机械化黄酒中苦味物质及其调控技术的研究

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机械化黄酒比手工黄酒苦味重,是阻碍机械化黄酒发展的主要问题之一,然而目前对黄酒中的主要苦味物质及其形成机制尚不明确,导致黄酒生产过程中缺乏苦味物质的调控策略,影响了黄酒产品品质。本文以机械化黄酒为研究对象,基于感官导向对其主要苦味组分进行分离和鉴定,进一步考察苦味物质来源及影响因素。最后,对苦味物质调控技术进行探究。主要研究内容与结果如下:(1)基于感官导向的策略,依次采用乙醇沉淀、正丁醇萃取、C18固相萃取和半制备HPLC对机械化黄酒中苦味物质进行分离,确定主要苦味组分Ⅲ-13。通过茚三酮反应、氨基酸组成分析和超高效液相色谱结合四级杆飞行时间质谱对组分Ⅲ-13进行鉴定,并利用焦谷氨酸肽酶酶切和固相合成标准品验证,首次从黄酒中分离得到苦味焦谷氨酸肽Pyr-LFNPSTNPWHSP(PGP)。通过NCBI和Bitter DB数据库搜索,确定其来源于大米谷蛋白,觉察阈值和识别阈值分别为0.160 mg·L-1和0.437 mg·L-1。利用圆二色谱对其结构进行解析,结果表明,PGP在15%乙醇水溶液中较水溶液中有更稳定的二级结构。(2)利用HPLC建立苦味多肽PGP的定量分析方法,结果表明,相比于220 nm,PGP的定量在280 nm波长下有更高的准确度和灵敏度,其检出限(limit of detection,LOD)和定量限(limit of quantitation,LOQ)分别为0.14 mg·L-1和0.48 mg·L-1,加标回收率为92.8%。对7种商品黄酒、4种机械化原酒和3种手工原酒的PGP含量进行测定,结果表明14种黄酒的PGP含量在<LOD~32.97 mg·L-1之间,活性味觉值(dose-over threshold,Do T)在0.0~75.4之间。整体上,机械化原酒的PGP含量和Do T较高,分别在23.77~32.97 mg·L-1和54.4~75.4之间。此外,PGP含量和苦味强度有较好的相关性,Pearson相关系数为0.889,R~2=0.790。(3)在实验模拟下,对黄酒酿造过程中的PGP迁移规律及其影响因素进行研究,结果表明,PGP的形成主要发生在主酵阶段,主酵结束时达到最高值,为21.1 mg·L-1,后酵第5天有所下降,而后酵10 d后以及煎酒和90 d的储酒过程中,PGP含量均无显著性变化。自然培养生麦曲酿造的黄酒其PGP含量较纯种熟麦曲的高112.6%;当自然培养生麦曲添加量为8%时,PGP含量最低,为13.89 mg·L-1,而当添加量大于12%时,PGP含量不再随麦曲添加量的增加而上升;主酵温度为20℃时,PGP含量最高,为28.6mg·L-1,随着主酵温度的上升,PGP含量逐渐下降。(4)对13种吸附剂和6种蛋白酶进行初筛,结果表明在模拟黄酒中,2种吸附剂(粉末活性炭和硅酸镁1号)和2种蛋白酶(木瓜蛋白酶和风味蛋白酶)对苦味肽PGP的脱除效果较好,分别为100%、52.5%、95.7%和79.8%。将其应用于成品黄酒中发现,粉末活性炭对苦味肽PGP的脱除效果最强,其次为硅酸镁1号和风味蛋白酶,而木瓜蛋白酶无显著效果。通过气相色谱-质谱联用技术比较不同处理对黄酒挥发性风味物质的差异,表明蛋白酶处理对挥发性风味物质影响较小。利用液质联用对2种蛋白酶酶解PGP的差异进行分析,表明风味蛋白酶酶解可形成色氨酸(W)、焦谷氨酰亮氨酸(Pyr-L)等小分子氨基酸和多肽片段。整体而言,风味蛋白酶在降苦方面具有较好的应用潜力。
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