椰肉陈酿生产豉香型白酒的研究
2021-07-05魏晓庆刘小敏谢翔云肖冬光
魏晓庆,刘小敏,谢翔云,肖冬光
(天津科技大学 生物工程学院,天津,300457)
豉香型白酒是广东珠江三角地区一种具有悠久历史和地方特色的低度白酒[1],其独特的风味来源于制曲、发酵、蒸馏、肥肉酝浸等生产工艺,其中利用肥猪肉陈化斋酒的酝浸过程是形成其独特豉香的关键工艺[1]。发酵结束后蒸馏得到酒精度为30%vol左右的低度白酒称为斋酒[2],由于含有较高的杂醇油等物质,外观混浊不清,并带有新酒固有的辛辣刺激感[3],需经肥猪肉酝浸陈酿、过滤后才成为成品酒。陈酿过程中泡酒肥肉中脂肪不断氧化生成脂肪酸、甘油以及其他的小分子物质,泡酒肥肉中物质不断与斋酒中物质进行交换[4-5],且少量甘油溶解于酒中,加速醇化,使酒入口柔绵[6],过程中产生的香味物质与米酒本身的香气成分互相衬托,形成了突出的豉香特点[7]。用肥肉浸泡过的豉香型白酒含有较高的不饱和脂肪酸,在贮存过程中一部分不饱和脂肪酸会发生氧化、酸败,从而产生不太愉悦的异味(哈喇味),影响酒的品质。
肥肉中不饱和脂肪酸虽然对人体健康有益处,例如预防心血管疾病和降低胆固醇等[8-9],但其双键会与氧气反应生成醛、酮、酸等化合物,食用氧化的油脂会对人体的消化系统、肝脏等造成危害。贮存时间过长的豉香型白酒哈喇味加重、粮食香气不突出,饮后不易消化,适口性差[10]。此外,肥肉浸坛陈酿制得的豉香型白酒在中国大多数地区并不受欢迎,主要原因是消费者对肥肉中的脂肪有一定的消费忌惮心理,且多数消费者不认为肥肉具有很好的保健功能[11]。
椰子是一种典型的热带作物,具有典型而浓郁的热带水果滋味和香味,因此对于椰子的开发利用也越来越多,例如椰子水饮料、椰肉、椰奶等的开发利用。而且椰肉是椰子的胚乳,营养价值和药用价值都非常高[12-13],椰肉中含有蛋白质、脂肪等[14],脂肪氧化生成脂肪酸。椰肉脂肪酸主要包括肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸等,其饱和脂肪酸含量在90%以上,化学特性比较稳定,不易发生氧化腐败[15]及产生哈喇味。本文以椰肉代替肥肉进行陈酿澄清,降低成品酒中不饱和脂肪酸含量,提高豉香型白酒贮存过程的稳定性。同时椰肉中的中链脂肪酸带入酒体使癸酸乙酯等中链脂肪酸乙酯含量升高,丰富了酒体的香气,并赋予成品酒优雅的椰香,从而提高豉香型白酒的品质。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
椰子肉, 购于海南;斋酒,某豉香型白酒厂;猪肉,天津乐购超市;37种脂肪酸甲酯标准品,上海阿拉丁生物科技股份有限公司;甲醇(色谱级),天津江天化工有限公司;正己烷(色谱级),天津市大茂化学试剂厂;其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
MS204S电子天平,梅特勒-托利多仪器有限公司;250 mL索氏提取器,北京博美玻璃有限公司;GC-MS,日本岛津;气相色谱,美国Agilent公司。
1.3 实验方法
1.3.1 脂肪酸的提取与甲酯化条件的确定
(1)椰肉脂肪酸的提取:分别将新鲜椰肉与煮熟后椰肉粉碎进行烘干。以石油醚为溶剂,采用索氏提取法提取油脂[16]。
(2)椰肉脂肪酸的甲酯化:常用的脂肪酸甲酯化方法主要有酸催化法和KOH-甲醇碱催化法[17-19],其中碱催化法具有快速、操作步骤少、反应条件温和、可避免多不饱和脂肪酸的氧化或异构化等优点,同时也是国际油脂中心网站发布的最新版本的油脂分析方法[18-19]。称取椰肉油脂50 mg于25 mL的具塞刻度试管中,加入制备好的KOH-甲醇溶液和正己烷,超声一定时间后取出加入10 mL纯净水,再次超声1 min,取出后在4 000 r/min离心2 min,取正己烷层进行GC-MS分析。KOH-甲醇溶液用量和超声时间见表1。
表1 椰肉脂肪酸甲酯化条件Table 1 Conditions for esterification of fatty acids in coconut meat
(3)猪肉脂肪酸甲酯化:准确称取10 mg肥肉肉沫,分别加入2 mL正己烷,4 mL 2 mol/L的KOH-甲醇溶液,在室温下进行涡旋,最后静置,取正己烷层进行GC-MS分析。
1.3.2 GC-MS测定椰肉和肥肉中脂肪酸含量
气相色谱条件:色谱柱DB-5(30 m×0.25 mm);载气为纯度99.99%的氮气;柱温箱温度60 ℃,进样口温度250 ℃,进样方式:分流;流量控制模式:恒压;压力57.4 kPa,流速14.0 mL/min,恒定线速度36.5 cm/s,吹洗气流3.0 mL/min,分流比10∶1;柱起始温度60 ℃,保持5 min,以10 ℃/min升至245 ℃,保持20 min。
质谱条件:EI 离子源,电子能量70 eV,电子倍增器电压0.97 kV,质量扫描范围(m/z)43~500,离子源温度220 ℃,GC-MS接口温度220 ℃,溶剂峰切除时间4 min,质谱检测起测时间4.0 min。
质谱图计算机检索数据库:NIST 11s。
1.3.3 不同润浸材料陈酿效果比较
量取一定量的斋酒于带盖玻璃瓶中,分别称取100 g/L斋酒煮熟后的肥猪肉、200 g/L斋酒的生椰肉以及200 g/L斋酒煮熟后的椰肉浸泡于斋酒中,盖好瓶盖,于30 ℃培养箱静止陈酿2个月。
1.3.4 生椰肉不同润浸时间效果比较
用200 g/L斋酒的生椰肉进行酝浸陈酿1~3个月,对酝浸后的酒液进行过滤。测定其透过率、不饱和脂肪酸以及癸酸乙酯含量。
1.3.5 生椰肉不同用量效果比较
用120~280 g/L斋酒的生椰肉,酝浸2.5个月,对酝浸后的酒液进行过滤,测定其透过率、不饱和脂肪酸以及癸酸乙酯的含量。
1.4 分析方法
1.4.1 酒中脂肪酸测定
酒液脂肪酸:量取10 mL酒样于50 mL离心管中,加入15 mL二氯甲烷-甲醇溶液,在25 ℃下水浴3 h。水浴结束后,加入0.9%(质量分数) NaCl溶液,收集下层进行氮吹。在其中依次加入2 mL正己烷,4 mL三氟化硼甲醇,50 ℃水浴5 min,水浴结束后加入饱和氯化钠,5 000 r/min离心4 min,取正己烷层进行气相色谱分析。
气相色谱条件:色谱柱HP-INNOWAX(30 m×320 μm×0.25 mm);载气为纯度99.99%的氮气;柱温起始温度50 ℃,保持2 min,以5 ℃/min升至140 ℃保持10 min,以1 ℃/min升至160 ℃保持10 min,以1 ℃/min升至180 ℃保持10 min,以1 ℃/min升至200 ℃保持10 min,以1 ℃/min升至220 ℃保持10 min,以2 ℃/min升至230 ℃保持30 min;进样量为1 μL,分流比10∶1;进样口温度为250 ℃,检测器温度为250 ℃,压力5.037 2 Psi,总流量9.6 mL/min,隔垫吹扫流量3 mL/min,载气流量2 mL/min,H2流量40 mL/min,空气流量450 mL/min,尾吹流量30 mL/min。
1.4.2 酒液透过率的测定
以蒸馏水为空白对照,在680 nm处分别测定过滤前后的酒液透过率。
1.4.3 酒中癸酸乙酯的测定
气相色谱条件:色谱柱HP-INNOWAX(30 m×320 μm×0.25 mm);载气为纯度99.99%的氮气;柱温起始温度50 ℃,保持8 min,以5 ℃/min升至180 ℃保持10 min;进样量为1 μL,分流比10∶1;进样口温度为200 ℃,检测器温度为210 ℃,压力6.45 Psi,总流量11.8 mL/min,隔垫吹扫流量3 mL/min,H2流量30 mL/min,空气流量300 mL/min,尾吹流量25 mL/min。
2 结果与分析
2.1 GC-MS测定椰肉和肥肉中脂肪酸含量
2.1.1 椰肉脂肪酸甲酯化条件的确定
按照1.3.1的方法提取椰肉脂肪酸及甲酯化,用GC-MS进行定性分析,结果见表2。从结果看,条件1和2仅检测到7种脂肪酸,条件5检测到脂肪酸有8种,条件3、4和6都检测到了己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸以及反式油酸9种脂肪酸,考虑到条件3所用试剂最少,时间最短,因而选择条件3为本研究的甲酯化条件。即准确称取椰肉油脂50 mg,加入3 mL KOH-甲醇溶液,5 mL正己烷,超声20 min,取出加入10 mL纯净水,再次超声1 min,取出后在4 000 r/min离心2 min。
表2 不同甲酯化条件下椰肉脂肪酸种类Table 2 Fatty acids in coconut meat under different conditions of methyl esterification
2.1.2 椰肉与肥肉中脂肪酸测定
按照1.3.2的方法测定椰肉与肥肉中的脂肪酸的含量,结果见表3和表4,椰肉中的主要脂肪酸椰肉含量从大到小依次为肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸、辛酸、癸酸、油酸,肥猪肉中的主要脂肪酸含量从大到小依次为油酸、棕榈酸、硬脂酸、反式油酸;椰肉中不饱和脂肪酸含量为9.53%,肥猪肉中不饱和脂肪酸含量为44.53%;此外,椰肉中具有降低胆固醇[19]作用的中链脂肪酸(己酸、辛酸和癸酸),占26.08%,而猪肉只有少量的癸酸,仅占0.44%。由此可见,采用椰肉陈酿代替猪肥肉生产豉香型白酒,有可能减少成品酒中不饱和脂肪酸的含量,增强成品酒贮存的稳定性,同时可增加辛酸、癸酸等中链脂肪酸的含量,提高成品酒的品质。
表3 椰肉脂肪酸组成分析结果Table 3 Analysis of fatty acid composition of coconut meat
表4 肥猪肉脂肪酸组成分析结果Table 4 Analysis of fatty acid composition of fat pork
2.2 不同浸润材料陈酿效果比较
分别用肥肉、熟椰肉以及新鲜椰肉对斋酒浸润陈酿2个月后,进行过滤。按照1.4.2中的方法对过滤前后的酒液进行透过率测定,并对过滤后的酒液进行不饱和脂肪酸含量的检测,检测结果如图1、图2所示。
图1 不同材料陈酿后酒液中不饱和脂肪酸含量对比Fig.1 Comparison of unsaturated fatty acid content in liquor aged with different materials
图2 不同材料陈酿后酒液的透过率对比Fig.2 Comparison of transmittance of liquor aged with different materials
用生椰肉或熟椰肉浸润陈酿后的酒液透过率要好于肥肉浸润陈酿的酒液,其中熟椰肉浸润的酒液不需过滤即可达到肥肉浸润过滤酒液的效果。与肥肉浸润陈酿比较,用椰肉浸润陈酿的酒中不饱和脂肪酸的含量明显下降,其中用新鲜椰肉浸润陈酿的酒液中不饱和脂肪酸含量下降了26.09%,煮熟椰肉浸润陈酿的酒液不饱和脂肪酸含量下降了30.21%,增加了酒体的稳定性,最终浸润过后的酒液澄清透明、入口醇厚、余味爽净,具有豉香型白酒的特点。考虑到新鲜椰肉煮熟过程的能耗和椰香风味的损失,下面的试验采用生椰肉进行豉香型白酒浸润陈酿。
2.3 生椰肉不同陈酿时间的结果
用200 g/L斋酒的生椰肉分别酝浸陈酿1、1.5、2、2.5、3个月,对酝浸后的酒液进行过滤,测定其透过率和不饱和脂肪酸含量的变化,结果如图3、图4所示,陈酿时间对不饱和脂肪酸含量和酒样透过率影响不大,当陈酿时间为2.5个月时,不饱和脂肪酸含量相对较少,透过率最高,因此确定最优的陈酿时间为2.5个月。
图3 透过率随陈酿时间的变化结果Fig.3 Variation of transmittance with aging time
图4 不饱和脂肪酸含量随陈酿时间的变化结果Fig.4 Variation of unsaturated fatty acid content with aging time
2.4 生椰肉不同用量的结果
用120、160、200、240和280 g/L斋酒的生椰肉,酝浸2.5个月后过滤,测定其透过率、不饱和脂肪酸以及癸酸乙酯的含量变化,结果如图5、图6所示,随着椰肉用量的增加,酒液透过率的变化不大,不饱和脂肪酸和癸酸乙酯含量呈先增加后减少趋势,但不饱和脂肪酸的变化不明显,而癸酸乙酯含量的变化较大,其中当椰肉用量为200 g/L斋酒时,癸酸乙酯含量最多,达0.18 g/L。综上,当椰肉用量为200 g/L 斋酒时,既可以取得更好的澄清效果,同时可明显增加酒体中的癸酸乙酯含量,丰富酒体中有益酯类物质的含量,提高成品酒的品质。
图5 透过率随椰肉用量的变化结果Fig.5 Variation of transmittance changed with the amount of coconut
图6 不饱和脂肪酸、癸酸乙酯含量随椰肉用量的 变化结果Fig.6 Variation of unsaturated fatty acid and ethyl decanoate content with coconut consumption
3 结论与讨论
椰肉脂肪酸的分析结果表明,椰肉中的主要脂肪酸是肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸、辛酸、癸酸等饱和脂肪酸,油酸等不饱和脂肪酸含量为9.53%,仅为肥肉不饱和脂肪酸含量(44.53%)的21.40%。此外,椰肉中具有降低胆固醇和低密度脂蛋白作用[20]的中链脂肪酸(己酸、辛酸和癸酸)占26.08%,而猪肉只发现有少量的癸酸,仅占0.44%。由此可见,采用椰肉陈酿代替猪肥肉生产豉香型白酒,可减少成品酒中不饱和脂肪酸的含量,增强成品酒贮存的稳定性,同时可增加癸酸乙酯等中链脂肪酸酯的含量。
蒸馏后的斋酒用不同浸润材料陈酿效果对比,用生椰肉或熟椰肉浸润陈酿所获酒液的透过率要好于肥肉浸润陈酿的酒液,不饱和脂肪酸含量分别下降了26.09%和30.21%,酒体的稳定性有所增加;从品评结果看,酒液澄清透明、入口醇厚、余味爽净,具有豉香型白酒的特点,同时椰肉赋予成品酒优雅的椰香,既丰富了成品酒的风味,同时消除了消费者对肥肉的忌惮心理。此外,考虑到新鲜椰肉煮熟过程的能耗和椰香风味的损失,采用生椰肉进行豉香型白酒浸润陈酿更具优势。最终得到的酒体符合传统豉香型白酒玉洁冰清、豉香独特、醇和甘滑[21]的特点。
从酒液中中链脂肪酸乙酯的的分析结果看,辛酸乙酯的含量很低,而椰肉辛酸的含量达脂肪酸总含量13.96%,是否是发酵体系中缺少辛酸乙酯合成酶有待进一步研究。此外,本研究对在酒厂取得的斋酒以及经过肥肉和椰肉陈酿的酒液进行了酯醇的检测。结果发现,因为低度白酒在放置过程中会发生水解作用,经过椰肉陈酿的酒液中酯的含量相比于肥肉陈酿的酒液下降了10.37%,最终的含量符合豉香型白酒中酯醇含量的要求。本研究仅对浸润陈酿之后的酒液进行了分析,其成品酒经长期贮存后的效果如何有待生产实际验证,并通过实际生产进行标准的确定。