果渣含量及殺菌方式對桑葚蒸餾酒高級醇的影響

周青+吳繼軍+徐玉娟+余元善+肖更生

摘要：試驗以GC-MS為手段，探究了不同果渣添加量與不同殺菌方式對桑葚（Fructus mori）蒸餾酒中高級醇濃度的影響，試驗結果表明，桑葚蒸餾酒中含異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇3種高級醇，且隨著果渣添加量的增加，高級醇濃度先減少后增加，3-甲基丁醇、2-甲基丁醇在300 g果汁中添加50 g果渣時濃度最低，異丁醇則在添加75 g時濃度最低;熱殺菌效果最好，但是參與到聯合滅菌中，維果靈還是具有很好的市場前景。

關鍵詞：桑葚（Fructus mori）;果渣;殺菌方式;蒸餾酒;高級醇

中圖分類號：TQ28;S888 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）12-2879-03

Influence of ?Different Pulp Additions and Sterilization Ways on the

Higher Alcohols in Mulberry Distilled Liquor

ZHOU Qing1，2，WU Ji-jun2，XU Yu-juan2，YU Yuan-shan2，XIAO Geng-sheng1，2

（1.College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China;

2.The Sericultural and Agri-Food Processing Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou 510610，China ）

Abstract：The influence of ?the higher alcohols in mulberry distilled liquor by different pulp additions and sterilization ways was studied with the method of GC-MS. The results showed that mulberry distilled liquor had 3 higher alcohols including isobutanol，3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol. As pulp additions growed， higher alcohols got less at first and increased later. The concentrations of 3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-butanol reached the lowest when 50 g pulp additions were put into to 300 g juice while the concentrations of isobutanol reached the lowest when 75 g pulp additions were added. The effect of heating was better than that of DMDC sterilization. Moreover， DMDC still had vast market foreground for joint sterilization.

Key words： mulberry（Fructus mori）; pulp additions; sterilization methods;distilled spirits; higher alcohol

桑葚（Fructus mori），又名桑葚子、桑果、桑實、桑子、桑棗、葚子、烏葚等，系桑科桑屬多年生木本落葉喬木桑樹成熟果穗的統稱，桑樹起源于亞洲溫帶地區，在世界各處都有分布，尤其在熱帶的中部和南美洲，它能很好的適應環境[1，2]。許浩男等[3]利用電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）測定了桑葚中的礦質元素，其中除了富含K、Ca、Mg 3種人體必需的造體元素，還含有多種人體必需元素如Zn、Fe、Ge、Sr、Co、Cu、Na等，這些元素對人體有促進抗體產生、蛋白質代謝、抗衰老、殺菌消炎、抗癌防老、維護造血功能、刺激生血等作用。桑葚是營養價值極高的水果，但受到季節和難于保存的限制，造成了其極大地損失。將桑葚加工成桑葚酒或其他諸如桑葚果汁、桑葚果醬、桑葚干等產品，很好地解決了上述問題[4，5]，其中開發得最為廣泛的為桑葚酒。本試驗以桑葚酒中的高級醇為指標，以GC-MS為手段，探究了添加不同的果渣量，采用不同的殺菌方式對釀成的桑葚酒所產生的影響。在探究不同的殺菌方式對釀成的桑葚酒所產生的影響的試驗中，添加維果靈被選做一種殺菌方式。維果靈是一種新型的果汁殺菌劑，它殺菌效果良好，且不會改變果汁的色香味，具有很好的應用前景。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

桑葚品種為“大十”桑葚;二氯甲烷;異丁醇、異戊醇標準品。

1.2 ?試驗方法

1.2.1 ?發酵處理 ?將采摘后的桑葚即時榨汁，調整糖度為20° Be，果渣保留備用，稱得桑葚的汁渣比為3∶1。準備15個干凈的500 mL三角瓶并編號1～15。1、6、11中不添加果渣，添加300 g上述果汁; 2、7、12中添加25 g果渣和300 g果汁; 3、8、13中添加50 g果渣和300 g果汁; 4、9、14中添加75 g果渣和300 g果汁; 5、10、15中添加100 g果渣和300 g果汁。1～5號三角瓶不進行殺菌處理， 6～10號三角瓶用60 μL（200 mg/kg）的維果靈（二甲基二碳酸鹽）進行殺菌， 11～ 15號三角瓶采用75 ℃熱殺菌。將處理好的15個樣品置于20 ℃的恒溫箱中發酵，發酵使用安琪酵母（按照說明書做好酵母的活化和使用）。每天定時測量這15個樣品的重量直至重量不再減少，20 d后可溶性固形物含量不再下降，判斷發酵結束。endprint

1.2.2 ?GC-MS測15個樣品中的高級醇 ?將發酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圓底燒瓶中，同時添加50 mL去離子水進行蒸餾。從得到的蒸餾酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下層萃取液5 mL，添加稀釋10倍的環己酮5 μL（即100 mg/kg）進行GC-MS分析。色譜柱：（DB-5MS彈性毛細管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;載氣：氦氣;流速：20 mL/min;柱溫：初溫35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;進樣口溫度：160 ℃;分流進樣：分流比10∶1;進樣量1 μL。質譜條件：電子轟擊（EI）離子源;離子源溫度230 ℃;電子能量：70 eV;接口溫度：280 ℃;質量掃描范圍m/z∶10～450。數據分析通過MSD ChemStation D.03.00.611數據處理系統，檢索Nist 2005譜圖庫，結合有關文獻進行人工譜圖解析，確認其化學成分。

1.2.3 ?標準曲線的繪制 ?以二氯甲烷（CH2Cl2）為溶劑，異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品配成濃度分別為400、500、600、700、800 mg/kg，設置3個重復，繪制標準曲線。

2 ?結果與分析

2.1 ?高級醇離子流圖

由GC-MS分析15個樣品得到的高級醇（異丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和環己酮色譜圖如圖1所示，色譜圖中異丁醇大概在3.257 s時出峰，異戊醇的兩個同分異構體大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2 ?高級醇的標準曲線

由3次重復試驗的平均值得到異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品濃度相對于峰面積的標準曲線如下：異丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3 ?不同果渣添加量對蒸餾酒中高級醇含量的影響

將15個樣品中1、6、11號作為一組，2、7、12號作為一組，3、8、13號作為一組，4、9、14號作為一組，5、10、15號作為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以果渣添加量為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標，考察試驗中不同果渣添加量對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖3。由圖3可知，隨著果渣添加量的增加，樣品中的高級醇的濃度先下降后上升。就異丁醇而言，果渣添加量從0到75 g的變化過程中，其濃度逐漸下降;再由75 g升高到100 g時，異丁醇的濃度逐漸升高。在果渣添加量為75 g時異丁醇的濃度達到最低。對于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的過程中，其濃度不斷下降;果渣添加量由50 g上升到100 g時，其濃度不斷升高。

2.4 ?不同殺菌方式對蒸餾酒中高級醇濃度的影響

將15個樣品按順序3等分，1～5號為一組，6～10號為一組，11～15號為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以殺菌方式為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標考察不同殺菌方式處理對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖4。由圖4可知，殺菌方式由不殺菌到熱殺菌高級醇濃度呈上升趨勢。不殺菌處理的樣品最終得到的蒸餾酒中高級醇濃度少于殺菌后蒸餾酒中的高級醇，75 ℃熱殺菌處理比維果靈（二甲基二碳酸鹽）殺菌的效果明顯。

2.5 ?差異顯著性分析

15個樣品經過不同的殺菌方式處理及添加不同量的果渣所得的3種高級醇的總濃度見表1。由表1可知，無論果渣添加多少，不殺菌處理和熱殺菌處理所得的高級醇的總濃度差異顯著，熱殺菌效果要強于維果靈殺菌效果。不殺菌或維果靈殺菌條件下，不同果渣添加量處理間高級醇總濃度存在顯著差異，熱殺菌處理無論果渣添加多少，高級醇濃度差異均不顯著。總的來看熱殺菌處理效果要強于維果靈處理效果。

3 ?小結與討論

有研究針對桑葚酒中高級醇含量過高的問題，研究了初始pH、發酵溫度、接種量、SO2添加量、氮源添加量等因素對桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響。結果表明，適當增加接種量或降低初始pH、發酵溫度，高級醇生成量明顯降低;添加氮源，高級醇生成量增加;在一定范圍內，隨SO2含量的增加，高級醇生成量增加，當SO2含量達200.00 mg/L時，高級醇的生成受到抑制。本試驗的結果表明，添加果渣對桑葚蒸餾酒中高級醇的生成是有很大影響的。所以要控制好桑葚蒸餾酒中的高級醇的含量，還要控制好原料中果渣的添加量，本研究結果可供工廠的批量生產作為參考，從而更好地改善工藝。殺菌后，果汁中微生物的數量大大減少，使得高級醇前體物質在很大程度上得到保留，因此相較而言殺菌大大提高了蒸餾酒中高級醇的濃度。維果靈作為一種新型的果汁殺菌劑，殺菌效果仍舊沒有傳統的熱殺菌效果好，但是參與到聯合滅菌中，維果靈還是具有很好的市場前景的。

參考文獻：

[1] 王鴻飛，李和生，韓素珍，等.桑葚的加工利用[J].寧波大學學報（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，閻冬妮，等.桑葚的開發利用與市場營銷[J].食品科學，2004（增刊1）：206-209.

[3] 許浩男，王 ?瑩.ICP-AES法測定桑葚和桑葉中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 羅惠波，江文濤，衛春會，等. 桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響因素研究[J].中國釀造，2012，31（5）：131-134.

[5] 羅惠波，衛春會，宗緒巖，等. 響應面優化桑葚酒低產高級醇發酵條件的研究[J].釀酒科技，2013（1）：85-88.endprint

1.2.2 ?GC-MS測15個樣品中的高級醇 ?將發酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圓底燒瓶中，同時添加50 mL去離子水進行蒸餾。從得到的蒸餾酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下層萃取液5 mL，添加稀釋10倍的環己酮5 μL（即100 mg/kg）進行GC-MS分析。色譜柱：（DB-5MS彈性毛細管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;載氣：氦氣;流速：20 mL/min;柱溫：初溫35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;進樣口溫度：160 ℃;分流進樣：分流比10∶1;進樣量1 μL。質譜條件：電子轟擊（EI）離子源;離子源溫度230 ℃;電子能量：70 eV;接口溫度：280 ℃;質量掃描范圍m/z∶10～450。數據分析通過MSD ChemStation D.03.00.611數據處理系統，檢索Nist 2005譜圖庫，結合有關文獻進行人工譜圖解析，確認其化學成分。

1.2.3 ?標準曲線的繪制 ?以二氯甲烷（CH2Cl2）為溶劑，異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品配成濃度分別為400、500、600、700、800 mg/kg，設置3個重復，繪制標準曲線。

2 ?結果與分析

2.1 ?高級醇離子流圖

由GC-MS分析15個樣品得到的高級醇（異丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和環己酮色譜圖如圖1所示，色譜圖中異丁醇大概在3.257 s時出峰，異戊醇的兩個同分異構體大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2 ?高級醇的標準曲線

由3次重復試驗的平均值得到異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品濃度相對于峰面積的標準曲線如下：異丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3 ?不同果渣添加量對蒸餾酒中高級醇含量的影響

將15個樣品中1、6、11號作為一組，2、7、12號作為一組，3、8、13號作為一組，4、9、14號作為一組，5、10、15號作為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以果渣添加量為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標，考察試驗中不同果渣添加量對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖3。由圖3可知，隨著果渣添加量的增加，樣品中的高級醇的濃度先下降后上升。就異丁醇而言，果渣添加量從0到75 g的變化過程中，其濃度逐漸下降;再由75 g升高到100 g時，異丁醇的濃度逐漸升高。在果渣添加量為75 g時異丁醇的濃度達到最低。對于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的過程中，其濃度不斷下降;果渣添加量由50 g上升到100 g時，其濃度不斷升高。

2.4 ?不同殺菌方式對蒸餾酒中高級醇濃度的影響

將15個樣品按順序3等分，1～5號為一組，6～10號為一組，11～15號為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以殺菌方式為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標考察不同殺菌方式處理對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖4。由圖4可知，殺菌方式由不殺菌到熱殺菌高級醇濃度呈上升趨勢。不殺菌處理的樣品最終得到的蒸餾酒中高級醇濃度少于殺菌后蒸餾酒中的高級醇，75 ℃熱殺菌處理比維果靈（二甲基二碳酸鹽）殺菌的效果明顯。

2.5 ?差異顯著性分析

15個樣品經過不同的殺菌方式處理及添加不同量的果渣所得的3種高級醇的總濃度見表1。由表1可知，無論果渣添加多少，不殺菌處理和熱殺菌處理所得的高級醇的總濃度差異顯著，熱殺菌效果要強于維果靈殺菌效果。不殺菌或維果靈殺菌條件下，不同果渣添加量處理間高級醇總濃度存在顯著差異，熱殺菌處理無論果渣添加多少，高級醇濃度差異均不顯著。總的來看熱殺菌處理效果要強于維果靈處理效果。

3 ?小結與討論

有研究針對桑葚酒中高級醇含量過高的問題，研究了初始pH、發酵溫度、接種量、SO2添加量、氮源添加量等因素對桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響。結果表明，適當增加接種量或降低初始pH、發酵溫度，高級醇生成量明顯降低;添加氮源，高級醇生成量增加;在一定范圍內，隨SO2含量的增加，高級醇生成量增加，當SO2含量達200.00 mg/L時，高級醇的生成受到抑制。本試驗的結果表明，添加果渣對桑葚蒸餾酒中高級醇的生成是有很大影響的。所以要控制好桑葚蒸餾酒中的高級醇的含量，還要控制好原料中果渣的添加量，本研究結果可供工廠的批量生產作為參考，從而更好地改善工藝。殺菌后，果汁中微生物的數量大大減少，使得高級醇前體物質在很大程度上得到保留，因此相較而言殺菌大大提高了蒸餾酒中高級醇的濃度。維果靈作為一種新型的果汁殺菌劑，殺菌效果仍舊沒有傳統的熱殺菌效果好，但是參與到聯合滅菌中，維果靈還是具有很好的市場前景的。

參考文獻：

[1] 王鴻飛，李和生，韓素珍，等.桑葚的加工利用[J].寧波大學學報（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，閻冬妮，等.桑葚的開發利用與市場營銷[J].食品科學，2004（增刊1）：206-209.

[3] 許浩男，王 ?瑩.ICP-AES法測定桑葚和桑葉中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 羅惠波，江文濤，衛春會，等. 桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響因素研究[J].中國釀造，2012，31（5）：131-134.

[5] 羅惠波，衛春會，宗緒巖，等. 響應面優化桑葚酒低產高級醇發酵條件的研究[J].釀酒科技，2013（1）：85-88.endprint

1.2.2 ?GC-MS測15個樣品中的高級醇 ?將發酵好的桑葚酒各取50 mL于500 mL圓底燒瓶中，同時添加50 mL去離子水進行蒸餾。從得到的蒸餾酒中取10 mL用二氯甲烷（CH2Cl2）萃取，取下層萃取液5 mL，添加稀釋10倍的環己酮5 μL（即100 mg/kg）進行GC-MS分析。色譜柱：（DB-5MS彈性毛細管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm）;載氣：氦氣;流速：20 mL/min;柱溫：初溫35 ℃，以10 ℃/min上升到130 ℃;進樣口溫度：160 ℃;分流進樣：分流比10∶1;進樣量1 μL。質譜條件：電子轟擊（EI）離子源;離子源溫度230 ℃;電子能量：70 eV;接口溫度：280 ℃;質量掃描范圍m/z∶10～450。數據分析通過MSD ChemStation D.03.00.611數據處理系統，檢索Nist 2005譜圖庫，結合有關文獻進行人工譜圖解析，確認其化學成分。

1.2.3 ?標準曲線的繪制 ?以二氯甲烷（CH2Cl2）為溶劑，異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品配成濃度分別為400、500、600、700、800 mg/kg，設置3個重復，繪制標準曲線。

2 ?結果與分析

2.1 ?高級醇離子流圖

由GC-MS分析15個樣品得到的高級醇（異丁醇，3-甲基丁醇，2-甲基丁醇）和環己酮色譜圖如圖1所示，色譜圖中異丁醇大概在3.257 s時出峰，異戊醇的兩個同分異構體大概在5.818 s（下文中用“3-甲基丁醇”表示）和5.920 s（下文中用“2-甲基丁醇”表示）出峰。

2.2 ?高級醇的標準曲線

由3次重復試驗的平均值得到異丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇標準品濃度相對于峰面積的標準曲線如下：異丁醇Y=108 611X-1.000 0×106，r=0.931 8;3-甲基丁醇Y=636 45X-1.000 0×106，r=0.927 9;2-甲基丁醇Y=538 15X+3.000 0×106，r=0.981 8。

2.3 ?不同果渣添加量對蒸餾酒中高級醇含量的影響

將15個樣品中1、6、11號作為一組，2、7、12號作為一組，3、8、13號作為一組，4、9、14號作為一組，5、10、15號作為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以果渣添加量為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標，考察試驗中不同果渣添加量對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖3。由圖3可知，隨著果渣添加量的增加，樣品中的高級醇的濃度先下降后上升。就異丁醇而言，果渣添加量從0到75 g的變化過程中，其濃度逐漸下降;再由75 g升高到100 g時，異丁醇的濃度逐漸升高。在果渣添加量為75 g時異丁醇的濃度達到最低。對于3-甲基丁醇和2-甲基丁醇，果渣的添加量由0上升到50 g的過程中，其濃度不斷下降;果渣添加量由50 g上升到100 g時，其濃度不斷升高。

2.4 ?不同殺菌方式對蒸餾酒中高級醇濃度的影響

將15個樣品按順序3等分，1～5號為一組，6～10號為一組，11～15號為一組，求每組中各高級醇濃度的平均值。以殺菌方式為橫坐標，高級醇濃度為縱坐標考察不同殺菌方式處理對蒸餾酒中3種高級醇濃度的影響，試驗結果見圖4。由圖4可知，殺菌方式由不殺菌到熱殺菌高級醇濃度呈上升趨勢。不殺菌處理的樣品最終得到的蒸餾酒中高級醇濃度少于殺菌后蒸餾酒中的高級醇，75 ℃熱殺菌處理比維果靈（二甲基二碳酸鹽）殺菌的效果明顯。

2.5 ?差異顯著性分析

15個樣品經過不同的殺菌方式處理及添加不同量的果渣所得的3種高級醇的總濃度見表1。由表1可知，無論果渣添加多少，不殺菌處理和熱殺菌處理所得的高級醇的總濃度差異顯著，熱殺菌效果要強于維果靈殺菌效果。不殺菌或維果靈殺菌條件下，不同果渣添加量處理間高級醇總濃度存在顯著差異，熱殺菌處理無論果渣添加多少，高級醇濃度差異均不顯著。總的來看熱殺菌處理效果要強于維果靈處理效果。

3 ?小結與討論

有研究針對桑葚酒中高級醇含量過高的問題，研究了初始pH、發酵溫度、接種量、SO2添加量、氮源添加量等因素對桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響。結果表明，適當增加接種量或降低初始pH、發酵溫度，高級醇生成量明顯降低;添加氮源，高級醇生成量增加;在一定范圍內，隨SO2含量的增加，高級醇生成量增加，當SO2含量達200.00 mg/L時，高級醇的生成受到抑制。本試驗的結果表明，添加果渣對桑葚蒸餾酒中高級醇的生成是有很大影響的。所以要控制好桑葚蒸餾酒中的高級醇的含量，還要控制好原料中果渣的添加量，本研究結果可供工廠的批量生產作為參考，從而更好地改善工藝。殺菌后，果汁中微生物的數量大大減少，使得高級醇前體物質在很大程度上得到保留，因此相較而言殺菌大大提高了蒸餾酒中高級醇的濃度。維果靈作為一種新型的果汁殺菌劑，殺菌效果仍舊沒有傳統的熱殺菌效果好，但是參與到聯合滅菌中，維果靈還是具有很好的市場前景的。

參考文獻：

[1] 王鴻飛，李和生，韓素珍，等.桑葚的加工利用[J].寧波大學學報（理工版），1999，12（4）：81-82.

[2] 包海蓉，李柏林，閻冬妮，等.桑葚的開發利用與市場營銷[J].食品科學，2004（增刊1）：206-209.

[3] 許浩男，王 ?瑩.ICP-AES法測定桑葚和桑葉中的微量元素[J].食品科技，2013，38（5）：300-302.

[4] 羅惠波，江文濤，衛春會，等. 桑葚酒釀造過程中高級醇生成的影響因素研究[J].中國釀造，2012，31（5）：131-134.

[5] 羅惠波，衛春會，宗緒巖，等. 響應面優化桑葚酒低產高級醇發酵條件的研究[J].釀酒科技，2013（1）：85-88.endprint