酿酒工程专业实践教学改革探究——以酿酒工程专业《酿酒分析与检测》实践课程为例

《酿酒分析与检测》实践课程是酿酒工程专业的核心课程,在酿酒工程专业的实践教学工作中地位举足轻重。实践教学是提升学生动手能力,对接企业需求的主要途径之一。以《酿酒分析与检测》实践课程为例,对酿酒工程专业实践教学改革进行探索,通过实践教学中存在问题的分析,提出改革措施,以推动酿酒工程专业实践教学的转型,更好的提升实践教学效果。

加工工艺对山核桃油活性物质及油脂品质的影响

【目的】为探讨不同加工工艺对山核桃油脂营养成分、品质及活性物质的影响。为开发山核桃油的加工工艺及高附加值产品提供理论依据和应用基础。【方法】采用热榨和冷榨两种油脂制备工艺方式,比较不同工艺对山核桃油的油脂含量、脂肪酸组成、油脂中活性物质(褪黑素、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、角鲨烯)的影响,并且以此作为考核指标,其中脂肪酸组成、香气成分、油脂中活性物质采用气相色谱-质谱法(GC—MS)联用分析仪+谱库+标样的方法;褪黑素用高效液相色谱-紫外检测法。【结果】研究结果表明:山核桃种仁富含脂肪(含量达65%以上)和蛋白质(含量在20%左右);热榨油中褪黑素的总含量为26.08 ug/g,对照的冷榨山核桃油中褪黑素的总含量为7.62 ug/g,两者相差3.42倍;热榨油中含有EPA、角鲨烯等多种生理活性成分,以及多不饱和脂肪酸的花生四烯酸、EPA和三十碳六烯烃类(角鲨烯,即,2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯)等成分,但是在冷榨山核桃油中含量较少,或者无;冷榨油中鉴定出23种香味物质,而蒸料压榨油鉴定出46种芳香化合物,所以经过蒸料压榨的油香味更丰富,同时微量元素保留的种类和含量都显著高于冷榨油。【结论】本研究进一步证实了山核桃是一种高油脂、高蛋白质的木本油料树种。采用不同加工工艺制备的油脂,其品质、油脂组成分、生理活性物质存在差别,在实际应用中可以根据产品定位和加工工艺条件选择适宜的油脂加工工艺及参数。

山核桃丰产生理基础研究

[目的]为山核桃丰产、科学制定栽培措施提供应用基础依据。[方法]基于对山核桃生物学特性和物候期的观察和对比;使用美国Licor-6400光合作用测定系统直接输出自然光照下叶温、进气CO_(2)浓度、叶室CO_(2)浓度、细胞间隙CO_(2)浓度、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等指标的数据,从而确立山核桃净光合速率日变化规律。[结果]山核桃果实动态生长表现为单果质量总体不断增长,呈“S”型生长曲线,初果后20 d内增长极慢,此后的40 d缓慢增长,7月上旬果实开始快速生长,并维持30 d以上。影响山核桃光合速率日变化的因素不仅有光照、CO_(2)浓度,还有叶片的气孔导度、蒸腾速率、叶温等因素。净光合速率在上午高于下午,有“午休”现象;叶片气孔导度与叶片光合速率的日变化趋势呈正相关关系;胞内CO_(2)浓度日变化和大气中CO_(2)浓度日变化与光合速率日变化呈负相关;空气中CO_(2)浓度在一天内,早晚浓度较高;一天内,蒸腾速率和光合速率的日变化趋势类似,均受到叶片气孔开启的调节作用;一天中随气温、光强的增加,叶温增加,当蒸腾作用受阻时,叶温升高;光合作用后的CO_(2)浓度降低,此时应及时补充CO_(2)以保证光合作用,为山核桃的丰产奠定基础。[结论]该研究结果进一步证实了山核桃的喜温特性与光合性能密切相关。提高光合性能,或从品种到栽培措施来改善光合物质的积累是山核桃丰产的基础工作;山核桃的日光合速率有明显光“午休”现象,光合作用呈双峰曲线。

采用顶空固相微萃取和气质联用法分析氮源浓度对酵母香气物质合成的影响

为探讨氮源浓度对酵母香气物质合成的影响,采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)和气质联用法(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS)分析了不同氮源浓度的模拟葡萄汁酒精发酵后的挥发性香气成分。实验结果表明:挥发性香气成分的总量随氮源浓度的提高而增加;乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、月桂酸乙酯、乙酸、辛酸、己酸、2,3-丁二醇、异戊醇的含量随氮源浓度的提高而增加;异丁醇的含量随氮源浓度的提高而下降。

低氮对酿酒酵母发酵过程中酯类物质合成的影响

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法(HS-SPME-GC-MS)测定了不同程度低氮胁迫下的模拟葡萄汁酒精发酵过程中酯类物质的含量。结果表明,低氮并没有改变各种酯类物质的生成规律,但影响了其发酵结束时酯类物质的含量。在发酵过程中,乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯的含量逐渐增加;丁酸乙酯的含量在发酵第8天达到最大值后逐渐降低;乙酸异戊酯的含量先增加后在发酵第12天时达到最低值后又迅速增加;乙酸苯乙酯的含量在发酵前期(发酵4~6 d)迅速达到一个峰值,随后其含量缓慢降低;低氮胁迫下酯类物质的总量降低,其中乙酸苯乙酯和癸酸乙酯的含量增加,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯和己酸乙酯的含量降低。因此,在葡萄酒的生产过程中可适当提高氮源浓度来提高酯类物质含量。

商业酵母对马瑟兰干红葡萄酒香气成分的影响

以酿酒葡萄品种马瑟兰为原料,分别用4种商业酵母单一或混合酿制马瑟兰干红葡萄酒,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用(GC-MS)技术对其香气成分进行分析,探究山东蓬莱产区马瑟兰干红葡萄酒的香气组成,同时为生产实践选择合适的酵母。不同酵母酿制的马瑟兰干红葡萄酒共检测到79种挥发性物质,通过对其香气成分进行分类比较分析表明,酵母71B所酿制的酒具有较高的C6醇、乙酸酯;酵母BDX所酿的酒具有较低的己醇、辛酸、己酸,较高的脂肪酸乙酯、苯乙醇、3-乙氧基丙醇;酵母K1和D254酿制的酒中乙酸酯和脂肪酸乙酯的含量都非常接近。混合酵母酿制的酒中高级醇、乙酸酯和脂肪酸含量普遍比单一酵母酿制的酒高。

5株非酿酒酵母的耐受性及发酵特性研究

以陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)、浅白隐球酵母(Cryptococcus albidus)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、美极梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbruecki)为试材,分析了5株非酿酒酵母的生长特性、耐受性和碳源氮源同化能力及发酵速率。结果表明,戴尔有孢圆酵母的生长量较大,耐受的葡萄糖质量浓度为500 g/L、酒精体积分数为18%、SO2质量分数为420 mg/L,可同化氮源3种、碳源11种;陆生伊萨酵母的生长量较小,耐受的葡萄糖质量浓度为350 g/L、酒精体积分数为6%、SO2质量分数为120 mg/L,可同化氮源4种、碳源10种;其余3株非酿酒酵母的耐受及发酵特性优于陆生伊萨酵母低于戴尔有孢圆酵母;陆生伊萨酵母发酵速率在第2天达到最大值,其余4株酵母均在第3天达到发酵高峰。

甲壳素对葡萄园土壤微生物群落组成的影响

为明确甲壳素对葡萄园土壤微生物群落组成的影响,试验用甲壳素处理土壤为试验组,以不添加甲壳素处理为对照组,利用16S r DNA和ITS高通量测序分析土壤中的细菌与真菌群落组成。结果表明,试验组土壤中的细菌及真菌的物种丰富度、物种均匀度和物种多样性均显著高于对照组。说明甲壳素能明显改善葡萄园土壤的微生物群结构,促进养分分解,提高土壤质量,从而促进植株生长结果。

百香果树莓复合果酒的酿造工艺优化及其体外抗氧化性研究

为生产优质果酒,采用单因素结合响应面的方法,以酒体感官评价为指标开展百香果树莓复合果酒的酿造工艺优化研究并测定其多酚含量,之后通过考查复合果酒对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除率及其还原力开展百香果树莓复合果酒的体外抗氧化性研究。结果表明:复合果酒的最佳酿造工艺为百香果树莓果浆配比1:2(g·g^(-1))、初始糖度22.4Brix、料水比1:1(g·m L^(-1))、发酵温度19℃、发酵时间11d;与同多酚浓度的Vc相比,此果酒具有更高的羟基自由基和超氧阴离子清除能力,DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基清除率可达87.8%、66.9%和47.4%,还原力可达29.2%。按照优化的工艺酿造的复合果酒酒度为12.3%(vol),多酚含量为353.9mg·L^(-1),呈红宝石色,清澈透明无悬浮物、有典型的百香果和树莓香气、丰满爽口有新鲜感,具有良好的抗氧化性。

响应面法优化蒲公英黄酒酿造工艺的研究

将蒲公英与黄酒的发酵工艺进行有机结合,优化蒲公英黄酒酿造工艺,以期得到香气浓郁独特、风味醇厚优良的营养酒类饮品。利用经过热水浸提蒲公英全草制备的浸提液替代水酿造蒲公英黄酒,采用响应面的实验方法优化酿造工艺。最佳酿造工艺为蒲公英浸提液浓度1:60 g/mL、蒲公英浸提液添加比例138.03%(mL/g总原料)、发酵温度18℃,发酵时间9 d。在此工艺条件下酿造所获得的黄酒发酵较完全,酒度为7.1%vol,黄酮含量为865.16 mg/L,残糖含量为7.14 g/L,酒体澄清呈黄褐色,有蒲公英的香气特征,口感独特。

UPLC-QTOF-MS法检测白酒中9种有机酸

目的:建立UPLC-QTOF-MS定量法检测白酒中9种有机酸的含量测定方法并对其进行方法学评价。方法:使用超高效液相分离系统,选用Waters T3分析柱,柱温30℃,流速0.3 mL/min,采用乙腈和水为流动相进行洗脱,检测器为飞行时间质谱仪,应用建立的方法检测样品。结果:9种有机酸在0~500μg/L浓度范围内,其浓度和峰面积有良好的线性关系,9种有机酸加标回收率在88.99%~112.52%之间。该方法可在14 min内检测完白酒中9种有机酸。结论:本方法前处理简单,准确,重现性好,且能快速准确检测白酒中9种有机酸的含量。

同位素内标-UPLC-MS/MS法评估白酒包装内塞中双酚A/S的迁移风险

目的:建立同位素内标-UPLC-MS/MS法检测白酒包装内塞中迁移至酒体中的双酚A及S的含量。方法:建立一种同位素内标-UPLC-MS/MS法检测白酒包装内塞中双酚A及S含量的检测方法,并按照国家标准开展浸泡迁移实验,以评估双酚A及S从白酒内塞中引入酒体中的风险。结果:实验结果表明,仅部分内塞迁移实验中有双酚A检出,最高量22.4μg/kg,所有内塞迁移实验中无双酚S检出。结论:内塞中迁移实验中双酚A及S迁移量远远低于GB 9685-2016标准《食品安全国家标准食品接触材料及制品用添加剂使用标准》限量标准规定。

树莓配制酒的色泽稳定性及抗氧化性研究

目的:研究树莓配制酒的色泽稳定性及抗氧化性。方法:以树莓配制酒为原料,利用pH示差法,考察不同条件对树莓配制酒色泽稳定性的影响;另通过测定树莓配制酒对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除能力研究其抗氧化性。结果:低温、避光、密封保存处理有利于树莓配制酒的色泽稳定性,外加苹果酸、柠檬酸可以使花青素以稳定的结构存于树莓养生配制酒中,而高温和乙酸对树莓配制酒中花青素的破坏性较大。树莓配制酒的抗氧化性比100 mg/L的Vc高,DPPH自由基清除率最大为94.67%,羟基自由基的清除率最大为91.67%,超氧阴离子自由基清除率最大为77.5%。结论:树莓配制酒具有较好的抗氧化活性,且适于在低温、避光、密封条件下储存。

玉杏发酵酒及蒸馏酒挥发性物质分析

以玉杏发酵酒、玉杏蒸馏酒为试材,采用SPME-GC/MS检测了其中的挥发性香气成分。结果表明,玉杏发酵酒的挥发性物质主要有49种,其主要挥发性物质为芳樟醇、异戊醇、L-α-松油醇、乙醛和乙酸;而蒸馏酒的挥发性物质种类达到74种,其主要挥发性物质为芳樟醇、葵酸乙酯、月桂酸乙酯、异戊醇、松油醇、1香叶基乙基醚和辛酸乙酯。