不同酵母發(fā)酵梨酒的品質(zhì)分析

不同酵母發(fā)酵梨酒的品質(zhì)分析

1材料和方法1.1試劑和儀器新鮮的“雪雪”梨是河北省趙縣范莊“雪雪”梨種植基地。酒石酸鉀鈉天津博迪化工股份有限公司；碳酸鈉、沒食子酸、無水葡萄糖生工生物工程（上海）股份有限公司；硫酸銅、鐵氰化鉀、硫酸亞鐵天津市永大化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉天津市大陸化學(xué)試劑廠；亞鐵氰化鉀天津市北辰驊躍化學(xué)試劑有限公司；乙醇（色譜純）、4-甲基-2-戊醇（色譜純）天津市康科德科技有限公司；Folin-Ciocalteu試劑北京酷來搏科技有限公司；硝酸鋁山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司；蘆丁、水楊酸上海BBI生命科學(xué)有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）上海源葉生物科技有限公司；過氧化氫、三氯乙酸、亞硝酸鈉、亞甲基藍(lán)天津市大茂化學(xué)試劑廠；三氯化鐵北京索萊寶科技有限公司。1.2設(shè)備和設(shè)備GC-2010氣相色譜儀、UV-2600紫外-可見分光光度計日本島津公司；ST3100pH計美國奧豪斯公司。1.3方法1.3.1接種發(fā)酵，培養(yǎng)“花酒”‘雪花’梨采收后立即切分，去除果心后榨取果汁。加入蔗糖調(diào)整果汁糖度至22oBrix，然后接種不同的市售商品化酵母，進(jìn)行乙醇發(fā)酵，待糖度不再下降時結(jié)束發(fā)酵，經(jīng)倒罐、靜置、自然澄清，得到不同的‘雪花’梨發(fā)酵酒。對成品酒進(jìn)行各指標(biāo)測定。1.3.2通過測定總糖的質(zhì)量濃度和ph值，計算糖酸比參照GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》1.3.3總酚質(zhì)量濃度的測定參照鞠志國1.3.4黃酮總濃度的測定參照趙玉平等1.3.5dpph自由基分辨率的測定參考Takako等式中：A1.3.6u2005u2005參照馬曉華等1.3.7恢復(fù)力測試采用鐵氰化鉀法1.3.8u2005年，乙醇體積份額的測定參照GB5009.225—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)u2005酒中乙醇濃度的測定》1.4數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan法樣本間差異顯著性分析、Pearson相關(guān)性分析，同時進(jìn)行因子分析、逐步回歸分析。2結(jié)果與分析2.1不同酵母對梨酒糖酸比及ph值的影響如表1所示，不同梨酒的還原糖質(zhì)量濃度差異較大，變異系數(shù)為33.9%。其中LA-BA梨酒的還原糖質(zhì)量濃度最高，為2.95g/L,LA-RA梨酒最低，為0.97g/L。供試?yán)婢频倪€原糖質(zhì)量濃度均低于4g/L，說明本研究所選用酵母對梨的適應(yīng)性較好，能夠比較完全地將糖分轉(zhuǎn)化為乙醇。不同梨酒的總酸質(zhì)量濃度變異系數(shù)為26.1%，其中LA-BA梨酒的總酸含量最高，為7.43g/L,LA-MA梨酒最低，為2.81g/L。不同梨酒糖酸比的變異系數(shù)為18.9%，糖酸比最高的梨酒由F33酵母釀制，最低的由BO213酵母釀制。LA-BA梨酒相對于其他梨酒含有更多的糖和酸，但兩者比較平衡，糖酸比適中。除LA-BA梨酒的pH值最低（3.82）外，其余梨酒的pH值均大于4，其中RC212梨酒的pH值最高，為4.35。不同梨酒pH值差異很小，變異系數(shù)僅為3.1%。說明酵母雖然對梨酒的pH值有一定影響，但產(chǎn)生的差異較小。2.2乙醇體積分?jǐn)?shù)如表2所示，不同梨酒的乙醇體積分?jǐn)?shù)在12.36%～13.26%，變異系數(shù)僅為2.0%,KD梨酒的乙醇體積分?jǐn)?shù)最高，為13.26%,LA-BA梨酒的乙醇體積分?jǐn)?shù)最低，為12.36%，兩者的乙醇體積分?jǐn)?shù)相差0.9%。本研究中梨酒的乙醇體積分?jǐn)?shù)和市售葡萄酒相當(dāng)，說明所選用酵母盡管是葡萄酒的釀酒酵母，但對梨的適應(yīng)性好，發(fā)酵產(chǎn)酒能力均較強(qiáng)，適于釀制梨酒。2.3不同梨酒的抗氧化能力如表3所示，不同酵母釀制梨酒的多酚和總黃酮質(zhì)量濃度不同，變異系數(shù)分別為10.3%和32.4%。其中LA-BA梨酒的多酚和總黃酮質(zhì)量濃度均最高，分別為211μg/mL和208μg/mL,LA-EC梨酒的多酚質(zhì)量濃度最低，為155μg/mL;RC212梨酒的黃酮質(zhì)量濃度最低，為67μg/mL。不同梨酒的羥自由基清除能力差異較大，變異系數(shù)為47.5%。F33梨酒的羥自由基清除能力最強(qiáng)，為0.899mg/mL,LA-MA梨酒的羥自由基清除能力最弱，為0.196mg/mL。不同梨酒的DPPH自由基清除率和鐵還原力的變異系數(shù)分別為23.0%和17.4%，其中LA-BA梨酒表現(xiàn)突出，DPPH自由基清除率和鐵還原力均最強(qiáng)，而RC212梨酒則表現(xiàn)最差，兩者均最弱。說明LA-BA梨酒在抗氧化性能方面表現(xiàn)突出，而RC212梨酒則較差。2.4鐵還原力、dph自由基清除率為了研究各變量間的關(guān)系，對梨酒的多酚質(zhì)量濃度、總黃酮質(zhì)量濃度、羥自由基清除能力、pH值、鐵還原力、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、糖酸比和DPPH自由基清除率這9個變量進(jìn)行相關(guān)性分析。如表4所示，多酚質(zhì)量濃度與黃酮質(zhì)量濃度、鐵還原力、DPPH自由基清除率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；黃酮質(zhì)量濃度與鐵還原力、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、DPPH自由基清除率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與羥自由基清除能力、pH值呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；鐵還原力與還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、DPPH自由基清除率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；還原糖質(zhì)量濃度與總酸質(zhì)量濃度呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與糖酸比、DPPH自由基清除率呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；總酸質(zhì)量濃度與DPPH自由基清除率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01);pH值與總酸質(zhì)量濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與鐵還原力、還原糖質(zhì)量濃度、DPPH自由基清除率呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。2.5梨酒發(fā)酵工藝的解釋變量及歷史因素分析由于不同梨酒的乙醇體積分?jǐn)?shù)變異系數(shù)小，提取系數(shù)較小，因此在做因子分析時剔除了乙醇體積分?jǐn)?shù)這個變量。經(jīng)因子分析，提取各個因子的公因子方差，可知提取系數(shù)均大于0.7，其中對多酚的提取系數(shù)最低，為0.749，對糖酸比的提取系數(shù)最高，為0.975（表5）。通過因子分析，共提取了3個特征值大于1.0的公因子，累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到89.939%（表6），說明這3個公因子能夠很好地解釋所有變量。通過正交旋轉(zhuǎn)法得到旋轉(zhuǎn)成分矩陣（表6）。各因子選取載荷值絕對值大于0.700的指標(biāo)作為解釋變量。F1的方差貢獻(xiàn)率為38.970%，解釋變量包括pH值、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度，反映了梨酒的營養(yǎng)成分，命名為營養(yǎng)因子；F2的方差貢獻(xiàn)率為33.975%，解釋變量包括多酚質(zhì)量濃度、黃酮質(zhì)量濃度、羥自由基清除能力、DPPH自由基清除率，反映了梨酒的抗氧化能力，命名為功能因子；F3的方差貢獻(xiàn)率為16.993%，解釋變量為糖酸比，反映了梨酒的風(fēng)味，命名為風(fēng)味因子。公因子方差貢獻(xiàn)率是其權(quán)重，體現(xiàn)了各因子在評價中的作用大小，可見營養(yǎng)因子和功能因子的作用接近，風(fēng)味因子的作用較小。2.6不同酵母釀造梨酒的綜合因子得分及其排序以多酚質(zhì)量濃度、總黃酮質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、糖酸比、DPPH自由基清除率、鐵還原力、羥自由基清除能力、pH值為變量，通過SPSS分析軟件的因子分析法可直接得出各因子的得分值FAC1、FAC2和FAC3，依據(jù)各個因子得分值與綜合因子得分的回歸模型公式，采用公式F=38.970%×FAC1+33.975%×FAC2+16.993%×FAC3計算不同梨酒的綜合因子得分（F）。如表7所示，根據(jù)綜合因子得分，各酵母釀造梨酒排序依次為：LA-BA>F33>2323>LA-PE>LA-RA>X16>LA-MA>EC1118>KD>F15、BO213>LA-DE>R-HST>LA-EC>RC212。可知LA-BA所釀梨酒的綜合品質(zhì)最好，RC212梨酒較差，其他梨酒的綜合品質(zhì)則介于兩者之間。對梨酒的綜合因子得分和各變量之間做相關(guān)性分析表明，梨酒的綜合因子得分與多酚質(zhì)量濃度、總黃酮質(zhì)量濃度、鐵還原力、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度和DPPH自由基清除率均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）（表8），說明營養(yǎng)成分含量越高，抗氧化能力越強(qiáng)，pH值越低，梨酒的綜合得分越高。2.7梨酒綜合品質(zhì)評價理論模型的建立以因子分析得到的不同梨酒綜合因子得分為因變量，剔除獨立性較差的變量糖酸比和pH值，以多酚質(zhì)量濃度、總黃酮質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、羥自由基清除能力、DPPH自由基清除率和鐵還原力為自變量，進(jìn)行逐步回歸分析，建立梨酒綜合品質(zhì)評價理論模型（表9），得到的回歸模型為：F’=-3.123+0.486×F’3毛園園梨酒抗氧化性綜合評價結(jié)果分析已有許多報道表明多酚和總黃酮具有抗氧化性能還原糖、總酸質(zhì)量濃度均分別與DPPH自由基清除率呈顯著正相關(guān)（P<0.05）和極顯著正相關(guān)（P<0.01），說明糖酸等營養(yǎng)物質(zhì)參與了抗氧化的過程。阿依姑麗·艾合麥提等因子分析是多元變量統(tǒng)計分析中最常用的方法之一，毛園園梨酒的綜合因子得分與多酚質(zhì)量濃度、黃酮質(zhì)量濃度、還原糖質(zhì)量濃度、總酸質(zhì)量濃度、鐵還原力、DPPH自由基清除能力均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）（表8），說明營養(yǎng)成分豐富、具有強(qiáng)抗氧化能力的酒能夠獲得好的評價，這與實際中的評價標(biāo)準(zhǔn)相符合。也說明本研究所選擇的評價指標(biāo)合理，建立的評價體系可行。但遺憾的是羥自由基清除能力未能在本評價體系中獲得很好的體現(xiàn)，推測可能有其他物質(zhì)參與羥自由基的清除，具體機(jī)理還有待后續(xù)研究予以揭示。通過逐步回歸分析法建立的梨酒綜合品質(zhì)理論模型可以很好地和通過因子分析建立的評價體系相擬合，說明此模型具有較高的可靠性，期望能夠通過此模型的建立簡化梨酒的評價參數(shù)，同時為篩選釀制優(yōu)質(zhì)梨酒的酵母菌種提供指導(dǎo)。4基于綜合品質(zhì)評價的梨酒綜合品質(zhì)評價本實驗通過因子分析法，對不同酵母釀制梨酒的綜合品質(zhì)