Aroma analysis of rum prepared by rapid aging process
朗姆酒,是以甘蔗或糖蜜为原料,通过发酵、蒸馏、陈酿等工艺制成的高浓度烈性酒精饮料[1]。以朗姆酒作为深加工、高附加值的甘蔗综合产品,已成为我国延长糖业产业链中重要的一环[2]。
高品质的朗姆酒往往需要经过较长时间的陈酿过程,使得酒体中物质成分在陈酿中经历氧化还原、酯化、缩合、聚合等反应[3-4],具有更为平衡的香气和风味。DA PORTO C等[5]研究中不同年份朗姆酒中的醛类物质以及挥发性酚类物质存在着很大的差异,但在更长陈酿年份的酒体中,醇类和酯类物质的种类和含量相差不大。QUERIS O等[6]研究了与不同处理方式的橡木片接触后朗姆酒的成分差异,发现酒液与经过烘烤或化学方法处理的橡木片接触后可得到更多成熟的香气。这说明陈酿的时间和方式均会影响朗姆酒的香气和品质[7-8]。
而传统的陈酿方法通常将酒体储存在橡木桶中,经过1~3年甚至更久的时间。然而,传统橡木桶造价高昂,橡木桶原料在陈酿过程中逐渐耗损,造成其使用周期有限,可持续性较弱,长期陈酿储存也对企业造成资金压力[9-10]。随着酒业生产规模的扩大,势必需要寻找到一种降本增效的替代陈酿方式。
葡萄酒行业最早把橡木桶替代品引入陈酿工艺当中[11]。OBERHOLSTER A等[12]首次结合橡木片与微氧化技术,提供了葡萄酒快速陈酿的新方案。这一方式的可行性在于模拟橡木桶的陈化作用,促使不良成分慢慢挥发、醇类成分溶解获得橡木风味,以及通过橡木片内的微量无机成分的催化作用,从而影响酒体的香气和口感[13-14]。除用橡木片替代方法及微氧技术外,现代企业快速陈酿的方法还有冷与热处理、桶陈老酒增加陈酿风味、光化射线、催化剂的电势处理、激光或超声波方法等[13]。
因此将橡木片及快速陈酿工艺引入朗姆酒生产中,有望成为提升我国朗姆酒产业规模最有效的方式之一。香气作为评价陈酿朗姆酒品质的重要标志,快速陈酿的朗姆酒品质能否达到传统朗姆酒的要求,是此生产方式能否应用的关键,其中尤为需要关注不同陈酿阶段酒体香气的变化情况。
本研究旨在通过一种朗姆酒快速陈酿工艺,研究其制备条件下酒体香气品质。利用顶空固相微萃取(headspacesolid-phase micro extraction,HS-SPME)与气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术检测快速陈酿条件下朗姆酒香气物质的组成,分析不同陈酿阶段各种类香气物质的变化情况,判别其差异香气物质及关键香气物质。以期为朗姆酒开发更经济、高效的陈酿工艺提供研究基础。
甘蔗蒸馏原酒:福建省雍百年酒业发展有限公司;调配香料桶陈老酒(叠阵超陈底香E7、叠阵超陈底香S2),活性炭CT05,橡木片8HT、CXF3、CF02A:上海鼎唐国际贸易有限公司。
乙醇(色谱纯)、氯化钠(分析纯):国药集团药业股份有限公司;4-甲基-2-戊醇(色谱纯):德国默克集团有限公司。
bsa124s-cw电子天平:德国赛多利斯公司;PC-420D磁力加热搅拌器:美国Coring公司;Agilent7890B-5977B型气相色谱-质谱联用仪、INNOWAX气相色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm):美国安捷伦公司;PDMS/CAR/DVB萃取头:美国Supelco公司。
1.3.1 快速陈酿朗姆酒制备流程及操作要点
甘蔗蒸馏原酒→净化→陈酿前朗姆酒(对照样)→加入调配香料及橡木片→浸泡→初陈金朗姆酒→变温熟化→陈酿黑朗姆
操作要点:
陈酿前朗姆酒的制备:每5 L甘蔗蒸馏原酒中加入CT05活性炭5 g,混匀,将混合物装入塑料桶中常温贮存,共计5 d。得到陈酿前朗姆酒。
初陈金朗姆酒的制备:取陈酿前朗姆酒酒体上清液2 L,加入E7叠阵超陈底香2 mL和S2叠阵超陈底香100 mL,静置24 h,再加入橡木片8HT、CF02A和CXF3各4 g,充分浸泡,每日混匀两次,室温保存。14 d后即得到初步陈酿的金朗姆。
陈酿黑朗姆的制备:以-4 ℃,24 h和45 ℃,24 h为一周期对初陈金朗姆进一步陈酿处理,共5周期10 d,得到陈酿黑朗姆。
1.3.2 挥发性香气物质测定方法
挥发性香气物质采用HS-SPME-GC-MS进行检测。
固相微萃取条件:取样品加入到15.0 mL顶空瓶中,添加2.0 g分析纯NaCl和10 μL溶于色谱级乙醇的4-甲基-2-戊醇(1 091 mg/L)作为内标,放入转子,置于40 ℃水浴加热平衡30 min。选用DVB/CAR/PDMS萃取头,40 ℃萃取30 min。萃取完毕后,注入气相进样口,不分流模式解吸附8 min。进样口温度250 ℃。
气相色谱条件:采用HP-INNOWAX毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)。升温程序为初始温度50 ℃,持续1 min,然后以5 ℃/min速度升至100 ℃,再按10 ℃/min升至250 ℃,保持9 min。
质谱条件:电子电离(electron ionization,EI)源,电子能量70 eV,接口温度250 ℃,离子源温度230 ℃,扫描质量范围35~350 m/z。
定性定量方法:结合保留时间、全离子扫描图谱(Scan)及美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)14标准谱库,进行鉴定及定性分析。获得的质谱采用保留指数质谱库检索进行鉴定,当正反匹配度均大于800的鉴定结果予以确认。内标(4-甲基-2-戊醇)(1 091 mg/L)用于定量分析。
1.3.3 香气活性值及香气轮廓值的计算
香气活性值(odor activity value,OAV)为香气化合物质量浓度(mg/L)与其气味阈值(mg/L)的比值,用以表征对酒体感官表现有贡献的物质。
根据不同香气化合物的香气描述,将香气风味归纳为数个类别。每个化合物可对应一到多种类别。将其OAV分别在相应的香气类别中统计,利用不同香气类别各自累计获得的OAV构建酒体香气轮廓。
1.3.4 数据处理
通过SPSS 27.0软件进行差异性分析;采用SIMCA14.0进行PLS判别分析;韦恩图采用Evenn网站绘制(http://www.ehbio.com/test/venn/#/),其他图由Origin 2021软件绘制。
对三个阶段的朗姆酒中挥发性香气成分进行检测,结果见表1。不同快速陈酿阶段朗姆酒成分韦恩图见图1。
图1 不同快速陈酿阶段朗姆酒香气成分韦恩图
Fig.1 Venn diagram of aroma composition in rum at different rapid aging stages
表1 快速陈酿朗姆酒挥发性香气成分测定结果
Table 1 Determination results of volatile flavor compositions of rapid aging rum
编号 化合物 CAS 保留时间/min 1 23 4 5 67 8 91 0 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乙醇正丙醇异丁醇异戊醇2-庚醇1-己醇2-辛醇2-壬醇1-辛醇2-癸醇1-壬醇2-十一醇1-癸醇Z,e-9,12-十四二烯-1-醇四氢吡喃-2-甲醇2-乙基-1-己醇芳樟醇甲酸乙烯酯乙酸乙酯乙酸异戊酯己酸乙酯辛酸乙酯壬酸乙酯癸酸乙酯辛酸异戊酯苯甲酸乙酯顺式-5-癸烯-1-醇乙酸酯月桂酸乙酯癸酸异戊酯十四酸乙酯棕榈酸乙酯庚酸乙酯E-2-己烯基苯甲酸酯正己醛壬醛3-糠醛苯甲醛庚醛十二醛2-辛酮2-壬酮3-丁基-3-甲基-1-环己酮64-17-5 71-23-8 78-83-1 123-51-3 543-49-7 111-27-3 123-96-6 628-99-9 111-87-5 1120-06-5 143-08-8 1653-30-1 112-30-1 51937-00-9 100-72-1 104-76-7 78-70-6 692-45-5 141-78-6 123-92-2 123-66-0 106-32-1 123-29-5 110-38-3 2035-99-6 93-89-0 67446-07-5 106-33-2 2306-91-4 124-06-1 628-97-7 106-30-9 76841-70-8 66-25-1 124-19-6 498-60-2 100-52-7 111-71-7 112-54-9 111-13-7 821-55-6 51756-29-7 8.143 11.092 12.778 15.965 19.070 20.049 21.865 24.447 25.444 26.910 28.079 29.320 30.317 35.309 14.256 23.711 25.189 4.777 7.205 13.271 16.654 22.702 25.041 27.996 28.198 28.620 29.937 32.317 32.644 36.923 41.950 19.538 28.578 12.208 21.349 23.474 25.141 15.265 26.916 18.250 21.194 22.886前240.84±28.35a 8.72±1.63a 24.75±3.29a 62.85±1.68b 11.19±0.65a 4.17±0.27b 3.70±0.57b 12.98±2.86b 5.70±1.22b nd 2.85±2.47b 2.15±1.88b nd nd nd 1.73±0.32a 7.50±10.37a 3.49±0.39b 71.16±14.74b nd 5.81±2.12b 36.79±2.89b nd 38.18±2.38c nd nd nd 8.56±1.15b nd nd nd nd 2.52±0.45a nd 1.92±0.08b 4.83±0.23b nd nd 1.39±0.27a nd nd nd含量/(mg·L-1)金431.21±100.69a nd 6.9±6b 76.93±19.05b 17.30±4.86a 11.80±3.29a 12.41±4.33a 59.43±19.63a 29.17±9.65a 12.15±5.25a 17.53±6.3a 46.82±14.58a 18.73±5.9a 18.69±4.31a 14.90±6.28a nd nd nd 157.54±39.5a 14.83±4.93a 93.19±38.05a 539.30±220.24a 47.58±17.12a 800.96±268.82a 27.93±9.76b 29.12±12.06a 71.13±20.2a 237.95±67.41a 29.29±8.71a 43.86±9.88a 19.37±6.29a 22.57±13.42a nd nd 46.98±24.52a 19.27±3.71a 13.43±3.62a 12.81±6.06a nd 9.68±4.11a 14.09±6.73a 16.01±7.29a黑539.35±232.59a 15.10±8.89a 9.22±8.78b 111.01±14.48a 14.08±3.72a 14.66±3.65a 6.60±5.73ab 47.07±12.83a 23.33±4.74a 9.57±1.77a 15.40±6.90a 29.31±18.12a 14.10±9.26a 13.17±11.91a nd nd nd 6.86±1.54a 163.30±45a 2.00±1.76b 14.42±15.44b 245.73±105.5b 19.64±5.75b 430.29±125.96b 14.95±2.9a 17.16±7.22a 4.53±7.84b 184.91±58.3a 22.01±13.27a 48.26±34.66a 29.54±27.11a nd nd 4.41±2.49a 11.12±10.3b 20.86±5.73a 14.71±5.47a nd nd nd nd nd
续表
注:“nd”表示未检出。同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
编号 化合物 CAS 保留时间/min 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 2-十一酮β-大马士酮棕榈油酸辛酸正癸酸月桂酸十六烷1-甲基-4-(2-甲基环氧乙烷基)-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷9-二十烷苯乙烯4-乙基苯酚二甲基硫醚9-癸烯-1-醇-甲醚112-12-9 23726-93-4 373-49-9 124-07-2 334-48-5 143-07-7 544-76-3 96-08-2 71899-38-2 100-42-5 123-07-9 75-18-3 1000352-65-1 26.655 32.057 29.652 37.461 42.704 48.064 26.542 31.344 31.112 17.628 40.383 5.133 29.913前nd 1.71±0.41a nd 7.35±1.04b 15.21±2.99b nd nd 0.53±0.92a nd 3.09±0.73a nd nd 8.13±2.22b含量/(mg·L-1)金10.28±4.97a nd nd 48.93±10.66ab 127.02±26.26ab 12.39±2.78a nd 9.90±3.16a 9.31±2.76a nd nd 31.98±8.74a nd黑nd nd 1.67±2.89a 89.22±37.5a 139.10±71.83a 11.81±10.46a 234.14±257.34a 9.79±8.9a nd nd 13.55±7.84a 15.32±3.6b 59.51±35.23a
由表1可知,三个阶段的朗姆酒中共检出55种挥发性香气成分,其中,醇类17种,酯类16种,醛类6种,酮类5种,酸类4种,烷类3种,醚类2种,酚类1种,烯类1种。陈酿前朗姆酒,初步陈酿后的金朗姆,陈酿后黑朗姆挥发性香气种类分别为29种,42种,41种。由图1可知,三个阶段共同拥有的香气成分为20种,主要为高级醇10种,酯类物质5种,及少部分酸及醛类物质。这些共同香气成分的含量占据了三个阶段各自总香气含量的90%以上,表明其对朗姆酒香气构建的主体贡献了较多影响。
由表1可知,所有类别物质中,在朗姆酒陈酿前酒体中占比最高的是醇类香气物质。随着快速陈酿的进行,初陈金朗姆酒体醇类物质含量大幅增加,在陈酿黑朗姆中进一步增长,但幅度减小。
具体来看,陈酿后癸醇、壬醇、辛醇、2-庚醇、2-癸醇、2-壬醇、2-辛醇、2-十一醇等高级醇含量增加较多但在进一步陈酿过程中略有降低。癸醇具有蜡香、甜香、花香和果香,壬醇带有甜而青的脂蜡香气,也含有一些类甜橙的气味,辛醇有强烈的水果气息[15]。高级醇具有复杂的芳香性,但浓度过高会致使酒体偏向苦涩、刺激[3],因此陈酿后黑朗姆酒风味比前体、金朗姆更加柔和和具有果香性。同时丙醇、异丁醇、异戊醇、己醇等C6以下的短链脂肪醇的含量在陈酿后黑朗姆中比初步陈酿酒体有所上升。说明香气物质在进一步陈酿过程中发生了一定量的裂解、断链,形成了更多的短碳链物质。
其中异戊醇的含量占比较高,与前人研究结果一致[16-17],且随着陈酿过程进行不断增加。异戊醇是酵母发酵的典型产物,其具有发酵、油、香蕉、杂醇、花香等风味,是清香型酱香型白酒的特征成分,在甘蔗糖蜜为原料酿造的朗姆酒中检测到含量很高[18],赋予朗姆酒酱香型风味。也有人认为异戊醇会带来不愉快的气息[19],因此需要注意陈酿程度对异戊醇含量的影响。
酯类物质由醇与酸发生化学反应生成,多呈水果香气,是陈酿后朗姆酒中含量最高的物质成分,在朗姆酒的风味形成中占重要位置。与陈酿前酒体比较,陈酿后金朗姆酯类香气物质种类大幅增加,形成更为复杂的香气,陈酿黑朗姆酯类种类趋于稳定。所增加的酯类物质主要为乙酸酯类,以及部分异戊醇酯。陈酿使得橡木片中的单宁酸、酚酸等酸类物质与酒样中的醇类物质充分接触、反应,生成更多的酯类成分。何庆等[20]认为白酒的陈酿受酯化过程的影响,酯类的生成降低酒体中醇类的含量,减轻新酒的辛辣味,并增强了白酒的柔和香气,在较低浓度下即可产生令人愉悦的芳香气息。酯类含量在白酒中随贮藏时间的延长有明显降低的趋势,尤其对陈酿早期的酒体变化最为明显[21-24]。曾庆军等[25]总结酯类随陈酿降低的原因为自然挥发、酯氧化和酯酸交换等化学反应。本研究中陈酿黑朗姆酒体酯类含量减少至初陈金朗姆的一半左右,与PINO J等[26]对3年、7年及更长时间陈酿朗姆酒中脂肪酸乙酯变化趋势的研究结果一致,表明快速陈酿过程能够达到自然陈酿的效果。
醛酮类香气物质在初陈金朗姆酒中达到含量峰值,在陈酿黑朗姆酒中下降。酮类物质在朗姆酒中含量不高,但是对朗姆酒的香气和风味形成的贡献度很大[3]。β-大马士酮是玫瑰花香的主要成分,也是贡献朗姆酒香气的主要物质。赋予陈酿前酒体较为清新的甜香香气。β-大马士酮所属的降异戊二烯类化合物主要来源于类胡萝卜素的降解[27],在酒体中由非挥发性前体的酸催化反应而来,DANIEL M A等[28]提出糖蜜或橡木可能含有类似的前体,导致在发酵或陈酿过程中产生β-大马士酮,但其在葡萄酒中浓度会随着陈酿成熟程度的加深而降低[29]。本研究中陈酿前体中检出β-大马士酮但经橡木片陈酿后的朗姆酒体则未检出,与研究者推测的波尔多葡萄酒在橡木桶陈酿中受氧气含量影响未发现β-大马士酮“花香”气一致[30]。同时陈酿后酒体还增加了2-辛酮、2-壬酮、2-十一酮等酮类物,同样可为朗姆酒带来更为复杂的生青、花果香类气息。
在快速陈酿工艺制备的朗姆酒中,各阶段都检出一定量的3-糠醛,在陈酿前酒体中含量较低,在初陈金朗姆与陈酿黑朗姆中稳定至20 mg/L左右。3-糠醛其气味类似苯甲醛,具有苦杏仁、樱桃及坚果香,谷物类香气。在馥香型白酒[31],红心火龙果酒[32]及多种香型白酒中都有报道检出,尤其是酱香型、浓香型白酒中[33]。为前体、初陈金朗姆及陈酿黑朗姆酒带来越来越浓郁的香气特质。
酸类物质含量仅次于醇类、酯类物质,在前体与初陈金朗姆、陈酿黑朗姆酒体中含量逐渐增加,种类为辛酸、癸酸、月桂酸及陈酿黑朗姆中的少量棕榈油酸,主要为长链脂肪酸。此类香气物质往往拥有较高的阈值,对酒体香气主要起修饰作用[3]。随着陈酿时间的延长,酒体中酸类物质增加的现象在白酒[25]、葡萄酒[34]、白兰地[35]等中均有发现。脂肪酸可能来自甘蔗饱和脂质成分的自氧化,同时在发酵过程中受酵母影响,经过热处理后,酒中的酸类物质的产生量会增加[16,36]。在朗姆酒成熟过程中,从橡木中萃取出一定酸类物质,使酸类总量增加[5]。经过冷热交替后的陈酿黑朗姆与初陈金朗姆相比,酮类物质大幅减少,酸类物质增加。表明在冷热交替变化及更长的陈酿时间作用下,较为稳定的酮类物质继续衍化,氧化为酸类或其他物质。值得注意的是辛酸、癸酸具有汗臭、油脂味等令人不快的气息[15]。因此,为控制朗姆酒香气品质,需要注意陈酿条件以控制此类香气成分的含量。
为进一步分析确定影响快速陈酿朗姆酒各环节的关键性物质,采用偏最小二乘法判别分析(partial least squaresdiscriminantanalysis,PLS-DA)对香气物质进行分析。PLS是一种广泛应用于化学计量学和数据分析的统计方法,用来进行判别分析,可以表征样本之间的差异并筛选显着影响样本分布的变量。以朗姆酒中具有显著性差异即P值<0.1的挥发性香气物质为自变量,不同陈酿阶段为因变量建立模型,结果见图2。
图2 基于香气物质含量不同快速陈酿阶段朗姆酒偏最小二乘判别分析结果
Fig.2 Partial least squares discriminant analysis results of rums at different rapid aging stages based on aroma substances contents
A~C分别为PLS-DA得分图、模型200次置换检验、VIP预测值分布。
由图2可知,PLS建立的模型中自变量拟合指数R2X=0.972,因变量拟合指数R2Y=0.993,模型预测指数Q2=0.962,R2超过0.5表示模型拟合结果可接受[37],Q2接近1.0表明模型稳定可靠。由图2A可知,陈酿前酒样位于坐标轴第三象限,初陈金朗姆位于第四象限,陈酿后期黑朗姆在第一至第二象限,三种酒体各自聚集为一类,表征组间香气物质有一定差异。模型经200次置换检验结果图2B,由图2B可知,预测指数的Q2回归线与纵轴的交点<0,意味着模型没有过拟合。
变量投影重要度(variable importance in projection,VIP)用以估计PLS模型中不同变量的贡献度,通常选择VIP>1的指标作为筛选变量[38]筛选差异风味物质,结果见图2C。由图2C可知,本实验筛选出VIP>1的差异风味物质22种,即正己醛,甲酸乙烯酯,4-乙基苯酚,9-癸烯-1-醇-甲醚,异戊醇,辛酸,1-己醇,正丙醇,异丁醇,9-二十烷,2-乙基-1-己醇,E-2-己烯基苯甲酸酯,十二醛,苯乙烯,β-大马士酮,顺式-5-癸烯-1-醇乙酸酯,四氢吡喃-2-甲醇,2-辛酮,3-丁基-3-甲基-1-环己酮,庚醛,2-壬酮,2-十一酮。
将筛选出的22种差异风味成分的含量做热图分析,结果见图3。由图3可知,不同阶段酒体香气物质种类差异明显,陈酿前酒体异戊醇、异丁醇含量较高,可呈现油脂、发酵气息。但不含正己醛、2-辛酮、庚醛、2-十一酮等带来青草香气的化合物。陈酿后酒体则不含十二醛、苯乙烯、β-大马士酮等成分。十二醛被描述为由脂肪气息的香气物质,一定程度上影响陈酿后酒体风味特征。该分析结果与香气轮廓图在脂肪、青草香气特征的趋势一致。即陈酿前酒体脂肪香气略突出,陈酿后则有更明显的青草香气。
图3 不同快速陈酿阶段朗姆酒差异香气物质含量热图
Fig.3 Heat map of differential aroma substances contents in rum at different rapid aging stages
影响朗姆酒香气品质的因素除香气物质含量外,还有香气本身引起感官识别的阈值。如β-大马士酮拥有很低的识别阈值[36],即使较低的含量也可被清晰的感知,影响朗姆酒的香气品质。因此引入香气活性值(odor activity value,OAV)对快速陈酿的朗姆酒关键香气物质及香气特征进行分析,结果见表2。
表2 快速陈酿朗姆酒香气物质香气活力值及香气特征
Table 2 Odor activity values and aroma characteristics of aroma substances in rapidly aging rum
化合物 阈值[40-41]/(mg·L-1) 香气描述[15] 香气类型前OAV金黑二甲基硫醚乙酸乙酯正己醛乙酸异戊酯异戊醇己酸乙酯2-庚醇1-己醇壬醛辛酸乙酯2-壬醇壬酸乙酯苯甲醛1-辛醇2-癸醇癸酸乙酯1-壬醇辛酸异戊酯0.03 32.60 0.03 0.50 70.00 0.20 1.43 4.00 0.12 0.13 0.08 3.15 4.20 1.10 0.02 1.12 0.81 2.00-2.18--0.90 29.05 7.81 1.04 15.76 289.65 173.08--3,10 1 3,6 1,4 1,2,8 1,2,4,10 1,2,4,10 2,3 3,9 1,2,4 1,7 1,4 5.18-34.03 3.54-1 065.85 4.83-29.67 1.10 465.96 12.07 2.95 385.05 4 246.47 792.36 15.10 3.20 26.52 810.29 713.87 21.75 13.97 510.74 5.01 172.91 4.01 1.59 72.09 9.82 3.66 91.18 1 934.90 627.62 6.24 3.50 21.21 638.14 383.50 19.11 7.48汽油、蔬菜、硫磺、绿色菠萝、苹果、水果青草香、木香香蕉、甜香、苹果香、水果糖香发酵味、油味、果味、水果香、花香、果味、苹果味、甜香、水果、窖香、青瓜香水蜜桃香、杂醇油、水果香、花香、蜜香青草香、花香肥皂、青草、水腥臭梨子、荔枝、水果香、甜香、百合花香椰子香酯香、蜜香、水果香杏仁味、坚果香、樱桃香水果香茴香、椰子香水果味、菠萝香、水果香、花香脂肪香味、花香、青绿香苹果、香蕉、柑橘、水果5 1 1,3,7 1,2 2,3,8 1
续表
注:香气类型数字1~10分别表示果香、花香、青香、蜜糖香、坚果、木质、奶香、脂肪、皂香、溶剂香气风格。
前OAV金化合物 阈值[40-41]/(mg·L-1) 香气描述[15] 香气类型黑苯甲酸乙酯2-十一醇1-癸醇月桂酸乙酯癸酸异戊酯十四酸乙酯辛酸4-乙基苯酚棕榈酸乙酯正癸酸月桂酸庚醛2-辛酮庚酸乙酯2-壬酮2-十一酮十二醛β-大马士酮1.43 0.07 0.18 5.90 3.00 0.18 2.70 0.13 39.30 13.70 0.50 0.41 0.25 250.00 0.48 0.40 0.004 0.03-30.74-1.45--2.72--1.11-- - - - -348.60 67.49 20.36 668.86 104.07 40.33 9.76 243.69 18.12-0.49 9.27 24.79 31.24 38.71 0.09 29.18 25.69--12.00 418.68 78.36 31.34 7.34 268.09 33.04 104.20 0.75 10.15 23.62-- - - - - -水果香、甜香蜡质、棉花、新鲜柑橘、肥皂、坚果、脂肪、花香、清爽树叶、花香、果香、肥皂味花香紫罗兰香水果香、花香、油脂臭马厩臭、来苏水臭、牛马圈臭蜡香、果香、奶油味不愉快的脂肪味油腻、松树、木材油味、青草、青瓜花香水果味、花香、蜜香、甜香水果香、椰子香、奶香水果香、清香柑橘、脂肪、百合玫瑰花香、优雅奶酪味、甜苹果味1,4 3,8 1,2,3,5,9 1,2,3,9 22 1,2,8 10 1,7,8 8 6,8 3,8 2 1,2,4 1,7 1,3 1,2,8 1,2,7
根据可查阈值得到OAV的化合物共有36种。由表2可知,朗姆酒中OAV>1的关键香气物质共有34种,其中OAV>100的特征香气物质有13种,其中最为突出的是辛酸乙酯,其表现为突出的水果香、甜香。仅有2种化合物OAV<1,表明绝大部分香气化合物都对酒体香气有可感知的贡献。将多种香气物质的香气类型分为10种,分别为奶香、果香、青香、蜜糖香、花香、皂香、溶剂、脂肪、坚果、木质,用以描述酒体感官风格。可以看到,贡献度最高的香气物质集中提升了花香、果香、以及青草香气的维度。其次为果香、蜜糖甜香、脂肪气息等特性提供了更为丰富的香气谱。
选择OAV>1的34种关键香气物质构建朗姆酒的香气轮廓,结果见图4。
图4 快速陈酿朗姆酒香气轮廓图
Fig.4 Aroma profile of rapidly aging rum
由图4可知,陈酿前酒体香气较为均衡,除果香、蜜糖香、花香风格外,拥有脂肪、奶香略突出的特点。快速陈酿后金朗姆、黑朗姆与陈酿前酒体相比,极大的扩展了香气浓郁程度,在果香、花香以及甘蔗典型的蜜糖香风格上更为突出,同时拥有更加明显的青香风格。符合QB/T 5333—2018《朗姆酒》中对香气的描述,即拥有甘蔗赋予的特有芳香气味。然而值得注意的是,经过快速陈酿的朗姆酒在木质香气风格上并不突出。原因为以橡木内酯为代表的烟熏、木质香气类型的物质在实验中未检出。橡木内酯一般被认为是由橡木桶浸出的典型香气物质,在陈酿时间较长的朗姆酒中含量较高[39]。本研究中快速陈酿的时间较短可能是此类物质和香气风味薄弱的原因。
本研究通过在酒体中添加橡木片及冷热交替变温的工艺制备快速陈酿朗姆酒,结果表明,陈酿后酒体香气更为丰富柔和,达到了快速陈酿目的。陈酿前中后三个阶段酒体香气物质变化趋势符合自然陈酿规律。酒体中挥发性香气物质醇类、酸类物质不断增多,酯类大幅增加,与醛酮类香气物质共同在陈酿后酒体中达到含量峰值,在陈酿后期黑朗姆酒中逐渐下降。正己醛,4-乙基苯酚,异戊醇,辛酸,1-己醇,正丙醇,异丁醇,苯乙烯,β-大马士酮,庚醛,2-壬酮,2-十一酮等香气物质是影响快速陈化工艺环节关键香气物质。但需要控制陈酿条件以免部分香气物质含量过高,形成不愉快气味影响酒体香气品质。表明快速陈酿工艺应用在朗姆酒的生产中可行。经快速陈酿的朗姆酒香气风味可满足市场需求,拥有典型的甘蔗蜜糖香气及突出的果香、花香,但木质、熏香风格较薄弱。后续生产工艺可在较短的陈酿周期上加以改进。
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