等离子体处理对苦荞酒风味的影响.pdf

h t t p：/bnxb cbp k do i：10.13473/k i.issn.1002-3186.2023.0220北京农学院学报2023,38(2)：111-115 Jo u rnal o f Beijing Universit y o f Agricu l t u re等离子体处理对苦养酒风味的影响张之烁，马挺军*(北京农学院食品科学与工程学院，北京102206)摘 要：【目的】以市售苦养酒为研究对象，研究低温等离子体技术处理苦养酒，旨在开发一种新型的白酒催陈 技术。【方法】采用低温等离子体技术处理苦养酒，GC-MS分析苦养酒风味变化。【结果】经研究发现，等离子 处理后芳香类物质由5.55%上升至9.44%,增加了 1.7倍，高级醇的含量由2.7%上升至3.44%,酸类物质明 显增多，占比0.04%,且处理后的苦养酒酒味绵甜、醇厚、协调、爽口，感官评分为95.2分。【结论】等离子 处理可以实现苦养酒快速催陈，缩短陈酿期，提高生产效率。关键词：苦养酒；等离子体；风味物质；感官评价中图分类号:TS210.4 文章编号：1002-3186(2023)02-0111-05 文献标志码：AEffec t of plasma t reat ment on flavor of Tart ary buc kwh eat wineZHANG Zh ish u o,MA Tingju n*(Co l l ege o f Fo o d Science and Engineering Beijing Universit y o f Agricu l t u re,Beijing 102206,Ch ina)Abst rac t：Object iveTh is st u dy mainl y fo cu sed o n t h e t ech no l o gy o l o w t emp erat u re p l asma(LTP)t ech no l o gy)wh ich was u sed t o p rep are l iq u o r fro m t h e t art ary bu ck wh eat baijiu.Met h o dTh e l iq u o r was t reat ed by l o w t emp erat u re p l asma t ech no l ogy,and t h e fl avo r ch anges o f l iq u o r were anal yzed by GC-MS.Resu l t sIt was fo u nd t h at t h e p l asma t reat ment accel erat ed t h e o xidat io n and est erificat io n react io n,redu ced t h e al co h o l su bst ances and miscel l aneo u s t ast e su bst ances in t h e wine,increased t h e acid,est er and al deh yde,and t h e wine t ast e so ft,mel l o w,h armo nio u s and refresh ing.ECo ncl u sio nLTP can no t o nl y imp ro ve t h e q u al it y o f wine bu t al so ach ieve rap id aging,sh o rt en t h e aging p erio d,great l y imp ro ve p ro du ct io n efficiency.Keywords:t art ary bu ck wh eat；p l asma；fl avo r；senso ry eval u at io n苦养属蓼科(Polygonaceae)养麦属(Fa go py rum.Mill)，假谷类作物，亦称轍輕养麦(Fagopyrum tataricum)，种植起源于喜马拉雅山 脉。苦养富含生物类黄酮、酚酸、多肽、糖醇等功能 成分，具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖等功效苦养 酒因具有独特风味且有保健功效，在市场上广受欢 迎凶。祝成等参照国外酒类风味轮筛选了毛铺苦养 酒风味特征的主要风味描述语，包括16个香气描述 语、4个口味描述语，并从颜色、亮度、香气、风味、口 感、风格6个方面绘制了毛铺苦养酒的风味轮，对苦养酒的风味研究十分重要。但目前苦养基酒 中含有影响风味的物质、酒储存过程中各类风味物 质在不断地变化、而且储藏时间过长导致存储空间 不足,勾兑好的酒达不到存放一周以上的要求。尤其是新白酒，酒体中含有H?S等杂质，刺激性强，有 苦涩味，新酒经贮存后，刺激感减轻，香气和口感变 好,这个过程称为“老熟”尬口。但白酒的老熟花费 时间长，占用大量的场地和设备,花费大量资金，酒 在贮存过程中也有渗漏损耗，不符合酒厂的经济需 求，为解决这个问题可采用人工催陈技术。目前,人工催陈的主要方法有红外催陈、氧化催陈、磁场 催陈、微波催陈、催化剂催陈以及超高压射流等切。红外催陈、磁场催陈与微波催陈会使酒体温度升 高，香味损失，无法适应大规模生产,且与超高压射 流催陈相同，催陈后易出现“回生”现象皿，氧化 催陈与催化剂催陈过程中不易控制反应程度，且易 造成酒体污染，影响酒的品质。低温等离子体技术 是物质在受到外界高能量(高温、强电磁场、辐射 收稿日期：2022-11-15第一作者：张之烁，硕士生，主要从事低温等离子杀菌技术研究，E-mail：2423303349q q.co m 通信作者：马挺军，博士，教授，主要从事低温等离子杀菌技术研究，E-mail：mt ingju n163.co m112北京农学院学报第38卷等）作用产生的高度电离的气体，主要由电子、光 子、正负离子、基态原子（分子）、激发态原子（分 子）、自由基等组成，其中正负电荷总数相等，呈电 中性，它是“固、液、气”之外的另一种物质存在形 态，称为物质的第四态口幻。本研究利用滑动弧放电 设备对苦养酒进行等离子体处理，利用气相色谱-质 谱联用仪分析等离子体处理对苦养酒风味成分的 影响，以期为低温等离子体技术用于白酒催陈提供 理论依据。1材料与方法1.1材料与仪器兰益松养化香苦养酒，云南省泸西县兰益酿造 有限公司；滑动弧放电设备，实验室定制;GC-MS 5975C气质联用仪，美国安捷伦公司;50/30 Mm DVB/CAR/PDM固相微萃取头及萃取手柄，美国 Su p el co co mp any 1.2试验方法1.2.1滑动弧放电处理 取30 mL苦养酒放置在 培养皿中，将培养皿放置在滑动弧放电设备下方2 cm,空气以每分钟40 L的速度流过,利用等离子体 设备对苦养酒进行处理（2 k V,10 min）。不做处理（0 s）的酒样为空白对照组。每个处理组做3个 平行。1.2.2风味成分的提取 分别取6 mL蒸憎水和4 mL酒样品于20 mL萃取瓶中，并与0.5 g氯化钠 混合，向样品顶空插入SPME萃取头并于磁力恒温 搅拌器中固定，在50 C温度下以250 r/min转速搅 拌并预热15 min,将纤维头推出，顶空吸附45 min,在萃取完成后将纤维头抽回，拔出萃取头，再在气 相色谱进样口插入萃取头，进行解吸5 min。1.2.3 风味化合物定性分析 GC条件：色谱柱 Agil ent l 9091N-133:DB-5 ms-260 C:30 m X 250“mX 0.25“m；He流量1 mL/min；分流比：不分 流;进样口温度：250 C,进样量1“L；采用程序升 温：初始温度40 C，保持5 min；以5 C/min上升至 120 C,保持 1 min；以 3 C/min 升至 165 C，保 持 3 min；以 7 C/min 上升至 250 C，保持 3 minoMS条件：电离方式EI；电子能量70 eV;离子 源温度230 C;接口温度250 C;质量扫描范围m/z（33400）AMU/s。将检测到的物质与美国国家标准与技术研究 院（Nat io nal inst it u t e o f st andards and t ech no l o gy,NIST）8谱库进行比对，根据保留时间进行定性分 析,采用峰面积归一化法定量。1.2.4 感官评价表 根据国标GB/T 10345 2007白酒分析方法中品酒要求制定了评分细则 表。挑选10名（5男、5女）食品专业人员为评定人 员，组成品酒评定小组。品酒前半小时不得吸烟或 饮食刺激性较强的食品，品酒前和品酒间隔过程中 均需要使用清水或茶水漱口两次，且品酒间隔时间 为10 min。将样品注入品酒杯中，在灯光下观察或 用鼻进行闻嗅、以味觉感官仔细品尝，记录结果。2结果与分析2.1等离子体处理前后苦养酒GC-MS分析由表1可知，通过GC-MS对苦养配制酒中的 风味物质进行定性分析，并使用归一化法进行定量 分析,得到酒体中的香气成分主要有酯类、芳香类、醇类、拨基类等，它们分别占总香气成分的90.16%、5.55%、2.7%和1%。酯类多呈令人愉悦的 清香味或水果香味，可使酒体形成浓郁香气，其中 乙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、棕稠 酸乙酯占酯类的绝大部分。乙酸乙酯、乳酸乙酯是 清香型白酒的主体风味物质；辛酸乙酯具有似菠 萝的香味特征，癸酸乙酯具有似葡萄香的香味特 征;棕桐酸乙酯是引起白酒浑浊的重要化合物，即 该化合物在高浓度酒精中是溶解的，当酒精度小于 40%（体积分数）时，会导致酒体浑浊。高级醇类多 呈水果香或醇香，其中异戊醇、苯乙醇占主导地位，高级醇是醇香和助香的主要物质，促使酒体丰满、浓厚，也是饮用者“上头”的主要原因O而经过滑动弧处理的苦养酒，其风味物质中酯 类占总香气成分的85.44%,其中乙酸乙酯、辛酸乙 酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕桐酸乙酯占酯类的绝大部分。邻苯二甲酸二异 丁酯是经过滑动弧处理后新出现的酯类物质，是桑 果醋中的一种挥发性成分；滑动弧处理后乙酸乙 酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯的含量均有一 定程度的降低，是由于产生了邻苯二甲酸二异丁 酯。与处理前比酯类在香气成分中的占比减少了 4.72%,但芳香类物质由5.55%升至9.44%,增 加了 1.7倍，香气更加突出。高级醇的含量 由2.7%上升至3.44%,其中异戊醇依旧占主导地 位,且相对含量稍有增多，使白酒酒体丰满。酸类 物质明显增多，占比0.04%。2023年第2期张之烁等:等离子体处理对苦养酒风味的影响113表1Tab.1 GC-MS analysis of.等离子体处理前后苦养酒香气成分GC MS分析结果aroma c omponent s in Tart ary Buc kwh eat wine before and aft er plasma t reat ment化合物种类Co mp o u nd t yp e化合物名称保留时间匹配度相对含量香味阈值Name o fRet ent io n t ime/minDegree o f mat chRel at ive co nt entScent t h resh o l dt h e co mp o u nd处理前处理后处理前 处理后处理前处理后处理前处理后乙酸乙酯1.6852.077919112.2447.92332 551.632551.6丁酸乙酯5.992870.04581.5乙酸异戊酯9.1919.38186860.1580.11993.9393.93正己酸乙酯13.97614.04496901.2550.39855.3355.33苯甲酸乙酯19.7319.7394970.3160.6681 433.651433.65丁二酸二乙酯19.96919.96990900.4390.671353 193.3353193.3辛酸乙酯20.55120.526939319.6147.65312.8712.87苯乙酸乙酯21.905860.048407反式-2-辛烯酸乙酯22.07900.403壬酸乙酯23.73123.73195952.8031.3313 150.613150.613-苯丙酸乙酯25.53225.53889890.2200.212125.21125.21反式-4-癸烯酸乙酯26.666950.229癸酸乙酯27.33427.303979736.50519.4551 122.31 122.30十一酸乙酯30.930870.106酯类月桂酸乙酯34.61334.60794976.0933.618Unk no wnUnk no wnEst ers癸酸-3-甲基丁酯36.445860.023十四酸乙酯42.29742.29799981.4260.967十四烷酸异丙酯43.252910.083十五酸乙酯45.02945.02996940.1230.082棕桐酸甲酯45.74045.7495960.0460.0549-十六碳烯酸乙酯46.68446.68499950.2140.199棕桐酸乙酯47.13147.13199994.8482.755亚油酸乙酯49.90749.90799930.1550.156Unk no wnUnk no wn油酸乙酯50.01150.01799930.3390.222邻苯二甲酸二异丁酯44.1169035.001苯甲酸2-乙基己酯3&749860.226肉豆蔻酸异丙酯43.259870.051邻苯二甲酸丁辛酯45.213900.0711,2-苯二甲酸-2-甲丙 基丁酯46.255940.057异戊醇3.6824.08191901.8952.511179 190.8179 190.8醇类2-甲基-1-丁醇苯乙醇3.7804.17990910.5090.67317.898930.12328 922.73Al co h o l s十一醇22.928860.05718-壬二烯亠醇39.153860.030苯甲醛12.77512.76993970.0890.5264 203.14203.1離基类Carbo nyl cl ass壬醛17.695910.199122.45癸醛20.82720.82090910.1450.248甲基壬基甲酮23.627890.095十一醛24.160860.052肉豆蔻醛27.806900.217甲氧基-苯基騎10.441870.051114北京农学院学报第38卷续表1化合物种类Co mp o u nd t yp e化合物名称Name o ft h e co mp o u nd保留时间Ret ent io n t ime/min匹配度Degree o f mat ch相对含量Rel at ive co nt ent香味阈值Scent t h resh o l d处理前处理后处理前 处理后处理前处理后处理前 处理后酸类辛酸19.650800.0362 710Acids邻二氯苯14.644970.241蔡20.17720.17791900.0520.071159.3 159.31,2-二氢-1,1,6 三甲 基荼25.796930.0092,4-二叔丁基苯酚31.31631.31695964.8528.180芳香类1,6-二甲基-4-（1-甲基 乙基）-蔡对二氯苯37.352980.25214.632960.106Aro mat ics21.378860.0121,2-苯并异廛陞2,3-二甲基蔡2&1930.1162,6-二叔丁基苯醞29.656910.0292,2,5,5-四甲基联苯37.364914-（乙酰苯基）苯甲烷37.769910.1702-节叉腓基-3-甲基-2,17.548930.201其他3-二氢苯并廛哩2-卞叉腓基-3-甲基-2,3-二氢苯并廛哩正十三烷17.548940.14023.95123.95195910.1680.201Ot h era-衣兰油烯31.084950.074d-杜松烯31.801960.2232.2感官评价分析感醇厚、绵甜,口味特征明显，品鉴后其风味独特，苦养酒等离子体处理的感官评价评分结果见 表2。经过等离子处理的苦养酒无色、清亮透明，无 悬浮物，无沉淀物，具有香气且无异香、无臭味，口 个性突出。与滑动弧放电等离子体处理前相比，香 气更加明显，味更浓且更加醇厚。表2苦养酒等离子体处理的感官评价评分表Tab.2 Sensory evaluat ion sc ale for plasma t reat ment of t art ary buc kwh eat wine项目评定标准处理前得分处理后得分Pro jectAssessment crit eriaBefo re p l asma t reat mentAft er p l asma t reat ment色泽5分Co l o r 5 p o int s无色、清亮透明，无悬浮物，无沉淀物稍有颜色、清亮透明，有少量悬浮物，无沉淀物带色，浑浊，具有沉淀5.05.0香气20分Aro ma 20 p o int s具有香气且无异香、无臭味香气不正，暴香，有其他异味香有明显的邪杂气味,有异臭16.818.0口味60分Fl avo r 60 p o int s口感醇厚、绵甜，口味特征明显欠醇厚、欠绵甜、挺爽，味略短，味淡，酒味特征不明显酒尾淡薄，酒体欠协调，且邪杂味重56.85&7风格15分St yl e 15 p o int s个性突出，风格优异 个性较为突出，风格不明显 个性不突出，风格不明显13.413.5总分100分To t al 100 p o int s92.195.22023年第2期张之烁等:等离子体处理对苦养酒风味的影响1153讨论由实验结果可知，滑动弧放电等离子体处理对 苦养白酒风味具有一定的影响。等离子体处理后，高级醇类,芳香类，醛类，酸类占比有所上升。王鸣 山等间分析了采用变频电场催陈对白酒风味的影 响，白酒经过催陈后感官评分增加，与本实验结果 一致，但变频电场催陈后会导致白酒中总酸含量下 降,总酯含量增加，这可能是由于处理方式与工艺 参数不同，导致总酸、总酯含量处理前后呈现不同 趋势。另外，辐照催陈也可促进白酒中醇、酯或酸 的生成，这与等离子体处理催陈结果相似如；微波 催陈可能导致酯类物质含量上升，而醇、醛、酸含量 下降切；高压处理催陈则会导致白酒中醇类、醛类、乙酸乙酯等含量均下降口也。高级醇是白酒重要风 味成分之一，酒中含适量的高级醇可赋于酒体特殊 香味，可衬托酯香，使酒香气更完美。若酒中仅含 有较少高级醇会导致酒味的缺失，酒体不丰满。适 量的酸在酒中能起到缓冲作用，可消除酒饮后的不 适反应、酒体口味不协调等现象，促进酒的甜味感。醛类能使酒水呈香、陈味等得到改善。这些都可以 使得酒的风味变得更丰富。但滑动弧放电等离子 体对酒中其他成分是否存在影响，除滑动弧放电 外,介质阻挡放电、大气压等离子体射流等方法对 酒风味物质的影响均有待进一步研究。胡诗琪等 研究采用微波辐照催陈处理浓香型白酒，不仅得出 微波辐照催陈会使白酒风味物质增多，还进一步研 究出在醇化温度50 C、微波功率70 W、处理时间 10 min条件下白酒中主要微量成分的浓度及配比 与自然陈化最为接近，所以后续可以通过调节处理 工艺参数，进一步增加酒体风味物质。综上所述,等离子体处理可以用于苦养白酒陈化，并且经过滑 动弧放电等离子体处理的苦养白酒风味更佳，更容 易被消费者接受。参考文献：1赵钢，邹亮.养麦的营养与功能北京：北京科学出版社,2012.2 孙宝国，李贺贺，胡萧梅，等.健康白酒的发展趋势J.中国食 品学报,2016,16(8):1-6.3 祝成，童国强，易翔，等.基于风味轮原理对毛铺苦养酒典型 感官特征的研究J.食品与发酵工业，2019,45(18)：234-238.4 钱冲，廖永红，刘明艳，等.不同香型白酒的聚类分析和主成 分分析J.中国食品学报,2017,17(2):243-255.:5 王允圃，任娜，刘玉环，等.白酒陈酿技术的研究进展J1中国 酿造,2011(7):5-8.6梁承红，蒋耀庭，邢红宏.酒的物理方法催陈J.中国酿造，2007(7).1-6.:7胡诗琪，栾东磊,樊玉霞，等.白酒微波催陈及其工艺优化m 食品与机械,2019,35(3)x189-194.E8代佳慧，刘建学，韩四海，等.微波辐射对浓香型白酒中乙酸 和乙酸乙酯的影响J.食品与机械,2019,35(2):33-36.9樊迪,王盛民，詹源文.白酒超高压水射流催陈技术研究口丄 酿酒科技,2010(3):89-91.口 0张苗苗，曹国珍,缪建顺，等.物理方法在酿造酒催陈中的研 究进展口丄食品工业科技,2015(12)=395-399.：111谢炎福.三种不同催陈方法对西瓜酒的影响J1中国酿造，2014(1).109-113.：12马挺军，史喜成，贾昌喜.低温等离子体在食品杀菌中的研究 进展DC农产品加工(创新版),2009(6)：8-11.13 LI Zh ao jie,FAN Yi,HUANG Xiao ning,et al.Micro bial diversit y and met abo l it es dynamic o f l igh t-fl avo r Baijiu wit h st ack ing p ro 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