果渣含量及杀菌方式对桑葚蒸馏酒高级醇的影响

周青+吴继军+徐玉娟+余元善+肖更生

摘要：试验以GC-MS为手段，探究了不同果渣添加量与不同杀菌方式对桑葚（Fructus mori）蒸馏酒中高级醇浓度的影响，试验结果表明，桑葚蒸馏酒中含异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇3种高级醇，且随着果渣添加量的增加，高级醇浓度先减少后增加，3-甲基丁醇、2-甲基丁醇在300 g果汁中添加50 g果渣时浓度最低，异丁醇则在添加75 g时浓度最低;热杀菌效果最好，但是参与到联合灭菌中，维果灵还是具有很好的市场前景。

关键词：桑葚（Fructus mori）;果渣;杀菌方式;蒸馏酒;高级醇

中图分类号：TQ28;S888        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2014）12-2879-03

Influence of  Different Pulp Additions and Sterilization Ways on the

Higher Alcohols in Mulberry Distilled Liquor

ZHOU Qing1，2，WU Ji-jun2，XU Yu-juan2，YU Yuan-shan2，XIAO Geng-sheng1，2

（1.College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China;

2.The Sericultural and Agri-Food Processing Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou 510610，China ）

Abstract：The influence of  the higher alcohols in mulberry distilled liquor by different pulp additions and sterilization ways was studied with the method of GC-MS. The results showed that mulberry distilled liquor had 3 higher alcohols including isobutanol，3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol. As pulp additions growed， higher alcohols got less at first and increased later. The concentrations of 3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol reached the lowest when 50 g pulp additions were put into to 300 g juice while the concentrations of isobutanol reached the lowest when 75 g pulp additions were added. The effect of heating was better than that of DMDC sterilization. Moreover， DMDC still had vast market foreground for joint sterilization.

Key words： mulberry（Fructus mori）; pulp additions; sterilization methods;distilled spirits; higher alcohol

桑葚（Fructus mori），又名桑葚子、桑果、桑实、桑子、桑枣、葚子、乌葚等，系桑科桑属多年生木本落叶乔木桑树成熟果穗的统称，桑树起源于亚洲温带地区，在世界各处都有分布，尤其在热带的中部和南美洲，它能很好的适应环境[1，2]。许浩男等[3]利用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定了桑葚中的矿质元素，其中除了富含K、Ca、Mg 3种人体必需的造体元素，还含有多种人体必需元素如Zn、Fe、Ge、Sr、Co、Cu、Na等，这些元素对人体有促进抗体产生、蛋白质代谢、抗衰老、杀菌消炎、抗癌防老、维护造血功能、刺激生血等作用。桑葚是营养价值极高的水果，但受到季节和难于保存的限制，造成了其极大地损失。将桑葚加工成桑葚酒或其他诸如桑葚果汁、桑葚果酱、桑葚干等产品，很好地解决了上述问题[4，5]，其中开发得最为广泛的为桑葚酒。本试验以桑葚酒中的高级醇为指标，以GC-MS为手段，探究了添加不同的果渣量，采用不同的杀菌方式对酿成的桑葚酒所产生的影响。在探究不同的杀菌方式对酿成的桑葚酒所产生的影响的试验中，添加维果灵被选做一种杀菌方式。维果灵是一种新型的果汁杀菌剂，它杀菌效果良好，且不会改变果汁的色香味，具有很好的应用前景。

1  材料与方法

1.1  材料

桑葚品种为“大十”桑葚;二氯甲烷;异丁醇、异戊醇标准品。

1.2  试验方法

1.2.1  发酵处理  将采摘后的桑葚即时榨汁，调整糖度为20° Be，果渣保留备用，称得桑葚的汁渣比为3∶1。准备15个干净的500 mL三角瓶并编号1～15。1、6、11中不添加果渣，添加300 g上述果汁; 2、7、12中添加25 g果渣和300 g果汁; 3、8、13中添加50 g果渣和300 g果汁; 4、9、14中添加75 g果渣和300 g果汁; 5、10、15中添加100 g果渣和300 g果汁。1～5号三角瓶不进行杀菌处理， 6～10号三角瓶用60 μL（200 mg/kg）的维果灵（二甲基二碳酸盐）进行杀菌， 11～ 15号三角瓶采用75 ℃热杀菌。将处理好的15个样品置于20 ℃的恒温箱中发酵，发酵使用安琪酵母（按照说明书做好酵母的活化和使用）。每天定时测量这15个样品的重量直至重量不再减少，20 d后可溶性固形物含量不再下降，判断发酵结束。endprint

1.2.2  GC-MS测15个样品中的高级醇  将发酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圆底烧瓶中，同时添加50 mL去离子水进行蒸馏。从得到的蒸馏酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下层萃取液5 mL，添加稀释10倍的环己酮5 μL（即100 mg/kg）进行GC-MS分析。色谱柱：（DB-5MS弹性毛细管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;载气：氦气;流速：20 mL/min;柱温：初温35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;进样口温度：160 ℃;分流进样：分流比10∶1;进样量1 μL。质谱条件：电子轰击（EI）离子源;离子源温度230 ℃;电子能量：70 eV;接口温度：280 ℃;质量扫描范围m/z∶10～450。数据分析通过MSD ChemStation D.03.00.611数据处理系统，检索Nist 2005谱图库，结合有关文献进行人工谱图解析，确认其化学成分。

1.2.3  标准曲线的绘制  以二氯甲烷（CH2Cl2）为溶剂，异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品配成浓度分别为400、500、600、700、800 mg/kg，设置3个重复，绘制标准曲线。

2  结果与分析

2.1  高级醇离子流图

由GC-MS分析15个样品得到的高级醇（异丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和环己酮色谱图如图1所示，色谱图中异丁醇大概在3.257 s时出峰，异戊醇的两个同分异构体大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2  高级醇的标准曲线

由3次重复试验的平均值得到异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品浓度相对于峰面积的标准曲线如下：异丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3  不同果渣添加量对蒸馏酒中高级醇含量的影响

将15个样品中1、6、11号作为一组，2、7、12号作为一组，3、8、13号作为一组，4、9、14号作为一组，5、10、15号作为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以果渣添加量为横坐标，高级醇浓度为纵坐标，考察试验中不同果渣添加量对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图3。由图3可知，随着果渣添加量的增加，样品中的高级醇的浓度先下降后上升。就异丁醇而言，果渣添加量从0到75 g的变化过程中，其浓度逐渐下降;再由75 g升高到100 g时，异丁醇的浓度逐渐升高。在果渣添加量为75 g时异丁醇的浓度达到最低。对于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的过程中，其浓度不断下降;果渣添加量由50 g上升到100 g时，其浓度不断升高。

2.4  不同杀菌方式对蒸馏酒中高级醇浓度的影响

将15个样品按顺序3等分，1～5号为一组，6～10号为一组，11～15号为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以杀菌方式为横坐标，高级醇浓度为纵坐标考察不同杀菌方式处理对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图4。由图4可知，杀菌方式由不杀菌到热杀菌高级醇浓度呈上升趋势。不杀菌处理的样品最终得到的蒸馏酒中高级醇浓度少于杀菌后蒸馏酒中的高级醇，75 ℃热杀菌处理比维果灵（二甲基二碳酸盐）杀菌的效果明显。

2.5  差异显著性分析

15个样品经过不同的杀菌方式处理及添加不同量的果渣所得的3种高级醇的总浓度见表1。由表1可知，无论果渣添加多少，不杀菌处理和热杀菌处理所得的高级醇的总浓度差异显著，热杀菌效果要强于维果灵杀菌效果。不杀菌或维果灵杀菌条件下，不同果渣添加量处理间高级醇总浓度存在显著差异，热杀菌处理无论果渣添加多少，高级醇浓度差异均不显著。总的来看热杀菌处理效果要强于维果灵处理效果。

3  小结与讨论

有研究针对桑葚酒中高级醇含量过高的问题，研究了初始pH、发酵温度、接种量、SO2添加量、氮源添加量等因素对桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响。结果表明，适当增加接种量或降低初始pH、发酵温度，高级醇生成量明显降低;添加氮源，高级醇生成量增加;在一定范围内，随SO2含量的增加，高级醇生成量增加，当SO2含量达200.00 mg/L时，高级醇的生成受到抑制。本试验的结果表明，添加果渣对桑葚蒸馏酒中高级醇的生成是有很大影响的。所以要控制好桑葚蒸馏酒中的高级醇的含量，还要控制好原料中果渣的添加量，本研究结果可供工厂的批量生产作为参考，从而更好地改善工艺。杀菌后，果汁中微生物的数量大大减少，使得高级醇前体物质在很大程度上得到保留，因此相较而言杀菌大大提高了蒸馏酒中高级醇的浓度。维果灵作为一种新型的果汁杀菌剂，杀菌效果仍旧没有传统的热杀菌效果好，但是参与到联合灭菌中，维果灵还是具有很好的市场前景的。

参考文献：

[1] 王鸿飞，李和生，韩素珍，等.桑葚的加工利用[J].宁波大学学报（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，阎冬妮，等.桑葚的开发利用与市场营销[J].食品科学，2004（增刊1）：206-209.

[3] 许浩男，王  莹.ICP-AES法测定桑葚和桑叶中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 罗惠波，江文涛，卫春会，等. 桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响因素研究[J].中国酿造，2012，31（5）：131-134.

[5] 罗惠波，卫春会，宗绪岩，等. 响应面优化桑葚酒低产高级醇发酵条件的研究[J].酿酒科技，2013（1）：85-88.endprint

1.2.2  GC-MS测15个样品中的高级醇  将发酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圆底烧瓶中，同时添加50 mL去离子水进行蒸馏。从得到的蒸馏酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下层萃取液5 mL，添加稀释10倍的环己酮5 μL（即100 mg/kg）进行GC-MS分析。色谱柱：（DB-5MS弹性毛细管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;载气：氦气;流速：20 mL/min;柱温：初温35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;进样口温度：160 ℃;分流进样：分流比10∶1;进样量1 μL。质谱条件：电子轰击（EI）离子源;离子源温度230 ℃;电子能量：70 eV;接口温度：280 ℃;质量扫描范围m/z∶10～450。数据分析通过MSD ChemStation D.03.00.611数据处理系统，检索Nist 2005谱图库，结合有关文献进行人工谱图解析，确认其化学成分。

1.2.3  标准曲线的绘制  以二氯甲烷（CH2Cl2）为溶剂，异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品配成浓度分别为400、500、600、700、800 mg/kg，设置3个重复，绘制标准曲线。

2  结果与分析

2.1  高级醇离子流图

由GC-MS分析15个样品得到的高级醇（异丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和环己酮色谱图如图1所示，色谱图中异丁醇大概在3.257 s时出峰，异戊醇的两个同分异构体大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2  高级醇的标准曲线

由3次重复试验的平均值得到异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品浓度相对于峰面积的标准曲线如下：异丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3  不同果渣添加量对蒸馏酒中高级醇含量的影响

将15个样品中1、6、11号作为一组，2、7、12号作为一组，3、8、13号作为一组，4、9、14号作为一组，5、10、15号作为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以果渣添加量为横坐标，高级醇浓度为纵坐标，考察试验中不同果渣添加量对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图3。由图3可知，随着果渣添加量的增加，样品中的高级醇的浓度先下降后上升。就异丁醇而言，果渣添加量从0到75 g的变化过程中，其浓度逐渐下降;再由75 g升高到100 g时，异丁醇的浓度逐渐升高。在果渣添加量为75 g时异丁醇的浓度达到最低。对于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的过程中，其浓度不断下降;果渣添加量由50 g上升到100 g时，其浓度不断升高。

2.4  不同杀菌方式对蒸馏酒中高级醇浓度的影响

将15个样品按顺序3等分，1～5号为一组，6～10号为一组，11～15号为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以杀菌方式为横坐标，高级醇浓度为纵坐标考察不同杀菌方式处理对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图4。由图4可知，杀菌方式由不杀菌到热杀菌高级醇浓度呈上升趋势。不杀菌处理的样品最终得到的蒸馏酒中高级醇浓度少于杀菌后蒸馏酒中的高级醇，75 ℃热杀菌处理比维果灵（二甲基二碳酸盐）杀菌的效果明显。

2.5  差异显著性分析

15个样品经过不同的杀菌方式处理及添加不同量的果渣所得的3种高级醇的总浓度见表1。由表1可知，无论果渣添加多少，不杀菌处理和热杀菌处理所得的高级醇的总浓度差异显著，热杀菌效果要强于维果灵杀菌效果。不杀菌或维果灵杀菌条件下，不同果渣添加量处理间高级醇总浓度存在显著差异，热杀菌处理无论果渣添加多少，高级醇浓度差异均不显著。总的来看热杀菌处理效果要强于维果灵处理效果。

3  小结与讨论

有研究针对桑葚酒中高级醇含量过高的问题，研究了初始pH、发酵温度、接种量、SO2添加量、氮源添加量等因素对桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响。结果表明，适当增加接种量或降低初始pH、发酵温度，高级醇生成量明显降低;添加氮源，高级醇生成量增加;在一定范围内，随SO2含量的增加，高级醇生成量增加，当SO2含量达200.00 mg/L时，高级醇的生成受到抑制。本试验的结果表明，添加果渣对桑葚蒸馏酒中高级醇的生成是有很大影响的。所以要控制好桑葚蒸馏酒中的高级醇的含量，还要控制好原料中果渣的添加量，本研究结果可供工厂的批量生产作为参考，从而更好地改善工艺。杀菌后，果汁中微生物的数量大大减少，使得高级醇前体物质在很大程度上得到保留，因此相较而言杀菌大大提高了蒸馏酒中高级醇的浓度。维果灵作为一种新型的果汁杀菌剂，杀菌效果仍旧没有传统的热杀菌效果好，但是参与到联合灭菌中，维果灵还是具有很好的市场前景的。

参考文献：

[1] 王鸿飞，李和生，韩素珍，等.桑葚的加工利用[J].宁波大学学报（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，阎冬妮，等.桑葚的开发利用与市场营销[J].食品科学，2004（增刊1）：206-209.

[3] 许浩男，王  莹.ICP-AES法测定桑葚和桑叶中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 罗惠波，江文涛，卫春会，等. 桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响因素研究[J].中国酿造，2012，31（5）：131-134.

[5] 罗惠波，卫春会，宗绪岩，等. 响应面优化桑葚酒低产高级醇发酵条件的研究[J].酿酒科技，2013（1）：85-88.endprint

1.2.2  GC-MS测15个样品中的高级醇  将发酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圆底烧瓶中，同时添加50 mL去离子水进行蒸馏。从得到的蒸馏酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下层萃取液5 mL，添加稀释10倍的环己酮5 μL（即100 mg/kg）进行GC-MS分析。色谱柱：（DB-5MS弹性毛细管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;载气：氦气;流速：20 mL/min;柱温：初温35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;进样口温度：160 ℃;分流进样：分流比10∶1;进样量1 μL。质谱条件：电子轰击（EI）离子源;离子源温度230 ℃;电子能量：70 eV;接口温度：280 ℃;质量扫描范围m/z∶10～450。数据分析通过MSD ChemStation D.03.00.611数据处理系统，检索Nist 2005谱图库，结合有关文献进行人工谱图解析，确认其化学成分。

1.2.3  标准曲线的绘制  以二氯甲烷（CH2Cl2）为溶剂，异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品配成浓度分别为400、500、600、700、800 mg/kg，设置3个重复，绘制标准曲线。

2  结果与分析

2.1  高级醇离子流图

由GC-MS分析15个样品得到的高级醇（异丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和环己酮色谱图如图1所示，色谱图中异丁醇大概在3.257 s时出峰，异戊醇的两个同分异构体大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2  高级醇的标准曲线

由3次重复试验的平均值得到异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇标准品浓度相对于峰面积的标准曲线如下：异丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3  不同果渣添加量对蒸馏酒中高级醇含量的影响

将15个样品中1、6、11号作为一组，2、7、12号作为一组，3、8、13号作为一组，4、9、14号作为一组，5、10、15号作为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以果渣添加量为横坐标，高级醇浓度为纵坐标，考察试验中不同果渣添加量对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图3。由图3可知，随着果渣添加量的增加，样品中的高级醇的浓度先下降后上升。就异丁醇而言，果渣添加量从0到75 g的变化过程中，其浓度逐渐下降;再由75 g升高到100 g时，异丁醇的浓度逐渐升高。在果渣添加量为75 g时异丁醇的浓度达到最低。对于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的过程中，其浓度不断下降;果渣添加量由50 g上升到100 g时，其浓度不断升高。

2.4  不同杀菌方式对蒸馏酒中高级醇浓度的影响

将15个样品按顺序3等分，1～5号为一组，6～10号为一组，11～15号为一组，求每组中各高级醇浓度的平均值。以杀菌方式为横坐标，高级醇浓度为纵坐标考察不同杀菌方式处理对蒸馏酒中3种高级醇浓度的影响，试验结果见图4。由图4可知，杀菌方式由不杀菌到热杀菌高级醇浓度呈上升趋势。不杀菌处理的样品最终得到的蒸馏酒中高级醇浓度少于杀菌后蒸馏酒中的高级醇，75 ℃热杀菌处理比维果灵（二甲基二碳酸盐）杀菌的效果明显。

2.5  差异显著性分析

15个样品经过不同的杀菌方式处理及添加不同量的果渣所得的3种高级醇的总浓度见表1。由表1可知，无论果渣添加多少，不杀菌处理和热杀菌处理所得的高级醇的总浓度差异显著，热杀菌效果要强于维果灵杀菌效果。不杀菌或维果灵杀菌条件下，不同果渣添加量处理间高级醇总浓度存在显著差异，热杀菌处理无论果渣添加多少，高级醇浓度差异均不显著。总的来看热杀菌处理效果要强于维果灵处理效果。

3  小结与讨论

有研究针对桑葚酒中高级醇含量过高的问题，研究了初始pH、发酵温度、接种量、SO2添加量、氮源添加量等因素对桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响。结果表明，适当增加接种量或降低初始pH、发酵温度，高级醇生成量明显降低;添加氮源，高级醇生成量增加;在一定范围内，随SO2含量的增加，高级醇生成量增加，当SO2含量达200.00 mg/L时，高级醇的生成受到抑制。本试验的结果表明，添加果渣对桑葚蒸馏酒中高级醇的生成是有很大影响的。所以要控制好桑葚蒸馏酒中的高级醇的含量，还要控制好原料中果渣的添加量，本研究结果可供工厂的批量生产作为参考，从而更好地改善工艺。杀菌后，果汁中微生物的数量大大减少，使得高级醇前体物质在很大程度上得到保留，因此相较而言杀菌大大提高了蒸馏酒中高级醇的浓度。维果灵作为一种新型的果汁杀菌剂，杀菌效果仍旧没有传统的热杀菌效果好，但是参与到联合灭菌中，维果灵还是具有很好的市场前景的。

参考文献：

[1] 王鸿飞，李和生，韩素珍，等.桑葚的加工利用[J].宁波大学学报（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，阎冬妮，等.桑葚的开发利用与市场营销[J].食品科学，2004（增刊1）：206-209.

[3] 许浩男，王  莹.ICP-AES法测定桑葚和桑叶中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 罗惠波，江文涛，卫春会，等. 桑葚酒酿造过程中高级醇生成的影响因素研究[J].中国酿造，2012，31（5）：131-134.

[5] 罗惠波，卫春会，宗绪岩，等. 响应面优化桑葚酒低产高级醇发酵条件的研究[J].酿酒科技，2013（1）：85-88.endprint