不同釀酒酵母共發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒理化特性和香氣組分的影響

朱娟娟，馬海軍*，李敏，劉雅琴，倪志婧，王薇，陳鳳英，李亞罡

1(北方民族大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川，750021)2(寧夏葡萄與葡萄酒技術(shù)創(chuàng)新中心，寧夏 銀川，750021)

釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)是釀造葡萄酒的主體菌種，除將原料中糖轉(zhuǎn)化為酒精外，還能將原料中的氨基酸等前提物質(zhì)轉(zhuǎn)換為酯、酸、高級(jí)醇等風(fēng)味物質(zhì)，并合成多種酶，且花青素與酵母細(xì)胞和酵母代謝物的相互作用可以直接影響花青素的含量和組成以及葡萄酒顏色，從而對(duì)葡萄酒色澤、風(fēng)味復(fù)雜性和口感有重要影響[1-2]。

隨著我國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，單一菌種的普遍應(yīng)用引起葡萄酒風(fēng)味特征同質(zhì)化，降低商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，但考慮到不同菌株的次級(jí)代謝產(chǎn)物存在差異，混菌發(fā)酵逐漸受到釀酒師們的關(guān)注。目前，混菌發(fā)酵有兩種類型，一種是釀酒酵母與非釀酒酵母(non-Saccharomyces)混合發(fā)酵；另一種是不同釀酒酵母混合發(fā)酵。雖然非釀酒酵母與釀酒酵母混合發(fā)酵能夠改善葡萄酒的組成和香氣，但也存在一些食品安全等隱患[3]，故利用不同釀酒酵母混合發(fā)酵改善葡萄酒品質(zhì)也成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。混菌發(fā)酵能夠降低乙酸的產(chǎn)量，改變發(fā)酵產(chǎn)物的風(fēng)味特征，增加酒體的復(fù)雜度，使葡萄酒風(fēng)味更佳豐富、濃郁[4-6]。HOWELL等[7]發(fā)現(xiàn)EC1118和F15混合發(fā)酵的葡萄酒香氣成分中的酯類、醇類和酸類等物質(zhì)的含量均有所增加，從而增強(qiáng)酒體的果香和花香。SABERI等[8]表明釀酒酵母混合發(fā)酵的霞多麗葡萄酒具有濃郁的甜果、草莓、青蘋果、梨和香蕉香氣，比其單獨(dú)發(fā)酵的品酒香氣更為獨(dú)特和復(fù)雜。于亞敏等[9]發(fā)現(xiàn)釀酒酵母混合發(fā)酵的成品酒香氣輪廓與其單獨(dú)發(fā)酵后混合調(diào)配的葡萄酒香氣輪廓有所不同。然而，前人對(duì)釀酒酵母混合發(fā)酵的研究主要集中于對(duì)酒體香氣物質(zhì)的影響，但對(duì)其發(fā)酵特性、酒體顏色、抗氧化特性等方面報(bào)道甚少。

F33和F9是目前市場(chǎng)上常用的兩款商用釀酒酵母，具有各自的生長(zhǎng)代謝特征，且其香氣特征也有所不同，本研究以釀酒酵母F33和F9單獨(dú)發(fā)酵為對(duì)照，通過(guò)添加不同比例的F33和F9混合發(fā)酵釀制赤霞珠干紅葡萄酒，揭示釀酒酵母F33與F9共發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒發(fā)酵特性、理化指標(biāo)、顏色、抗氧化特性和香氣組分的影響，旨在為釀酒酵母混合發(fā)酵的研發(fā)和利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄原料：寧夏優(yōu)良紅色釀酒葡萄品種赤霞珠，2017年10月采自寧夏銀川青銅峽產(chǎn)區(qū)，原料糖度為225 g/kg(以葡萄糖計(jì))，酸度為4.69 g/kg(以酒石酸計(jì))。

商業(yè)釀酒酵母F33，法國(guó)LAFFORT公司；FC9，上海杰兔工貿(mào)有限公司。

無(wú)水葡萄糖、CuSO4·5 H2O、酒石酸鉀鈉、NaOH、次甲基蘭、酚酞指示劑、濃HaOH、福林-酚、沒(méi)食子酸、Na2CO3、無(wú)水乙醇、DPPH、ABTS、過(guò)硫酸鉀、Trolox和白砂糖為分析純，亞硫酸溶液(含6%SO2)為食品級(jí)，天津市大茂化學(xué)試劑廠；果膠酶(酶活4 400 U/g)，法國(guó)LAFFORT公司；NaCl、乙醛、乙醇(色譜純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2600紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司；CSS810分光測(cè)色計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司；Agilent GC-6890-5975氣相色譜儀，美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品；Agilent 5975質(zhì)譜儀，美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品；自動(dòng)頂空固相微萃取裝置，德國(guó) Gerstel 公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司產(chǎn)品；DF-Ⅱ集熱式恒溫磁力攪拌器，金壇市恒豐儀器制造有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)5個(gè)處理，分別為F33單一發(fā)酵 (T1)、F9單一發(fā)酵(T2)、F33∶F9=1∶1(T3)混合發(fā)酵、F33∶F9=1∶2(T4)混合發(fā)酵、F33∶F9=2∶1(T5)混合發(fā)酵，每處理重復(fù)3次。

干紅葡萄酒釀造：釀酒葡萄原料經(jīng)除梗破碎后加入50 mg/L SO2和20 mg/L 果膠酶，室溫浸漬24 h，隨后根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別接入相對(duì)應(yīng)活化后的釀酒酵母200 mg/L進(jìn)行酒精發(fā)酵，發(fā)酵控溫20～25℃，發(fā)酵13～14 d，酒精發(fā)酵結(jié)束后皮渣浸漬 12 h，隨后分離得到發(fā)酵原酒，蘋果酸-乳酸發(fā)酵采用控溫啟動(dòng)自然發(fā)酵的方式；蘋果酸-乳酸發(fā)酵結(jié)束后調(diào) SO2含量50 mg/L，滿罐貯存。發(fā)酵設(shè)備為實(shí)驗(yàn)室20 L不銹鋼發(fā)酵罐，每個(gè)處理發(fā)酵3罐。

取樣時(shí)間：葡萄漿接入酵母菌后，每天取適量的發(fā)酵液用于測(cè)定酒醪總糖、可滴定酸和pH值，直至酒精發(fā)酵結(jié)束；隨后取適量的原酒測(cè)定酒體可滴定酸、pH值、還原糖、酒精度、揮發(fā)酸、總酚、DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力及其香氣物質(zhì)。2018年9月進(jìn)行葡萄酒CIELAB參數(shù)、色度、色調(diào)和花色苷測(cè)定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 葡萄酒基本理化指標(biāo)

總糖和還原糖(以葡萄糖計(jì))采用直接滴定法；可滴定酸(以酒石酸計(jì))和揮發(fā)酸(以醋酸計(jì))采用指示劑法；pH值采用酸度計(jì)法測(cè)定；酒精度采用密度瓶法。以上檢測(cè)方法均參照國(guó)標(biāo)GB/T 1503—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[10]中的方法進(jìn)行。

1.4.2 葡萄酒抗氧化特性

總酚(以沒(méi)食子酸計(jì))采用福林-肖卡法，參考ARNOUS[11]方法，其回歸方程為y=0.001 1x+0.005 9，R2=0.999 7)；DPPH自由基清除能力(以Trolox當(dāng)量抗氧化能力表示)采用DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯)法，參照BRAND-WILLIAMS等[12]方法；ABTS自由基清除能力(以Trolox當(dāng)量抗氧化能力表示)采用ABTS(2，2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽)方法，參照李勇方法，其回歸方程為y=-0.000 6x+0.638 2，R2=0.998 4)。

1.4.3 葡萄酒酒體顏色的測(cè)定

參照張方方等[13]方法，取不同處理中酒樣各50 mL，在溫度4 ℃，轉(zhuǎn)速80 000 r/min下離心15 min，離心結(jié)束后取酒樣上清液5 mL，采用CR-400色差計(jì)(D65，觀測(cè)角度10°)直接測(cè)定葡萄酒樣品溶液的L*、a*、b*、C*以及H*值；同時(shí)，選1 cm的比色皿，用蒸餾水作為空白對(duì)照，分別測(cè)定葡萄酒在波長(zhǎng)為420、520和620 nm下的吸光度A420、A520和A620，色度=5×(A420+A520+A620)，色調(diào)=A420/A520。

取離心后不同處理酒樣上清液各2 mL，添加20 μL 20%乙醛水溶液，混勻靜置45 min，在波長(zhǎng)520 nm下測(cè)得的吸光值為總花色苷(Aace)；取2 mL酒樣，添加160 μL 50 g/L SO2，在波長(zhǎng)520 nm下測(cè)得吸光值為聚合花色苷(ASO2)；酒樣在波長(zhǎng)為520 nm條件下的吸光值為Awine。單體花色苷=Awine-ASO2。

1.4.4 葡萄酒香氣成分

香氣成分的萃取：取8 mL待測(cè)酒樣置于 20 mL 頂空瓶中，加入 2.4 g NaCl，經(jīng)振蕩使NaCl充分溶解。將固相萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于45 ℃下萃取30 min。吸附飽和后的萃取頭取出，隨后插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃ 解析3 min，進(jìn)行GC/MS檢測(cè)分析。

氣相色譜條件：色譜柱為CP-Wax(60 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent)，載氣為高純度氦氣(He)，流速1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣。采用程序升溫：初始溫度40 ℃保持2 min，以3 ℃/min升至85 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升至120 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至200 ℃，最后以5 ℃/min升至230 ℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件：采用電子電離(electron ionization，EI)源，電子能量為70 eV，檢測(cè)器溫度250 ℃，離子源溫度為230 ℃，掃描范圍為30～400m/z。

定性分析：根據(jù)GC-MS質(zhì)譜結(jié)果，與標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)譜庫(kù)NIST14進(jìn)行檢索分析，同時(shí)結(jié)合保留指數(shù)及氣相色譜峰面積，對(duì)香氣成分進(jìn)行定性分析，利用面積歸一化法計(jì)算各物質(zhì)組分相對(duì)百分含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用SPSS 13.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(analysis of variance，ANOVA)，采用LSD法進(jìn)行多重比較，并利用Excel 2013作圖。采用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度理論，選取不同處理間具有差異顯著性的理化指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，綜合評(píng)價(jià)釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)赤霞珠干紅葡萄酒理化特性的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒發(fā)酵特性的影響

2.1.1 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)發(fā)酵過(guò)程中葡萄酒總糖的影響

葡萄酒釀造過(guò)程中，糖為釀酒酵母生長(zhǎng)提供其所需的能量及發(fā)酵生成酒精，則酒醪中總糖的變化趨勢(shì)反映釀酒酵母發(fā)酵能力的強(qiáng)弱[14]。由圖1可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的推進(jìn)，不同處理發(fā)酵液總糖含量呈下降趨勢(shì)，但前7 d下降速率較快，而隨后下降速度緩慢并趨于平穩(wěn)。發(fā)酵第1天，T4和T5處理總糖含量顯著低于TI、T2和T3處理，則表明T4和T5處理中酒精發(fā)酵啟動(dòng)速度較快；但發(fā)酵第2天，T1和T2處理總糖含量明顯低于其他處理，則表明單一發(fā)酵雖然啟動(dòng)酒精發(fā)酵的速度較慢，但其酒精發(fā)酵速率明顯高于混合發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，混合發(fā)酵處理中總糖含量均低于單一發(fā)酵處理，則表明F33和F9混合發(fā)酵糖類物質(zhì)較單一發(fā)酵更徹底。

圖1 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)發(fā)酵過(guò)程中葡萄酒總糖的影響

2.1.2 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)發(fā)酵過(guò)程中葡萄酒可滴定酸的影響

葡萄酒中有機(jī)酸可以形成穩(wěn)定的芳香物質(zhì)，是衡量葡萄酒品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[15]。由圖2可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的推進(jìn)，不同處理中酒醪可滴定酸含量呈先增后降趨勢(shì)，其中第10天達(dá)到最高值11.53 g/L，隨后逐漸下降至6.10～7.08 g/L。不同處理可滴定酸在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中均呈上下浮動(dòng)趨勢(shì)，無(wú)明顯規(guī)律。發(fā)酵結(jié)束后，混合發(fā)酵處理可滴定酸含量均高于單一發(fā)酵處理，則表明F33和F9混合發(fā)酵較單一發(fā)酵有利于有機(jī)酸的形成。

2.1.3 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)發(fā)酵過(guò)程中葡萄酒pH值的影響

pH是影響酶活性的一個(gè)重要因素，當(dāng)外環(huán)境pH改變與胞內(nèi)不一致時(shí)，被分泌到細(xì)胞外的胞外酶活性就會(huì)受到影響[16]，從而影響酵母的新陳代謝；同時(shí)，合適的pH值對(duì)葡萄酒的穩(wěn)定性和感官質(zhì)量都起著非常重要的作用，是葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程中生化反應(yīng)的主體，且pH越低，越有利于一些氨基酸的吸收[19]。由圖3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的推進(jìn)，不同處理中pH值呈先降后增趨勢(shì)。T5處理的pH值在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中明顯高于其他處理。整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，T1和T2處理中pH值在發(fā)酵前和發(fā)酵后分別降低2.09%和1.34%；T3、T4和T5處理中pH值在發(fā)酵前和發(fā)酵后分別降低0.53%、-0.81%和0.52%，則表明混合發(fā)酵過(guò)程中酒醪pH值變化較單一發(fā)酵過(guò)程中pH值變化幅度小。

圖3 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中pH值的影響

2.2 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒理化特性的影響

2.2.1 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)酒體常規(guī)理化指標(biāo)的影響

葡萄酒可滴定酸、pH值、還原糖、酒精度和揮發(fā)酸含量的高低是判斷其質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)的基礎(chǔ)指標(biāo)。由表1可知，釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒可滴定酸、pH值、還原糖和酒精度含量有顯著性影響，而對(duì)揮發(fā)酸含量無(wú)顯著性影響。混合發(fā)酵處理中可滴定酸含量顯著高于單一發(fā)酵，最高的為T3處理；pH值最低為T2處理，最高為T5處理，T1、T3和T4間無(wú)顯著性差異，均在3.70左右。不同處理中還原糖含量均符合我國(guó)最新的葡萄酒標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15037—2006[10]規(guī)定，并且混合發(fā)酵處理中還原糖含量均低于單一發(fā)酵，且T4處理中還原糖含量顯著低于T1處理。5個(gè)處理中酒精度從高到低依次為：T3>T4>T1>T2>T5，其中T3處理的酒精度含量最高，表明F33和F9酵母按照1∶1的混合發(fā)酵對(duì)葡萄中糖的利用率最高；而T5處理的酒精度含量顯著低于其他處理。

表1 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒理化性質(zhì)的影響

注：不同的小寫字母表示顯著差異(P<0.05)。下同。

2.2.2 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)酒體顏色的影響

采用CIELAB 色空間能夠描述葡萄酒顏色[17-19]，其中a*值與紅綠相關(guān)；b*值與黃藍(lán)相關(guān)；L*值表示明暗程度，與葡萄酒的顏色深淺呈反比；C*值表示葡萄酒的飽和度，與葡萄酒顏色純正呈正比；H*值表示葡萄酒的色調(diào)角[19]，在紅葡萄酒中的取值為0°～90°，其值越小代表酒體越傾向于新紅葡萄酒的顏色特征，其值越大代表酒體越傾向于陳釀紅葡萄酒的顏色特征[17]。

由表2可知，釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒a*值、C*值、色度和色調(diào)無(wú)顯著性影響，但對(duì)b*、L*和H*有顯著性影響。混合發(fā)酵處理中葡萄酒b*值和H*值均高于單一發(fā)酵處理，則表明釀酒酵母混合發(fā)酵的葡萄酒更易成熟。T5處理中b*和H*值顯著高于其他處理；T1處理中b*值和H*值顯著低于T2、T3和T4處理，其中b*值分別低35.6%、53.9%和64.7%，H*值分別低24.5%、54.4%、55.4%和120.1%；T2和T3 處理中b*值和H*值均無(wú)顯著差異性，但T4與T2和T3處理中H*值存在顯著性差異，其值從大到小依次為T2>T3> T4，而b*值無(wú)顯著性差異。同時(shí)，葡萄酒CIELAB參數(shù)L*值均在30左右，其值從高到低依次為T4>T3>T2=T1>T5，但T1、T2和T3間無(wú)顯著性差異性。此外，釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒總花色苷和單體花色苷無(wú)顯著性影響，但對(duì)聚合花色苷有顯著性影響(表2)。不同處理間相比較，T1處理的聚合花色苷含量顯著低于其他處理，分別比T2、T3、T4和T5低12.31%、16.15%、8.46%和9.23%；T2、T3、T4和T5處理間聚合花色苷含量均無(wú)顯著性差異。

2.2.3 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒抗氧化特性的影響

葡萄酒中酚類物質(zhì)具有抗氧化活性，可以清除自由基[20]，但其抗氧化性受諸多因素影響，其中酵母菌在酒精發(fā)酵過(guò)程中對(duì)果實(shí)中酚類物質(zhì)的浸提有一定的影響，且其能夠促進(jìn)花色苷的降解并參與某些與顏色損失相關(guān)的反應(yīng)[21]，從而影響葡萄酒總酚含量及其抗氧化特性。由圖4可知，葡萄酒總酚含量、DPPH和ABTS自由基清除能力分別為2.10～2.40 g/L、72%～77 %和140～200 μmol/L。不同處理間相比較，T1處理中葡萄酒總酚含量顯著高于T2、T3和T5處理，而略高于T4處理，分別比T2、T3、T4和T5處理高9.13%、9.13%、6.56%和10.40%。同時(shí)，T1處理中葡萄酒DPPH和ABTS自由基清除能力均顯著高于其它處理，分別比T2處理高6.15%和47.21%；比T3處理高6.15%和15.73%；比T4處理高5.32%和14.88%；比T5處理高6.01%和23.63%。T2處理中葡萄酒ABTS自由基清除能力顯著低于其他處理。

表2 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒CIELAB參數(shù)、色度色調(diào)和花色苷的影響

注:L*,亮度值；a*,紅綠色度值；b*,黃藍(lán)色度值：C*,色譯飽和度；H*,色調(diào)角。圖中不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)，下同。

A-總酚；B-DPPH自由基清除能力；C-ABTS自由基清除能力

2.2.4 葡萄酒酒體理化特性指標(biāo)間相關(guān)性分析

表3反映不同處理干紅葡萄酒理化特性指標(biāo)間的相關(guān)性，結(jié)果顯示干紅葡萄酒理化特性指標(biāo)間具有顯著的相關(guān)性，其中總花色苷與單體花色苷和DPPH呈顯著正相關(guān)，與色調(diào)和C*呈顯著負(fù)相關(guān)；單體花色苷與DPPH呈顯著正相關(guān)，與色調(diào)、b*和C*呈顯著負(fù)相關(guān)；色度與pH值、b*和H*呈顯著正相關(guān)；色調(diào)與a*和C*呈顯著正相關(guān)，與DPPH呈顯著負(fù)相關(guān)；還原糖與總酚和DPPH呈顯著正相關(guān)，與可滴定酸、a*、b*、C*呈顯著負(fù)相關(guān)；酒精度僅與b*呈顯著負(fù)相關(guān)；可滴定酸與總酚和DPPH呈顯著負(fù)相關(guān)；pH值與b*和H*呈顯著正相關(guān)；總酚與DPPH呈顯著正相關(guān)，與b*和H*呈顯著負(fù)相關(guān)；DPPH與b*和C*呈顯著負(fù)相關(guān)；a*與C*呈顯著正相關(guān)；b*與C*和H*呈顯著正相關(guān)。

表3 葡萄酒酒體理化特性指標(biāo)間皮爾遜相關(guān)性分析

注:L*,亮度值；a*,紅綠色度值；h*,黃綠色度值：C*,色譯飽和度；H*,色調(diào)角；“*”和 “**”分別代表在0.05水平和0.01水平上顯著。

2.2.5 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)干紅葡萄酒理化特性影響的綜合評(píng)價(jià)

采用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度理論，選取不同處理間具有顯著差異的理化指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，其包括聚合花色苷、還原糖、總糖、可滴定酸、pH值、總酚、ABTS、DPPH、L*、b*、H*11項(xiàng)指標(biāo)。由表4可知，F(xiàn)33單一發(fā)酵(T1)的干紅葡萄酒酒體理化特性的加權(quán)關(guān)聯(lián)度高于其混合發(fā)酵的干紅葡萄酒酒體理化特性的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，但F9單一發(fā)酵(T2)的干紅葡萄酒酒體理化特性的加權(quán)關(guān)聯(lián)度低于F33∶F9=1∶1(T3)和 F33∶F9=1∶2(T4)混合發(fā)酵。不同處理間酒體理化指標(biāo)加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名依次為F33單一發(fā)酵(T1)>F33∶F9=1∶2混合發(fā)酵(T4)> F33∶F9=1∶1混合發(fā)酵(T3)>F9單一發(fā)酵(T2)> F33∶F9=2∶1混合發(fā)酵(T5)。

2.3 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)葡萄酒香氣組分的影響

葡萄酒香氣是產(chǎn)品感官質(zhì)量的重要方面，能夠體現(xiàn)葡萄酒產(chǎn)品質(zhì)量和風(fēng)格特色，釀酒酵母可以代謝產(chǎn)生多種香氣活性物質(zhì)，并且細(xì)胞壁的甘露糖蛋白也可以修飾葡萄酒香氣[22]。因此分析葡萄酒中的香氣成分對(duì)于葡萄酒產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)和真?zhèn)舞b別意義重大[23]。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析可知(表5)， T1、T2、T3、T4和T5處理中分別檢測(cè)出37、30、30、40和27種香氣物質(zhì)，其中酯類物質(zhì)分別有17、14、13、17和12種；醇類物質(zhì)分別有7、5、6、9和6種；酸類物質(zhì)分別有7、6、4、7和5種；酮醛類物質(zhì)分別有1、0、2、1和1種；烷烴類物質(zhì)分別有3、3、3、4和2種；苯酚類物質(zhì)分別有2、2、2、2和1種。

不同處理的酯類物質(zhì)中，丁二酸二乙酯的相對(duì)含量最高，達(dá)到14.8%～19.0%，但均無(wú)顯著性差異；而4種物質(zhì)相對(duì)含量存在差異顯著性，分別是乙酸乙酯、己酸乙酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯和丁二酸單乙酯，其中T2處理中乙酸乙酯相對(duì)含量最高；T5處理中己酸乙酯相對(duì)含量最高；T1處理中2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯和丁二酸單乙酯相對(duì)含量均最高；T3混合發(fā)酵處理中乙酸乙酯、己酸乙酯和丁二酸單乙酯相對(duì)含量均最低；T5混合發(fā)酵處理中2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯相對(duì)含量均最低。醇類物質(zhì)中，正戊醇和苯乙醇的相對(duì)含量最高，分別達(dá)到19.5%～25.0%和17.8%～25.6%，但處理間無(wú)顯著性差異；而不同處理間正己醇相對(duì)含量存在差異顯著性，T1、T2和T5處理顯著高于T3和T4處理。酸類物質(zhì)中，辛酸相對(duì)含量最高，達(dá)到3.82%～7.30%，且不同處理間存在顯著性差異，T5處理顯著高于T3處理；同時(shí)，2，4-二羥基苯甲酸相對(duì)含量也存在顯著性差異，T1處理顯著高于T2和T4處理。烷烴類物質(zhì)中，六甲基環(huán)三硅氧烷相對(duì)含量最高，但處理間均無(wú)顯著性差異，而十四甲基環(huán)七硅氧烷相對(duì)含量存在顯著性差異，其中T1處理顯著高于T4處理。然而，不同處理間干紅葡萄酒中酮醛類和苯酚類物質(zhì)均無(wú)顯著性差異。同時(shí)，不同釀酒酵母發(fā)酵所釀的干紅葡萄酒均有其獨(dú)特的香氣物質(zhì)(表5)，其中F33單一發(fā)酵 (T1) 所釀的干紅葡萄酒中獨(dú)有的香氣物質(zhì)為丁酸丁酯、十五酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯和2，4-二甲基戊三酯琥珀酸；F9單一發(fā)酵(T2)所釀的干紅葡萄酒中獨(dú)有的香氣物質(zhì)為環(huán)十四烷；F33∶F9=1∶1(T3)混合發(fā)酵所釀的干紅葡萄酒中獨(dú)有的香氣物質(zhì)為十二醛二甲縮醛；F33∶F9=1∶2(T4)混合發(fā)酵所釀的干紅葡萄酒中獨(dú)有的香氣物質(zhì)為二甲氧基乙酸甲酯、丁二酸環(huán)丁基3乙酯、乙基異戊基琥珀酸酯、松油醇、3-甲硫基丙醇和戊基環(huán)丙烷；F33∶F9=2∶1(T5)混合發(fā)酵所釀的干紅葡萄酒中獨(dú)有的香氣物質(zhì)為3-羥基-十三烷酸甲酯。

表4 不同釀酒酵母發(fā)酵下干紅葡萄酒酒體理化特性的關(guān)聯(lián)度及排名

表5 釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)赤霞珠干紅葡萄酒香氣組分的影響 單位：%

續(xù)表5

葡萄酒中香氣成分處理T1T2T3T4T52-丁基琥珀酸二乙酯(2-butyryl-succinic acid diethyl ester)0.24±0.015a---0.24±0.001a二甲氧基乙酸甲酯(methyl 2,2-dimethoxyacetate)---0.21±0.007-丁二酸環(huán)丁基3乙酯(cyclobutyl butyrate)---0.11±0.002-乙基異戊基琥珀酸酯(ethyl isopentyl succinate)---0.20±0.004-丁酸丁酯(butyl butyrate)0.16±0.010----十五酸乙酯(1-pentadecanol acetate)0.18±0.005----3-羥基-十三烷酸甲酯(ethyl 3-hydroxyhexadecanoate)----010±0.005γ-丁內(nèi)酯(gamma-Butyrolactone)0.18±0.005----醇類Alcohols正戊醇(1-pentanol)22.51±1.685a23.09±0.720a19.51±3.860a22.5±0.320a24.96±1.480a正己醇(1-hexanol)1.36±0.230a1.30±0.235a0.09±0.020b0.13±0.005b1.72±0.090a芐醇(benzyl alcohol)0.24±0.025a0.23±0.010a0.16±0.005a0.18±0.030a0.22±0.030a苯乙醇(phenylethyl alcohol)20.12±1.280a21.58±4.195a21.77±4.145a25.62±1.510a17.77±0.405a橙花叔醇(1,6,10-dodecatrien-3-ol, 3,7,11-trimethyl-)0.17±0.005a0.13±0.003a0.11±0.015a0.13±0.030a0.15±0.060a月桂醛縮二甲醇(lauraldehyde dimethyl alcohol)0.29±0.030a---0.31±0.005a3-甲基-1-戊醇(3-methyl-1-Pentanol)--1.13±0.265a1.29±0.035a-1-癸醇(1-decanol)0.14±0.015a--0.11±0.010a-松油醇(terpineol)---0.10±0.010-3-甲硫基丙醇(3-(methylthio)-1-propanol)---0.18±0.015-酸類(acids)己酸(hexanoic acid)0.90±0.140a0.76±0.110a0.85±0.145a1.03±0.003a1.26±0.245a乙基3-甲基丁基酯丁二酸(ethyl 3-methylbutyl ester-butanedioic acid)2.28±0.015a2.33±0.130a1.92±0.450a2.19±0.005a2.04±0.621a辛酸(octanoic acid)5.02±0.025ab5.34±0.930ab3.82±0.770b4.89±0.255ab7.30±0.32a2-甲基丁酸(2-methyl butyric acid)-0.47±0.062a0.38±0.047a0.79±0.439a0.51±0.056a癸酸(n-decanoic acid)1.43±0.091a1.14±0.266a-0.97±0.162a1.30±0.190a2,4-二羥基苯甲酸(2,4-dihydroxybenzoic acid)0.71±0.438a0.19±0.006b-0.19±0.127b-9-癸烯酸(9-decenoic acid)0.18±0.007a--0.19±0.021a-2,4-二甲基戊三酯琥珀酸0.14±0.005----酮醛類(carbonyls)十二醛二甲縮醛(1,1-dimethoxydodecane)--0.145±0.045--大馬酮(2-buten-1-one, 1-(2,6,6-trimethyl-1,3-cyclohexadien-1-yl)-, (E)-)0.15±0.030a---0.150±0.036a1-苯基-3-己酮(1-phenyl-3-Hexanone)--0.120±0.033a0.145±0.035a-烷烴類(alkane)六甲基環(huán)三硅氧烷(cyclotrisiloxane, hexamethyl-)0.69±0.0652a0.67±0.143a0.54±0.047a0.59±0.024a0.72±0.014a十四甲基環(huán)七硅氧烷(cycloheptasiloxane, tetradecamethyl-)0.31±0.129a0.15±0.035ab0.09±0.008ab0.04±0.004b0.11±0.012ab戊基環(huán)丙烷(pentylcyclopropane)---0.10±0.005-環(huán)癸烷(cyc3lodecane)0.27±0.025a-0.17±0.013a0.17±0.022a-環(huán)十四烷(cyclotetradecane)-0.15±0.028---苯酚類(phenols)2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(butylated hydroxytoluene)0.19±0.015a0.18±0.025a0.12±0.002a0.12±0.010a-2,4-二叔丁基苯酚(2,4-di-tert-butylphenol)0.85±0.120a0.50±0.085a0.63±0.007a0.48±0.226a0.47±0.148a

3 結(jié)論

本研究以釀酒酵母F33和F9單獨(dú)發(fā)酵為對(duì)照，添加不同比例的釀酒酵母F33和F9混合發(fā)酵得到赤霞珠干紅葡萄酒的還原糖、可滴定酸、揮發(fā)酸以及酒精度含量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15037—2006。酒精發(fā)酵過(guò)程中，混菌啟動(dòng)發(fā)酵的速率比單一菌種快，且還原糖含量低，可滴定酸含量高，發(fā)酵更徹底。綜合考慮葡萄酒理化指標(biāo)和香氣組分，當(dāng)菌株F33與F9的混合比例為1∶2時(shí)，葡萄酒中還原糖和揮發(fā)酸均有所降低，酒精度有所提高，且葡萄酒抗氧化特性較F9單獨(dú)發(fā)酵顯著提高，更為重要的是其酒體中酯類、醇類和酸類等香氣物質(zhì)的相對(duì)含量均有所增加，且獨(dú)有的香氣物質(zhì)達(dá)到6種；然而，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間陳釀后，釀酒酵母混合發(fā)酵的葡萄酒CLELAB參數(shù)H*均高于單獨(dú)發(fā)酵的葡萄酒，表明釀酒酵母混合發(fā)酵的葡萄酒更易成熟。