桃酒中甲醇形成机理及其影响因素

发布时间：2020-07-19 07:25

【摘要】：本试验分别对成熟过程中桃果胶的结构特性及组分变化、果胶含量及果胶酶活性变化进行研究,结合不同成熟时期桃酒中的甲醇含量,探究甲醇的形成机理以及果胶含量和果胶酶对桃酒中甲醇含量的影响;探究5种不同桃汁前处理(蒸煮处理、清汁处理、果胶酶处理等)对桃发酵酒中甲醇含量及香气的影响,以此验证果实中的果胶含量及果胶酶活性对甲醇生成的影响,并找到能够降低桃酒中甲醇含量的方法。旨在更加明确桃酒中甲醇产生的机理及影响因素,并为进一步控制桃酒中甲醇含量提供理论基础。采用超声波辅助提取的方法提取桃果胶,对其理化性质进行研究,并采用凝胶渗透色谱法(GPC)和高效液相色谱法(HPLC)分析桃果胶特性,测定不同成熟时期中华寿桃果胶的分子量及组成成分,结果表明:(1)桃酒中的甲醇含量与果实中果胶的分子量及分布指数、果胶的酯化度有关。不同时期中华寿桃果实中果胶的分子量及分子量分布不同,果胶的分子量随着果实的成熟整体呈增大的趋势,分布指数整体呈减小的趋势;成熟过程中果胶的酯化度变化趋势与甲醇含量的变化基本趋势一致。结合不同成熟时期中华寿桃蒸馏酒中的甲醇含量可以得出,桃蒸馏酒中甲醇含量随着果胶分子量的降低而降低,随着果胶分布指数的增大而减小,随着果胶酯化度的增大而增加。(2)桃果胶是一种杂多糖,且中华寿桃果胶的主要单糖组分是阿拉伯糖(Ara)、鼠李糖(Rha)、半乳糖(Gal)和半乳糖醛酸(GalA)。本试验中华寿桃果胶分子结构为RG-Ⅰ型,且果胶分解产生甲醇主要发生在RG-Ⅰ型结构的侧链位置。对成熟过程中桃果胶含量、相关酶活性的变化及其对甲醇的影响进行分析,结果表明:桃果实中的可溶性果胶含量随着果实成熟逐渐升高;原果胶含量随着果实成熟逐渐降低。桃果实中的聚半乳糖醛酸酶(PG)活性随着果实成熟呈现先降低后升高的趋势;果胶酯酶(PE)活性随着果实成熟整体呈现下降的趋势。通过相关性分析可以得出,桃果实中的原果胶含量、聚半乳糖醛酸酶(PG)活性和果胶酯酶(PE)活性与甲醇含量呈正相关性;且聚半乳糖醛酸酶(PG)活性和果胶酯酶(PE)活性与桃酒中甲醇含量的相关性高于原果胶含量与甲醇含量的相关性。探究桃汁前处理对发酵酒中甲醇含量及香气的影响,研究表明:(1)通过桃汁前处理改变发酵原料中的果胶含量和果胶酶活性,桃发酵酒中的甲醇含量受到很大的影响。蒸煮后向发酵原料中添加果胶酶,去除了发酵原料中果胶酶作用,外加果胶酶导致桃发酵酒中的甲醇含量最高,为1.06 g/L;蒸煮后发酵原料中的果胶酶活性大部分失活,降低了对果胶的分解作用,此处理下桃发酵酒中的甲醇含量最低,为0.53 g/L;清汁处理下,去除了发酵原料中的大部分果胶,桃酒中的甲醇含量也较低,为0.59 g/L。试验验证了果胶酶和果胶含量对甲醇生成的影响,果胶酶的添加能够分解酿造原料中的果胶生成甲醇。(2)桃汁前处理对桃发酵酒香气的种类和含量造成影响。混浆发酵罐中桃发酵酒香气物质含量最高且香气种类最丰富;经过蒸煮后的发酵罐中醇类物质和酯类物质含量明显降低,具有烘烤味香气的部分酚类物质(丁香酚和4-甲基愈创木酚)含量升高;清汁处理下,桃发酵酒中的酯类物质含量最丰富。(3)研究表明,混浆发酵时甲醇含量高,但桃发酵酒的香气物质含量且种类最多;果胶酶的添加会适量增加桃发酵酒中的香气物质含量但同时会增加桃发酵酒中的甲醇含量;蒸煮处理会造成桃发酵酒香气的损失但可以降低桃发酵酒中的甲醇含量;清汁处理既可以降低甲醇含量又能保留桃酒中的风味物质。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS262.7
【图文】：

果胶结构

果胶的结构非常复杂和多变，目前普遍能接受的果胶结构如图1.1A[20]。图 1.1 果胶结构Figure 1.1 Pectin structure1.4.2 果胶酶及其作用机理果胶酶通常是由曲霉和杆菌产生，其中主要是由黑曲霉发酵而成。果胶酶在果品加工中能够对压榨果汁起到澄清和分离作用。目前很多商业酵母在发酵过程中也可产生部分果胶酶，对发酵过程中果胶的分解具有催化作用。果胶酶的类型及作用方式[27-32]见表 1.1。聚半乳糖醛酸酶与可溶性果胶有密切联系，其作用是水解果胶酸和含有少量甲氧基的可溶性果胶分子中的糖苷键，分解生成少量甲醇，该酶主要促进果胶的加溶作用[33]。果胶酯酶能够催化原果胶初步分解产生甲氧基，然后和 H+结合生成甲醇[34]。

果胶,机器,氯仿,吡唑啉酮

水解后进行干燥。然后对其进行 1-苯基-3-甲基-吡唑啉酮理，先将水解后的单糖加入到 0.3 mol/L 的碱性氢氧化钠溶液 0.5 mol/L 的 PMP 进行单糖衍生，混和均匀后加入少量氯仿，理，半小时后溶液出现分层现象，将上层氯仿层去掉并萃取液通过 0.22 μm 的滤膜进行过滤，置于机器待测。预先准备好腈，将二者按比例配成流动相备用。装好 Thermo C18 色谱柱（m），并打开机器预热，将衍生好的样品放入机器中待测，设度为 1.0 毫升/分钟，控制柱温为 25 ℃，测定波长为 245 nm与分析果胶的提取及条件优化液比对果胶得率的影响比是指提取溶液体积与样品的质量之比，提取溶液体积的大小量。

果胶,酸浓度

原因可能是过滤及搅拌等操作步骤造成提取的浪费；当料液时，果胶得率又有所回升，与料液比为 1:20（g/mL）时的果但当料液比为 1:30（g/mL）时，酸提取时用量大，浓缩时间较长。因此最佳料液比为 1:20（g/mL）。H 对果胶得率的影响 2.2 可知，随着 pH 值的增大，果胶提取率降低。pH=1.5 和本相同，分别是 2.15 %和 2.12 %，但前者较后者果胶颜色较脱色，且当 pH =1.5 时，果胶浓缩液 pH 值小于 1。根据 Vo果胶分子能溶于酸性溶液中，且不会发生降解，在酸性环境中构发生溶解，果胶和纤维素之间的连接键很容易断裂，能释放过高的酸浓度条件下，对果胶分子稳定性造成很大影响，可能生降解，对果胶结构造成破坏[56]。而随着 pH 的升高，果胶得因主要是提取酸浓度低，仅部分可溶性果胶发生溶解，因而果最佳 pH 为 2。

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