不同酵母对圣女果果酒品质及挥发性风味物质的影响

朱 静,陈顺心,张一鸣,陈亚蓝

(信阳农林学院 食品科学与工程学院,河南 信阳 464000)

摘 要:该研究以圣女果为原料,以菌株L2323、BO213、F15、RV002和果酒专用酵母为发酵菌种制备圣女果果酒,测定其发酵过程中糖度、总酸、酒精度,进行感官评价,并采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析挥发性风味物质,确定圣女果果酒的最佳发酵菌株。结果表明,酵母L2323发酵的圣女果果酒在发酵过程中发酵速度最快,产酒精能力较强,发酵结束时,其糖度为2.4°Bx,总酸为16.5 g/L,酒精度为16%vol;感官评分最高(86分),酒体色泽通透,具有圣女果独有香气,口味爽口,典型性突出。挥发性风味物质种类最丰富(77种),相对含量最高(90.22%),其中,酯类物质种类最多(28种),主要为辛酸乙酯、乳酸乙酯等,赋予果酒水果香气。

关键词:圣女果果酒;酵母;发酵;品质分析;挥发性风味物质

圣女果(Lycopersicon esculentum)又名樱桃番茄[1-2],是鲜食与加工兼用型果蔬,其富含糖、矿物质、有机酸、维生素和番茄红素等营养物质[3-4],具有促进消化,刺激食欲[5],防癌、抗癌等作用[6-8],但鲜果不耐储存,常温常压下只能保存5~7 d[4],即使经过组合保鲜技术处理,贮藏45 d后腐烂率也会达到20%左右[9],因此鲜食圣女果仍具有一定局限性。目前已报道的圣女果加工产品有果脯、果酱及发酵型果酒[10-11]等。

果酒是用新鲜水果或果汁作为原材料,经过酵母菌厌氧发酵制成的酒精度为7%vol~18%vol的饮品[12]。将水果制备成果酒能有效提高水果原材料的利用率,丰富果酒种类。近年来,针对圣女果果酒的研究主要集中在果酒发酵工艺[13-14]、保健果酒开发[15]等方面。研究表明,影响圣女果果酒发酵因素包括果汁成分、酵母菌接种量、发酵温度、溶解氧、SO2添加量等。其中,酵母对果酒的品质有较大影响,可促进酯类物质生成[16-18],提升果酒的品质,增强抗氧化能力[19-21]。果酒酿造用的酵母包括酵母L2323、酵母BO213、酵母F15等葡萄酒活性干酵母。酵母L2323酿造的果酒色度较好,耐酒精度强[22];酵母BO213可生成较多的水解多糖,酿造出澄清度高、沉淀物少、风味纯净的圣女果酒;酵母RV002可酿造色素稳定的圣女果酒,使酒体呈现良好的色泽[23];酵母F15酿造的酒体有较强果香味,且富产多糖[24];果酒专用酵母酿造的果酒残糖低,酒体纯正[14]。目前,鲜见采用不同酵母发酵制备圣女果果酒及其品质分析的研究报道。

本研究以圣女果为发酵原料,5种酵母菌株(酵母L2323、酵母BO213、酵母F15、酵母RV002和果酒专用酵母)为发酵菌种制备圣女果果酒,测定糖度、总酸、酒精度,进行感官评价,并采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)结合气相色谱-质谱(gaschromatographymass spectrometer,GC-MS)联用技术分析挥发性风味物质,确定圣女果果酒的最佳发酵菌株。以期筛选适用于酿造圣女果果酒酵母菌株,为圣女果果酒的开发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

千禧圣女果、白砂糖(食用级):市售;酵母L2323:烟台曼森商贸有限公司;酵母BO213、酵母F15:山东烟台帝伯仕自酿机有限公司;果酒专用酵母、酵母RV002:安琪股份有限公司;偏重亚硫酸钾、果胶酶(酶活40 U/mg):江苏博立生物制品有限公司;葡萄糖、氢氧化钠、硫酸铜:天津市恒兴试剂有限公司。所用试剂均为分析纯或生化试剂。

1.2 仪器与设备

HH-6型数显恒温水浴锅:上海梅香仪器有限公司;PHS-4CT型台式数显酸度计:上海良平仪器仪表有限公司;SHP型生化培养箱:上海山连实验设备有限公司;WYT型手持糖度计:上海沪粤明科学仪器有限公司;Clarus SQ8 GC/MS气质联用仪:珀金埃尔默仪器(上海)有限公司;PDMS/CAR/DVB(2 cm)萃取纤维头:美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 圣女果果酒加工工艺流程及操作要点[13]

圣女果→分选清洗→破碎榨汁→加偏重硫酸钾→果胶酶酶解→糖度调整→接种酵母菌(酵母菌种活化)→主发酵→过滤换罐→后发酵→成品

操作要点:挑选新鲜、成熟且果肉鲜红的圣女果、清水清洗并采用破壁机破碎榨汁。在5个5 L的发酵瓶中分别分装2 L的圣女果原液,加入70 mg/L偏重亚硫酸钾放置30 min,再加入0.2%果胶酶,在50 ℃下酶解4 h,用白砂糖调整糖度至25%,接种0.2 g/L酵母(0.4 g酵母加入10 mL的5%无菌糖水当中,在30 ℃、180 r/min摇床中培养15 min进行活化,倒入2 L圣女果原液中),20 ℃恒温静置培养7 d(主发酵)[25-26],采用虹吸的方式将上清液倒罐两次,20 ℃条件下后发酵5 d(残糖趋于不变),即得圣女果果酒成品。

1.3.2 分析检测

总糖的测定:根据GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的直接滴定法;总酸的测定:根据GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的电位滴定法;酒精度的测定:根据GB 5009.225—2023《酒和食用酒精中乙醇浓度的测定》中的酒精计法。

1.3.3 挥发性风味物质分析

挥发性风味成分物质分析参考YAQUB G等[27]的方法并加以改动。

样品处理:取3 mL样品置于20 mL顶空瓶中,然后快速密封。将SPME萃取纤维头在GC-MS进样口于250 ℃老化至无杂峰。然后60 ℃平衡30 min,固相微萃取针萃取30 min后萃取针在250 ℃进样口解吸3 min。

GC条件:Elite-5MS色谱柱(30 m×250 μm,0.25 μm);进样口温度250 ℃;载气为高纯氦气(He)(99.999%);流速为1.0 mL/min;升温程序为起始温度40 ℃,保持8 min,以10 ℃/min的速度升至230 ℃。

MS条件:电子电离(electronic ionization,EI)源,离子源温度230 ℃,电子能量70 eV,传输线温度230 ℃,四级杆温度150 ℃。质量扫描范围:40~550 m/z。

定性定量分析:采用美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)17数据库根据保留时间定性,并用峰面积归一化法计算各成分相对含量。

1.3.4 感官评价标准

参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》略作修改,挑选10名经过培训的具有专业知识的人员对圣女果果酒从色泽、香气、口味、风格4个方面进行感官评价,满分为100分,圣女果果酒感官评分标准见表1。

表1 圣女果果酒感官评分标准
Table 1 Sensory score standards of cherry tomato wines

项目 评价标准 评分/分色泽(20分)浅红色至深红色,清亮透明,有光泽,无沉淀,无悬浮物色泽略差略浑、透明但无光泽有沉淀、有悬浮物、失光16~20 11~15 6~10 1~5香气(20分)有清雅且淡淡的圣女果味有圣女果果酒应有的香气略有圣女果果酒应有的香气缺乏圣女果果酒应有的香气16~20 11~15 6~10 1~5口味(40分)绵甜、醇香、柔和、爽口并有圣女果汁特有的酸甜、回味怡畅绵甜、醇和、爽口,但不够柔和绵甜且尚爽口,酒味较淡薄酒味淡薄,略带涩酒味淡薄,苦涩酒味淡薄,苦涩,有圣女果汁的酸味淡而无味,苦涩,圣女果汁的酸味较浓有酸败、异杂味、无明显的酒味36~40 31~35 26~30 21~25 16~20 11~15 6~10 1~5风格(20分)酒体协调,具有圣女果果酒品种的典型风格具有圣女果果酒突出的风格,成分较为协调具有圣女果果酒明显的风格,有明显的风味具有圣女果果酒固有的风格,但风味不明显16~20 11~15 6~10 1~5

1.3.5 数据处理

所有试验重复3次,使用Excel 2019分析数据,Origin 2022绘图。

2 结果与分析

2.1 圣女果果酒发酵过程中理化指标的变化

2.1.1 总糖含量的变化

果酒发酵期间总糖含量的变化可反映酵母的生长情况和发酵速度[28]。圣女果果酒发酵过程中糖度的变化见图1。

图1 圣女果果酒发酵过程中糖度的变化
Fig.1 Changes of sugar content of cherry tomato wines in fermentation process

由图1可知,发酵时间为1~4 d时,不同酵母发酵的圣女果果酒的糖度均呈下降快速趋势,这是因为发酵过程中酵母会消耗糖产生酒精和二氧化碳,导致糖度降低[29];当发酵时间为4 d时,不同样品糖度为7.5 °Bx左右;当发酵时间>4 d时,总糖含量下降趋于平缓。这是因为随着酒精的不断积累,酵母的活性受到抑制,使得糖分消耗减慢,下降趋势有所减缓[29]。在整个发酵过程中,酵母L2323酿造的果酒糖度下降速度最快,平均为2.25 °Bx/d,说明酵母L2323的发酵速度较快,产酒精能力较强,适宜用于酿造圣女果果酒。

2.1.2 总酸含量的变化

果酒中的一些有机酸可形成稳定的芳香物质,所以总酸含量也是衡量果酒品质的一个重要指标。总酸的变化主要来源于圣女果果汁自身含有的有机酸和酵母发酵产酸[29]。圣女果果酒发酵过程中总酸的变化见图2。

图2 圣女果果酒发酵过程中总酸的变化
Fig.2 Changes of total acid of cherry tomato wines in fermentation process

由图2可知,随着发酵时间在1~9 d的延长,圣女果果酒的总酸逐渐增加;不同样品的总酸含量均在第9天达到最高值,其原因可能是发酵前期为酵母的适应期和指数增长期,底物充足,酵母菌发酵能力较强,产生CO2,产酸较多[30];发酵时间为9~11 d,圣女果果酒的总酸含量有所降低,其原因可能是,在发酵过程中一些酸类物质被酵母分解和利用,转化为其他物质,如酸和醇在酯化酶的作用下催化形成酯类物质[31]。发酵结束时,果酒专用酵母发酵的圣女果果酒总酸含量最低,为15.7 g/L,其他4种酵母的总酸含量均较高(约17.0 g/L左右)。因此,果酒专用酵母降酸效果最好,但5种酵母降酸效果总体区别不明显。

2.1.3 酒精度的变化

适宜的酒精度是酿造圣女果果酒的关键,只有酒精度适宜,才能兼具圣女果自身独特的风味和果酒固有的香气。酒精度过高会掩盖圣女果本身的风味,且灼烧感增加,导致果酒的感官品质下降[32]。圣女果果酒发酵过程中酒精度的变化见图3。

图3 圣女果果酒发酵过程中酒精度的变化
Fig.3 Changes of alcohol content of cherry tomato wines in fermentation process

由图3可知,在整个发酵过程中所有样品的酒精度变化趋势一致,均呈先增加后下降并趋于平稳的趋势。这是因为发酵前期酒体中糖含量较高,酵母消耗糖产生酒精,酒精度明显增加;发酵后期,酒精含量较高,酵母不易存活,发酵较为缓慢,酒精度变化不明显[33]。若酵母接种量较多,糖主要被用来维持酵母的生长和繁殖,致使用来发酵生成酒精的糖减少,酒精度降低[33]

酵母L2323发酵果酒样品的酒精度在第3天达到最高值,发酵结束时酒精度为16%vol;果酒专用酵母发酵果酒样品的酒精度在第2天达到最高值,发酵结束时酒精度为14%vol;酵母BO213、F15、RV002发酵果酒样品的酒精度均在第4天达到最高值,发酵结束时酒精度分别为16.7%vol、12.0%vol、16.7%vol,所有酵母发酵结束时酒精度均符合NY/T 1508—2017《绿色食品果酒》。其中酵母L2323的发酵速度较快,产酒精能力较强,且该菌酿造的果酒澄清透亮、具有圣女果和果酒的特有香味,因此,确定圣女果果酒的最适酿造酵母为L2323。

2.2 不同酵母对圣女果果酒感官品质的影响

5种酵母发酵的圣女果果酒的感官评分结果见表2。

表2 圣女果果酒的感官评价结果
Table 3 Sensory evaluation results of cherry tomato wines

项目酵母种类酵母L2323酵母BO213酵母F15果酒专用酵母酵母RV002色泽/分香气/分口味/分风格/分综合评分/分17 19 33 17 86 20 17 30 15 83 12 12 26 13 63 13 14 28 13 68 15 17 28 14 74

由表2可知,不同酵母发酵的圣女果果酒色泽、香气、口味和风格均有所不同,综合得分为酵母L2323(86分)>酵母BO213(83分)>酵母RV002(74分)>果酒专用酵母(68分)>酵母F15(63分),综合得分差异较大,其中L2323酵母酿造的圣女果果酒的综合评分最高,果酒色泽通透,具有圣女果独有香气,且口味爽口,典型性突出。因此,酿造圣女果果酒的最适酵母是L2323酵母,与总糖、总酸、酒精度结果一致。

2.3 圣女果果酒挥发性风味物质分析

香气是影响酒品质的重要指标之一,不同酵母能够在酿造过程中赋予果酒不同的香气。采用HS-SPME-GC-MS技术对不同酵母发酵圣女果果酒挥发性风味物质进行分析,结果见表3。由表3可知,5种酵母酿造的圣女果果酒中共定性出挥发性化合物105种,其中,酯类42种、醇类16种、酸类19种、醛酮类17种、烷烃4种、烯萜类4种、酚类2种。酵母L2323、酵母BO213、酵母F15、果酒专用酵母、酵母RV002挥发性物质种类分别有77种、55种、43种、36种、44种,挥发性物质总相对含量分别为90.22%、85.81%、84.99%、83.13%、69.7%。不同酵母发酵果酒挥发性成分种类及含量均不同,其中酵母L2323酿造果酒的挥发物质种类和相对含量均高于其他酵母。

表3 不同酵母酿造的圣女果果酒挥发性风味成分检测结果
Table 3 Detection results of volatile flavor components in cherry tomato wines brewed by different yeasts

序号 种类 保留时间/min 化合物 气味描述相对含量/%酵母L2323 酵母BO213 酵母F15 果酒专用酵母 酵母RV002酯类1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 8.063 8.489 9.231 10.428 11.969 13.674 14.714 14.871 14.994 15.101 15.230 16.289 16.959 18.337 18.412 18.457 18.712 18.898 20.312 20.425 21.023 23.268 24.021 24.936 3-羟基丁酸乙酯丁内酯乙酸乙酯己酸乙酯4-羟基丁酸甲酯辛酸甲酯苯甲酸乙酯丁酸乙酯乙酸异戊酯乳酸乙酯辛酸乙酯乙酸苯乙酯壬酸乙酯9-癸烯乙酯癸酸甲酯癸酸乙酯十一烷酸甲酯3-甲基丁烯酸乙酯十二烷酸3-羟基乙酯十二烷酸甲酯十二烷酸乙酯十三烷酸乙酯己二酸二甘醇酯邻苯二甲酸二丁酯0.04 0.05 0.03 0.30 0.06 0.06 0.05 0.22 0.17 0.15 1.42果味、葡萄味[47]黄油味、甜味[47]果香、菠萝[47]果味[47]果味[38]柑桔[36]果味[47]草莓[36]香蕉[36]苹果香气[36]菠萝香气[35]玫瑰花、蜂蜜[35]玫瑰、果香[36]0.44 0.14 0.10 0.08 0.09 0.13 0.16 3.25 0.63 0.03 0.05 0.03 0.09 0.04 0.23 0.11 2.24 4.04 0.71 0.09 0.11 0.11 0.05 0.82 1.11 0.02 0.03花香、果香[48]李子花香和果香[46]0.04 0.04 0.05 0.31 0.22 0.11 0.19 0.16 0.13 2.30 3.32 0.71 0.03 0.05 0.12 0.31 0.03 0.33 0.68 0.01 0.03 0.02 0.01 0.07 0.08 0.040.07 0.02 0.28 0.10 0.20 0.14 0.01 0.02 0.07

续表

序号 种类 保留时间/min 化合物 气味描述相对含量/%酵母L2323 酵母BO213 酵母F15 果酒专用酵母 酵母RV002 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 25.079 25.280 25.356 26.231 26.420 26.765 27.288 28.008 28.213 28.423 28.498 28.523 28.723 28.862 29.102 29.325 29.542 29.712 9-十六烯酸乙酯十六烷酸乙酯二十一碳烷酸甲酯8-壬烯酸乙酯乙酸2-苯基乙酯8-甲基癸酸甲酯硬脂酸乙酯山嵛酸甲酯乙酸橙花苷酯二丁基邻苯二甲酸酯10-十八烯酸,甲酯硬脂酸甲酯乙酸橙花叔醇酯十八烷酸,乙酯乙酸芳樟酯醋酸酯1,3-丙二醇二乙酸酯二乙酯种类/种小计/%青苹果、香蕉味[38]蜡香、果香[38]蜂蜜、覆盆子[37]花香、果香[38]花香、果香[37]醇类1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0甜味,果味[47]清爽、酒精[36]苹果白兰地[35]玫瑰、奶油[39-40]青草[36]11 12 13 14 15 16 1.557 3.012 3.692 5.460 5.892 6.431 6.905 8.125 13.13 13.507 13.824 14.758 16.606 19.562 20.126 22.024乙醇丙醇戊醇2,3-丁二醇丙二醇3-己烯-1-醇己醇2-甲基-2,3-戊二醇芳樟醇苯乙醇香茅醇壬醇2-癸炔-1-醇1-十一醇6-甲基-5-庚烯-2-醇2-乙基己醇种类/种小计/%铃兰、玫瑰、紫丁香[35]玫瑰、蜂蜜[39-40]玫瑰、柠檬、生青[35]橙子味、脂肪[47]柑橘[35]酸类1 2 3 45 2.742 2.838 11.728 12.766 13.426甲酸乙酸己酸庚酸肉豆蔻酸0.12 0.18 0.07 0.13 0.02 0.20 0.25 0.16 0.27 0.13 0.37 0.05 0.25 0.02 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.03 0.030.03 0.15 0.07 0.01 28 8.88 24 5.96 19 8.97 11 2.74 0.02 0.01 20 4.04 46.19 44.29 41.77 26.39 3.81 2.82 0.25 0.26 0.33 5.16 1.50 3.01 4.787.57 0.23 45.21 0.03 12.12 1.13 0.59 0.57 0.07 0.14 0.41 0.09 15.75 19.75 0.17 28.46 0.43 0.64 0.02 0.04 3.75 0.02 0.15 0.02 0.11 23.20 0.05 0.06 0.08 0.01 0.05 0.080.08 0.02 0.32 10 69.67 11 75.62 9 70.06 0.15 7 63.07 11 63.71醋酸[47]酸味[47]甜香、花香、水果香、脂肪[44]油味[47]0.49 2.71 0.77 2.224.47 1.76 0.34 0.06 1.90 1.12 0.08 0.02 0.03

续表

序号 种类 保留时间/min 化合物 气味描述相对含量/%酵母L2323 酵母BO213 酵母F15 果酒专用酵母 酵母RV002 6 7 8 9 1 0脂肪[47]11 12 13 14 15 16 17 18 19 13.852 14.023 14.263 14.865 15.356 16.649 18.200 19.268 20.669 24.993 26.701 26.757 28.115 28.426苯甲酸油酸硬脂酸顺式13-二十二烷酸辛酸壬酸癸酸十四烷酸月桂酸正十六烷酸肉豆蔻油酸顺式-十八碳烯酸花生四烯酸十八烷酸种类/种小计/%甜香、花香、水果香、脂肪[44]奶酪、脂肪[47]甜香、花香、水果香、脂肪[44]醛类1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 5.026 8.256 7.742 9.623 10.637 11.625 13.220 15.422 18.040 18.681 20.889 21.326己醛苯甲醛庚醛2-十二碳烯醛辛醛苯乙醛壬醛癸醛2-十一烯醛十二烷醛2-十二烯醛2,4-二甲基苯甲醛种类/种小计/%0.04 0.08 0.21 0.02 0.90 0.23 0.97 0.03 0.11 0.50 0.10 0.55 0.20 0.97 6.10 0.41 0.31 0.63 0.06 0.27 0.36 0.39 0.10 0.30 0.18 0.21 0.02 0.03 17 7.35 0.08 0.22 0.01 0.08 0.03 0.01 10 3.36 0.09 0.19 0.04 8 8 7 4.76 13.99 1.54 0.13 0.31 0.32 0.03 0.86脂肪,绿色[47]苦杏仁味、果香味[46]0.17 0.25脂肪、蜂蜜味[47]绿色、风信子[47]玫瑰、柑橘、蜜蜡气味[46]柑橘味、花香[35]11 12烷烃1 2 3 4 1 2 3 18.562 19.263 22.063 28.861十四烷十五烷十六烷十七烷种类/种小计/%酮类4.080 7.402 12.876 3-羟基-2-丁酮庚酮壬酮种类/种小计/%0.41 0.11 0.10 0.03 0.04 0.04 0.11 0.03 0.03 0.02 0.13 0.03 0.05 0.03 0.18 0.09 0.04 0.05 0.02 0.06 0.02 0.01 10 2.34 6 4 5 0.40 0.24 0.19 4 0.75 0.16 0.03 0.04 0.03 0.03 4 0.13 0 0 0 0 0 0 0.04 0.74果香和类似药草香气[47-48]果香和类似药草香气[47-48]0.75 0.46 2 1.21 0.02 2 0.06 1 0.74 0.04 0.92 0.50 3 1.46 0 0 0 0

续表

序号 种类 保留时间/min 化合物 气味描述相对含量/%酵母L2323 酵母BO213 酵母F15 果酒专用酵母 酵母RV002烯萜类1234 12 13.762 16.236 17.623 18.267 2-壬烯β-蒎烯新二植烯雪松烯种类/种小计/%青草香、松木香[52]花香[51]酚类17.250 20.002 4-乙烯基-2-甲氧基苯酚2,4-二叔丁基苯酚种类/种小计/%种类/种相对含量/%0.06 0.09 0.04 0.03 4 0.22 0.02 00 00 1 0.02 00辛香、丁香和甜香[49]柠檬香[50]总计0.35 0.07 2 0.42 77 90.22 0.37 0.04 2 0.41 55 85.81 0.20 0.02 2 0.22 43 84.99 1.09 0.01 2 1.10 36 83.13 0.25 1 0.25 44 69.70

2.3.1 酯类

酯类是构成香气骨架的关键成分,可赋予果酒浓郁的水果香[34],在5种不同酵母发酵的果酒中共检测出42种酯类物质,其中酵母L2323发酵的果酒中检出28种,检测物质种类最多,相对含量为8.88%。酵母L2323发酵果酒中相对含量最高的酯类化合物为辛酸乙酯(3.32%),主要带来似菠萝的香气[35];其次为乳酸乙酯,相对含量为2.30%,带来似苹果的香气[36];乙酸苯乙酯相对含量为0.71%,带来似玫瑰花的香气[35]。酵母L2323发酵果酒特有的酯类物质共有6种,其中,乙酸橙花苷酯、硬脂酸甲酯、乙酸橙花叔醇酯均能产生水果及特殊香气,能够提升果酒风味的丰富程度[37-38]

2.3.2 醇类

在5种不同酵母发酵的果酒中共检测出16种醇类物质,其中相对含量较大的物质有乙醇、戊醇、2,3-丁二醇、苯乙醇。酵母L2323发酵果酒中的乙醇相对含量最高,为46.19%;酵母RV002发酵果酒中的戊醇相对含量最高,为12.12%;果酒专用酵母发酵果酒中的2,3-丁二醇、苯乙醇相对含量最高,分别为7.57%、28.46%,均带来玫瑰香气。

2.3.3 酸类

酵母L2323发酵的果酒中酸类物质检出种类最多,为17种,相对含量为7.35%。酸类物质中,乙酸、癸酸相对含量在5种酵母发酵的果酒中均较高,其中乙酸相对含量最高(4.47%)的为果酒专用酵母;癸酸相对含量最高(0.97%)的为酵母L2323。酵母L2323发酵后果酒样品特有的酸类物质共有6种,其中,甲酸相对含量最高,为0.49%。己酸、正癸酸和辛酸等物质呈现甜香、花香及水果香等[39]

2.3.4 醛类

在5种酵母发酵的果酒中共检测出12种醛类物质,其中,在酵母L2323发酵果酒中检出10种,相对含量最高(2.34%)。酵母L2323发酵果酒后苯甲醛、庚醛、辛醛、壬醛的相对含量均最高,其中苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香,壬醛具有玫瑰、柑橘等香气[40]

2.3.5 酮类和烷烃类

在5种不同酵母发酵的果酒中共检测出7种酮类和烷烃类,其中烷烃类物质只有酵母L2323发酵的果酒中存在,包括十四烷、十五烷、十六烷、十七烷,相对含量为2.34%。酵母L2323发酵果酒中,酮类物质相对含量最高为1.21%。其中,庚酮和壬酮含量均为最高,具有果香和类似药草香气[41]

2.3.6 酚类和烯萜类

在5种不同酵母发酵的果酒中共检测出6种酚类和烯萜类物质,其中,酚类物质中4-乙烯基-2-甲氧基苯酚在果酒专用酵母发酵果酒样品相对含量最高(0.35%),具有辛香、丁香和甜香[42];2,4-二叔丁基苯酚在酵母L2323发酵果酒样品相对含量最高(0.07%),具有柠檬香[43],而烯萜类物质中2-壬烯、β-蒎烯、新植二烯、雪松烯在酵母L2323发酵的果酒样品中少量检出,雪松烯具有花香、β-蒎烯具有青草香、松木香[44];果酒专用酵母发酵的果酒中新植二烯相对含量为0.02%,其他果酒中均无烯萜类物质。

综上所述,酵母L2323酿造果酒的挥发物质种类和相对含量均最高,且特有挥发性风味物质较多,这些物质能够对果酒的香气产生积极的影响,进一步丰富果酒的香气和风味。因此,酵母L2323更适宜用来酿造圣女果果酒。

3 结论

本研究考察酵母L2323、酵母BO213、酵母RV002、果酒专用酵母和酵母F15对圣女果果酒发酵期间总酸、总糖、酒精度的影响,结合感官品质和挥发性香气成分含量,确定酵母L2323为适宜酿制圣女果果酒的酵母,其在发酵过程中发酵速度最快,产酒精能力较强,发酵结束时,其糖度为2.4 °Bx,总酸为16.5 g/L,酒精度为16%vol;感官评分最高(86分),酒体色泽通透,具有圣女果独有香气,口味爽口,典型性突出。挥发性风味物质种类最丰富(77种),相对含量最高(90.22%),其中,酯类物质种类最多(28种),主要为辛酸乙酯、乳酸乙酯等,赋予果酒水果香气。

参考文献:

[1]郑兰娟,楠极,李丽,等.中草药的抑菌活性及其对圣女果的保鲜效果[J].南方农业学报,2023,54(1):228-237.

[2]赵燕,邱鹏程,吴凌波,等.不同番茄品种感官品质评价[J].北方农业学报,2022,50(5):87-95.

[3]蓝彩娟,陈洁怡,何雨薇,等.壳聚糖-姜黄素光动力协同作用对圣女果食源性致病菌的灭活效果[J].食品科学,2023,44(21):258-266.

[4]王晓晶.茶多酚保鲜液对圣女果保鲜效果的研究[J].中国食品添加剂,2023,34(3):188-195.

[5]赵建英,张迎昭,李祥,等.番茄红素的提取及抑菌作用研究[J].中国饲料,2022(24):28-33.

[6]舒祖菊,周斐,高宝善,等.PE膜协同茶多酚对圣女果品质的影响[J].塑料,2022,51(5):121-125.

[7]KILANY O E,ABDELRAZEK H M A,ALDAYEL T S,et al.Anti-obesity potential of Moringa olifera seed extract and lycopene on high fat diet induced obesity in male Sprauge Dawely rats[J].Saudi J Biol Sci,2020,27(10):2733-2746.

[8]PAUL R, MAZUMDER M K, NATH J, et al.Lycopene-a pleiotropic neuroprotective nutraceutical: deciphering its therapeutic potentials in broad spectrum neurological disorders[J].Neurochem Int, 2020, 140:104823.

[9]李昌宝,辛明,孙宇,等.组合保鲜技术对圣女果保鲜效果的影响[J].食品研究与开发,2020,41(3):123-129.

[10]李璐雨,罗秀丹.风味圣女果果脯加工工艺研究[J].现代食品,2022,28(8):83-87.

[11]郑聪,李胜楠.余甘子圣女果复合饮料发酵工艺及对运动耐力的影响[J].食品工业科技,2022,43(4):358-365.

[12]刘超琦,王晓丹,周润锋,等.果酒及果酒酿造工艺的研究进展[J].中国酿造,2023,42(12):22-27.

[13]朱双.正交试验优化圣女果果酒加工工艺研究[J].技术与市场,2021,28(9):65-67.

[14]黄娇丽,罗程,朱双,等.圣女果酒加工工艺研究[J].食品研究与开发,2019,40(5):111-117.

[15]XIAO C L,LI H Y,ZHANG Z,et al.Studies on antioxidant activity of cherry tomatoes wine[J].Adv Mater Res,2012,550:1352-1356.

[16]叶洪,周雪瑞,王素,等.酵母菌乳酸菌共发酵对脐橙饮品品质的影响[J].食品工业科技,2023,44(16):139-146.

[17]邹波,徐玉娟,肖更生,等.不同酿酒酵母对骏枣果酒发酵特性的影响[J].食品科学技术学报,2019,37(2):63-69.

[18]SUN S Y,GONG H S,ZHAO K,et al.Co-inoculation of yeast and lactic acid bacteria to improve cherry wines sensory quality[J].Int J Food Sci Technol,2013,48(9):1783-1790.

[19]郑淑丹,陈钢,阙发秀,等.柠檬形克勒克酵母和酿酒酵母混合发酵对脐橙全果酒风味物质的影响[J].食品与发酵工业,2019,45(12):101-108.

[20]ANDORRÀ I,BERRADRE M,ROZÈS N,et al.Effect of pure and mixed cultures of the main wine yeast species on grape must fermentation[J].Eur Food Res Technol,2010,231:215-224.

[21]JOLLY N P, VARELA C, PRETORIUS I S.Not your ordinary yeast:Non-Saccharomyces yeasts in wine production uncovered[J].FEMS Yeast Res,2014,14(2):215-237.

[22]韩明,江津津,郑玉玺.番茄酒发酵菌种筛选及发酵条件的初步研究[J].广州城市职业学院学报,2015,9(1):53-56.

[23]邹波,徐玉娟,肖更生,等.不同酿酒酵母对骏枣果酒发酵特性的影响[J].食品科学技术学报,2019,37(2):63-69.

[24]于亚敏,李霞,唐国冬,等.两种酿酒酵母混合发酵对赤霞珠干红葡萄酒香气成分的影响[J].中国酿造,2018,37(4):121-126.

[25]金海炎,王丰园,鲁云风,等.混菌发酵猕猴桃果酒工艺条件优化及抗氧化性研究[J].食品与发酵工业,2022,48(3):177-185.

[26]姜兴旭,张阳阳,朱静,等.红枣山楂果酒的酿造工艺优化[J].中国酿造,2021,40(4):203-206.

[27]YAQUB G, HAMID A, KHAN N, et al.Biomonitoring of workers exposed to volatile organic compounds associated with different occupations by headspace GC-FID[J].J Chem,2020,2020(1):6956402.

[28]李巍巍,郭彪,焦玉晗,等.冷冻桑葚果酒发酵过程中理化性质、抗氧化活性及香气物质形成变化分析[J].食品科技,2022,47(3):77-85.

[29]刘丛竹.混菌酿造复合果酒的工艺优化及其主要成分变化规律的研究[D].广州:华南理工大学,2019.

[30]李小燕,赵凯,杜以俊,等.不同总酸含量的麦芽对啤酒理化特性及风味的影响[J].粮油食品科技,2024,32(1):82-90.

[31]周艳,陈雅,廖茂雯,等.不同品种李子品质特性及其酿酒适宜性评价[J/OL].食品工业科技:1-21[2024-07-08].https://doi.org/10.13386/j.issn1002-0306.2024010362.

[32]刘志友.番茄酿酒酵母的筛选及发酵工艺的优化[D].合肥:合肥工业大学,2013.

[33]朱娟娟,郑少阳,李炎杰,等.不同酿酒酵母对脐橙果酒发酵特性的影响[J].南方农业学报,2017,48(5):870-875.

[34]孔燕,秦凡平,覃俊,等.不同酵母对桑葚酒品质的影响及菌株筛选[J].食品与发酵工业,2020,46(22):64-70.

[35]付勋,聂青玉,张文玲,等.不同前处理工艺红桔果汁与红桔果酒挥发性风味物质分析[J].中国酿造,2024,43(5):81-90.

[36]商浥,陈胜,郝燕,等.民勤产区自然发酵与接种发酵霞多丽干白葡萄酒香气成分及感官品质的对比分析[J/OL].食品与发酵工业,1-9[2024-07-14].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039035.

[37]柯旭清.不同果酒挥发性风味物质对比分析[J].中国酿造,2023,42(2):145-150.

[38]WATKINS P J, JABOREK J R, TENG F, et al.Branched chain fatty acids in the flavour of sheep and goat milk and meat:A review[J].Small Ruminant Res,2021,200:106398.

[39]周颖,张军,孙亚范,等.不同陈酿期对草莓酒理化指标及挥发性成分的影响[J/OL].食品与发酵工业:1-12[2024-07-01].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038946.

[40]白卫东,黄炳旗,刘功良,等.原料预处理对橄榄果酒品质的影响[J].食品科技,2024,49(5):73-82.

[41]郭小雨,李梦丽,张涛.百香果发酵型果酒制备及其风味品质分析[J/OL].食品工业科技,1-14[2024-07-14].https://doi.org/10.13386/j.issn1002-0306.2023120089.

[42]黄义芬,肖辰,左勇.不同酵母混合发酵对猕猴桃果酒品质的影响[J].粮食与油脂,2024,37(2):106-110.

[43]李甜,邓孟胜,雷雨,等.克鲁维毕赤酵母与酿酒酵母顺序接种对茵红李果酒风味的影响[J/OL].现代食品科技,1-13[2024-07-14].https://doi.org/10.13982/j.mfst.1673-9078.2024.8.0941.

[44]马统魏,张波,王红娟,等.红树莓酒发酵过程中游离态和结合态香气成分分析[J/OL].食品与发酵工业,1-11[2024-07-14].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036801.

Effect of different yeasts on the quality and volatile flavor substances of cherry tomato wines

ZHU Jing,CHEN Shunxin,ZHANG Yiming,CHEN Yalan*
(College of Food Science and Engineering,Xinyang Agriculture and Forestry University,Xinyang 464000,China)

Abstract:The cherry tomato wines were prepared with cherry tomato as raw materials,strains L2323,BO213,F15,RV002 and special yeast for fruit wine as fermentation strains.The sugar content, total acid and alcohol content were determined during fermentation process, the sensory evaluation was carried out,the volatile flavor compounds were analyzed by headspace-solid phase microextraction(HS-SPME)combined with gas chromatographymass spectrometry(GC-MS),and the optimal fermentation strain of cherry tomato wines were determined.The results showed that the cherry tomato wine fermented with yeast strain L2323 had the fastest fermentation speed and stronger alcohol production capacity in the fermentation process.At the end of fermentation,the sugar content,total acid, and alcohol content were 2.4 °Bx, 16.5 g/L, and 16%vol, respectively.The sensory score was the highest(86 points), the wine had a transparent color, with unique cherry tomato aroma, refreshing taste and outstanding typicality.The types of volatile flavor substances were the most abundant(77 kinds)and the relative content was the highest (90.22%), among them, the types of ester substances were the most(28 kinds),mainly ethyl caprylate,ethyl lactate,etc.,which gave fruit wine fruit aroma.

Key words:cherry tomato wine;yeast;fermentation;quality analysis;volatile flavor component

中图分类号:TS262

文章编号:0254-5071(2024)09-0177-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2024.09.028

引文格式:朱静,陈顺心,张一鸣,等.不同酵母对圣女果果酒品质及挥发性风味物质的影响[J].中国酿造,2024,43(9):177-184.

收稿日期:2024-03-26 修回日期:2024-07-30

基金项目:河南省重点研发专项(231111312800);河南省高校研究性教学改革与实践研究项目(2022SYJXLX119);河南省高等学校重点科研项目计划(24B550017,24B180016);河南省2024年科技发展计划(242102110090);信阳农林学院科技创新团队(XNKJTD-001);信阳农林学院青年基金项目(2019LG009)

作者简介:朱 静(1983-),女,副教授,博士,研究方向为食品生物技术。

*通讯作者:陈亚蓝(1991-),女,讲师,硕士,研究方向为天然活性产物开发研究及食品加工。