两种常见抗氧化剂对葡萄酒中乙醛积累的影响研究
作者单位：齐鲁工业大学
学位级别：硕士
导师姓名：韩国民
授予年度：2023年
学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程]
摘 要：在葡萄酒的陈酿过程中,酿酒师通常会通过适宜的氧气接触来丰富葡萄酒的风味特征,使葡萄酒向消费者所期待的颜色、口感、香气发展,以促进葡萄酒达到成熟稳定的状态,这些变化都离不开氧化反应。乙醛是葡萄酒氧化的主要产物,是葡萄酒中含量最高的一种无色挥发性醛类化合物,可以影响葡萄酒的颜色和风味特征,对葡萄酒的质量具有重要的作用,是一个不可忽视的关键化合物,因此监测乙醛的积累量可以有效追踪葡萄酒的氧化进程。在此过程中,为防止氧化带来的不良影响,通常会加入一定量的抗氧化剂,葡萄酒酿造中使用的传统抗氧化剂是二氧化硫(SO),目前依然被广泛使用,近几年还原型谷胱甘肽(GSH)也在开始被尝试使用。本文以模拟葡萄酒和赤霞珠干红葡萄酒为研究对象,研究葡萄酒氧化过程中SO和GSH对乙醛积累量的影响,并通过一系列氧化指标的测定阐述乙醛含量变化下葡萄酒氧化可能存在的反应机理。主要获得结果如下:(1)曝氧处理模拟葡萄酒,使溶解氧水平达到10 mg/L左右,然后分别添加0(Control)、30(MLS)、60(MMS)和120(MHS)mg/L的SO,在后续陈酿的不同阶段监测溶解氧、Fe浓度,羟基自由基荧光强度和乙醛等指标。结果表明,当自由态SO存在时,MLS和Control组均没有出现乙醛的显著积累,但当MLS和MMS组自由态SO耗尽时MLS组乙醛积累量显著低于Control组,但MMS和MHS组乙醛积累量均显著高于Control组,分别比Control组多1.02 mg/L和2.96mg/L,并且羟基自由基荧光强度变化与乙醛积累量一致。因此,低浓度SO可以显著抑制乙醛的形成,但随着SO浓度增加乙醛积累量越明显,说明高浓度SO具有催化氧化的作用。添加的SO在葡萄酒溶液中形成亚硫酸盐自由基,继续添加氧气会形成高度氧化过氧单硫酸盐自由基(SO),该自由基能够氧化亚硫酸盐以再生亚硫酸盐自由基并继续与自由基进行连锁反应,加硫组消耗更多的Fe,以此促进了Fe的氧化,从而推进氧化的进程,形成乙醛的积累。(2)曝氧处理模拟酒,使溶解氧水平达到了12 mg/L左右,分别添加0(Control)、20(MLG)、40(MMG)、80(MHG)mg/L GSH,在后续陈酿的不同阶段进行与添加SO实验同样的分析研究,结果表明,在曝氧处理后,GSH的添加使模拟酒中的乙醛出现了显著积累,添加GSH的组乙醛含量都显著高于Control组。当只有MHG组还有少量GSH存在时,乙醛积累量随着GSH浓度的升高而显著增加,MLG、MMG和MHG组分别比Control组高0.8 mg/L、1.9 mg/L和2.7 mg/L,且羟基自由基荧光强度变化与乙醛的积累量变化相反,由此能发现GSH导致乙醛积累的途径与SO不同,GSH通过与醌类快速反应加速消耗,可能作为“促进氧化的亲核物,促进氧化的进行,从而致使Fe向Fe的转化,加快羟基自由基的形成,从而形成乙醛的积累。(3)曝氧处理模拟酒,使溶解氧水平达到8 mg/L左右,分别添加30 mg/L SO和20 mg/L GSH(MLSLG)、30 mg/L SO和80 mg/L GSH(MLSHG)、120 mg/L SO和20 mg/L GSH(MHSLG)、120 mg/L SO和80 mg/L GSH(MHSHG)以及不添加抗氧化剂(Control),在后续陈酿的不同阶段追踪两种抗氧化剂不同组合下的乙醛积累量的变化。结果表明,在这四种浓度抗氧化剂的组合下,只有WLSLG中的乙醛与Control组无显著性区别,其他模拟酒中乙醛积累量都没有被抑制。在自由态SO存在时,MHSLG和MHSHG的乙醛积累量都显著高于MLSLG、MLSHG和Control,MLSLG和MLSHG之间没有显著性区别,但显著高于Control组,它们分别比Control组的乙醛积累量高1.9 mg/L、1.5 mg/L和0.3mg/L,在两个低硫组的自由态SO耗尽后,它们的乙醛积累量与Control无显著性区别,MHSLG和MHSHG组显著高于低硫组和Control组,分别比它们高3.3mg/L和2.2 mg/L,说明在这四种浓度抗氧化剂组合的情况下,SO在乙醛的积累过程中占主要地位,在自由态SO耗尽后,GSH通过其他方式促进了乙醛的积累。(4)选用刚刚结束酒精发酵的新鲜赤霞珠干红葡萄酒,分别添加30 mg/L SO(WLS)、120mg/L SO(WHS),30 mg/L SO和20 mg/L GSH(WLSLG)、30 mg/L SO和80 mg/L GSH(WLSHG)、120 mg/L SO和20 mg/L GSH(WHSLG)、120mg/L SO和80 mg/L GSH(WHSHG)总共7种不同的处理,经过了4次曝氧处理,通入氧气量总共约为21.2 mg/L,然后在自由
同方学位论文库