生产、特性和感官分析小说的胡椒的蒸馏酒

文摘

本研究描述了小说威士忌的生产方法使用黑胡椒浆果为原料包括化学成分和感官剖面的确定馏分。发酵培养基的生产过程包括生产通过热液治疗,其次是发酵和蒸馏。热液提取工艺的结合使得这种威士忌生产过程不同于现有的商业精神生产协议。化学成分分析表明,有12个主要挥发性化合物导致这个胡椒的香气轮廓威士忌由1醛基,三酯组,2酚类化合物,六酒精组。所有这些化合物在不同浓度能够给这种精神愉快和签名的香味。10描述性分析面板进行显示,7描述符可以用来定义这种威士忌酒的感官质量,即清晰和华晨(视觉),水果和植物(香味),辣、甜(味道),和圆润的口感。总之,胡椒浆果可以用作胡椒威士忌生产原料和感官质量可接受的供人类食用。

1。介绍

黑胡椒,在马来西亚的一个主要大宗商品属于属风笛手和家庭胡椒科,是一个经济上重要的香料,也被称为“香料之王。”其浆果在世界各地很受欢迎和富含大量营养素和微量元素(1]。药理研究表明,黑胡椒一直被称为驱风剂,一种物质,有助于防止肠道气体,一个属性,可以刺激消化的HCl改善(2]。此外,它还展示了令人印象深刻的发汗的属性,利尿剂属性和抗氧化性能除了刺激脂肪细胞的分解瘦身的目的(3]。

黑胡椒中扮演一个重要的角色在沙捞越的经济,马来西亚,几乎35000家庭依赖辣椒作为他们的生计。胡椒价格由于供过于求场景的急剧下降导致了产品多样化增强更广泛研究胡椒利用率。因此,小说pepper-based产品的开发是认为必要,如胡椒威士忌和胡椒瓶啤酒。

威士忌是一个著名的酒精饮料获得直接从发酵的谷物和水果在木桶中存放。如今,威士忌已成为很多国家的重要收入来源,例如,苏格兰,美国、日本和加拿大4]。高挥发性化合物的内容以及高淀粉含量使它适合威士忌酿造。然而,没有一个报告胡椒威士忌被报道。因此,该威士忌仍被视为当地和国际威士忌行业稀缺和市场。

蒸馏酒精饮料的特点是依赖在发酵过程中产生的挥发性化合物的存在,蒸馏和衰老过程。挥发性化合物的重要感官指标和质量参数是酒精饮料分析(5]。尽管这些化合物只导致了总量的1%,这一小部分给酒精饮料一个独特的和签名香气和字符(6]。此外,酒精饮料的感官属性也从原材料使用,结果类型的发酵酵母,类型的老化,和成熟时间(7]。的感官属性也是一个重要的参数被评估,以防止伪造和/或掺假,同时给接受的角度在现有市场的产品。因此,这些化合物的决心是很重要的,确保酒精饮料产生持续而强烈的气味和味道。据我们所知,没有发现文献中报告,处理相关的胡椒威士忌的生产和化学特征挥发性化合物的特征。因此,这项工作的目的是确定有助于香味的挥发性化合物组成的胡椒威士忌和确定香气描述符导致这部小说酒精饮料的感官品质。

2。材料和方法

2.1。原材料

黑胡椒粉是由马来西亚辣椒董事会(马来西亚古晋)。样本分析之前,风干60°C实现含水率12%的存储,以备后续分析。化学成分的黑胡椒粉100克干重如表所示1。

2.2。接种发酵酵母和准备

酿酒酵母(elb - 181),由Winepak公司(M) Sdn。有限公司,用于这项研究。这选择酵母由于其满意的发酵能力,快速增长,并且很容易适应。酵母是保持在4°C酵母提取物蛋白胨葡萄糖培养基(YEPD)的组成包括5 g / L酵母提取物,50 g / L的葡萄糖,10 g / L蛋白胨。混合物被允许在搅拌条件下生长在200 rpm 30°C 24小时。

接种的准备、酵母文化被转移到厄伦美厄烧瓶内包含30 g / L的葡萄糖,3.0 g / L (NH)₄HPO₄MgSO 1.0 g / L₄h·7₂啊,和3.0克酵母提取物。混合物被允许种植在无菌条件下30°C为另一个24小时。后剩余的固体离心收集和悬浮发酵培养基发酵过程的参与。

2.3。制备发酵培养基和发酵过程

固体发酵培养基的制备黑胡椒粉是使用一个热液过程,根据桑帕约描述的方法等。8与一些修改)。黑胡椒粉和麦芽清洗和浸泡两次成交量为80°C开水大约2个小时。后浸泡后,大约10 g的α淀粉酶是添加到混合物在pH值为5.5,为糖化35°C 45分钟。随后,双网申请使糖化混合物分离混合物被转移到前10 L生物反应器(生物抑制剂C®;b·布劳恩生物技术国际,Melsungen,德国)。一旦准备在121°C糖受到灭菌15分钟,最后混合物进行发酵过程通过接种酵母悬浮早准备。整个发酵系统维持在30°C和厌氧条件下进行了大约5天。样本无菌退出发酵罐决定通过比重计发酵结束。

biomass-free发酵肉汤随后经历双重蒸馏过程在10 L Charentais potstill。在蒸馏过程中,大约有20毫升的蒸馏收集时间间隔12小时的样本和酒精含量测定。样本混合获得3分数的精神与不同乙醇内容:第1部分:> 70毫升/ 100;第2部分:70 - 40毫升/ 100毫升;和分数3:< 40毫升/ 100毫升)。分数2与乙醇含量40毫升/ 100在5 L收集和成熟的橡木桶中窖藏三年。一个陈年威士忌终于添加50%的超纯水,存储在玻璃瓶子帽进行后续分析。

2.4。分析方法

在发酵过程中,收集时间间隔12小时的发酵培养基配方被随机,紧随其后的是10分钟5000 g的离心去除细胞碎片。总还原糖含量在发酵培养基中存在确定使用3,5-dinitro-salicylic酸法(9]。乙醇浓度测定用高效液相色谱法(HPLC)对热科学™终极3000(美国)模型色谱仪器配备了示差折光检测器(热科学™)与一些修改10]。

主要的挥发性化合物进行分析使用HS-SPME-GCMS通过问Exactive GC系统(11]。示例介绍了使用热科学™TriPlus™RSh Autosampler,和色谱分离得到热科学™跟踪™1310 GC和热科学™TraceGOLD™TG-5SilMS 填充毛细管柱和一个10 m集成。更多细节的仪器参数如表所示2和3。随后未知化合物与质谱数据的威利注册表- 76715 - 0002,10^thEd(美国热科学™)。挥发性化合物的量化是由比较色谱峰值强度与4-nonanal等效(内部标准)。所有的分析决定进行了一式三份。

2.5。感官分析

10经验的评估小组评估视觉的感官特征,口味,香气,回味最终胡椒的威士忌,使用词汇的24项0 - 9的强度范围内,0表示,描述符没有感知和9表明样品具有很高的强度。样本在Glencairn玻璃(ISO测试玻璃)覆盖着手表玻璃和白色照明条件下评估在个别展位。在分析,每个感官评估员约30毫升的样品的视觉,嗅觉,味觉。描述符是由比较几何平均每个描述符(GM)。通用汽车²被计算为 ,在哪里 (用百分比表示) (用百分比表示)。

确定感官小组成员之间的关系,有助于威士忌的香气含量,应用主成分分析。这种方法作为工具,最好描述符小组成员之间的歧视。

3所示。结果与讨论

3.1。发酵和蒸馏

发酵之前,地上黑辣椒提交热液反应旨在产生一个愉快的胡椒香气和辛辣的发酵培养基。这些香味是视为一个重要的标志性人物区分现有商业威士忌和这部小说胡椒威士忌。这些特点成为经济上重要的,以确保没有伪造或掺假。尽管这种方法产生了显著的签名香气,总还原糖生成后续分析太少。这个方法只产生大约12.3 g / L的糖15-20-fold低于标准的发酵培养基(12]。低还原糖在发酵培养基可能发现可能是由于低降解的淀粉。一般来说,淀粉在大麦和黑胡椒就像大多数谷物和谷物中是最丰富的组件。实现完整的发酵性能在酝酿,淀粉的转换必须在最大还原糖> 50 g / L的糖含量(12]。

为了提高还原糖的浓度在发酵培养基,额外的努力是修改最大化糖原料的水解方法提取。一个额外的步骤,增加淀粉的降解活性是通过添加淀粉酶酶进行的。通过这一步,还原糖的浓度增加到几乎100.6 g / L,尽管它会增加整体精神生产成本。

还原糖的动力学行为消费,乙醇生产,和总细胞生长如图1。滞后阶段,12小时后的浓度乙醇产量迅速增加,达到67.9 g / L的最大浓度在发酵后72小时对应的收益率为0.94 g / L / h。类似的发现也被记录在一份研究报告桑帕约和Goncalves13)规定了咖啡的发酵地面在10 L发酵使生产乙醇浓度介于0.7和0.9之间g / L / h。此外,生产乙醇的浓度也在与其他原料来源,例如,Batris gasipaes肯和Spondias mombin乙醇产量的0.89和0.96 g / L / h,分别为(14,15]。这一发现表明,热液过程中实现这个项目将适用于大规模生产的辣椒威士忌。

3.2。挥发性化合物

胡椒威士忌的总离子色谱图如图所示2,主要的化合物和各自的浓度进行了总结在表4。共有69个挥发性化合物检测和量化。69种化合物中,31个化合物确定酯类,15个化合物醇,10个化合物酸,6是羰基,3化合物醛,其余4是酚类化合物。大多数这些化合物是重要的参数的酒精饮料,必须在足够的数量提供精神的独特性格。类似的报告之前已经报道过在苏格兰威士忌,日本威士忌,蒸馏酒(16]。然而,每个挥发性化合物的总浓度显著不同是由于变化生产协议,原材料使用、成熟时间和老化桶(17- - - - - -19]。

主要挥发性化合物中发现胡椒威士忌,酒精是最丰富的挥发组分,归因于签名胡椒威士忌的香气与滋味,导致几乎82.29%的主要化合物检测。高浓度的甲醇、正丙醇、丁醇、正丁醇、2 methyl-1-butanol,和3 methyl-1-butanol贡献最大的比例,愉快的水果,甜的,花香胡椒的威士忌。这些结果和结果报告Swiegers et al。20.)指出,酒精挥发性是影响发酵的香味特性主要参数的精神。高酒精含量的精神也被报道在葡萄葡萄酒(21),苏格兰威士忌22),和日本威士忌(23]。通过引用文献,酒精饮料浓度大于1单位质量视为精神喝(24]。通过考虑这方面,可以得出的结论是,这种辣椒威士忌是一种高质量的精神与等效质量与现有销售威士忌和质量可接受的供人类食用。

除了酒精,乙酸乙酯、乙酸己酯和乙butanoate(酯)其他主要挥发性化合物,存在于高浓度导致几乎11.45%的主要化合物检测。这些化合物通常是导致精神(水果和花的香气25]。一般来说,酯含量被认为是低的浓度比醇化合物和这个发现将导致威士忌太高浓度酯导致糟糕的风味质量。按照Apostolopoulou et al。26),精神与酯浓度超过150 mg / L为饮料提供恶化的一个特征。

其他主要挥发性化合物,包括乙醛,也存在于辣椒威士忌浓度较低(17.66 mg / L)。这种化合物已被报道提供辛辣和飘渺的香气胡椒威士忌。乙醛的浓度在各种酒精饮料最近被确定为0 - 1000的范围内mg / L在精神27- - - - - -29日]。据刘et al。30.),更高的乙醛在精神不利导致精神不愉快的香气时出现在浓度高于1000 mg / L。通过考虑这两个因素,适当的内酯和乙醛浓度可能视为发展的主要风味物质的这种精神。

含量低(低于5%)的胡椒碱、石竹烯酚类化合物被观察到在胡椒威士忌浓度为5.62 mg / L和3.12 mg / L,分别。这些化合物只在这个胡椒威士忌和导致样本的辛辣和辛辣的香气。这一发现预计黑胡椒浆果是胡椒威士忌生产的主要原料。从黑胡椒浆果识别中挥发性化合物,主要组件是石竹烯(18.4%)和胡椒碱(13.0%,14.0%)。

图2还总结了小的挥发性化合物,存在于辣椒威士忌。尽管这些化合物的浓度被认为是低,但作为威士忌味道的开发人员是不可否认的。事实上,这大约1%的小开发新的香气的挥发性化合物是必需的,尽管他们在小数量。这些少量的香气特征使威士忌生产商区分一种酒精蒸馏从另一个23]。最丰富的小的挥发性化合物,存在于辣椒威士忌酸。一系列这些酸辣椒威士忌包括辛酸隔绝,月桂酸、己酸、鞣花酸、香草酸。这些酸可能从新鲜橡木桶转移到胡椒威士忌。类似的化合物也被发现在波旁威士忌,阿马尼亚克酒、朗姆酒等。31日]。这些化合物负责加强威士忌酒的抗氧化能力测试,表明适度饮酒可以改善人类健康(32]。然而,值得记住的任何可能的健康益处是冗余如果大量地使用。

3.3。感官评价

感官特征是最重要的参数来评估质量的精神生产,其中感官评价是一个普遍接受的方法。在这项研究中,一个10描述性分析面板进行建立精神愉快的描述符。发现的一个显著差异是不同的质量属性,如视觉、香气、味道和口感。表5显示了胡椒粉的感官描述符威士忌基于几何方法(GM)的百分比。

总共有15个感官描述符在这个实验中用于辣椒威士忌感官分析。两人的视觉分析,6是香气,4的口感,3是口感。在视觉分析,发现清晰和华晨描述符证明最大频率强度水平(100%)(%)在80%以上。这一发现表明,大多数小组成员接受这种威士忌的外表。

的水果是最强的芳香族的几何平均值92.74%植物描述符(73.48%)紧随其后。剩下的香气与通用描述符被认为是低 (伍迪(44.28%)、泥炭(26.72%)、feinty(8.49%),和sulphury描述符(4.89%))。高水果和花香味主要是由于目前的高酒精和酯挥发性化合物,如乙酸乙酯、乙酸己酯、甲醇、正丙醇。这一发现与先前的结果是一致的斯图帕克et al。33)指出,酒精和酯是主要的元素,为板栗的水果味威士忌。

一般来说,大多数小组成员表达了他们的关注的香馥威士忌样本的通用价值95.92%。这是在协议与先前的研究发现,alcohol-containing胡椒浆果往往是由于胡椒碱的存在更辣、石竹烯化合物。另一个重要的描述符导致胡椒威士忌的口感甜味。甜蜜的比例相对较高的通用描述符(76.84%)表示,这威士忌含有高糖含量建议减少糖含量是必要的为了更好的接受消费者。然而,发烟性描述符的贡献与通用汽车的价值相对较低的8.49%。因此,这香气特征不是很明显。

在口感上,圆润的主要描述符来描述这种精神的通用价值91.10%。这些发现符合与水果香气轮廓描述符作为主要的胡椒香气因素威士忌。剩余的描述符如涩和苦并不明显。根据国际标准化组织(ISO标准11035,1994),只描述符超过50%被视为主要参数用来描述精神。通过观察这方面,胡椒威士忌感觉角色可以定义这些7描述符(> 50%),包括清晰和华晨(视觉),水果和花(香味),辛辣和甜味(味道),水果(口感)。

3.4。PCA的感官属性胡椒威士忌

SPSS 16.0版软件是在这项研究中用于评估精神描述符由每一个专家利用主成分分析(PCA)。这一分析,只有描述符 选择主成分分析评价。这是发现的最大方差为94%。通过PCA分数,可以得出的结论是,这个辣椒威士忌是在可以接受的范围之内,在专家和适用于消费者消费。二维分析,主成分分析表明,PC 1和PC 2占54.54%的方差和方差的12.37%,分别在7个变量系统。情节已经生成二维组件只对电脑1和PC 2如图3。总之,清晰,视觉描述符主要是位于第四象限,而所有的香气,水果和植物描述符,在第三象限(图3),这表明水果、植物和小组成员之间的清晰描述符的特征就是高值高的消费水平。此外,该模型解释表明这威士忌还演示了一些负面描述符如甜味和辣味。这种现象可以看到图3这两个描述符在哪里位于第一和第二象限图的。这个发现是类似的研究报道了赵et al。34)指出,水果和植物的主要商业威士忌的香气描述符常见像苏格兰威士忌,日本威士忌,波旁威士忌。

4所示。结论

结果表明,黑胡椒粉浆果可以作为原料生产酒精饮料。生产过程包括三个主要步骤,即热水提取、发酵和蒸馏。热液萃取是小说一步设计发酵培养基的制备与胡椒香气和味道。十二个签名与不同浓度挥发性化合物被使用GCMS分析识别和量化。主要的挥发性化合物存在于辣椒威士忌由1醛、2酚类化合物、三酯组和6酒精组。15人小组进行描述性分析显示,7描述符可以用来定义这个胡椒威士忌酒的感官质量,即清晰和华晨(视觉),水果和植物(香味),辣、甜(味道),和圆润的口感。总之,胡椒浆果可以作为重要的原材料胡椒威士忌生产签名香气和味道。除此之外,这个原料也可以用于其他增值产品,这将给胡椒浆果在生物炼制产业附加价值。

数据可用性

数据已经包括在手稿。然而,我们将提供你详细的信息或数据。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

狂吠,c . a .担任项目负责人,设计研究,解释结果,并准备手稿。Foo, s . w .食品专家主要集中在谷物麦片麦芽制造,崩溃,发酵。吉尔伯特杨是一个食品专家主要做酒精蒸馏和优化。炒河粉,w . p是一个质量控制经理主要确保威士忌生产符合签名香气和味道。Lawrance t主要集中在做香气分析使用这个模型。

确认

作者希望感谢马来西亚辣椒板融资和研究成为可能。特别感谢Winepak公司(M) Sdn。有限公司提供必要的基础设施和设备进行了这项研究。我们极大地承认食品专家的帮助下,Foo看到魏,技术援助。

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