高压脉冲电场作用下干红葡萄酒香气成分变化的研究

摘要

葡萄酒中含有多种人体必需的营养成分，经常适量饮用葡萄酒有益于人体健康。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，葡萄酒将具有更为广阔的发展前景。 新酿制的葡萄酒酒质粗糙，香气不协调，需要经过一定时间的陈酿，以使其品质得到改善。而自然陈酿过程缓慢，造成生产周期长，影响企业资金的周转，这样人工催陈技术便应运而生。截止到目前，人们探索了许多人工催陈方法，但这些方法都存在着这样或那样的不足，不适于在工业上大规模推广使用。 高压脉冲电场(PEF)技术具有传递均匀、处理时间短、产热少，对食品营养成分和色泽影响小等特点，已经成为食品界最为活跃的研究领域之一。就目前而言，PEF 在食品领域中多用于灭菌，而将其用于干红葡萄酒的催陈处理，在国内外尚未见报道。 本研究首次将PEF技术应用于干红葡萄酒的催陈处理，通过调整电场条件对葡萄酒进行人工催陈，进而改善其香气成分。PEF 处理过程能耗小，整个过程在常温下进行，处理后既能达到催陈的目的，又能保证葡萄酒的营养成分不被破坏，且处理时间短，设备简单，非常适合企业大规模生产使用，具有很强的实际意义和应用价值。本论文的研究内容主要包括以下几个方面： 1、运用气相色谱与质谱联用技术(GC/MS)，分别测定三个年份原酒样的主要香气成分。研究发现：葡萄酒中乙醇和杂醇油的含量随着酒龄的增长呈现下降的趋势，而苯乙醇、总酯和总酸的含量随着酒龄的增长呈现上升的趋势。 2、通过单因素试验，用不同的脉冲数、电场强度及处理温度对2005年产干红葡萄酒进行催陈处理，运用GC/MS分析技术测定处理后酒样的主要香气成分，并与原酒样进行对比。实验数据表明：经过适当PEF处理，酒样中乙醇和杂醇油的含量均有所减少，苯乙醇、总酯和总酸的含量均有所增加。通过比较发现，经适当PEF处理的酒样，其各项指标均优于2005年产干红葡萄酒，大部分指标优于2004年产干红葡萄酒，部分指标接近甚至优于2003年产干红葡萄酒，充分说明适当PEF处理可以在短时间内改善葡萄酒的香气成分。综合考虑，最终选定电场强度为5、10、15kv/cm，脉冲数为2、5、10，处理温度为10、15、20℃为正交试验条件。 3、通过正交试验，确定影响PEF催陈效果的因素排序为：脉冲数>电场强度>处理温度，而 PEF 催陈葡萄酒的最佳电场条件为：脉冲数为2个，电场强度为10kv/cm，处理温度为10℃。对三个原酒样、正交试验九组样以及经最佳电场条件处理后酒样进行感官品评，发现经最佳电场条件处理后酒样的综合评分最高，再次验证了正交试验所确定的最佳电场条件。 4、运用核磁共振作为分析检测手段，从酒样化学位移值及峰面积两方面的变化情况来推断其内部分子之间氢键缔合程度的强弱。结果发现：适当条件的PEF处理，能促进葡萄酒中水分子和乙醇分子在短时间内形成稳定的缔合结构。同时，高压脉冲电场能够为各种陈熟反应提供能量，促进陈酿进程。 综上所述，利用 PEF 催陈干红葡萄酒，可以加速酒的陈化，在较短时间内明显改善葡萄酒的香气成分，使酒的整个品质得到极大的提高。本研究不仅具有较高的学术价值，投入到实际生产当中，还将为企业创造良好的经济效益，具有很强的实际意义。 本文只是对PEF催陈干红葡萄酒香气成分的变化进行了初步的探索性研究，在许多方面尤其是干红葡萄酒各香气成分具体如何相互作用方面还有待于今后开展更深入的研究。

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第一章绪论

1.1我国葡萄酒行业的现状及发展趋势

1.2高压脉冲电场技术在食品中的应用

1.3人工催陈技术的研究进展

1.4本论文选题的目的与意义

1.5本论文的主要研究内容

第二章高压脉冲电场处理设备及其工作原理

2.1高压脉冲电场(PEF)处理设备

2.2 PEF处理设备的工作原理

2.3 PEF处理设备实物图

第三章高压脉冲电场催陈葡萄酒香气成分的变化

3.1葡萄酒的香气成分

3.2葡萄酒香气成分的测定

3.3 PEF作用下葡萄酒香气成分的变化

3.4本章小结

第四章催陈后葡萄酒香气成分变化与感官质量的对照

4.1葡萄酒的感官质量指标

4.2自然陈酿过程中葡萄酒各香气成分变化与口感对照

4.3 PEF催陈葡萄酒的正交试验

4.4正交试验结果与感官质量对照

4.5本章小结

第五章高压脉冲电场催陈葡萄酒的机理研究

5.1葡萄酒的自然陈酿机理

5.2葡萄酒的核磁共振分析

5.3本章小结

第六章全文总结

6.1结论

6.2本研究的创新点

6.3建议

参考文献

致谢

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