樱桃品种对樱桃酒品质及生物胺含量的影响
2017-09-22王舒董庆苓胡潇李杰张沁芳陈泽选杜林晓孙舒扬赵玉平
王舒,董庆苓,胡潇,李杰,张沁芳,陈泽选,杜林晓,孙舒扬*,赵玉平
1(鲁东大学 食品工程学院,山东 烟台,264025) 2(烟台大学 生命科学学院,山东 烟台,264025)
樱桃品种对樱桃酒品质及生物胺含量的影响
王舒1,董庆苓1,胡潇1,李杰1,张沁芳2,陈泽选1,杜林晓1,孙舒扬1*,赵玉平2
1(鲁东大学 食品工程学院,山东 烟台,264025) 2(烟台大学 生命科学学院,山东 烟台,264025)
樱桃品种是决定樱桃酒品质和风味特性的关键因素。为选择适宜的酿造品种,以山东烟台地区的5种甜樱桃(美早、萨米脱、大紫、拉宾斯和红灯)为原料酿造樱桃酒,测试和对比这些樱桃酒的发酵进程、理化指标、生物活性物质、感官品质以及生物胺含量方面的差异。研究发现,拉宾斯酿造的樱桃酒富含多酚、花色苷等活性物质,具有上乘的口感和风味,且生物胺含量较低,因而是适宜酿造樱桃酒的优良品种来源。
甜樱桃;樱桃酒;生物胺;感官分析
樱桃享有“早春第一果”的美誉,风味独特,营养丰富,富含维生素和矿物质,含铁量为水果之首,有重要的保健功能[1-3]。然而近年来,随着引种栽培规模的不断扩大,鲜樱桃已出现供过于求的局面。由于保鲜技术尚不完善,导致樱桃出现大范围腐败变质,由此造成的经济损失每年达上亿元[3-4]。因此,对樱桃进行精深加工,从而延长其保鲜期和货架期的相关研究十分必要。在樱桃深加工的产品中,开发樱桃果酒是理想的选择。樱桃酒具有营养丰富、酒精含量低,适用人群广的特点,是我国提倡的一类酒产品。
影响樱桃酒品质的主要因素,包括筛选专用的酿造品种,使用优质的酿酒酵母,采取最佳的发酵工艺等[5-8]。酿造品种对樱桃酒的特征和质量起着决定性作用,不同的樱桃品种有不同的浆果成分,因此用其生产的樱桃酒在颜色、香气、风味等特点上会有所差异。对于樱桃果酒而言,酿造原料需要含糖量高、酸度适宜、香味浓、色泽好、汁液多的樱桃果实。但目前尚无专门的用于酿造的樱桃品种,因此该方面的研究急需开展。
生物胺是一类碱性含氮化合物,广泛存在于含酒精的发酵饮料中,属于果酒酿造过程中的不良代谢产物[9]。果酒中的生物胺主要有组胺、酪胺、苯乙胺、精胺等,当这些生物胺过量摄入时,可致使人体出现头痛、呼吸紊乱、心悸、血压变化等应激反应,严重情况下,可引起大脑出血,甚至死亡。生物胺中以组胺对人体健康的危害最大,其次是酪胺。目前,部分国家已制定了严格的食品(葡萄酒)中的组胺限量标准,如法国不得高于8 mg/L,比利时不得高于5~6 mg/L,德国不得高于2 mg/L[10]。有关樱桃酒生物胺的报道非常有限,笔者推测樱桃酒中生物胺的形成和积累过程与葡萄酒具有一定的类似性,可能也与酿造品种、酿造工艺、储存条件等多种因素有关[11-12]。为保证樱桃酒的质量安全,酿造时应选用生物胺含量低且种类少的品种。
本文利用5个甜樱桃品种酿造樱桃酒,通过对其发酵进程、酒体成分,生物活性物质含量、感官品质以及生物胺含量进行研究和对比,分析5种樱桃酒的特点,以期能够获得一种或多种优良的酿造樱桃品种,为生产优质樱桃酒提供参考。
1 材料与方法
1.1材料
实验用樱桃品种为美早、萨米脱、大紫、拉宾斯和红灯,采自烟台,2016年6月成熟并收集。
1.2菌种
安琪酵母CEC01,购于湖北安琪酵母股份有限公司。
1.3试剂
没食子酸、单宁酸、二甲花翠素-3-葡萄糖苷、组胺、酪胺、色胺、尸胺、苯乙胺、精胺、亚精胺、丹磺酰氯,色谱纯,美国Sigma 公司;酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、次甲基蓝,分析纯,国药集团;其他试剂均为国产分析纯。
1.4仪器
LC-20A高效液相色谱仪(配紫外检测器),日本岛津公司;分析天平,美国奥豪斯公司;FE20K pH计,瑞士梅特勒-托利多公司;离心机,上海安亭科学仪器厂;氮吹仪,美国Organomation公司;生化培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;Cary60紫外可见分光光度计,美国安捷伦公司。
1.5实验方法
1.5.1 樱桃酒的酿造工艺
挑选新鲜、颜色鲜红、成熟度高的不同品种樱桃,洗净,去梗去核后送入发酵罐中,102 ℃灭菌10 min,加入50 mg/L SO2和30 mg/L果胶酶,24 h后添加适量蔗糖使还原糖浓度达到210 g/L。接种酿酒酵母CEC01(300 mg/L)启动发酵,于28 ℃持续发酵7~8 d。发酵过程中监测还原糖、温度和pH的变化,定期搅拌循环。当樱桃酒中还原糖小于4 g/L时,离心去除CEC01终止酒精发酵,而后测定樱桃酒的基本理化指标、生物活性指标和生物胺含量,并对樱桃酒进行感官质量分析。
1.5.2 分析方法
酒精度、总酸和挥发酸的测定方法参照《葡萄酒、果酒通用分析方法》(GB/T15038—2006)执行。其中酒精度采用密度瓶法测定;总酸和挥发酸采用氢氧化钠滴定法测定。pH值通过pH计测定。干浸出物测定方法参照《GB/T15038—2006》。可溶性固形物采用折射仪测定,以蔗糖质量百分浓度计。总糖、还原糖采用斐林试剂法测定。
总酚、单宁、花色苷的测定参照XIAO[13]的方法测定;总酚含量采用Folin-ciocalteu法进行测定,以没食子酸计;单宁采用福林-丹尼斯法进行测定,以单宁酸计;花色苷浓度利用pH示差法测定,以二甲花翠素-3-葡萄糖苷计。
生物胺浓度的测定参照《GB/T 5009.208—2008食品中生物胺含量的测定》。
1.5.3 样品感官特性分析
采用定量描述分析(QDA)对樱桃酒进行感官品质分析。评价小组由13人组成,包括5男8女,年龄22~41岁。正式实验之前,经过多轮检验和讨论,已确定了樱桃酒的2个主要的颜色特征(红色和棕色)、3个主要的香气特征(果香、生青气味和醇香)和3个主要的味道特征(酸、苦、涩)。正式实验过程中,要求品评者对所有样品的香气、颜色及味道逐项打分。评分采用 10 点制,0代表无,9代表特征最强。
1.6数据处理
上述实验进行3次,数据用SPSS软件进行单因素方差分析,并进行Duncan检验[14]。
2 结果与分析
2.1樱桃酒发酵进程比较
本实验中,5个供试的甜樱桃的果实形态、质量、色泽及果肉质地等指标均差异较大。本研究对其外观、果肉质地进行观察和记录,并对可溶性固形物含量进行了测定。红灯个大、色艳丽、有一定的弹性和硬度[15],可溶性固形物含量约为15.5%。美早果大、肉硬、耐贮运,是早丰产的中熟优良品种[15],可溶性固形物含量约为17.6%。萨米脱果实较大,色泽亮丽,多汁,可溶性固形物为16.2%。拉宾斯果肉呈浅红色,肥厚,肉质致密,汁多,品质上等,含可溶性固形物16.9%。大紫不耐运输[15],果肉较硬汁多,风味较好,含可溶性固形物16.5%。
为测试5种甜樱桃的酿造特性,取酿酒酵母菌以同等比例接种到5种樱桃果浆中,28 ℃恒温发酵,每间隔12 h定期测定还原糖含量,待还原糖浓度低于4 g/L,终止酵母发酵。发酵果酒残糖量的变化过程如图1所示。在整个发酵过程中,5种樱桃酒的还原糖的含量均急剧下降,特别是大紫和拉宾斯,仅需要5 d就使果酒中的还原糖浓度降至3 g/L;其他樱桃酒也表现良好,均在144 h内使果酒中的还原糖浓度降至4 g/L以下。
图1 五种樱桃酒的发酵进程Fig.1 The consumption of reducing sugars of the cherry wines resulting from five cherry varieties during alcoholic fermentation
2.2樱桃品种对樱桃酒理化指标的影响
发酵结束后,得到澄清酒样,测得樱桃酒的各种基本理化指标,并利用SPSS软件进行显著性差异分析(表1)。结果显示,不同品种的樱桃酒可滴定酸含量差异显著,在5.93~9.09 g/L之间,含量较高的是红灯和萨米脱,明显高于其他品种樱桃酒(p<0.5),美早酒样中的含量最低。酒精度在10.6%~11.2% vol之间,其中大紫樱桃酒的酒精度最高,其次是拉宾斯。总糖含量在2.14~3.89 g/L之间,以拉宾斯和萨米脱樱桃酒的含量最高,且两者之间无明显差异。可溶性固形物含量在7.2%~10.8%之间,以美早樱桃酒的含量最高,红灯和萨米脱的含量最低。此外,各品种樱桃酒的挥发酸含量在0.23~0.31g/L之间,符合果酒挥发酸质量浓度必须低于1.2 g/L的国标规定。
表1 不同品种酿造的樱桃酒基本理化指标
2.3樱桃品种对樱桃酒生物活性成分的影响
除了基本理化指标外,本文还针对樱桃酒中的多种生物活性成分,包括多酚、单宁和花色苷的含量进行了检测,并利用SPSS软件进行单因素方差分析,具体结果列于表2中。
表2 不同品种酿造的樱桃酒生物活性组分的含量
酚类化合物是构成樱桃酒骨架的主要成分,直接影响樱桃酒的色泽和风味[16]。各品种樱桃酒的总酚含量差异显著,以拉宾斯樱桃酒中的含量最高(443.81 mg/L),而美早樱桃酒中总酚含量最低,仅为293.01 mg/L,其他樱桃酒的多酚含量在396~410 mg/L之间。
花色苷是樱桃酒的主要呈色物质,是决定樱桃酒品质和感官质量的重要因素之一[13,17]。花色苷是花色素和葡萄糖结合生成的糖苷类化合物,该类化合物具有较强的抗氧化能力,能够清除损害生物分子自由基,清除金属螯合剂以及防止蛋白质凝固[13,17]。各品种樱桃酒的花色苷含量在10.23~24.11 mg/L之间,其中拉宾斯樱桃酒的含量最高(24.11 mg/L),大紫、红灯次之,且两者之间无显著性差异,萨米脱樱桃酒中的花色苷含量最低,可能会导致酒体色泽暗淡,外观欠佳。
单宁是一类特殊的酚类化合物,是樱桃酒涩味与苦味的主要来源[13,18]。如表2所示,5种樱桃酒的单宁含量在113.56~166.82 mg/L之间,以拉宾斯樱桃酒的含量最高,因此其口感可能较醇厚,有质感。大紫、红灯、萨米脱樱桃酒次之,美早酒样中含量最低,可能使其酒体单薄,口感寡淡。
2.4樱桃品种对生物胺含量的影响
本研究对5种樱桃酒的生物胺的种类和含量进行了检测和比对,研究结果如表3所示。樱桃酒中共检出7种生物胺,分别是色胺、苯乙胺、尸胺、精胺、组胺、酪胺和亚精胺,但不同樱桃酒中生物胺的产生量差异显著(p<0.5)。检测结果显示,精胺是樱桃酒中含量最高的生物胺,在红灯和美早樱桃酒中分别达到了15.37 mg/L和14.22 mg/L。其次是酪胺,在美早和拉宾斯樱桃酒的含量分别为5.99 mg/L 和5.91 mg/L。其他生物胺的含量均较低,不超过2 mg/L。
通过对比樱桃酒中的生物胺含量,研究发现红灯樱桃酒的生物胺浓度最高,尤其是苯乙胺、精胺和组胺,分别是大紫樱桃酒中相应生物胺的1.4、1.7和2.1倍。此外,美早中的生物胺浓度也较高,尤其是色胺、苯乙胺和精胺。萨米脱樱桃酒的生物胺浓度最低,未检测到色胺和尸胺,且苯乙胺、组胺、酪胺和亚精胺的含量较低(p<0.5)。大紫和拉宾斯樱桃酒的生物胺浓度也较低。大紫樱桃酒中苯乙胺和酪胺含量明显低于其他品种的酒样(p<0.5)。拉宾斯樱桃酒中精胺、组胺和亚精胺含量明显低于其他品种的酒样(p<0.5),同时苯乙胺和酪胺含量也较低。
有关樱桃酒生物胺的报道十分有限,笔者借鉴葡萄酒有关生物胺的研究进行分析,认为以下3种原因可能是导致樱桃酒生物胺含量有所差异的原因。
表3 不同品种酿造的樱桃酒中生物胺的含量 单位:mg/L
(1)由于各品种樱桃适宜生长的土壤条件不同,致使樱桃果实自身会带有一定量的生物胺,但种类和含量不尽相同。这些生物胺在樱桃破碎时进入果浆,可能导致各品种樱桃酒生物胺含量有所差异。(2)樱桃果实中的氨基酸的种类和含量存在一定差异,在乳酸菌氨基酸脱羧酶的催化作用下,氨基酸脱羧生成生物胺,这可能是导致各品种樱桃酒生物胺差异的最主要的原因。(3)樱桃自身附着的微生物可能含有氨基酸脱羧酶基因,其也可以作用于氨基酸从而生成生物胺。由于各品种樱桃附着微生物的差异,致使不同樱桃酒的生物胺含量有所差别。
2.5樱桃酒的感官特性分析
定量描述分析(QDA)是一种定性和定量相结合的、具有较强实用性的感官评定方法[19-20]。本课题聘请了13位专业的果酒评定人员对五种樱桃酒的香气特征、滋味以及色泽3类感官指标进行描述分析,并对各描述特征强度取平均值,形成风味剖面图(图2)。
图2 五种樱桃酒的感官分析结果Fig.2 The sensory analyses of the cherry wines resulting from five cherry varieties
就香气属性而言,拉宾斯樱桃酒的果香最浓郁,而红灯樱桃酒的果香得分最低。大紫和拉宾斯酿造的樱桃酒的醇香较强烈,而红灯则较寡淡。所有样品的生青气味都较淡。就色泽属性而言,大紫和拉宾斯樱桃酒色泽鲜红,外观感觉良好。而红灯酿造的樱桃酒色泽偏棕色,外观质量一般。就味道属性而言,大紫和拉宾斯樱桃酒酒体圆润、丰满、酸甜适中,单宁带来的酸涩感适中,因此总体评价较高。萨米脱酒样的总体评价中等,虽滋味纯真、爽口,但酸味、苦涩感较少,酒体醇厚感较差。红灯和美早酿造的樱桃酒各种味道属性得分均较低,特别是苦味和酸味,因此酒体略显单薄,口感寡淡。综合所测的各种感官属性,拉宾斯和大紫酿造的樱桃酒获得了最优评价结果,酒体颜色红艳,香气协调,圆润,爽口,属于上乘的樱桃酒。
3 结论
酿造品种是决定樱桃酒风味特征及产品质量的关键因素,本文以山东烟台地区的5种甜樱桃(美早、萨米脱、大紫、拉宾斯和红灯)为酿造原料,测试生产的樱桃酒的特性和差异。研究结果表明,拉宾斯樱桃酒富含多酚、花色苷等活性物质,具有较浓郁的果香,适中的醇香、发酵香,酒体圆润、丰满,酸、甜、苦涩适中,且生物胺含量较低。基于以上优点,本研究选择拉宾斯为酿造樱桃酒的优良品种。
[1] SUN Shu-yang,JIANG Wen-guang,ZHAO Yu-ping.Characterization of the aroma-active compounds in five sweetcheery cultivars grown in Yantai(China)[J].Flavour and Fragrance Journal,2010,25(4):206-213.
[2] CHOCKCHAISAWASDEE S,GOLDING J B,VUONG Q V, et al.Sweet cherry: Composition,postharvest preservation,processing and trends for its future use[J].Trends in Food Science & Technology,2016,55:72-83.
[3] 张浩玉,张柯,孙卫华.我国樱桃深加工开发利用现状[J].广东农业大学,2011(9):80-82.
[4] 宋耀,张静.樱桃番茄采后贮藏保鲜技术研究进展[J].保鲜与加工,2016,16(5):116-120.
[5] 牛云蔚.樱桃酒的特征风味及品质调控研究[D].无锡:江南大学,2012.
[6] 杨启贤,徐莉莉,王安香等.干型樱桃酒酿制及相关技术的研究[J].中国食品工业,2008(10):54-55.
[7] 牛云蔚,张晓鸣,肖作兵等.不同酵母种类对樱桃酒呈味成分的影响[J].食品工业,2013,34(9):40-43.
[8] 陈臻.不同品种甜樱桃贮藏特性研究[D].兰州:甘肃农业大学,2015.
[9] 李志军,栾同青,钟其顶,等.发酵型饮料酒中生物胺研究进展[J].食品研究与开发,2013,34(12):111-115.
[10] 张剑,钟其顶,熊正河等.葡萄酒中生物胺的研究进展[J].酿酒科技,2010(7):80-85.
[11] 于英,李记明,姜文广等.酿酒工艺对葡萄酒中生物胺的影响[J].食品与发酵工业,2011,37(11):66-70.
[12] 王光强,俞剑燊,胡健等.食品中生物胺的研究进展[J].食品科学,2016,37(1):269-278.
[13] XIAO Zuo-bing,FANG Ling-ling,YU Hai-yan,etal.Effect of cultivar and variety on phenolic compounds and antioxidant active of cherry wine [J].Food Chemistry,2015,186:69-73.
[14] 张莉.西澳葡萄酒色素、多酚及香气质量特征的研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2012.
[15] 包九零,乔光,刘沛宇等.不同品种大樱桃果实品质的评价[J].华中农业大学学报,2016,35(3):12-16.
[16] 蒋宝,罗美娟,张振文.黄土高原地区酿酒葡萄果实多酚物质及抗氧化活性分析[J].食品与发酵工业,2014,40(3):163-168.
[17] 沈媛.樱桃果实营养成分和花青素的研究[D].南京:南京林业大学,2014.
[18] 李蕊蕊,赵新节,孙玉霞.葡萄和葡萄酒中单宁的研究进展[J].食品与发酵工业,2016,42(4):260-265.
[19] 牛云蔚,张晓鸣,肖作兵等.樱桃酒感官评价与电子舌感官分析的相关性研究[J].食品工业科技,2012,33(16):105-107.
[20] CADOT Y,CAILLÉ S,SAMSON A,et al.Sensory dimension of wine typicality related to a terroir by quantitative descriptive analysis, just about right analysis and typicality assessment[J].Analytica Chimica Acta,2009,660(1):53-62.
Theeffectofcherryvarietyonthequalityandbiogenicaminelevelsofcherrywines
WANG Shu1,DONG Qing-ling1,HU Xiao1,LI Jie1,ZHANG Qin-fang2,CHEN Ze-xuan1,DU Lin-xiao1, SUN Shu-yang1*,ZHAO Yu-ping2
1(School of Food Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China) 2(College of Life Sciences, Yantai University, Yantai 264025, China)
Cherry variety is a vital factor for cherry wine quality and sensory characteristics. In the present study, five varieties of sweet cherries from Yantai region (Tieton, Summit, Black Tartarian, Lapins and Hongdeng) were used to produce cherry wines. Their performance during fermentation and their impacts on various quality aspects including the basic composition, biological active substance contents, biogenic amine levels and sensory quality were assayed and compared to select appropriate cherry variety. It was found that the cherry wines made from Lapins contained higher level of biological active substances, such as polyphenols and anthocyanins, and a lower amount of biogenic amines. Moreover, this kind of wine presented better flavor and mouth feel. Therefore, Lapins is more suitable for the production of cherry wines compared with other varieties.
sweet cherry; cherry wines; biogenic amine; sensory analysis
10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013923
学士(孙舒扬副教授为通讯作者,E-mail:sysun81@aliyun.com)。
国家自然科学基金(31501577);国家级大学生创新创业训练计划项目(201610451342)
2017-01-23,改回日期:2017-03-28