发酵罐生产荞麦酒及酒中风味成分的研究

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荞麦属于药食同源性植物,富含黄酮类化合物、多酚类化合物、活性多肽以及D-手性肌醇等生物活性成分,具有特殊的营养价值和保健功能。本文以甜荞和苦荞作为原料,利用发酵罐采用液态发酵法酿造荞麦酒,同时通过气相色谱—质谱联用法对荞麦酒的风味成分作了系统分析,并对荞麦酒的营养及活性成分进行研究,以期得到品质优良,风味独特的荞麦酒。主要研究结果如下:(1)对甜荞和苦荞中基本营养成分进行分析,结果表明,甜荞的淀粉含量(60.03%)高于苦荞(51.54%),水分含量(11.7%)、脂肪含量(2.33%)与苦荞(12.0%)(2.40%)相当。总黄酮含量(0.21%)、蛋白质含量(6.78%)明显低于苦荞(2.26%)、(9.69%)利用5 L液态发酵罐酿造荞麦酒并对其工艺进行优化。结果表明,最佳发酵工艺参数:酵母添加量0.6%、料液比1:4 g:mL、发酵温度31℃、发酵时间为7 d。在此最佳工艺条件下,经澄清后所得荞麦酒的酒精度为10.4%vol,总黄酮含量为122.26μg·m L-1。通过对荞麦酒澄清工艺参数进行优化,得到最佳调配方案:壳聚糖添加量为0.6 g·L-1,皂土添加量为0.2 g·L-1,澄清时间为2 d,透光率最大值为96.92%(2)利用SPME-GC-MS连用技术对荞麦酒风味成分进行分析,结果表明:荞麦酒中共检测出66种风味成分,其中已知的化合物有47种,包括8种醇类物质、8种酯类物质、2种酸类物质、1种醛类物质、26种烃类物质、2种其他类物质以及19种未知化合物。主要的风味成分是乙醇、异戊醇、苯乙醇、十六烷等。将荞麦酒/Q-H与四种市场产品(G-H、T-P、K-P、M-B)的风味成分进行对比分析,结果表明:五种样品中共识别出96种物质,共同拥有的风味成分共18种,各个产品间风味成分的种类及含量差异很大,促使各产品间迥异的风格。荞麦酒的风味特征受原料、发酵工艺、酵母的代谢以及风味成分的种类、含量、感觉阈值、各成分之间相互协调共同影响。(3)研究了荞麦酒的营养及活性成分,结果表明:荞麦酒可溶性蛋白含量为1.23 mg·m L-1,游离氨基酸总量高达8080 mg·L-1明显高于塔牌、古越龙山以及即墨老酒;总多酚含量为321.2μg·mL-1;四种常见有机酸的含量分别为:草酸0.11 g·L-1、苹果酸0.11 g·L-1、柠檬酸1.62 g·L-1,琥珀酸0.65 g·L-1。考察荞麦酒的抗氧化性,将其与市场产品(G-H、T-H、K-H)进行对比。结果表明:荞麦酒的还原能力以及羟基自由基清除能力均高于其他3种产品,且当样品添加量在0.051.0 mL时,随着样品剂量的增大,DPPH自由基清除能力迅速上升,但受体系中DPPH含量的影响,当添加剂量大于1.0 mL后,DPPH自由基清除能力趋于平缓。超氧阴离子自由基清除能力略低于G-H高于T-H和K-H。
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