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陳釀黃酒風(fēng)味化合物的概述
圖1:陳釀黃酒
中國黃酒有著5000多年的歷史,以其較特別的風(fēng)味和微妙的口感,是東亞地區(qū)受歡迎的酒之一。
黃酒的制作過程一般包括原料預(yù)處理、發(fā)酵殺菌、陳釀等環(huán)節(jié)。陳釀是完善黃酒風(fēng)味品質(zhì)不可少的工序。因?yàn)樾迈r的黃酒往往嘗起來澀、無味或苦,而在陳釀過程中,會(huì)發(fā)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng),使得陳年后的黃酒含有豐富的多種化學(xué)成分,包括揮發(fā)性風(fēng)味化合物、游離氨基酸(FAA)、有機(jī)酸等,從而改善黃酒的感官特性,使其具有更好的風(fēng)味和口感,以及更高的市場(chǎng)價(jià)格。無論是消費(fèi)者還是釀酒師都希望能夠在較短的陳釀時(shí)間內(nèi)釀造出高品質(zhì)的黃酒。
因此,了解影響陳年酒香氣的風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)制,對(duì)于提高陳年黃酒的品質(zhì)、縮短陳年時(shí)間具有重要意義。其中,揮發(fā)性風(fēng)味化合物是對(duì)感官特性最重要的一種。
研究表明,陳年黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)OAV(風(fēng)味活性值)均超過1,以中鏈脂肪酸乙酯和芳香化合物為主,是其的特征風(fēng)味物質(zhì)。
陳釀黃酒風(fēng)味化合物的研究:
目前,研究人員對(duì)黃酒的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味化合物和潛在的“老化標(biāo)志物"進(jìn)行了研究。然而,這些關(guān)鍵風(fēng)味成分的變化及其老化標(biāo)志物的形成機(jī)制尚不清楚。黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以微量形式存在,其中乙醇和水約占95%。
由此可見,水和乙醇之間的分子關(guān)聯(lián)極大地影響了溶解風(fēng)味化合物的濃度和合成。因此,可通過測(cè)試黃酒中水分變化表征水與溶解性風(fēng)味化合物的分子關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而研究陳釀黃酒貯藏過程中關(guān)鍵風(fēng)味等變化機(jī)制。
圖2:陳釀黃酒
時(shí)域核磁共振原理
時(shí)域核磁弛豫測(cè)定法是一種快速、無損的檢測(cè)方法,可用于評(píng)價(jià)食品體系的物理與化學(xué)變化。
時(shí)域核磁(TD-NMR)通常以氫核為探針,基于不同脈沖序列的弛豫時(shí)間和弛豫譜圖信號(hào)幅度的測(cè)量。
弛豫時(shí)間與樣品中氫質(zhì)子狀態(tài)有關(guān),也就是不同樣品由于氫質(zhì)子狀態(tài)不同,測(cè)試結(jié)果所呈現(xiàn)的弛豫時(shí)間也不同,分子運(yùn)動(dòng)性越強(qiáng)其橫向弛豫時(shí)間越長;信號(hào)幅度和樣品中氫質(zhì)子的數(shù)量成正比;因此可通過測(cè)得的弛豫時(shí)間和信號(hào)幅度區(qū)分樣品中不同組分及各組分含量或其占比。
圖3:某樣品中三種不同狀態(tài)水分弛豫時(shí)間T2譜圖
時(shí)域核磁在陳釀黃酒風(fēng)味化合物研究中的應(yīng)用
通過上面時(shí)域核磁原理,我們了解到不同氫質(zhì)子狀態(tài)不同,表現(xiàn)出得弛豫時(shí)間也不相同,且弛豫時(shí)間譜圖的幅度和穩(wěn)定氫質(zhì)子數(shù)量成正比。
在陳釀黃酒中,穩(wěn)定氫質(zhì)子的狀態(tài)及其數(shù)量受水與溶解的風(fēng)味化合物之間的分子關(guān)聯(lián)的影響;且隨著陳化時(shí)間的延長,樣品中水與大分子之間的分子關(guān)聯(lián)強(qiáng)度出現(xiàn)變化,從而影響氫質(zhì)子遷移。
可利用時(shí)域核磁快速測(cè)試出單組份弛豫時(shí)間T2W,反映被測(cè)樣品的整體分布關(guān)系;通過多指數(shù)擬合得到不同組分的NMR弛豫行為(橫向弛豫時(shí)間(T2)的分布、弛豫幅度)來表征黃酒中水與其他溶解化合物之間的分子關(guān)聯(lián),從而研究不同的風(fēng)味化合物對(duì)黃酒風(fēng)味的影響及其影響機(jī)制。
圖4:不同酒齡黃酒的弛豫時(shí)間T2譜圖
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明
黃酒的單組分弛豫時(shí)間(T2W)隨陳釀期的延長而顯著降低。隨著陳化時(shí)間的延長,黃酒樣品中水與大分子之間的分子關(guān)聯(lián)增強(qiáng),限制了結(jié)構(gòu)中氫質(zhì)子的遷移,從而導(dǎo)致T2W的降低如圖4a。
在不同酒樣品中,分別檢測(cè)到三種水份。不同黃酒樣品中,結(jié)合水的弛豫時(shí)間T21和振幅有明顯差異(圖4b)。
隨著黃酒年齡的增加,不易流動(dòng)水峰的振幅呈現(xiàn)出較小的波動(dòng),而隨著酒齡在1年到5年之間,松弛時(shí)間T22向右移動(dòng),而隨著酒齡高于5年,松弛時(shí)間向左移動(dòng)(圖4c)。在自由水的弛豫行為也觀察到類似的變化(圖4d)。
顯然,LF-MR分析靈敏地反映了黃酒年齡導(dǎo)致的不同氫態(tài)的差異。LF-NMR分析有望成為快速判別黃酒年齡的新方法。