露酒风格鲜明,品类繁多,包括植物类露酒、动物类露酒、动植物露酒和其他类露酒,其中绝大多数产品为植物类露酒,占比约93%[1]。植物类露酒的生产普遍采用直接浸泡和复蒸馏露工艺,并使用白酒作为基酒[2]。目前市场上露酒所使用的白酒基酒香型包括浓香型、酱香型、清香型和米香型[1],而泉香型基酒的露酒非常少见。秋梨杏仁露酒配方根据中医经典方剂“秋梨润肺膏[3]”改良得出,该方剂来源于明代《古今医方集成》,以主药“秋梨”及功能“润肺”而得名,组成为:秋梨、百合、麦冬、川贝母和款冬花,其功效是润肺止咳,生津利咽。川贝母和麦冬都是非药食同源药材,用具有清热、润燥同样功效的玉竹[4]代替,百合用杏仁代替[5],其止咳平喘的效果更好。依据中医方剂制备露酒的研究较少,因此需要对植物型露酒的配方进行优化,促进露酒产品的多样化。
露酒的酒体设计成为重要一环。酒体勾调配方的优化常采用正交试验法,用于多因素试验中选择最优方案。朱定国[6]采用4因素3水平实验设计,生产出一款具有口感舒适,药香优雅,纯净自然的露酒。张翔等[7]采用3因素3水平试验,确定了淫羊藿保健露酒的最佳配方。特征风味物质能够给露酒的酒体带来丰富香气,是露酒的主要香气来源。丁岚等[2]通过顶空固相微萃取-气质联用(headspace solid phase microextraction gas chromatography-massspectrometry,HS-SPME-GC-MS)法测定市售露酒中的挥发性风味成分,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)得出酯类、醇类和烯烃类物质是衡量露酒品质的重要指标。牛曼思等[8]运用HS-SPME-GC-MS对市售露酒的挥发性物质进行检测,发现有46种关键香气物质。这些研究为露酒的风味物质分析提供了科学依据,但未有关于秋梨杏仁露酒风味的检测报道。
该研究以泉香型白酒作为基酒,使用秋梨、玉竹、杏仁、枸杞等药食同源物质作为浸提液药材,开发新的植物型露酒,通过单因素试验与正交试验,考察药材浸提液或蒸馏液添加量对露酒感官评分的影响,并利用HS-SPMEGC-MS技术对露酒的挥发性风味物质进行分析。以期充实泉香基植物型露酒风味的研究内容,并为其产业化生产奠定基础。
枸杞饮片、玉竹饮片、杏仁饮片:北京市朝阳区同仁堂药房;秋梨:市售;泉香型白酒(39.8%vol)(基酒):济南趵突泉酒业有限公司。
CJM-105-C酒精计:四川东华计量检测技术有限公司;BSA224S电子分析天平:德国Sartorius公司;2L夏朗德壶式蒸馏器:山东烟台帝伯仕有限公司;8860GCSystem、5977B GC/MSD气相色谱仪:美国安捷伦科技有限公司;PAL RSI120多功能自动进样器:瑞士斯特分析仪器有限公司;手动固相微萃取(SPME)进样器和50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头:美国Supelco公司。
1.3.1 秋梨杏仁露酒制备的工艺流程及操作要点
基酒、秋梨蒸馏液、杏仁浸提液、枸杞浸提液、玉竹浸提液→勾调→澄清→过滤→灭菌灌装→秋梨杏仁露酒成品
操作要点:
浸提液制备:按照中药药剂学理论[9],准确称取玉竹饮片、枸杞饮片、杏仁饮片和秋梨块(带皮),分别以10%的添加量加入基酒中(以基酒体积为计),浸泡30 d,用滤纸过滤后得到药材浸提液。
蒸馏液制备:由于秋梨中含有大量水分,浸泡后会使浸提液的酒精度降低,故通过蒸馏使水分挥发。参照相关文献[10],将秋梨浸提液(35%vol)进行酒精度稀释,稀释到15%vol。再将其倒入夏朗德壶式蒸馏器中,进行蒸馏。当馏出液的酒精度为40%vol时,停止蒸馏,并混合所有馏出液,得到酒精度为42%vol的秋梨蒸馏液。
勾调:将杏仁浸提液、玉竹浸提液、枸杞浸提液、秋梨蒸馏液按照一定比例进行混合调配,各自的添加量比由正交试验及感官评价确定。
澄清:常温静置24 h进行自然澄清。
过滤:澄清结束后将上清液与底液分开过滤,上清使用滤纸过滤,底液先使用双层纱布粗滤再使用滤纸过滤,最后将两次滤液混合。
灭菌及灌装:90 ℃灭菌10 min冷却后,将勾调后的成品露酒罐装至500 mL玻璃瓶中,得到秋梨杏仁露酒成品。
1.3.2 秋梨杏仁露酒勾调工艺优化单因素试验
设置杏仁浸提液、玉竹浸提液、枸杞浸提液、秋梨蒸馏液的基础添加量分别为6.5%、5%、7%、7%,分别考察不同杏仁浸提液添加量(5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%)、玉竹浸提液添加量(3%、4%、5%、6%、7%)、枸杞浸提液添加量(5%、6%、7%、8%、9%)、秋梨蒸馏液添加量(5%、6%、7%、8%、9%)对秋梨杏仁露酒感官品质的影响。
1.3.3 秋梨杏仁露酒勾调工艺优化正交试验
根据单因素试验结果,以杏仁浸提液(A)、玉竹浸提液(B)、枸杞浸提液(C)、秋梨蒸馏液(D)添加量为影响因素,以秋梨杏仁露酒感官评分(Y)为评价指标,按照4因素3水平正交试验设计,确定秋梨杏仁露酒的最佳勾调工艺。正交试验因素与水平见表1。
表1 秋梨杏仁露酒勾调工艺优化正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for blending process optimization of autumn pear almond Lujiu
水平 A 杏仁浸提液/%B 玉竹浸提液/%C 枸杞浸提液/%D 秋梨蒸馏液/%123 6.0 6.5 7.0 345 678 678
1.3.4 感官评价
参照朱定国[6]的感官评定标准作为正交试验感官评分的依据,选取6名感官评价员组成小组,从色泽、香气和口味三个方面对秋梨杏仁露酒进行感官评价,以确定最佳配方,具体评价标准见表2。
表2 秋梨杏仁露酒感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standards of autumn pear and almond Lujiu
项目 评分标准 分数/分色泽及外观(20分)颜色微黄或琥珀色,色泽诱人颜色较黄,色泽较好颜色深黄,略有失光,色泽不自然16~20 11~15<10
续表
项目 评分标准 分数/分香气(40分)口感(40分)淡雅杏仁香和果香、香气层次突出、整体协调淡雅杏仁香和果香、香气层次较突出、整体较协调杏仁香和果香很淡、香气层次良好、整体较协调杏仁香和果香很淡、香气层次较差、整体不协调香气不足,整体协调性很差酒体柔和,饱满协调,无苦涩味,余味悠长酒体较柔和,较饱满协调,无苦涩味,余味悠长酒体较柔和,较饱满协调,无苦涩味,余味短暂酒体辛辣,略有苦涩味,余味短暂酒体辛辣,有明显苦涩味36~40 31~35 26~30 21~25<20 36~40 31~35 26~30 21~25<20
1.3.5 挥发性风味物质测定
露酒中挥发性风味物质的测定采用HS-SPME-GCMS法。
前处理条件:取3.0 g NaCl,用移液枪量取5 mL酒样、10 μL 2-辛醇(0.822 g/L)放入20 mL顶空瓶,迅速用带特氟龙垫片的空心铁盖密封。放入55 ℃水浴锅平衡15 min,插入顶空固相微萃取装置,吸附萃取45 min。结束后于GC进样口250 ℃解吸附5 min,进行GC-MS检测分析。
GC条件:进样口温度250 ℃,载气为高纯氦气(He)(>99.999%),总流量50mL/min,柱流量1.2mL/min,隔垫吹扫流量3 mL/min,进样模式为不分流进样。升温程序为40 ℃保持2 min,3 ℃/min升至180 ℃,6 ℃/min升至240 ℃,保持5 min。
MS条件:电子电离(electron ionization,EI)源,电子能量70 eV,离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,质量扫描范围27~330 amu。
定性方法:试验数据处理通过软件比对GC-MS总离子流色谱图与美国国家标准技术研究所质谱库中的化合物(匹配度≥80%)完成。
定量方法:采用内标法,以2-辛醇(0.822 g/L)为内标,以峰面积之比计算样品中每个挥发性风味物质的含量。
1.3.6 特征风味化合物检测
参考文献[11]计算相对香气活度值(relative odor activity value,ROAV),即待测化合物质量浓度与该物质嗅觉阈值的比值。一般ROAV>1是气味活性物质对样品的香气有贡献,而ROAV≥10是重要香气物质。
1.3.7 数据处理与分析
应用Microsoft Excel 2021进行数据分析处理;应用SPSS 20.0数据处理软件进行单因素方差分析(one-way analysis of variance,ANOVA);应用Origin 2021绘制折线图。
2.1.1 杏仁浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
杏仁浸提液是秋梨杏仁露酒中杏仁香气的主要来源,其添加量的多少直接影响到露酒的口感和风味,适量的杏仁浸提液不仅可以代替杏仁香精,而且能增加香气丰富度。杏仁浸提液添加量对露酒感官品质的影响见图1。由图1可知,感官评分随着杏仁浸提液添加量在5.5%~7.5%范围内增加,呈先上升后下降的趋势。当杏仁浸提液添加量在5.5%~6.5%时,秋梨杏仁露酒的杏仁香越发明显,感官评分升高;杏仁浸提液添加量为6.5%时,感官评分最高,为90分;杏仁浸提液添加量>6.5%之后,会导致露酒的苦味较重,感官评分下降,因此杏仁浸提液的最适添加量为6.5%。
图1 杏仁浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
Fig.1 Effect of almond extract addition on the sensory quality of autumn pear and almond Lujiu
2.1.2 玉竹浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
玉竹浸提液能为露酒增加独特的风味及色泽,同时玉竹浸提液中的玉竹多糖能融入基酒中,使其减弱露酒的苦涩感[12]。玉竹浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响见图2。由图2可知,感官评分随着玉竹浸提液添加量在3%~7%范围内增加,呈先上升后下降的趋势。当玉竹浸提液添加量为3%~4%时,秋梨杏仁露酒的苦涩感逐渐减少,并且酒体口感协调,感官评分升高;玉竹浸提液添加量为4%时,感官评分达到最高,为89分;玉竹浸提液添加量>4%时,会导致酒体口感较杂,感官评分下降。因此,玉竹浸提液的最适添加量为4%。
图2 玉竹浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
Fig.2 Effect of Polygonatum odoratum extract addition on the sensory quality of autumn pear and almond Lujiu
2.1.3 枸杞浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
枸杞浸提液能为露酒增加甜味和药香[13-14],也可使酒体的苦感大幅度减少。枸杞浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响见图3。由图3可知,感官评分随着枸杞浸提液添加量在5%~9%范围内增加,呈先上升后下降的趋势。当枸杞浸提液添加量为5%~7%时,秋梨杏仁露酒的苦感明显减少,并且幽雅的药香逐渐增加,感官评分升高;枸杞浸提液添加量为7%时,感官评分达到最高,为89分;枸杞浸提液>7%时,会导致酒体口感过于甜腻,从而掩盖露酒的其他香气平衡,感官评分下降。因此,枸杞浸提液的最适添加量为7%。
图3 枸杞浸提液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
Fig.3 Effect of wolfberry extract addition on the sensory quality of autumn pear and almond Lujiu
2.1.4 秋梨蒸馏液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
秋梨蒸馏液可以提高露酒的果香味,且秋梨中含有丰富的酚类、黄酮类、膳食纤维等营养物质[15]。适量的秋梨蒸馏液不仅可以提高露酒香气和口感,而且能够提升露酒的保健价值。秋梨蒸馏液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响见图4。
图4 秋梨蒸馏液添加量对秋梨杏仁露酒感官品质的影响
Fig.4 Effect of autumn pear distillate addition on the sensory quality of autumn pear almond Lujiu
由图4可知,感官评分随着秋梨蒸馏液添加量在5%~9%范围内增加,呈先上升后下降的趋势。当秋梨蒸馏液添加量为5%~7%时,秋梨杏仁露酒的辛辣感逐渐减少,并且香气层次突出,感官评分升高;秋梨蒸馏液添加量为7%时,感官评分达到最高,为89分;秋梨蒸馏液>7%时,会导致酒体口感过于寡淡,香气单一,感官评分下降。因此,秋梨蒸馏液的最适添加量为7%。
以单因素试验结果为基础,分别选取杏仁浸提液(A)、玉竹浸提液(B)、枸杞浸提液(C)及秋梨蒸馏液(D)为影响因素,以秋梨杏仁露酒感官评分为评价指标,进行3因素3水平的L9(34)正交试验,结果与分析见表3。
表3 秋梨杏仁露酒勾调工艺优化正交试验结果与分析
Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for optimizing the mixing process of autumn pear and almond dew wine
试验号 A B C D 感官评分/分1 2 3 4 5 6 7 8 9 k1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1 78 76 81 83 84 88 85 89 87 k2 k3R 78.3 85.0 87.0 8.667 82.0 83.0 85.3 3.333 85.0 82.0 83.3 3.000 83.0 83.0 84.3 1.333
由表3可知,影响秋梨杏仁露酒感官评分的主次因素由大到小依次为杏仁浸提液>玉竹浸提液>枸杞浸提液>秋梨蒸馏液。秋梨杏仁露酒的最优勾调比为A3B3C1D3,即杏仁浸提液7%、玉竹浸提液5%、枸杞浸提液6%、秋梨浸提液8%。在此优化条件下,进行3次平行验证试验,秋梨杏仁露酒感官评分平均值为90分,酒体香气层次突出,赋有淡雅的杏仁香,口感柔和饱满。
采用HS-SPME-GC-MS方法测定了秋梨杏仁露酒的挥发性风味物质,并与泉香型基酒进行对比分析,结果见表4。
表4 秋梨杏仁露酒与基酒的挥发性风味成分
Table 4 Volatile flavor components of autumn pear and almond Lujiu and base liquor
序号 挥发性化合物 阈值/(mg·L-1)含量/(mg·L-1)基酒秋梨杏仁露酒相对香气活性值(ROAV)基酒 秋梨杏仁露酒1234567891 0 32.55 0.08 0.01 0.03 0.06 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46酯类甲酸乙烯酯乙酸乙酯丁酸乙酯异戊酸乙酯戊酸乙酯异己酸乙酯正己酸乙酯丁酸戊酯乙酸己酯己酸丙酯己酸丁酯己酸异丁酯庚酸乙酯L-乳酸乙酯己酸戊酯辛酸乙酯己酸异戊酯壬酸乙酯庚酸-3-甲丁酯己酸己酯2-糠酸乙酯癸酸乙酯苯甲酸乙酯苯乙酸乙酯苯丙酸乙酯十四酸乙酯棕榈酸乙酯正戊酸正戊酯乙酸苯乙酯辛酸辛酯丁位十一内酯异戊酸丁酯甲酸庚酯甲基己酸乙酯丁酸丁酯丁酸己酯DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯辛酸己酯2-甲基丁酸乙酯辛酸丙酯丁二酸二乙酯庚酸庚酯3-己烯酸乙酯正戊酸异戊酯异丁酸异戊酯丁酸异戊酯1.50 12.78 0.68 13.15 128.08 0.01 1.40 3.15 1.89 1.12 1.43 0.41 0.13 0.18 0.91 0.25 92.00 23.73 154.61 81.30 6.15 36.88 1.91 1 643.06 0.52 0.20 3.94 14.43 1.34 42.25 12.07 0.51 74.30 10.46 2.48 0.22 19.94 0.80 5.20 1.02 1.52 2.71 0.19 1.20 0.30 0.48 0.28 0.32 0.22 0.11 0.18 0.08 0.43 4.75 1 016.21 614.78 1 229.28 29.61 176.43 95.14 7.44 41.87 2.20 1 752.44 0.42 0.28 3.96 17.39 1.99 56.79 19.80 1.13 92.49 18.00 3.31 0.21 25.81 1.06 7.22 2.06 1.94 1.72 0.17 0.62-0.12 0.24 0.27 0.18 0.07 0.20 0.11 0.36 1.94 0.34 2.82 0.43 1.01 0.61 0.14 0.42 0.31 0.76 5.42 1 189.21 743.67 1 395.78 27 384.38 29 207.28<1<1 21.21<1<1 25.57 3.21<1 4.32<1 7429.53 7.47<1 9248.67 12.86 1.05 10.55 13.66 4.65<1 3.74 20.83 1.04 6.45 1.44 4.76 13.23<1<1<1 1.73 1.44----------<1
续表
序号 挥发性化合物 阈值/(mg·L-1)含量/(mg·L-1)基酒秋梨杏仁露酒相对香气活性值(ROAV)基酒 秋梨杏仁露酒47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 28.30 2.73 179.79 5.37 0.12 28.92 37.40 40.93 194.00 1.43 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 160.00 2.52 0.39 2.52 13.82 76 77 78 44.03 0.02 4.20 79 80戊酸丁酯乙酸戊酯邻苯二甲酸丁基酯邻苯二甲酸正丁异辛酯总酯醇类异丁醇正丁醇异戊醇正己醇1-辛醇苯乙醇正戊醇叔十六硫醇香叶基香叶醇苯甲醇2-戊醇2-庚醇总醇酸类乙酸丁酸正戊酸己酸庚酸3-羟基月桂酸亚油酸癸酸硬脂酸辛酸乙基-(Z)-4-癸烯酸油酸二十烯酸总酸醛类糠醛异戊醛苯甲醛总醛酮类2-壬酮六氢-3-(苯基甲基)吡咯并[1,2-A]吡嗪-1,4-二酮81 82 83总酮酚类2,4-二叔丁基苯酚对甲基苯酚间甲酚总酚----2 145.31 0.19 3.74 0.05 0.09 2 375.87 3.01 6.53 18.50 6.20 0.23 1.15 0.34 0.02 0.13<1 2.39<1 1.15 1.88<1<1<1 2.88<1 1.59 2.64<1<1---<1<1<1 36.10 3.83 7.86 25.89 8.52 0.32 0.71 0.46-0.08 0.17 0.63 0.18 48.66 4.19 1.77 0.80 50.90 0.41 0.18 5.76 0.60 1.58 0.58<1<1 2.05 20.20<1<1 1.14 2.76 27.33<1---66.76 5.63 2.86 1.07 68.88 0.48 0.17 5.36 0.82 1.63 0.49 0.29 0.07 0.06 87.82 11.54<1--<1 397.13 14.87 11.54-0.69-0.69 14.69 6.56 62.47 83.72 0.77 3.36 4.13 0.05---0.05 0.06 0.55 0.61
由表4可知,共鉴定出83种化合物,包括13种酸类、50种酯类、3种醛类、12种醇类、2种酮类和3种酚类。秋梨杏仁露酒鉴定出80种化合物,包括13种酸类、49种酯类、3种醛类、11种醇类、2种酮类和2种酚类,而基酒鉴定出58种。共有化合物55种,秋梨杏仁露酒特有的化合物有25种。秋梨杏仁露酒的总挥发性物质含量高于基酒,且每类化合物的总量均高于基酒,其中秋梨杏仁露酒的总酯类比基酒高11%,醛类含量高于基酒7倍。
基酒是露酒的主体成分[1],秋梨杏仁露酒中酯类香气占主体且含量显著提升。与基酒相比,秋梨杏仁露酒新增14种酯类化合物,其中DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯和乙酸戊酯的含量较高,分别为1.94mg/L、2.82mg/L和3.74 mg/L。秋梨杏仁露酒新增了3种醇类香气物质,为苯甲醇、2-庚醇和2-戊醇,其中苯甲醇与苯甲醛结合后形成类似苦杏仁的香气[16]。秋梨杏仁露酒新增加3种酸类,其中二十烯酸(0.06 mg/L)是杏仁挥发油成分[16],而油酸为枸杞籽的挥发油成分[17];还新增2种醛类,其中苯甲醛是杏仁中的苦杏仁苷溶于基酒后分解所得[18],使露酒的苯甲醛含量最高(62.47 mg/L);异戊醛含量较高(6.56 mg/L),可能是梨皮里的物质渗透到酒中挥发出来[19]。酚类和酮类化合物各增加了2种,丰富了露酒的香气种类。
评估露酒的关键香气化合物时,需考虑其浓度和嗅觉阈值[20-22]。一般ROAV>1是气味活性物质对样品的香气有贡献[23],而ROAV≥10是重要香气物质[24]。从表4可知,秋梨杏仁露酒中ROAV>1的特征香气化合物有25种,而基酒为18种。秋梨杏仁露酒中提供重要香气贡献物质(ROAV≥10)有丁酸乙酯、异戊酸乙酯、戊酸乙酯、正己酸乙酯、己酸丁酯、辛酸乙酯、己酸异戊酯、己酸己酯、苯丙酸乙酯、己酸、异戊醛和苯甲醛,这12种化合物中有9种是基酒风味形成的重要挥发性化合物,说明基酒对露酒重要香气的贡献较大。秋梨杏仁露酒中独有的异戊醛香气贡献最高,苯甲醛次之,提供苹果香[25]和杏仁香;己酸异戊酯的ROAV值在露酒中得到进一步的增加。
本研究通过单因素及正交试验优化秋梨杏仁露酒勾调工艺。最佳勾调比例为:杏仁浸提液7%,玉竹浸提液5%,枸杞浸提液6%,秋梨蒸馏液8%。在此最佳条件下,秋梨杏仁露酒感官评分为90分,颜色微黄,香气淡雅,层次突出,口感棉柔,酒体饱满,余味回甘。通过HS-SPME-GC-MS技术对秋梨杏仁露酒风味物质进行分析,共检测出挥发性化合物83种,相较于基酒,新增酯类、醇类、酸类、醛类、酚类和酮类的数量分别为20种、7种、5种、5种、4种和4种。利用ROAV>1筛选出秋梨杏仁露酒中特征挥发性化合物25种,结果表明基酒为秋梨杏仁露酒提供9种重要香气物质(ROAV≥10),构成露酒的主体香气骨架,而苯甲醛和异戊醛为秋梨杏仁露酒特有香气贡献物质,突出露酒香气的特点。本研究对植物型露酒的酒体设计提供理论依据并分析了以泉香型基酒露酒的风味特点,为改善植物型露酒品质具有重要意义。
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Design and flavor characteristics of autumn pear and almond Lujiu based on spring-type Baijiu