毕业论文综述

1、河北科技师范学院2015届毕业论文文献综述樱桃酒香气成分的研究现状及意义摘要：本文综述了樱桃酒香气成分研究的背景及意义，简单介绍了樱桃的物质资源、营养成分及其功效价值，并就樱桃酒香气的研究现状以及樱桃酒香气物质的萃取方法做了详细的介绍，最后对我国国酒的发展前景进行了分析和展望。由本论述可知，樱桃果酒富含丰富的营养价值且有一定的医疗功效，对人体非常有益。但我国目前对樱桃酒的研究还处于初级水平，对香气的研究也不成熟，因此樱桃酒的研究有很大的发展前景，需要不断的拓展。关键字：樱桃酒；营养价值；香气；研究现状；发展前景中国樱桃原产于我国,其含铁量为水果之首,含有丰富的维生素和矿物质成分,是中国的一种特

2、色资源。樱桃因皮薄汁多,不易保存和加工,但其高含糖量和高可食率使其成为果酒加工的良好原料。中国樱桃果实及其发酵果酒中香气成分的研究对樱桃酒产品质量的提高具有实际的指导意义。1课题的背景与意义当前世界上主要栽培的樱桃品种有中国樱桃、欧洲甜樱桃、欧洲酸樱桃和毛樱桃等1。樱桃果实外观鲜艳、风味独特,含有丰富的维生素和矿物质,其含铁量为水果之首;且果实发育过程中几乎不使用农药,属无公害果品,符合绿色食品标准,深受国内外消费者的喜爱。但樱桃鲜果的收获期极短,一般为10-15d,且不耐贮运,贮藏期和货架期远低于苹果、梨、香蕉等大宗水果2。将樱桃加工成樱桃酒,既可保留樱桃的大部分营养成分,又能延长樱桃的货架

3、期,更为重要的是既符合粮食酒向果酒转变的国家酒类行业政策,又符合追求天然、含糖量少、酒精度低且有益于健康的果酒的世界饮酒潮流。樱桃酒作为一种新兴的饮料酒,对它的风味研究也是从近年兴起。樱桃酒的风味评价,主要分为两个方向,一是嗅觉风味的研究,二是味觉风味的研究。对于嗅觉风味的研究,主要研究樱桃酒的香气,包括花香、果香、木香、醇香、甜香以及焦糖香等等;对于味觉风味的研究,主要研究它的酸、甜、苦、涩、鲜等基本味觉。在樱桃酒的风味感知过程中,樱桃酒的香气起着非常关键的作用。没有香气,对樱桃酒风味的判断和鉴别会比较困难。我们所闻到的樱桃酒的香气,并非单一化合物的香气,而是一种复合香,是由醇、酸、醛、酯、

4、酮、芳香族和单菇类等多类物质的香气复合组成。这些呈香物质主要来自樱桃果实本身、酵母的代谢和陈酿老化阶段各物质间的相互作用。樱桃酒风味物质的鉴定,不仅对于了解樱桃酒的化学组成有着重要的理论意义,而且对模拟樱桃酒的风味也有很大的实践指导意义。然而,要鉴定樱桃酒风味物质或构建其风味体系,首先应尽量完整地从樱桃酒中抽提出其中的风味组分。任何一种抽提方法,都不应破坏风味物质,不应产生异味而掩盖原有风味。目前为止,检测果酒中香气物质的方法有很多,并且许多方法采用了高效的分析仪器如GC、HPLC以及它们同MS的联用,但80%的分析时间是用在样品预处理上3。由于在酒类饮料中,水的含量最大,使基于香气物质不同挥

5、发性的分离方法变得更为复杂。同时,由于香气物质的种类和数量都比较多,使得香气物质的分离和分析变得比较困难。另外,一般的风味物质都具有热敏性、易氧化的特点,这就要求抽提过程的条件尽量温和(如尽可能用较低的温度),抽提介质要避免与被抽提风味物质发生化学反应,避免造成污染等,因此是否选择了合适的样品预处理手段会影响到分析效率和分析结果的准确性4。樱桃酒中的微量成分种类繁多,通过控制所有微量成分的生物合成来控制樱桃酒的质量将会增加工作的盲目性和难度,因此可以借鉴其它食品风味领域的研究方法,从众多微量成分中找出对樱桃酒香气有重要贡献的组分。气相色谱一闻香法能够鉴定果酒中最重要或最能代表其香气特征的物质。

6、目前为止,这门技术主要应用于葡萄酒、苹果酒等大众果酒的香气研究,而对樱桃酒未见有相关报道。我们有必要将这先进的技术应用于樱桃酒的风味评价当中,找出樱桃酒的特征香气物质,以从风味化学的角度揭示樱桃酒的本质特征。对生产商而言,樱桃酒的风味和质量直接影响其经济效益,只有明确本产品的香气特征,才能更好地完善产品质量,从而获得消费者的认可和喜爱。因此,采用现代先进的风味分析技术和手段,研究樱桃酒的香气物质,特别是有重要香气贡献的物质；了解樱桃酒香气物质的化学组成和分离鉴定方法,对于丰富樱桃酒的酿造理论,完善樱桃酒的质量评价体系,控制樱桃酒的风味和提高樱桃酒的质量具有重要的意义。2樱桃的营养及药用价值2.

7、1樱桃的营养樱桃是重要的早熟果品,每百克可食部含铁量多达5.9毫克,其含铁量是橘子、苹果、梨的加倍以上5。维生素及矿物质等营养成分含量丰富（见表2-1，表2-2）表2-1樱桃果肉的主要营养成分（单位：%）指标 水分碳水化合物糖 脂质蛋白质 纤维 灰分含量 83.014.48.0 0.31.4 0。4 0.5表2-2樱桃果肉矿物质及维生素含量（单位：mg/100g）名称 Ca PFe Mg K 胡萝卜素VB1 VB2 尼克酸 Vc含量 18 18 5.9 10.6 258 0.15 0.04 0.080.4 32.2樱桃的药用价值樱桃既是佳果,又是良药6。它具有调中益气、养精止泻的滋补功能。樱桃

8、的叶、核、根、果皆入药,通身无弃物。据名医别录记载,樱桃性味甘温,有润中、益脾之功效,主治四肢瘫痪、风湿腰痛等症。中医常用樱桃汁发麻疹;外擦治汗斑、烧伤、病气等;浸酒常服之,令人面色嫩润,青春常驻。传说历代宫中后妃都常年服用樱桃酒,称其为“美容酒”。樱桃除具有“祛风、除湿、透诊、解毒”等功效(摘自本草纲目),还有“生津止渴、润心肺、去肝火、健脾胃、滋肤养颜”等独特功效(摘自滇南木草樱桃)。南川的常用中草药手册介绍,樱桃清血热、补血补肾、预防喉症。民间偏方,用樱桃汁涂抹于患部有治疗冻疮之功7。3国内外研究现状3.1樱桃、樱桃酒香气物质的研究进展J.PMattheis等人(1992)8采用顶空技术

9、萃取甜樱桃中的挥发性成分,以研究果实发育与成熟过程中香气化合物的变化:共鉴定31种香气化合物,包括醛类、醇类、酯类、1种酮、1种挥发酸和1种菇烯;其中,乙醇浓度最高,在采收期间含量变化较大;而乙酸丁酷、乙酸异戊酷等一些酷类只在采收之后的商熟期有检测到。M.Meheriuk等人(1995)9研究了气调包装对拉宾斯'甜樱桃香气成分的影响,通过吹扫捕集技术共分离60种挥发性成分,其总含量在采收1周之后开始下降,不良风味在采收8周之后出现。J.P.Mattheis等人(1997)10采用吹扫捕集技术研究气调储藏对Bing'甜樱桃挥发性成分的影响。研究表明,采收时乙酸和醛类含量最大;作为

10、甜樱桃的三种重要成分,苯甲醛、(E)-2-己烯醛和己醛在储藏过程中含量均有所变化。M.J.Bernalte等人(1998)11研究了西班牙西南产区两个甜樱桃品种的物理特性、化学特性、香气和感官特性,共分离确定了62种挥发性成分。 M.B.Petersen等人(1999)12研究了储藏条件对酸樱桃的香气、可溶性固形物、总酸与色泽的影响。研究表明,可溶性固形物在储藏温度高于10时含量递减;所有试验温度下花青素含量都呈递减趋势;总酸含量在除2以外的其它储藏温度下含量是先增加后减少;苯甲醛在较高储藏温度下含量减少,丁香酚和香草醛在所有试验温度下含量都增加;具有不良气味的化合物如乙酸和发酵醇,在较高储藏

11、温度下含量增加;气调储存(20%CO2)对上述指标的影响并不明显。L.Poll等人(2003)13用二乙醚/戊烷混合溶剂(2:l)萃取酸樱桃中的香气物质,并研究了采收年份与采收时间对酸樱桃中可溶性固形物、滴定酸、花青素和香气化合物的影响。研究表明,可溶性固形物与花青素在采收季节中期达到含量的最大值;滴定酸在采收后期含量开始递减;采收期间樱桃香气物质的含量无明显变化趋势,苯甲醛、苯甲醇、丁香酚、香草醛作为樱桃中四种重要的香气物质,在寒冷、多雨的年份含量较低。张序(2006)14采用SPME/GC-MS技术初步研究了不同施氮处理、不同品种和不同发育期甜樱桃果实的香气成分,探究樱桃果实香气成分的代谢

12、与氮营养素之间的联系。张序等人(2007)15采用HS-SPME/GC-MS技术提取并分析红灯'甜樱桃绿熟期、着色期、商熟期和完熟期四个不同时期果实的香气成分。研究发现,商熟期是甜樱桃的最佳采收期,其成熟果实的特征香气物质主要有乙酸乙酷、己酸乙酯、(E)-2-己烯醇、苯甲醛、(E)-2-己烯醛和己醛,这些物质在着色期大量合成,多数在商熟期达到高峰,在完熟期乙醇大量出现,风味变劣。张艳(2008)16研究了产自四川雅安汉源的中国樱桃'果实的酿酒特性、酶处理对樱桃出汁率的影响、樱桃酒的发酵工艺及樱桃果实与樱桃酒的香气成分,并分别找出构成樱桃酒果香、酒香与醇香的香气物质。王江勇等人(

13、2009)17采用HS-SPME/GC-MS技术,分析2种砧木红宝石'大樱桃成熟期果实的香气成分。从2组样品中共测定48种香气物质,其中(E)-2-己烯醇、乙酸已酷、己醛、3-异丁基-6-烯-1-辛醇和(E)-丁酸-2-己烯醋是其主要香气成分。F.5.Malaman等人(2011)18在不同的压力与温度下对巴西樱桃进行超临界CO2萃取,其风味提取物进行GC-MS分析,将其分析结果与感官评价结果作相关性数据分析,同时进行主成分分析与判别因子分析。统计分析结果表明,倍半菇烯与酮类物质对巴西樱桃的风味贡献最大;果皮蜡质中的长链碳氢化合物与果实风味无关,但能够影响萃取效率;萃取物中还含有较高比

14、例的能提高樱桃抗氧化性的挥发性酚类物质。Y Sun等人(2011)研究了6种不同酿酒酵母菌株所发酵的Early Richmond'樱桃酒中的挥发性成分与多酚物质;含量最高的物质有2-甲基丙醇、3-甲基丁醇、乙酸和乙酸乙酷;测定了5种酚酸和4种花青素。 通过对国内外研究进展的分析可以看出,GC-MS主要集中在对世界各个地区的樱桃品种进行香气成分的分析,对利用GC-MS来研究中国地区樱桃酒的报道较少甚至是没有。主要原因是樱桃酒的成本太高及开发市场较晚,所以对于樱桃酒香气成分的研究较少见。3.2香气物质的主要萃取方法3.2.1顶空进样技术(headspace sampling,HS) 顶空法

15、主要分为静态项空法和动态顶空法,将有挥发性的样品放入密闭瓶中,温度保持恒定,待其顶空气体与样品中组分达到平衡时,取其上部气体进行色谱分析。因取样部分为顶空气体,能最大程度地表达样品的真实香气特征,但样品的蒸气体积过大会影响色谱柱的分离效能,若样品蒸气中含有过量的水分也会减少柱寿命19,而且顶空法不能测定半挥发、难挥发性成分,检测限也较高,低含量的成分检测不出来。J.Y.Tian(2010)20采用顶空进样技术结合气相色谱法分析啤酒中的双乙酞、乙酞基丙酮、乙偶姻和乙醛四种风味化合物,校准曲线的相关系数全0.999,精密度的RSD值<0.2%。3.2.2固相萃取技术(solid phase

16、extraetion,SPE) 选用商品化的固体吸附剂吸附样品中的欲测组分,然后用合适的溶剂洗去杂质,最后用适当的洗脱剂将待测物洗脱下来。吸附剂可根据要处理的样品性质进行选择,常用的吸附剂有佛罗里矽土、C18等。M.T.Liberatore等人(2010)21采用C18作为吸附剂,二氯甲烷/己烷(2:3)作洗脱剂,研究了夏敦埃白葡萄酒在发酵与陈酿过程中酷类香气的变化过程。3.2.3顶空固相微萃取技术(headspace-solid phase microextraction,HS-SPME) 当样品中的挥发性成分在顶空萃取头与样品体系间达到平衡时,因不同理化性质的化合物在萃取头固定相上的分配系

17、数不同,导致在萃取头表面的吸附量也不同。众多研究证明分析物的吸附量与其在萃取体系中的浓度存有线性关系。该技术不需样品预处理,能直接萃取样品中的挥发性成分,萃取与浓缩一步完成。近年来,不同极性范围的吸附剂如非极性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和极性的聚丙烯酸酷(PA)、聚乙二醇(PEG)等的出现,使SPME法用来分离不同极性的香气成分成为可能。同时,由于其简单、方便、不需溶剂等优点,在葡萄酒22、果酒23、黄酒24、啤酒25等酒类饮料的香气成分检测方面已得到广泛应用。3.2.4液液萃取技术(liquid-liquid extraction,LLE) 依据相似相溶原理,利用组分在酒体与溶剂相的分配系

18、数不同,从酒体中直接萃取分离组分的一种技术。溶剂的选择主要依据目标萃取物和溶剂的极性;其次,应考虑溶剂的沸点、毒性等。LLE法的主要特点是容易掌握,费用低,不需要特别的辅助仪器,并且重现性好,但最后的溶剂蒸发会造成一些香气物质的损失。E.Sanchez-Palomo等人(2006)诵此方法萃取Muscat葡萄汁的挥发性成分,并与SPE、SDE两种方法进行比较。结果表明,三种萃取方法都可用于葡萄汁中挥发性成分的定量测定,但在萃取酸、酉旨等极性化合物方面,LLE、SPE比SDE更适合。3.2.5同时蒸馏萃取技术(simultaneous distillation extraetion,SDE) 样

19、品蒸馏和溶剂萃取在一套系统中同步进行的萃取方法,可达到减少实验步骤,缩短萃取时间,节省萃取溶剂的优良效果。C.De Torres等人(2010)26用SDE方法萃取葡萄皮中的挥发性物质,研究了冷冻干燥和60烘干千燥两种葡萄皮保存方法对葡萄皮中香气物质的影响。3.2.6搅拌棒吸附萃取技术(stir bar sportive extraetion,SBSE) 一种基于吸附萃取原理的样品预处理技术,1999年提出并被Gerstel公司商品化。PDMS被包裹在一内封磁芯的玻璃管上作为萃取固定相,同时自身完成搅拌。虽然SBSE的萃取机理与SPME类似,但因搅拌棒上PDMS的含量远高于SPME,更多的萃取

20、相使其灵敏度更高·检测限更低,回收率更佳和重现性更优。R.M.callejon等人(2010)27用HS-SBSE-TDU-GC-MS技术研究了不同的酿酒酵母菌株所发酵的红葡萄酒的挥发性成分与感官属性间的关系。3.2.7吹扫捕集技术(purge and trap PT) 又称动态顶空浓缩法,是一种非平衡态的连续萃取,属于气相萃取范畴。利用惰性气体把在水相和顶空气相间达到平衡的挥发性物质吹扫出来,带入捕集器并被捕集器中的吸附剂富集。较常用的吸附剂有Ambersorb、Carbotrap、TenaxGC、xE一340、活性炭GC-MS分析。鲍忠定(2008)28采用吹扫捕集与色谱质谱技术

21、定量测定了不同酒龄绍兴酒中的挥发性组分,揭示了不同酒龄绍兴酒中挥发性醇类、酉旨类、醛类等香味成分的差异。3.2.8针捕集技术(needle trap,NT)基于动态顶空技术与SPME技术相结合的原理,待测组分被针内填充的吸附剂富集,进样后被吸附的组分在GC进样口解吸,导入GC。目前主要用于生物标记物或环境、水体中挥发性有机污染物(VOCs)等痕量组分的研究,可检测百万分之一一十亿分之一浓度范围的物质。J.B.cai等人(2008)29成功地使用针捕集进样技术结合气质联用完成环境空气中水银蒸汽的同时进样与分析。3.2.9超临界流体萃取技术(supereritical fluid extraeti

22、on,SFE) 一种新兴的不需有机溶剂的萃取技术,利用CO:超临界状态下的优良溶剂力,可将基质与萃取物进行有效地分离、提取和纯化,具有高效、纯天然、无化学污染、不易氧化等优点。A.L.Oliveira等人(2009)利用超临界co:萃取技术研究巴西樱桃中风味化合物的萃取效率和强度,并利用响应面分析对萃取温度(40-0)和萃取压力(150-50bar)进行中心复合22阶乘实验。结果表明,就巴西樱桃而言,最佳萃取条件下萃取的风味物质含量最高,但风味强度并不一定最高,反而在>50的高温条件下萃取的风味物质的强度最大。4我国果酒的发展前景我国是世界第一水果生产大国,近几年经农业产业结构的调整,全

23、国果树栽培面积迅速扩大,水果产量成倍增长,全国水果总产量均位居世界首位,市场出现供过于求的状况。由于水果具有分布的区域性和成熟的季节性等特点,其销售和贮藏有很大困难。据统计,现全国果品因有关方面的原因未能及时消化造成的损失高达20%-25%,约占总产量的1/4。因此必须改变传统的水果消费观念、水果食用途径和模式,而开发果酒是理想的选择目标,它可以最大限度地消费水果,且以果代粮酿酒可节约大量粮食,又能充分利用果类资源。我国有丰富的果酒酿制资源,其果实风味独特,还含有多种对人体健康有益的维生素、矿物质、微量元素及生物活性物质,具有极高的营养价值和保健功能。如:刺梨，不仅含有丰富的氨基酸和维生素,同

24、时含有丰富的具有增强免疫功能的SOD;称猴桃除含有丰富的Vc和多种氨基酸外,还含有抗突变成分谷光甘肤,能阻断N一亚硝酸吗琳的合成作用；黑加仑除含有Vc和12种氨基酸外,还7含有微量元素硒,它也可阻断致癌物质N一亚硝酸吗琳的合成,对防癌有一定功效;沙棘果,不仅Vc含量高,同时含有丰富的黄酮类化合物,利于高血脂、缺血性心脏病的治疗与康复,另外还有我国北方山区大面积的山植,此果不仅有助消化、降血压,同时因含有三菇类和黄酮类化合物对心血管病有很好的疗效。此外还有构祀、桑堪、越桔、苹果、梨、桃、菠萝、柑橘等等如此众多的水果资源为果酒行业提供了很好的原料基础。但目前我国用于加工果酒、汁、果类制品的水果约占

25、总产量的10%左右,果酒产量更是不堪屈指,1996年全世界的葡萄酒与粮白酒之比为1.4:1,这还没有加上其它果酒。我国同期葡萄酒与粮白酒的比例则是1:59.4,加上其它果酒也只能是1:16.5,这与世界形成极大反差,这种反差正是我国大规模开发果酒的巨大发展空间随着人们物质文化生活水平的提高,对酒类消费习惯和消费水平也发生了较大的变化,高度酒消费量急剧下降,而低度酒消费量呈上升趋势,加上人们对果酒保健功能的认识及健康意识的觉醒,因此开发果酒对提高人民生活水平具有重要的意义。参考文献1曹家树,秦岭主编.园艺植物种质资源学J.北京:中国农业出版社,2005(3):128-292中国农业科学院果树研究

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