醇和氯化鋅這四種因素是對(duì)蘋(píng)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(yàn)、次旋轉(zhuǎn)中心組合試驗(yàn)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(shí),蘋(píng)果酒的總酯含量可以達(dá)到5.29 g/L,為最優(yōu)營(yíng)養(yǎng)素添加方案,在此條件下,蘋(píng)果酒的感官品質(zhì)得到有效提高。(3)通過(guò)對(duì)3個(gè)品種的蘋(píng)果樣品和果庫(kù)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(duì)這6株菌種進(jìn)行ITS序列的擴(kuò)增和克隆測(cè)序,最后經(jīng)ITS序列同源性分析和系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)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(guò)蘋(píng)果酒發(fā)酵試驗(yàn),篩選出Wickerhamomyces anomalus YN6產(chǎn)酯能力最強(qiáng),接種YN6后,蘋(píng)果酒揮發(fā)性香氣物質(zhì)的種類(lèi)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(shí)間對(duì)蘋(píng)果酒品質(zhì)的影響,結(jié)果表明:在混合發(fā)酵過(guò)程中,異常威克漢姆酵母的生長(zhǎng)會(huì)受到釀酒酵母的強(qiáng)烈抑制,而釀酒酵母的生長(zhǎng)也會(huì)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(lèi)和含量,提高蘋(píng)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(shí)間,所釀造的蘋(píng)果酒具有不同的香氣特征。混合發(fā)酵WS3的感官得分最高,蘋(píng)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(píng)果酒香氣質(zhì)量的有效方法。(5)利用超聲波對(duì)蘋(píng)果酒進(jìn)行催陳處理,以未經(jīng)超聲波處理的蘋(píng)果原酒和經(jīng)過(guò)自然陳釀一年的蘋(píng)果酒作為對(duì)照,研究不同的超聲波處理時(shí)間、處理功率、處理溫度、處理頻率對(duì)蘋(píng)果酒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明超聲波處理對(duì)蘋(píng)果酒有一定的催陳效果,對(duì)總酸、p H值、可溶性固形物、總酚以及各種主要香氣成分會(huì)產(chǎn)生一定影響,有些成分經(jīng)過(guò)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?xiàng)l件會(huì)對(duì)蘋(píng)果酒的指標(biāo)帶來(lái)不同的影響。整體來(lái)說(shuō),蘋(píng)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(duì)蘋(píng)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(guò)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(cè)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(duì)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(shí)現(xiàn)多成分同時(shí)快速檢測(cè)。(7)采用傅里葉變換近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)蘋(píng)果酒中酯類(lèi)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(jí)醇類(lèi)(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(lèi)(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(cè)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(cè)能力,利用傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)對(duì)蘋(píng)果酒中16種揮發(fā)性香氣成分的含量進(jìn)行預(yù)測(cè)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(guò)程中的應(yīng)用[J];長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1990年03期

2 羅梅;劉國(guó)杰;李德美;黃衛(wèi)東;戰(zhàn)吉[，

本文編號(hào)：2553663