不同酵母酒泥陳釀對貴人香葡萄酒質量的影響

史紅梅,王詠梅,陳萬鈞,陳迎春,郭亞蕓,韓曉梅

(山東省葡萄研究院,山東濟南 250100)

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不同酵母酒泥陳釀對貴人香葡萄酒質量的影響

史紅梅,王詠梅,陳萬鈞,陳迎春,郭亞蕓,韓曉梅

(山東省葡萄研究院,山東濟南 250100)

以3個不同酒泥陳釀時間、4種酵母發酵的貴人香葡萄酒為研究對象,通過對酒樣理化指標和感官質量的分析,及采用頂空固相微萃取進行萃取,再用GC-MS內標半定量法對樣品香氣進行分析,研究酒泥陳釀對貴人香葡萄酒品質的影響。結果表明:經酒泥陳釀后12個酒樣理化指標符合國標要求,干浸出物提高;經GC-MS分析得,酒泥陳釀后CY3079和EC1118的酯類總量增加,除CY3079外酮醛類和醇類總量均增加,有機酸類總量均提高;酒體質量明顯得到提高,香氣更為復雜、濃郁,酒體更加圓潤,不同酵母酒泥陳釀適宜時間不同,酵母QA23、CY3079為1個月,酵母EC1118、X16為2～3個月。

酒泥陳釀,貴人香,感官品質,香氣成分,GC-MS

酒泥陳釀是葡萄酒釀造工藝中一種新興技術,在葡萄酒發酵結束后與酒泥接觸一定時間,酵母在酶作用下自溶生成甘露糖蛋白、葡聚糖和少量的蛋白質、脂肪、礦物質[1],這些物質能提高葡萄酒的質量[2-3]。酵母自溶產物對葡萄酒質量有積極影響也有不良影響,甘露糖蛋白和葡聚糖等能抑制酒石和蛋白質沉淀[4-5]起到增加葡萄酒穩定性的作用,還能改善葡萄酒的感官品質提高酒體的“肥碩感”[6]、軟化單寧增加單寧的細膩感[7-8],提高葡萄酒香氣馥郁度[9],促進蘋果酸-乳酸發酵,改善葡萄酒的風味[10],另外自溶產生的蛋白質可以提高葡萄酒中含氮化合物的含量[11-12];但酒泥陳釀工藝控制不好也容易感染雜菌[13],而且過量自溶還會讓葡萄酒帶有不愉快的酒糟味。酵母自溶的過程受很多因素的影響,一般來說影響酵母生存的因素都影響著酵母自溶。在這些因素中接種酵母的性能是一個主要內在因素,酵母不同β-葡聚糖酶活性不同,自溶能力也不同,因而選擇合適的酵母有利于提高酒泥陳釀速度,減少不良影響。酵母自溶速度快還可以減少對花青素等有利成分的吸附,有利于葡萄酒的穩定[14]。

在過去,酒泥陳釀技術用于橡木桶陳釀的白葡萄酒(如勃艮第產區)和自然發酵的起泡酒(如卡瓦香檳)的生產,目前酒泥陳釀技術已開始被應用于生產紅葡萄酒,用于提高酒體醇厚性、豐富香氣和增加顏色穩定性。國外學者F Palomero等[15]比較了酵母自然自溶和外加酶自溶產生的多糖含量,及對紅葡萄酒單體花色苷含量的影響,結果表明酵母通過自然自溶產生的多糖對酒中的單體花色素苷有積極的影響。Oscar Fernández等[16]研究了橡木桶陳釀中酒泥對葡萄酒多糖、顏色和主要酚類物質的影響,通過比較加酸和加酸加酶兩種促進酵母自溶方式來選擇一種更有利于自溶的辦法,結果表明加酸的酵母自溶物更利于增加酒的顏色、圓潤度,提高酒的酸感和新鮮度。國內學者綜述性文章報道比較多,但實驗性文章少。

考慮到酵母性能對酒泥陳釀工藝影響的重要性,本次實驗選擇4款生產中常用的酵母,以貴人香葡萄為原料,通過測定不同陳釀時間酒樣的理化指標、香氣成分和感官評價來分析不同酵母、不同陳釀時間葡萄酒樣的優缺點,確定最佳的酒泥陳釀工藝參數,生產品質優良的葡萄酒。

1 材料和方法

貴人香葡萄 樹齡5年,2014年9月13日采自濟南卓雅軒酒莊有限公司葡萄園,原料采收時折光糖為19.0°Brix;酵母QA23、EC1118、CY3079、X16 購自法國拉曼公司;亞硫酸(食品級)、氯化鈉(分析純)、2-辛醇 購自sigma公司。

GCMS-QP 2010 Ultra氣相色譜-質譜聯用儀 Shimadzu公司,日本;RTX-WAX型毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)Restek公司,美國;PC-420D型SPME手動進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS型極性萃取頭 Supelco公司,美國。

1.2 實驗方法

1.2.1 釀酒工藝 貴人香葡萄(19.0°Brix)→除梗破碎→添加亞硫酸(60 mg/L)→壓榨、皮渣分離→澄清(于10～12 ℃下靜置24 h)→添加活化好的酵母(0.25 g/L)→18～20 ℃發酵→殘糖達4 g/L酒精發酵結束→倒瓶粗酒泥分離,補加SO230 mg/L→酒泥陳釀,酒液∶酒泥(80∶20,v/v)攪拌1次/天→倒瓶→置5 L瓶室溫儲存→檢測品評。每個酵母的對照樣品是主發酵結束后,靜置澄清,去掉酒泥,補加SO230 mg/L,置5 L瓶室溫儲存,待檢測。以沒有進行酒泥陳釀的酒樣為對照,即主發酵結束后去掉酒泥直接瓶儲。

1.2.2 理化指標分析 參照GB/T 15038-2006葡萄酒、果酒通用測定方法。

1.2.3 HS-SPME條件 取8 mL貴人香酒樣放入15 mL樣品萃取瓶中,加入2.4 g氯化鈉、2 μL 2-辛醇(0.832 g/L,內標)及磁力轉子置于固相微萃取工作臺上40 ℃預熱10 min;將固相微萃取器的萃取頭50/30 μm DVB/CAR/PDMS通過瓶蓋聚四氟乙烯隔墊插入樣品萃取瓶的頂空,推出吸附頭使其暴露于萃取瓶頂空蒸汽中進行萃取,萃取時間40 min,萃取溫度45 ℃。當樣品萃取平衡后,縮回纖維頭,迅速將針管插入氣相色譜儀的進樣口,推出纖維頭熱解析10 min,同時啟動氣相色譜儀采集數據。

1.2.4 GC-MS香氣分析 升溫程序:40 ℃(3 min)→4 ℃/min→120 ℃(4 min)→3 ℃/min→160 ℃(1 min)→10 ℃/min→200 ℃(5 min);進樣器溫度250 ℃;檢測器溫度250 ℃,無分流進樣。

基于上文所提出的四模交叉諧振器結構,本文設計出了對應的四頻帶帶通濾波器。濾波器原型結構如圖3所示,它由兩個偽交指級聯形式耦合的四模交叉型諧振器組成,其中一些微帶線采用扭曲形式布線以減小電路板尺寸。

質譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;離子源溫度200 ℃;全掃描模式,質量掃描范圍:30～500 amu。通過計算機檢索與NIST 11和NIST 11S質譜庫提供的標準質譜圖對照進行確認。

1.2.5 目標化合物濃度計算 定量方法為內標法半定量。峰面積積分采用離子模式(SIM),選擇定量化合物的特征離子,對化合物特征離子峰的峰面積積分。目標化合物濃度(%)=目標化合物峰面積/內標峰面積×內標濃度×100。

1.2.6 葡萄酒感官品評 由7名國家一級、二級品酒師組成品評小組,在標準葡萄酒品嘗室進行,每個品嘗員位于獨立的品嘗間,品嘗溫度25 ℃左右,參照GB 15037-2006葡萄酒感官要求從外觀(10分)、香氣(30分)、滋味(40分)、典型性(20分)四個方面對各個酒樣進行感官描述和評分。

1.3 數據處理

數據采用SPSS17.0軟件分析。

2 結果與分析

2.1 葡萄酒理化指標

在酒泥陳釀1、2、3個月和對照陳釀1個月時,對4款酵母16個酒樣理化指標進行測定,結果如表1所示。

從表1可以看出,4種酵母在酒泥陳釀3個月時檢測的6個理化指標都符合國標GB 15037-2006的要求,說明酒泥陳釀工藝對理化指標沒有不良影響。采用同一種酵母,分別經1、2、3個月的酒泥陳釀后,酒樣的酒精度、pH、揮發酸變化幅度較小,而其中的個別樣品揮發酸較高也在國標要求范圍之內如CY3079組的對照揮發酸達1.00 g/L。酒樣在酒泥上陳釀一段時間后,除EC1118酵母外,其它酵母干浸出物都有不同程度的增加,在酒泥陳釀2個月時達到最高,繼續酒泥陳釀3個月時開始下降。但EC1118酵母隨陳釀時間的延長干浸出物呈下降趨勢,說明個別酵母存在特異性,出現這種情況的原因尚不清楚,還需要進一步實驗驗證,并且是否就此可以判斷EC1118不適合酒泥陳釀還需要通過感官和香氣進一步驗證。

表1 不同酵母不同陳釀時間貴人香葡萄酒理化指標分析結果(n=3)

注:L1、L2、L3分別代表酒泥陳釀1、2、3個月;同行標有不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

表2 不同酵母酒泥陳釀貴人香干白葡萄酒香氣成分GC-MS分析結果(μg/L)

續表

注:“/”代表未檢出。2.2 揮發性香氣分析

在酒泥陳釀1、2、3個月時分別進行了揮發性香氣分析,在這三次分析結果中4種酵母變化情況相同,所以以陳釀1個月時的酒樣為代表闡述一下4個種酵母酒泥陳釀對貴人香葡萄酒香氣成分的影響。利用頂空固相微萃取提取8個酒樣的香氣成分,進行GC-MS分析,共定性定量了41化合物,其中酯類14種,酮醛類7種,醇類11種,有機酸類5種,內酯類3種,萜烯類1種。4種酵母鑒定出香氣成分的種類基本相同,但強度存在差異,其香氣特征及濃度見表2。

葡萄酒香氣物質中在發酵過程中產生的是二類香氣,主要有高級醇類、酯類、脂肪酸、醛酮類,這些物質差異與酵母菌種類型、釀造工藝等有密切關系。本次實驗的四種酵母酒泥陳釀工藝與對照相比,按總量計,酯類物質含量:CY3079、EC1118酒泥陳釀工藝比對照高,QA23、X16則相反;酮醛類和醇類含量:除CY3079酵母外,都是酒泥陳釀工藝高于對照,其中EC1118的酮醛類是對照的2倍多;有機酸類含量:四種酵母都是酒泥陳釀高于對照。

酯類化合物賦予葡萄酒類似水果的香味,大多數是由乙醇和短鏈脂肪酸酯化形成的。在檢測出的14種酯類物質中,4種酵母經酒泥陳釀后都得到增加的酯類有:乙酸乙酯、壬酸乙酯、異戊酸乙酯,CY3079、EC1118、X16的癸酸乙酯、月桂酸乙酯,QA23、CY3079的辛酸乙酯、乙酸苯乙酯比對照含量增加?？梢娋颇嚓愥劰に圂ヮ愇镔|的比例和組成發生變化,從而影響到香氣的復雜度和濃郁度。

醇類化合物中具有顯著性芳香性的醇類是高級醇,當他們的濃度超過400 mg/L時會對葡萄酒的風味產生負面影響[17],本研究的酒樣中占揮發性醇類的58%～70%,并且是酒泥陳釀明顯高于對照,其中CY3079酵母高出31%。在這8個酒樣中以異戊醇、異丁醇、苯乙醇、1-丙醇等高級醇類含量最高,其中異戊醇、異丁醇具有雜醇香,苯乙醇賦予葡萄酒花香,1-丙醇具有清新醇香。

酸類化合物中濃度較高的是己酸和辛酸,陳釀工藝的辛酸比對照高的酵母有CY3079、EC1118、X16,濃度比較高的是具有果香和乳香的9-癸烯酸,CY3079陳釀比對照濃度高20倍,X16高3倍。

從香氣成分分析結果可以看出,4款酵母經酒泥陳釀工藝之后香氣的種類和組成發生變化,許多香氣成分含量較對照都有提高,說明酒泥陳釀工藝對貴人香葡萄酒香氣起積極作用,提高了香氣的濃郁度和復雜性。

2.3 感官分析

對4款酵母不同酒泥陳釀時間的16個酒樣進行感官分析,分析結果如表3所示。

表3 不同酵母不同陳釀時間貴人香葡萄酒感官描述

從表3中可以看出,在外觀上,4個酒樣不同酒泥陳釀時間與對照在顏色和澄清度上沒有明顯差異。比較4個酵母的對照組,QA23和EC1118酒樣整體質量比較高,香氣清新純正,優雅,以果香為主,酒體圓潤、平衡、爽口,后味干凈,X16酒樣香氣不夠濃郁,酒體柔順平衡,略顯平淡,后味略有苦感,但CY3079酒樣酒體欠平衡,后味有苦澀感,4個對照的總體評價是QA23=EC1118>X16>CY3079。經過酒泥陳釀后,4個酵母酒體質量都有提高,但隨著陳釀時間的延長,表現不一。陳釀1個月時,4個酒樣酒的品質得到提高,香氣復雜度、酒體飽滿度提高,質量均沒有下降,4個酒樣的綜合評價為QA23=EC1118>X16>CY3079。陳釀2個月時,QA23和CY3079兩種酵母葡萄酒體質量有下滑趨勢,QA23表現為果香減弱,欠純正,后味有苦澀感,CY3079則是后味酸苦重,有酸菜味;EC1118和X16酵母酒體質量還在提高,EC1118香氣變得更為復雜,由果香和花香變為蜜香和花香,X16酵母的酒樣也有弱的蜜香和花香,酒體由平淡變得更為復雜,4個酒樣的綜合評價為EC1118>X16=QA23>CY3079;陳釀3個月時,QA23和CY3079酒體質量仍在下滑,QA23有氧化的味道,后味苦澀欠平衡,CY3079則是苦澀味加重,X16后味略有苦澀感,EC1118酒體質量保持良好,4個酒樣的綜合評價為EC1118>X16>QA23>CY3079。

從表3可以看出,4款酵母發酵葡萄酒經酒泥陳釀后品質變化不一。酵母QA23和CY3079能快速自溶,葡萄酒經酒泥陳釀可提高酒的質量,適合陳釀時間為1個月,在陳釀2個月時酒的質量開始下降,出現不良口感;X16酵母發酵葡萄酒適合陳釀2個月,而酵母EC1118表現的是一個緩慢自溶的過程,在陳釀3個月期間無不良反應。

3 結論

貴人香葡萄酒經酒泥陳釀工藝處理之后,理化指標沒有特別明顯的變化且都符合GB/T 15037-2006國家標準的要求,干浸出物得到不同程度提高,提高酒體的飽滿度。香氣分析的結果顯示酯類物質含量CY3079、EC1118酒泥陳釀工藝比對照高,酮醛類和醇類除CY3079酵母外,都是酒泥陳釀工藝高于對照,其中EC1118的酮醛類是對照的2倍多,有機酸類四種酵母都是酒泥陳釀高于對照。可見經酒泥陳釀后貴人香葡萄酒香氣濃度得到增加,不同酵母變化情況不同。感官品評結果是葡萄酒質量明顯提高,香氣更為復雜、濃郁,酒體柔順、平衡,更加圓潤。而且不同酵母適宜陳釀的時間不同,QA23、CY3079這兩種酵母發酵葡萄酒合適的陳釀時間是1個月,EC1118和X16發酵葡萄酒陳釀3個月時酒體質量沒有下降,生產時可根據具體情況選擇合適的酒泥陳釀時間。

今后可以在中試生產中研究酒泥陳釀工藝的可行性,對企業生產形成理論性指導。本次實驗在酒泥陳釀工藝研究中做了一個初步探索,只考察了不同酵母不同陳釀時間對葡萄酒質量的影響,在進一步研究中會繼續探討影響酵母自溶的因素、酵母自溶產物及與酒中其他成分的相互作用關系。

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Influence of different species of yeast strains and different lees ageing time on overall quality of Italian Riesling wines

SHI Hong-mei,WANG Yong-mei*,CHEN Wan-jun,CHEN Ying-chun,GUO Ya-yun,HAN Xiao-mei

(Shandong Academy of Grape,Jinan 250100,China)

Effect of 4 species of yeast strains and 3 different lees ageing time on overall quality of Italian Riesling wines was studied in this paper. Volatile compounds of sample wines were extracted by HS-SPME,and were analyzed by GC-MS. Meanwhile,physical and chemical parameters and sensory analysis of sample wines were determined. Physical and chemical parameters of sample wines with lees ageing conformed to requirements of national standard. The total esters of CY3079 and EC1118,the total aldehyde ketones and alcohol of EC1118,QA23 and X16 by lees ageing was improved. And organic acids of four yeast increased. Wine lees ageing process could improve the overall quality of Italian Riesling wines,with more active odorants and better aroma quality. It was worth noting that different yeast had different appropriate lees ageing time. The appropriate lees ageing time of QA23,CY3079 and EC1119,X16 respectively were one month,2～3 months.

lees ageing;Italian Riesling;sensory properties;aroma component;GC-MS

2016-04-11

史紅梅(1979-)，女，碩士，高級工程師，研究方向：釀酒新工藝和風味物質的分析研究，E-mail:hm.sh@163.com。

*通訊作者:王詠梅(1964-)，女，本科，研究員，研究方向：釀酒新工藝研究，E-mail：wangym228@126.com。

山東省農業科學院青年科研基金(2015YQN63)。

TS262.6

A

1002-0306(2016)20-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.20.000