低場核磁技術(shù)在陳釀黃酒風(fēng)味化合物研究中的應(yīng)用

發(fā)布時間：2023-06-13 13:44

陳釀黃酒風(fēng)味化合物的概述

圖1：陳釀黃酒

中國黃酒有著5000多年的歷史，以其獨特的風(fēng)味和微妙的口感，是東亞地區(qū)最受歡迎的酒精飲料之一。

黃酒的制作過程一般包括原料預(yù)處理、發(fā)酵殺菌、陳釀等環(huán)節(jié)。陳釀是完善黃酒風(fēng)味品質(zhì)必不可少的工序。因為新鮮的黃酒往往嘗起來澀、無味或苦，而在陳釀過程中，會發(fā)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使得陳年后的黃酒含有豐富的多種化學(xué)成分，包括揮發(fā)性風(fēng)味化合物、游離氨基酸(FAA)、有機(jī)酸等，從而改善黃酒的感官特性，使其具有更好的風(fēng)味和口感，以及更高的市場價格。無論是消費者還是釀酒師都希望能夠在較短的陳釀時間內(nèi)釀造出高品質(zhì)的黃酒。

因此，了解影響陳年酒香氣的風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)制，對于提高陳年黃酒的品質(zhì)、縮短陳年時間具有重要意義。其中，揮發(fā)性風(fēng)味化合物是對感官特性最重要的一種。

研究表明，陳年黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)OAV（風(fēng)味活性值）均超過1，以中鏈脂肪酸乙酯和芳香化合物為主，是其的特征風(fēng)味物質(zhì)。

陳釀黃酒風(fēng)味化合物的研究：

目前，研究人員對黃酒的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味化合物和潛在的“老化標(biāo)志物”進(jìn)行了研究。然而，這些關(guān)鍵風(fēng)味成分的變化及其老化標(biāo)志物的形成機(jī)制尚不清楚。黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以微量形式存在，其中乙醇和水約占95%。

由此可見，水和乙醇之間的分子關(guān)聯(lián)極大地影響了溶解風(fēng)味化合物的濃度和合成。因此，可通過測試黃酒中水分變化表征水與溶解性風(fēng)味化合物的分子關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而研究陳釀黃酒貯藏過程中關(guān)鍵風(fēng)味等變化機(jī)制。

圖2：陳釀黃酒

時域核磁共振原理

時域核磁弛豫測定法是一種快速、無損的檢測方法,可用于評價食品體系的物理與化學(xué)變化。

時域核磁(TD-NMR)通常以氫核為探針，基于不同脈沖序列的弛豫時間和弛豫譜圖信號幅度的測量。

弛豫時間與樣品中氫質(zhì)子狀態(tài)有關(guān)，也就是不同樣品由于氫質(zhì)子狀態(tài)不同，測試結(jié)果所呈現(xiàn)的弛豫時間也不同，分子運動性越強其橫向弛豫時間越長；信號幅度和樣品中氫質(zhì)子的數(shù)量成正比；因此可通過測得的弛豫時間和信號幅度區(qū)分樣品中不同組分及各組分含量或其占比。

圖3：某樣品中三種不同狀態(tài)水分弛豫時間T2譜圖

時域核磁在陳釀黃酒風(fēng)味化合物研究中的應(yīng)用

通過上面時域核磁原理，我們了解到不同氫質(zhì)子狀態(tài)不同，表現(xiàn)出得弛豫時間也不相同，且弛豫時間譜圖的幅度和穩(wěn)定氫質(zhì)子數(shù)量成正比。

在陳釀黃酒中，穩(wěn)定氫質(zhì)子的狀態(tài)及其數(shù)量受水與溶解的風(fēng)味化合物之間的分子關(guān)聯(lián)的影響；且隨著陳化時間的延長，樣品中水與大分子之間的分子關(guān)聯(lián)強度出現(xiàn)變化，從而影響氫質(zhì)子遷移。

可利用時域核磁快速測試出單組份弛豫時間T2W，反映被測樣品的整體分布關(guān)系；通過多指數(shù)擬合得到不同組分的NMR弛豫行為（橫向弛豫時間（T2）的分布、弛豫幅度）來表征黃酒中水與其他溶解化合物之間的分子關(guān)聯(lián)，從而研究不同的風(fēng)味化合物對黃酒風(fēng)味的影響及其影響機(jī)制。