松茸(Tricholoma matsutake)又名松菇、松菌、松口蘑等,作为珍贵的食用菌类,风味独特,营养成分丰富。松茸具有抗肿瘤、抗氧化、降糖等功效逐渐被科学证实,一时间松茸成为食药用菌市场的翘楚,在日本则被誉为“菌中之王”[1]。松茸富含碳水化合物、矿物质、蛋白质、纤维素、氨基酸、不饱和脂肪酸和维生素等[2]。此外,还含有多种功能活性成分如松茸多糖、多酚、黄酮类等,使其具有抗氧化、降血脂等多种功效作用[3-4]。且具有天然的蘑菇香(1-辛烯-3醇)和果香((E)-肉桂酸甲酯)等多种香味成分[5-6],使松茸成为食用菌酒类产品的重要研究对象[7]。已有研究表明原料水解酿造作为一种新型黄酒酿造工艺,可免除松茸原料高温蒸煮环节,保证松茸特征风味物质及功能性物质得到充分应用[8]。松茸黄酒则是由松茸水解液结合糯米酿制而成,新酿制的松茸黄酒,需要经过一段时间陈酿,才能达到香味协调、风格突出的效果[9]。自然老熟需要的时间较长,因此需借助人工催陈方式进行加速陈化[10]。目前,物理催陈方式广泛应用于黄酒、葡萄酒和白酒等酒类的催陈处理,主要包括超声催陈(aging ultrasonic,AU)[11]、微波催陈(aging-microwave,AM)[12]、脉冲电场催陈[13]、激光催陈[14]和冷热交替催陈(aging-alternating cooling&heating,AACH)[15]等方法。
本实验以松茸黄酒为研究对象,通过冷热交替催陈、超声催陈、微波催陈以及自然陈酿4种方式进行松茸黄酒陈酿,运用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)法和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法分析松茸黄酒风味,并结合有机酸、总多酚、总多糖、总黄酮等功能性指标及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、羟基、超氧阴离子自由基清除率等抗氧化能力测定,对比不同陈化方式对松茸黄酒的陈酿效果,旨在为松茸黄酒的陈酿提供理论依据。
松茸:云南香格里拉原产地食材中心;糯米:购于京东超市;松茸黄酒新酒:实验室自制。
2-辛醇(分析纯)、没食子酸标准品(纯度99.8%)、芦丁标准品(纯度99.4%):坛墨质检科技股份有限公司;福林酚(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;甲醇(色谱纯)、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠、碳酸钠、硫酸(均为分析纯):成都煌羽实验器材有限公司;草酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸标准品(均为色谱纯):上海源叶生物科技有限公司;DPPH、羟基和超氧阴离子自由基清除能力试验盒:南京建成生物工程研究所。
e2695-2489高效液相色谱仪:沃特世科技(上海)有限公司;7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪:美国安捷伦有限公司;T2600紫外分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;MIX-2500涡轮振荡仪:杭州佑宁仪器有限公司;UPT-I-10T超纯水装置:四川优普超纯科技有限公司;KS-250E超声仪:昆山洁力美有限责任公司;P70D20TL-D4微波炉:广东格兰仕集团有限公司;AX224ZH电子天平:常州奥豪斯仪器有限公司;HWS恒温恒湿培养箱:北京中兴伟业世纪仪器有限公司;HWS-26恒温水浴锅:上海一恒科学仪器有限公司;ST-04A粉碎仪:上海树立仪器仪表有限公司;500 mL陶坛:四川金钵陶业。
1.3.1 松茸黄酒加工工艺流程及操作要点
操作要点:
松茸前处理:挑选无虫害、无杂质、无霉变的松茸,切片后通过50 ℃热风恒温干燥(每隔30 min翻动一次,干燥后1 h翻动一次),粉碎过80目筛,称取松茸粉,按照料液比1∶30(g∶mL)加入蒸馏水,进行超声波处理(超声时间10 min,超声功率300 W,超声温度50 ℃);超声后加入10%柠檬酸溶液用pH计调至4.0,按纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶质量比1∶1∶1加入3%复合酶进行酶解(酶解时间70 min,酶解温度55 ℃),酶解完成后90 ℃灭酶10 min,即得松茸提取液。
洗米、浸米及蒸米:洗米是为了处理附着在糯米表面的灰尘、糠壳等杂质,洗米至水清亮即可。浸米是黄酒品质保障的重要一环,大米糊化效率和糖化效果直接受米粒浸泡效果影响。浸米过程主要发生两方面变化:一是微生物产酸,如浸米水优势菌乳酸菌发酵产生有机酸,抑制杂菌污染,保障在开放条件下黄酒顺利发酵;二是原料米吸水膨胀,有助于后续蒸煮糊化,并且某些成分会有所流失,对黄酒风味和品质产生影响。将洗好的糯米在室温下浸泡12~24 h,水量高于米面使米粒充分吸水(膨胀发软,手掐成粉状,无硬心)即可。该工序就是米粒发生糊化的过程,蒸米时将铺米厚度控制在2~3 cm,便于糯米蒸煮均匀,不会导致外熟里生,蒸煮时间控制在40 min左右。
摊凉:主要是快速使蒸煮后的米粒大致冷却到30 ℃。若温度过低,糊化后米粒极易发生老化,直接影响糖化和酒精发酵效果,进而影响黄酒的品质。
糖化发酵:①拌曲糖化:摊凉后加入0.5%的糖化曲,搅拌均匀于30 ℃糖化2 d,在此期间用纱布封盖,目的是为糖化微生物生长提供充足的氧气,同时有效排除糖化过程产生的热量;②前发酵阶段(主发酵):向糖化液中加入黄酒专用酵母,按料液比添加酿造水,同时加入松茸提取液,前发酵温度为30 ℃,前发酵时间为5 d;③后发酵阶段:前发酵结束后,在15 ℃条件下后发酵15 d。
过滤、澄清及煎酒:发酵结束时,通过多层纱布将黄酒与酒糟分开,此时酒液多浑浊,需低温澄清2~3 d。采用巴氏杀菌法对酒液进行杀菌,80 ℃保温15 min。
陈酿:陈酿处理对改善黄酒的香气、滋味和色泽具有重要作用。杀菌后趁热装入陶坛中进行陈酿(温度15 ℃,时间3个月),即得松茸黄酒成品
1.3.2 催陈方式
冷热交替催陈处理(AACH):取松茸黄酒新酒400 mL置于500 mL陶坛中,密封后于40 ℃恒温水浴中放置24 h,取出后在冰箱中4 ℃冷藏层放置相同时间,交替3次[15],将处理后的酒样置于15 ℃条件下避光贮藏时间为3个月,即得冷热交替催陈酒样。
自然陈酿处理(natural-aging,NA):取松茸黄酒新酒400 mL置于500 mL陶坛中,密封避光储存,于15 ℃条件下避光贮藏时间为3个月,即得自然陈酿酒样。
超声催陈处理(AU):取松茸黄酒新酒400mL置于500mL陶坛中,密封后采取超声处理(超声波功率为400 W处理20 min),于15 ℃条件下避光贮藏时间3个月,即得超声催陈酒样。
微波催陈(AM):取松茸黄酒新酒400 mL置于500 mL陶坛中,密封后采取微波处理(微波功率为100 W,处理温度40 ℃和处理时间3 min[12])。于15 ℃条件避光贮藏时间3个月,即得微波催陈黄酒新酒。
对照处理(control groups,CG):未经陈酿处理松茸黄酒新酒。
1.3.3 香气描述性感官分析
通过对不同催陈方式下的酒样进行多次感官品评,感官小组(共13人,其中国家及省评品评人员20%,经专业培训的品酒师40%)确定8个感官描述词,分别为果香(Fruity)、花香(Floral)、奶香(Milky)、坚果香(Nutty)、脂肪香(Fatty)、蘑菇香(Mushroom)、醇香(Alcohol)、烤制香(Roasty),并对每个术语进行10分制打分。
1.3.4 分析检测方法
(1)挥发性风味成分测定
挥发性风味成分测定采用HS-SPME-GC-MS法。
HS-SPME条件:松茸黄酒样品经5000r/min 离心10min,取上清液。采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头对黄酒发酵液中的挥发性成分进行萃取。取5 mL液样置于20 mL顶空瓶中,同时添加1.25 g NaCl、20 μL 2-辛醇溶液(质量浓度0.053 mg/mL)密封备用;在45 ℃下平衡15 min后萃取40 min。萃取完成后,将萃取头置于气相进样口250 ℃解吸3 min[16]。
GC条件:采用HP-InnoWax气相色谱柱(30mm×250μm×0.5 μm),以高纯氦气(He)(纯度>99.999%)为载气,流速1mL/min,不分流进样;程序升温如下:初始温度40 ℃保持5 min,以3 ℃/min升至120 ℃,保持0 min,再以10 ℃/min升至230 ℃,保持5 min。MS条件:传输线和离子源温度分别为250 ℃和230 ℃,四级杆温度150 ℃,接线口温度250 ℃,电子能量为70 eV,扫描速度3.00 scans/s,扫描范围35~450 m/z。
定性定量方法:使用体系自带的美国国家标准技术研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)2020数据库对色谱质谱图进行初步的分析,根据保留指数,取相似度>80%为有效数据,并结合相关文献保留指数进行人工定性解析。采用内标法定量分析。
(2)有机酸测定
有机酸测定采用HPLC法。
样品前处理:取松茸黄酒样品5 mL将于10 mL离心管中,在4 000 r/min的转速下离心10 min,取上清液4 ℃保存,备用。
HPLC色谱条件:C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:KH2PO4溶液(0.02 mol/L,pH 2.7,用磷酸调pH);柱温30 ℃;进样量10 μL;检测波长210 nm;流速0.8 mL/min。
定性定量方法:采用待测成分的保留时间与对照品的保留时间比较定性,采用标准曲线法定量。
(3)功能性指标测定
总多糖测定:苯酚-硫酸法[17-18];总多酚测定:Fonlin-Ciocalteu法[19-20];总黄酮测定:硝酸铝比色法[21-22]。
(4)抗氧化活性测定
DPPH、羟基和超氧阴离子自由基抗氧化能力均采用试剂盒进行测定。
1.3.5 数据处理
采用Origin Pro 2021软件进行作图,使用SPSS 22.0 软件方差分析中的Duncan 功能进行显著性分析(P<0.05),所有检测均重复3次,结果表示为“平均值±标准差”。
2.1.1 不同催陈方式对松茸黄酒挥发性风味成分类别的影响不同催陈方式下松茸黄酒中各类别挥发性风味成分的变化见图1。由图1可知,在对照组(CG)中,醇类(不包含苯乙醇)含量占比最高(64.05%),但酯类含量(21.38%)明显低于其他催陈试验组。从酯类化合物含量来看,4种催陈方式均能促使其含量增加,其中微波催陈方式(AM)松茸黄酒中的酯类含量最高(46.05%),相比对照组(CG)、超声催陈方式(AU)、冷热交替催陈方式(AACH)、自然陈酿方式(NA)下酯类含量(29.47%、28.92%、27.28%)分别提高了2.15倍、1.38倍、1.35倍、1.27倍。催陈试验组松茸黄酒萜类含量均高于对照组(CG)。从醛酮类化合物含量来看,超声催陈方式(AU)下醛酮类含量为8.94%,相比对照组(CG)(4.46%)提高了2倍;冷热交替催陈方式(AACH)、自然陈酿方式(NA)、微波催陈方式(AM)下醛酮类含量分别为8.24%、8.12%、6.36%。从酚类化合物含量来看,自然陈酿方式(NA)、微波催陈方式(AM)、冷热交替催陈方式(AACH)、超声催陈方式(AU)下松茸黄酒中酚类含量分别为2.80%、0.67%、1.00%及1.35%,除自然陈酿外,其他催陈试验组中酚类含量均低于对照组(2.72%)。结果表明,微波催陈方式(AM)下,松茸黄酒中酯类、酸类含量最高(46.05%、8.52%),醇类含量最低(34.26%),是较好的催陈方式。
图1 不同催陈方式对松茸黄酒挥发性风味成分类别的影响
Fig.1 Effects of different aging methods on types of volatile flavor components in Tricholoma matsutake Huangjiu
2.1.2 基于关键挥发性风味成分的主成分分析
香气活力值(odouractivityvalue,OAV)为某化合物浓度与其阈值的比值,可以通过其值来确定其对食物整体风味的贡献大小,其值越大,该化合物就是有重要贡献的挥发性风味物质[16]。为了进一步明确不同催陈方式下挥发性风味物质的差异,筛选出48种关键挥发性风味化合物(OAV>0.1),结果见表1。由表1可知,不同催陈方式松茸黄酒样品中48种关键挥发性风味成分的香气活力值呈现差异。微波催陈处理方式下松茸黄酒累积香气活力值(OAV)最高(1 741.59),且松茸特征化合物(E)-肉桂酸甲酯和1-辛烯-3-醇OAV最高,分别为1.42和2.79。其后依次是超声催陈处理(OAV为240.8),冷热交替催陈处理(OAV为120.74),自然陈酿处理(OAV为85.57),对照组(OAV为73.02)。
表1 不同催陈方式松茸黄酒样品中48种关键挥发性风味成分的香气活力值
Table 1 Odour activity values of 48 key volatile flavor compounds in Tricholoma matsutake Huangjiu samples with different aging methods
化合物 风味阈值/(μg·L-1) 风味描述OAV AU AACH CG CG AM 3-甲硫基丙醇苯乙醛辛酸乙酯正己醛己酸乙酯异丁酸乙酯1-辛烯-3-醇丁酸乙酯γ-壬内酯乙酸异戊酯辛醇苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯庚酸乙酯辛酸苯甲酸乙酯苯甲醛癸酸乙酯棕榈酸乙酯正己酸苯乙醇异戊醇乙酸乙酯1-壬醇3-苯丙醇2,4-二叔丁基苯酚乙缩醛异戊醛苯乙烯2-庚酮3-羟基-2-丁酮3-辛酮3-辛烯-2-酮香叶基丙酮仲辛酮四氢吡咯7.83±1.91a 16.06±2.91c 154.44±2.50b-24.44±4.16b 0.58±0.12b 2.94±0.04a 0.27±0.03b-1.91±0.05b 1.67±0.06a 0.12±0.00b 2.41±0.33b 0.02±0.00b 0.22±0.06a 0.01±0.00b 0.01±0.00d 0.03±0.00b 0.08±0.01b 0.01±0.00b 1.40±0.30b 0.34±0.02b 0.03±0.00c 0.15±0.00b 14.77±5.00a 0.12±0.02c 0.28±0.08a 0.23±0.32a 1.15±0.03b-0.01±0.00b 0.01±0.01b-0.04±0.01b 0.95±0.02a-5.18±0.10b 12.27±4.77c 57.19±19.47c 1.04±0.23 10.40±1.60b 2.06±0.07a 2.42±0.14c 0.16±0.10b-0.88±0.54c 1.52±0.13a 0.08±0.01c 1.68±0.28b 0.01±0.01b 0.18±0.05a 0.01±0.00b 0.17±0.03b 0.03±0.01b 0.04±0.01b 0.01±0.00b 0.98±0.05b 0.22±0.08b 0.02±0.01c 0.19±0.04b 10.84±2.40a 0.09±0.03c 0.04±0.02b 0.28±0.39a 0.53±0.29c-0.01±0.01b-0.14±0.02 0.06±0.01b 9.09±0.05a 25.16±1.53b 8.03±1.75c-4.42±0.70b-0.53±0.02d 0.33±0.01b-0.91±0.08c 0.28±0.03c 0.11±0.01bc 2.15±0.31b 0.01±0.00b 0.14±0.00ab 0.01±0.01b 0.09±0.01c 0.01±0.00c 0.06±0.01b 0.01±0.00b 2.11±0.16a 0.50±0.04a 0.05±0.00b 0.42±0.04a 2.30±0.37b 0.33±0.03a 0.08±0.01b-0.08±0.01b-0.01±0.00b-0.43 9.15±0.55a 20.26±1.78bc 18.27±2.49c-15.98±1.07b-2.54±0.07bc 0.25±0.07b 1.30±0.27 1.46±0.12bc 0.76±0.07b 0.14±0.01b 2.11±0.03b 0.01±0.00b 0.03±0.04b 0.01±0.00b 0.04±0.01d 0.01±0.00c 0.04±0.01b 0.01±0.00b 1.14±0.21b 0.30±0.04b 0.02±0.00c 0.09±0.01b 15.30±0.86a 0.22±0.07b 0.07±0.03b-0.17±0.04b-0.14±0.05a 0.11±0.01a-0.03±0.00bc 1.00±0.08a-34.11±4.45a 585.23±40.34a-394.53±47.42a 1.84±0.14a 2.79±0.16ab 15.68±1.27a-7.64±0.64a 1.46±0.16a 0.73±0.02a 5.52±0.37a 1.13±0.06a 0.21±0.05a 0.11±0.01a 0.26±0.01a 0.13±0.00a 0.27±0.07a 0.26±0.05a 2.26±0.13a 0.52±0.05a 0.11±0.01a 0.51±0.08a 9.62±1.90a 0.18±0.04bc 0.20±0.01a-1.98±0.08a 0.50±0.11 0.01±0.01b 12-- - - ——-0.14±0.03a-0.43±0.02 2.40 5 10 18 20 30 30 40 100 250 400 500 575 990 1 100 1 500 3 000 3 090 6 500 7 500 45 2 500 1 400 5 220 4 256 50 7 60 5 15肉汤香可可香果香、脂香青草、脂肪香果香、苹果香甜香、醇香蘑菇香果香、苹果香椰子香甜香、苹果香焦糖香甜香、水果香玫瑰花香菠萝香汗味花香焦糖香果香微弱蜡香、奶油香气椰肉香玫瑰香,蜜香麦芽香油脂香、水果香玫瑰柑橘香瓜果香-果香苹果香特殊气味乳脂香黄油香、奶油香水果香、薰衣草香浆果香甜香,水果香酮味特殊气味
续表
注:“-”表示未检出。
化合物 风味阈值/(μg·L-1) 风味描述OAV AU AACH CG CG AM(Z)-肉桂酸乙酯2-甲基丁酸乙酯3-苯丙酸乙酯3-甲基丁酸乙酯醋酸辛酯丁酸异戊酯己酸丁酯己酸己酯己酸异戊酯肉桂酸甲酯肉桂酸乙酯戊酸乙酯--1 18.81±1.15b 0.94±0.03b-0.14±0.01 19.70±0.42b 0.56±0.06c 1.39±0.37b 12.84±0.97b 0.22±0.09d--0.60±0.01c--0.01±0.01b-0.91±0.24b 2.95±0.83a 0.96±0.20b-- - - - --- - - - --- - - - -0.10 14 0.10 12 0.13 700 500 320 0.67±0.03b 2.62±0.13a-1.25±0.04b 2.38±0.54a-0.78±0.00b 2.39±0.41a 0.91±0.01b 2.25±0.22a 71.55±7.40a 5.90±0.21a 173.58±17.03-44.86±0.20 0.17±0.01 0.25±0.00a 0.37±0.01 1.42±0.05a 2.35±0.50a 125.59±11.72a 4 1 2甜脂香果皮香果香、花香苹果香、香蕉香水果香洋梨香、香蕉香菠萝香水果香苹果香、菠萝香水果香水果香水果香
对松茸黄酒48种关键挥发性风味化合物进行主成分分析(principal component analysis,PCA)[23-25],结果见表2。PCA得分图及因子载荷图见图2。
表2 主成分特征值及方差贡献率
Table 2 Eigenvalues and variance contribution rates of principal components
主成分 特征值 方差贡献率/% 累计方差贡献率/%1 2 3 4 5 6 7 26.82 6.36 4.50 3.21 3.03 1.43 1.30 55.88 13.26 9.37 6.69 6.32 2.98 2.71 55.88 69.14 78.50 85.19 91.51 94.49 97.20
图2 松茸黄酒样品中关键挥发性风味成分主成分分析得分图(A)和因子载荷图(B)
Fig.2 Score plot (A) and factor load diagram (B) of principal component analysis of key volatile flavor compounds in Tricholoma matsutake Huangjiu samples
由表2可知,其中特征值>1的主成分(principal component,PC)为前7个,PC1方差贡献率为55.88%、PC2方差贡献率为13.26%、PC3方差贡献率为9.37%、PC4方差贡献率为6.69%、PC5方差贡献率为6.32%、PC6方差贡献率为2.98%,PC7方差贡献率为2.71%,其中前2个主成分PC1、PC2组分累计方差贡献率为69.14%,基本能反映香气成分的大部分信息。
由图2A可知,不同催陈方式下松茸黄酒挥发性风味成分香气活力值区分明显,微波催陈方式下松茸黄酒香气活力值与对照组、其他催陈方式香气活力值距离较远,区分明显;超声催陈、冷热交替催陈及自然陈酿方式下松茸黄酒香气活力值距离较近,区分不明显,但与对照组区分较明显。
由图2B可知,在PC1方向上,微波催陈方式下松茸黄酒香气活力值贡献较突出的是醇类和酯类,包括1-辛烯-3-醇(蘑菇醇)、辛醇、3-苯丙醇、肉桂酸乙酯、醋酸辛酯、异丁酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸异戊酯、2甲基丁酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯等,其次是醛酮类,包括乙缩醛、异戊醛、正己醛、香叶基丙酮、2-庚酮、3-辛酮、3-辛烯-2-酮、仲辛酮;在第2、3象限中,自然陈酿方式下松茸黄酒中2,4-二叔丁基苯酚、苯乙醇、异戊醇、肉桂酸甲酯等贡献突出;且在第2象限中,苯乙醇、苯乙醛、1-壬醇、丁酸异戊酯、苯甲醛、异戊醇、(E)-肉桂酸甲酯、乙酸乙酯等对超声催陈和冷热交替催陈方式下松茸黄酒香气活力值贡献较突出。结果表明,微波催陈方式下挥发性风味成分种类差异较大。
不同催陈方式下松茸黄酒样品中关键挥发性风味成分及松茸特征化合物1-辛烯-3-醇和肉桂酸甲酯OAV变化见图3。由图3可知,微波催陈方式(AM)下松茸黄酒累积香气活力值(OAV)最高(1 741.59),且松茸特征化合物肉桂酸甲酯OAV高达1.42,均高于超声催陈方式(AU)(0.91)、冷热交替催陈方式(AACH)(0.67)、自然陈酿方式(NA)OAV 0.78。另外,微波催陈方式(AM)下松茸黄酒中1-辛烯-3-醇OAV可达2.79,高于冷热交替催陈方式(AACH)(2.42)、自然陈酿方式(NA)(2.54),但略低于超声催陈方式(AU)(2.94)。结果表明,微波催陈方式(AM)下松茸黄酒松茸特征风味突出。
图3 不同催陈方式下松茸黄酒样品中关键挥发性风味成分及松茸特征化合物香气活力值变化
Fig.3 Changes of odour activity values of key volatile flavor compounds and characteristic compound in Tricholoma matsutake Huangjiu samples with different aging methods
不同小写字母表示各处理组之间差异显著(P<0.05)。下同。
有机酸是黄酒的重要呈味物质,不仅能够增加浓厚感,促进酒体的澄清和老熟,而且具有缓冲作用,对酒体风味稳定性具有一定影响。另外,适量有机酸可以抑制杂菌的生长,达到防止酒体腐败变质的目的[12]。不同催陈方式松茸黄酒有机酸含量HPLC检测结果见表3。由表3可知,冷热交替催陈(AACH)、超声催陈(AU)、微波催陈(AM)以及对照组(CG)酒样中均检出7种有机酸(自然陈酿(NA)酒样中没有检出丁二酸)[2]。相对于对照组有机酸总含量(14 046.89 mg/L)而言,微波催陈方式有机酸总含量最高,为18225.82mg/L,而超声催陈方式有机酸总量(10195.34mg/L)、冷热交替催陈方式有机酸总量(10 628.51 mg/L)以及自然陈酿方式有机酸总量(6 694.11 mg/L)均低于对照组。陈酿松茸黄酒中苹果酸为7.60%~30.72%、乳酸为32.93%~57.68%、丁二酸为11.90%~34.99%、柠檬酸为12.43%~20.58%、酒石酸为3.68%~9.94%、草酸为0.59%~1.065%和反二烯丁酸为0.09%~0.32%。可见陈酿后苹果酸、乳酸和丁二酸含量较大,是松茸黄酒的主要有机酸种类。其中微波催陈处理组乳酸、柠檬酸、丁二酸和草酸含量呈上升趋势,酒石酸、苹果酸、反二烯丁酸呈下降趋势;超声催陈处理组酒石酸和柠檬酸含量有所下降,与颜艳英等[26]研究结果一致,酒石酸和柠檬酸含量下降的原因是超声处理后分子运动加快也会使挥发性有机酸挥发。冷热交替处理和自然陈酿处理下,除丁二酸呈上升趋势外,草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、反二烯丁酸含量均呈下降趋势。综上所述,不同催陈处理方式下7种有机酸含量变化存在差异,且微波催陈处理组有机酸含量有所增加。由于醇和酸形成酯的反应是一个可逆平衡反应,较高的温度有利于平衡向着生成酸的方向进行,故随着微波处理样品温度的升高,分子能量的累积,故有机酸含量略有增加。
表3 不同催陈方式下松茸黄酒样品中有机酸含量测定结果
Table 3 Determination results of organic acid contents in Tricholoma matsutake Huangjiu samples with different aging methods
注:“-”表示未检出。
有机酸 AM AU AACH NA CG草酸酒石酸苹果酸乳酸柠檬酸反二烯丁酸丁二酸107.66±0.00 755.04±0.01 5 599.40±0.07 6 001.01±0.00 2 265.32±0.02 16.85±0.00 3 480.55±0.02 66.96±0.00 624.37±0.01 824.64±0.06 3 718.30±0.01 1 381.58±0.00 12.59±0.12 3 566.91±0.01 69.01±0.02 390.65±0.01 807.56±0.07 3 775.15±0.01 1 873.93±0.06 22.38±0.02 3 689.82±0.01 89.79±0.00 861.47±0.01 5 656.80±0.05 4 243.77±0.01 1 499.20±0.01 23.67±0.00 1 672.18±0.04 71.27±0.00 665.54±0.00 696.73±0.05 3 861.49±0.02 1 377.57±0.00 21.51±0.00-
不同催陈方式下松茸黄酒功能性指标测定结果见图4。由图4可知,从总多酚类物质含量测定可知,微波催陈方式(AM)、超声催陈方式(AU)、冷热交替催陈方式(AACH)、自然陈酿方式(NA)的总多酚含量分别为19.63 mg/L、14.52 mg/L、14.23 mg/L、14.38 mg/L,微波催陈方式(AM)下松茸黄酒中总多酚含量最高,与其他试验组和对照组比较具有显著差异(P<0.05)。而超声催陈、冷热交替催陈、自然陈酿总多酚含量均低于对照组(17.63 mg/L),可能是由于超声催陈、冷热交替催陈过程中温度升高不利于多酚类物质的保存,对多酚化合物损失具有一定的作用,致使总多酚含量显著降低。从多糖类物质含量和黄酮类物质含量测定可知,微波催陈、超声催陈、冷热交替催陈、自然陈酿的总多糖含量分别为2.73 mg/mL、1.63 mg/mL、1.79 mg/mL、1.60 mg/mL,总黄酮含量分别为24.35 mg/L、17.63 mg/L、16.89 mg/L、18.38 mg/L。结果表明,微波催陈方式(AM)下松茸黄酒总多酚、总多糖和总黄酮含量最高。
图4 不同催陈方式下松茸黄酒样品中功能性成分含量测定结果
Fig.4 Determination results of functional component contents in Tricholoma matsutake Huangjiu samples with different aging methods
不同催陈方式下松茸黄酒抗氧化活性测定结果见图5。由图5A可知,当松茸黄酒在0.10~0.40 mL时,微波催陈方式(AM)、冷热交替催陈方式(AACH)的DPPH自由基清除率随着样品添加量增大呈现逐渐增加的趋势,在样品添加量为0.40 mL时,DPPH自由基清除率分别为96.73%、69.10%,此时微波催陈方式下松茸黄酒的DPPH自由基清除效果较好。而超声催陈方式(AU)、自然陈酿方式(NA)松茸黄酒随着样品添加量增大呈现先下降后上升趋势,并在样品添加量0.40 mL 时也达到最高DPPH自由基抑制率,分别为65.97%、72.66%。维生素C(vitamin C,VC)对照品清除DPPH自由基能力最强,清除率最高可达96.76%。试验组DPPH自由基清除率大小依次为微波催陈>自然陈酿>冷热交替催陈>超声催陈处理组。
图5 不同催陈方式下松茸黄酒样品对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼、羟基及超氧阴离子自由基清除能力比较
Fig.5 Comparison of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, hydroxyl,superoxide anion radicals scavenging abilities of Tricholoma matsutake Huangjiu samples with different aging methods
由图5B可知,不同催陈方式的松茸黄酒在不同取样体积下均表现出较高的OH自由基清除能力。微波催陈方式(AM)作用下的松茸黄酒OH自由基清除能力随样品添加量增大而提高不显著,OH自由基清除能力维持在92.99%~93.63%。超声催陈方式(AU)、冷热交替催陈方式(AACH)松茸黄酒随着样品添加量增大呈现上升趋势,当添加量为0.40~0.80 mL时,该两种催陈方式松茸黄酒OH自由基清除能力快速上升,此后上升缓慢,并在超声催陈、冷热交替催陈松茸黄酒添加量为0.20 mL、0.12 mL时,分别为93.57%、92.87%。VC对照品清除OH自由基能力最强,清除率最高可达95.47%。试验组OH自由基清除能力顺序是微波催陈处理组>超声催陈>自然陈酿>冷热交替催陈处理组。
从图5C可知,微波催陈方式(AM)、超声催陈方式(AU)自然陈酿方式(NA)松茸黄酒在不同取样体积下O2-自由基清除能力不显著,并呈现波动趋势,三种催陈方式作用下的松茸黄酒O2-自由基清除能力范围为70.59%~83.80%。而冷热交替催陈方式(AACH)松茸黄酒随着样品添加量增大呈现上升趋势,当添加量为0.01~0.02 mL时,该催陈方式松茸黄酒O2-自由基清除能力快速上升,此后上升缓慢,并松茸黄酒添加量为0.05 mL,达到最高O2-自由基清除率为76.20%。VC对照品清除O2-自由基清除能力最强,清除率最高可达90.54%。综合评价后,试验组自然陈酿O2-自由基清除能力效果最佳(83.80%),其次是微波催陈处理组(83.35%)。
陈酿过程是挥发性风味形成的过程,初始的原料挥发性及发酵挥发性随着陈酿时间的延长逐渐转变成复杂浓郁的松茸酒香,酒体丰满细腻,澄清透明具有光泽,口感柔顺,挥发性纯净[27]。以微波催陈作为陈酿方式,对陈酿0、3月及7月的松茸黄酒整体风味感官评价,结果见图6。由图6可知,挥发性风味方面,松茸黄酒新酒(陈酿0月)花香、果香、醇香突出;陈酿3月松茸黄酒花香、果香较突出,蘑菇香突出;陈酿7月松茸黄酒醇香较突出,脂肪香、花香、果香突出;随着陈酿的进行,松茸原料的蘑菇香(1-辛烯-3-醇)在陈酿3月后有所增强,整体呈现为花果香带蘑菇香、酸味协调,风味饱满。因此,微波催陈方式下,松茸黄酒最佳陈酿时间为3个月。
图6 微波催陈松茸黄酒样品感官评价雷达图
Fig.6 Radar map of sensory evaluation of Tricholoma matsutake Huangjiu samples with microwave aging
本研究对不同催陈方式下(微波催陈、超声催陈、冷热交替催陈和自然陈酿)松茸黄酒的挥发性物质和非挥发性物质进行测定,并结合功能性指标及抗氧化能力测定,对比不同陈化方式对松茸黄酒的陈酿效果。结果表明,微波催陈最佳时间为3月,该处理方式下松茸黄酒累积香气活力值最高(OAV为1 741.59),松茸特征化合物(E)-肉桂酸甲酯和1-辛烯-3-醇OAV最高,分别为1.42和2.79;微波催陈处理组有机酸、总多酚、总多糖、总黄酮含量及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基、超氧阴离子自由基清除率较高,分别为18 225.82 mg/L、19.63 mg/L、2.73 mg/mL、24.35 mg/L、96.73%、93.63%、83.35%。此研究有利于明确松茸黄酒不同人工催陈方式下成品酒的陈化特性,对松茸黄酒陈酿期间品质把控有一定的指导意义。
[1]韩培涛,李晓莉,邵剑钢.松茸在军用功能食品中的应用[J].中国食物与营养,2016,22(2):38-40.
[2]LIU G, WANG H, ZHOU B H, et al.Compositional analysis and nutritional studies of Tricholoma matsutake collected from Southwest China[J].J Med Plants Res,2010,4(12):1222-1227.
[3]YANG H R,CHEN L H,ZENG Y J.Structure,antioxidant activity and in vitro hypoglycemic activity of a polysaccharide purified from Tricholoma matsutake[J].Foods,2021,10(9):2184.
[4]陈霞,刘芹,丁侃.松茸的化学成分、活性及其药理作用研究进展[J].中国医疗前沿,2009,4(12):114-116.
[5]刘振东,姜静雨,罗章,等.不同干燥方式对林芝松口蘑挥发性风味的影响[J].食品与发酵工业,2021,47(3):302-308.
[6]KAPTEYN J, QUALLEY A V, XIE Z Z, et al.Evolution of cinnamate/p-coumarate carboxyl methyltransferases and their role in the biosynthesis of methylcinnamate[J].Plant Cell,2007,19(10):3212-3229.
[7]程道梅,杨哲,韩珍琼.姬松茸调味绿茶固体饮料关键生产工艺及配方研究[J].食品研究与开发,2019,40(10):120-124.
[8]汪涛,周新群,孙君社,等.黄精水解液制备工艺优化及新型黄精黄酒的酿制[J].中国酿造,2020,39(10):198-204.
[9]YU H K, LIU S P, ZHOU Z L, et al.Impact of aging microbiome on metabolic profile of natural aging Huangjiu through machine learning[J].Foods,2023,12(4):906.
[10]SCHWARZ M,RODRÍGUEZ M C,SÁNCHEZ M, et al.Development of an accelerated aging method for Brandy[J].LWT-Food Sci Technol,2014,59(1):108-114.
[11]吴知非,刘正,卢延想,等.不同催陈方法对酱香型白酒的催陈效果[J].食品研究与开发,2023,44(16):143-149.
[12]汤林月,原江锋,赖钰婷,等.微波催陈对黑米酒中酚类、有机酸类和酯类含量的影响[J].食品与机械,2022,38(7):7-12,20.
[13]王辉,薛淑花,刘小花,等.高压电场在葡萄与葡萄酒加工中的应用及研究进展[J].中外葡萄与葡萄酒,2022(5):100-105.
[14]战吉宬,马婷婷,黄卫东,等.葡萄酒人工催陈技术研究进展[J].农业机械学报,2016,47(3):186-199.
[15]信思悦,唐玲,盛怀宇,等.陈酿方式对无花果果酒理化特性及体外抗氧化性的影响[J].食品与发酵工业,2019,45(5):121-126.
[16]唐忠盛.荔枝酒加工过程中香气成分变化规律及特征香气研究[D].广州:华南理工大学,2019.
[17]罗毅,潘细贵,刘刚,等.苯酚-硫酸法测定多糖含量显色方式的优选[J].中国中医药信息杂志,2005(1):45-46.
[18]LIU D, WONG P T S, DUTKA B J.Determination of carbohydrate in lake sediment by a modified phenol-sulfuric acid method[J].Water Res,1973,7(5):741-746.
[19]MUSCI M, YAO S C.Optimization and validation of Folin-Ciocalteu method for the determination of total polyphenol content of Pu-erh tea[J].Int J Food Sci Nutr,2017,68(8):913-918.
[20]杜丹丹,李建科.Folin-Ciocalteu比色法测定石榴皮多酚含量条件的优化[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2011,39(5):190-196.
[21]刘玉明,李珂娴,何颖,等.NaNO2Al(NO3)3-NaOH比色法测定枇杷花水提液中总黄酮含量[J].中华中医药学刊,2018,36(1):248-251.
[22]余波,刘璨,曾妍,等.响应面法优化菟丝子类药材总黄酮提取工艺及含量测定[J].中国饲料,2023,1(7):128-135.
[23]YE Y T, WANG L X, ZHAN P, et al.Characterization of the aroma compounds of millet Huangjiu at different fermentation stages[J].Food Chem,2022,366:130691.
[24]李涛,周颖,张军,等.基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱和主成分分析法研究不同发酵原料对草莓酒香气成分的影响[J].食品与发酵工业,2023,49(5):261-268.
[25]余松柏,吴奇霄,黄张君,等.基于HPLC结合多元统计方法分析不同种类酒中有机酸的差异[J].中国酿造,2023,42(2):46-52.
[26]颜艳英,王袭,范学辉,等.超声处理对黑米酒中有机酸的影响[J].食品与发酵工业,2017,43(7):152-156.
[27]王大为,马岩石,李娜,等.陈酿时间对发酵型香菇酒香气成分及酒体风味的影响[J].食品科学,2016,37(14):80-85.
Effect of artificial aging methods on flavor and antioxidant activities of Tricholoma matsutake Huangjiu