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基于傅里叶变换红外光谱快速检测新疆干红葡萄酒中的多糖类物质
1
作者 张琦 饶博涵 +4 位作者 范国元 白雪冰 孔彩琳 李爱华 陶永胜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期306-314,共9页
为了开发干红葡萄酒中多糖类物质的快速无损检测方法,该研究通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪(attenuated total reflectance-fourier transform infrared,ATR-FTIR)结合化学计量学方法,建立了一种高效、精准的检测技术。试验以新... 为了开发干红葡萄酒中多糖类物质的快速无损检测方法,该研究通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪(attenuated total reflectance-fourier transform infrared,ATR-FTIR)结合化学计量学方法,建立了一种高效、精准的检测技术。试验以新疆产区100款干红葡萄酒为试材,通过高效液相色谱(high performance liquid chromatographyphotodiode array detection,HPLC-PDA)定量分析单糖,酒样中不同类别多糖含量依据各自特征结构的单糖浓度按照一定的摩尔比例进行计算,包括总可溶性多糖(total soluble polysaccharides,TSP)、甘露糖蛋白(mannoprotein,MP)、富含阿拉伯糖-半乳糖的多糖(arabinogalactan-rich polysaccharide,PRAG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ型(rhamnogalacturonan Ⅱ,RG-Ⅱ)、高半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)和葡聚糖(glucan,GL)。葡萄酒的中红外光谱信息通过ATR-FTIR采集,采用标准正态变换(standard normal variate,SNV)和多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)等方法进行光谱预处理,随后利用竞争性自适应重加权算法(competitve adaptive reweighted sampling,CARS)进行波段筛选,最后结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和反向传播神经网络(backpropagation neural network,BPNN)两种建模方法,建模和预测以及评价指标用1900~900 cm^(−1)波段的光谱特征信息拟合HPLC-PDA测得几种多糖类物质的含量。结果表明,供试酒样之间不同类别多糖含量差异较大,其中TSP含量为221.38~1421.76 mg/L,MP为50.65~392.99 mg/L,PRAG为95.21~679.29 mg/L,RG-Ⅱ为20.47~305.62 mg/L,GL为2.16~422.46 mg/L,HG为0~483.44 mg/L。采用1900~900 cm^(−1)筛选出的特征信息拟合供试酒样中的几种多糖含量,利用线性与非线性校正方法建模,结果表明,ATR-FTIR模型对葡萄酒中几类多糖的含量均具备良好的预测能力。其中,PLSR模型的预测性能优于BPNN,多糖(TSP、MP、PRAG、RG-Ⅱ和GL)的特征波段和含量之间的PLSR模型训练集决定系数(R_(c)^(2))分别为0.98、0.96、0.92、0.99、0.98,预测集决定系数(R_(p)^(2))分别为0.85、0.92、0.83、0.83、0.84,训练集相对分析误差(relative prediction deviationfor the calibration set,RPDc)分别为6.50、5.31、3.62、9.10、7.86,预测集相对分析误差(relative prediction deviationfor the prediction set,RPDP)分别为2.68、3.99、2.44、2.52、2.37。该研究开发的ATR-FTIR检测干红葡萄酒多糖类物质的方法,利用多糖特征波段1900~900 cm^(−1)的光谱信息,可对TSP、MP、PRAG、RG-Ⅱ和GL几种多糖含量进行准确预测,具有快速无损检测干红葡萄酒中多糖类物质的应用潜力。 展开更多
关键词 葡萄酒多糖 ATR-FTIR 无损检测 偏最小二乘回归法
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酿酒酵母多糖对葡萄酒果香酯类物质水解呈香的表观基质效应 被引量：7
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作者 孔彩琳 许引虎 +3 位作者 黄杰 冯林 严忻怡 陶永胜 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1168-1176,共9页
【目的】研究酿酒酵母多糖对葡萄酒果香酯类物质水解呈香的表观基质效应,探究酿酒酵母多糖在稳定产品果香、延长货架期方面的应用潜力。【方法】以酿酒酵母为材料,利用热水浸提法、碱法提取得到酵母多糖,并通过紫外分光光度计、气相色... 【目的】研究酿酒酵母多糖对葡萄酒果香酯类物质水解呈香的表观基质效应,探究酿酒酵母多糖在稳定产品果香、延长货架期方面的应用潜力。【方法】以酿酒酵母为材料,利用热水浸提法、碱法提取得到酵母多糖,并通过紫外分光光度计、气相色谱以及高效液相色谱解析酿酒酵母多糖的基本组分。配置含有果香酯类物质常规浓度的模拟葡萄酒溶液,并作酵母多糖处理,多糖浓度在0—2.0 g·L^(-1)范围作梯度设置。酵母多糖对果香酯类物质挥发性的影响采用静态顶空方法分析,随后不同处理模拟酒在4℃下贮藏6个月,定期取样监测果香酯类物质的含量变化。最后通过感官分析评价6个月后不同处理模拟酒的香气特征。【结果】通过仪器分析得到酿酒酵母多糖总多糖含量占比为(72.61±3.29)%,蛋白质含量占比为(11.20±0.02)%,其主要单糖组成为甘露糖和葡萄糖,二者的摩尔比1.790∶1;该多糖的高分子量组分为18、163和21819 kD,低分子量组分为576 Da。静态顶空分析方法表明,多糖处理可以降低模拟酒中乙酸酯的挥发性,以0.8 g·L^(-1)的多糖处理效果最好;而多糖处理可以提高模拟酒中乙醇酯的挥发性。定期采样数据结果发现,在模拟葡萄酒贮藏6个月期间,乙醇酯的水解速率显著高于乙酸酯;相比于对照组,0.4—0.8 g·L^(-1)多糖处理可以分别将乙酸酯和乙醇酯的水解率降低10%—40%和3.7%—26.7%。感官分析结果显示,在贮藏6个月后,多糖处理的模拟酒中温带酸果、温带甜果、蜜饯类和花香香气特征值会显著高于对照组。【结论】经模拟体系研究得出,在葡萄酒贮藏期间添加0.4—0.8 g·L^(-1)酿酒酵母多糖可以减缓果香酯类物质的水解,稳定葡萄酒的果香,对延长产品货架期有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 酵母多糖 果香酯类物质 水解 基质效应
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西北地区干红葡萄酒质量相关理化指标的判别功能解析 被引量：18
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作者 赵宇 沙青 +4 位作者 孔彩琳 李运奎 李爱华 靳国杰 陶永胜 《食品科学技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期129-139,共11页
为解析西北地区干红葡萄酒的质量相关理化指标的溯源判别功能,以新疆、宁夏和内蒙古乌海产区共27款干红葡萄酒为材料,基于分光光度法分析检测与色泽、味感和香气质量相关的花色苷、单宁、酒石酸酯等指标,且进行香气特征的感官量化分析... 为解析西北地区干红葡萄酒的质量相关理化指标的溯源判别功能,以新疆、宁夏和内蒙古乌海产区共27款干红葡萄酒为材料,基于分光光度法分析检测与色泽、味感和香气质量相关的花色苷、单宁、酒石酸酯等指标,且进行香气特征的感官量化分析。统计分析结果表明,CIELab色空间和花色苷等色泽指标中前两个主成分占总体方差71.08%,判别干红葡萄酒年份的效果明显,但对不同葡萄品种和产地的判别效果不佳。单宁、多酚等味感相关理化指标的前两个主成分占总体方差的65.93%,对干红葡萄酒产地和年份的判别效果较好,但不能有效判别品种。酒石酸酯、总酸和香气特征等指标中前两个主成分占总体方差的83.10%,表现出较好的产地和品种的判别效果,而对年份的判别效果一般。色泽、味感和香气相关的总计20个理化指标数据在主成分分析中表现出更好的产地、品种和年份的判别效果,前两个主成分占总体方差的67.32%。聚类分析能将葡萄酒产地准确地分为3类,准确率超过90%。基于分光光度法开发的色泽-风味理化指标的大数据具有判别我国西北地区干红葡萄酒产地、品种和年份的潜在应用前景。 展开更多
关键词 西北地区 干红葡萄酒 理化指标 花色苷 判别分析
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胶红酵母与酿酒酵母共发酵对干红葡萄酒香气与色泽的影响 被引量：24
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作者 马娜 王星晨 +1 位作者 孔彩琳 陶永胜 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期97-104,共8页
研究优选胶红酵母与酿酒酵母不同混合发酵方案对季风性气候区干红葡萄酒的香气质量、多酚及颜色的影响,优化增香酿造技术方案。实验以陕西合阳梅鹿辄葡萄为试材,设计2种菌株不同比例同时接种和顺序接种策略酿造干红葡萄酒。酿造完成后,... 研究优选胶红酵母与酿酒酵母不同混合发酵方案对季风性气候区干红葡萄酒的香气质量、多酚及颜色的影响,优化增香酿造技术方案。实验以陕西合阳梅鹿辄葡萄为试材,设计2种菌株不同比例同时接种和顺序接种策略酿造干红葡萄酒。酿造完成后,对葡萄酒样品的香气成分进行顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法定性定量分析,香气特征通过感官量化品评法描述,采用光谱法量化分析酒样的13个颜色与多酚相关指标。结果表明,高比例同时接种显著增加了品种香气成分的含量,尤其是C6化合物和硫醇,而顺序接种更利于释放萜烯类和β-大马酮香气成分;发酵香气中高级醇、C6~C12脂肪酸及其酯类的含量随优选酵母接种比例的升高而增加,顺序接种在提高乙酸酯和苯乙基类化合物含量上有明显优势。较高比例(4∶1)同时接种和顺序接种处理明显增加了酒样中总花色苷、黄酮醇、酒石酸酯的含量,显著提高了辅色花色苷比例。感官分析表明,高比例同时接种处理显著增强供试酒样果香和花香的同时,也增强了生青和动物味,而顺序接种处理适度增强果香和花香的同时却能降低不良气味。综上,优选胶红酵母与酿酒酵母不同接种处理的混合发酵干红葡萄酒具有差异明显的色泽风味质量特征,顺序接种适度增香的同时没有生成不良气味的风险,并且有利于改善色泽质量。 展开更多
关键词 胶红酵母 混菌发酵 干红葡萄酒 香气质量 多酚物质
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