不同发酵方式对慕萨莱思葡萄酒香气及感官特征的影响

朱绍林,陈其玲,张婉雪儿,贺 婧,呙生婷,阚露萍,杨兴元*

(新疆农业大学 食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐 830052)

摘 要为了探究接种发酵对慕萨莱思葡萄酒香气及感官特征的影响,该研究采用接种发酵(MDSY)与自然发酵(MDZR)方式制备慕萨莱思葡萄酒,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)对其挥发性风味成分进行检测,并对其进行感官评价。最后,基于主要挥发性风味成分对两种葡萄酒进行偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)。结果表明,两种酒样在感官品评上各具特色,MDSY样品在澄清度、香气浓郁度、口感浓郁度和余味方面略优于MDZR样品,感官评分较高。两种酒样均以果香和花香为主,但挥发性风味物质具有一定的差异,MDSY样品中的酯类和酸类物质含量均显著高于MDZR样品(P<0.05),醇类、酚类和其他类物质均显著低于MDZR样品(P<0.05),醛酮类和萜烯类略低于MDZR样品(P>0.05),根据变量重要性投影(VIP)值>1共筛选出16种差异挥发性风味物质,包括乙酸异戊酯、辛酸乙酯、9-癸烯酸乙酯等。综上,接种发酵的慕萨莱思葡萄酒的香气及感官特征较好。

关键词慕萨莱思;接种发酵;自然发酵;挥发性风味成分;感官评价

慕萨莱思葡萄酒作为新疆维吾尔自治区重要的非物质文化遗产之一,最早酿造历史可追溯到东汉末年[1]。慕萨莱思葡萄酒酿造工艺与传统葡萄酒有很大差异,其中最显著的区别是将葡萄汁熬煮浓缩后进行自然发酵[2]。但通过自然发酵的慕萨莱思产品质量存在参差不齐、稳定性差等问题[3]。接种商业酵母具有可缩短迟滞期,使发酵过程得到控制,从而提高葡萄酒质量,实现产品质量均一化的优点[4]

香气质量和特征是葡萄酒品质的体现,葡萄酒香气主要来源于原料香、发酵香和陈酿香[5]。其中,由发酵过程产生的发酵香,通常由酵母主导,酵母代谢释放品种香气的前体物质,使得葡萄酒的香气复杂性增加[6]。发酵香不仅直接影响葡萄酒的二类香气,也影响葡萄酒的一类和三类香气[7]。目前,关于慕萨莱思香气成分的研究较多,如高馨雨等[8]研究浓缩方式对慕萨莱思品质及香气成分的影响,结果发现,冷浓缩慕萨莱思的感官评价最高,风味最佳;张昱等[9]分析比较了不同澄清度慕萨莱思葡萄酒的香气成分,结果发现,浑浊型慕萨莱思香气成分种类最多,半澄清型次之,澄清型最少;张雅茹等[10]分析了不同厂家慕萨莱思葡萄酒香气成分,结果发现,从新疆阿瓦提刀郎慕萨莱思有限公司2014年慕萨莱思葡萄酒中共鉴定出20种香气化合物,民间作坊生产的2014年慕萨莱思葡萄酒共鉴定出26种香气化合物,两种葡萄酒中共检测出40种香气成分。然而,关于不同发酵方式对慕萨莱思香气成分的影响研究较少。

为了探究接种发酵对慕萨莱思葡萄酒品质的影响,本研究采用接种发酵与自然发酵方式制备慕萨莱思葡萄酒,参照国标方法和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)分别检测其基础理化指标和挥发性风味成分,并对其进行感官品评。最后,基于挥发性风味成分对两种发酵方式慕萨莱思葡萄酒进行偏最小二乘-判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLSDA),以期为慕萨莱思生产实践提供参考,对慕萨莱思发酵工艺优化具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料与菌株

‘和田红’葡萄:采摘于和田地区葡萄园;商业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)-C12(品名:LA Bayanus):法国Lamothe公司。

1.1.2 试剂

硫酸铜、盐酸(均为分析纯):天津市盛淼精细化工有限公司;氢氧化钠(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;氯化钠(分析纯):西陇科学股份有限公司;焦亚硫酸钾(分析纯):淄博长城化工厂;山梨酸钾(分析纯):南通奥凯生物技术开发有限公司。其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

6 L陶瓷罐:四川金匠陶瓷有限责任公司;PAL-1手持糖量计:日本爱拓公司;FOSSWineScan葡萄酒自动分析仪器:丹麦福斯有限公司;7890B-7000D气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)仪、SH-Rxi-5Sil MS色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 慕萨莱思葡萄酒的酿造

慕萨莱思葡萄酒的酿造参考朱丽霞等[11]的方法并稍作修改。具体工艺:‘和田红’葡萄成熟后采摘,剔除腐果、烂果,洗净后除梗破碎,压榨出汁,将果汁熬煮浓缩至可溶性固形物为24°Bx时停止熬煮,冷却至室温后分别倒入材质相同的6 L陶瓷罐中,装料量为75%。其中一组不做任何处理由环境中的野生酵母菌进行自然发酵(MDZR),另一组按照2%(V/V)的接种量接种活化后的商业酿酒酵母-C12进行接种发酵(MDSY)。MDSY和MDZR除发酵方式不同外其余处理、发酵条件均相同,发酵温度为(21±2)℃、发酵时间为20 d。试验设置3组平行。发酵完成后澄清、过滤、灭菌并装瓶得到慕萨莱思葡萄酒。

1.3.2 慕萨莱思葡萄酒挥发性风味物质的测定

参考文献[12]采用HS-SPME-GC-MS测定慕萨莱思葡萄酒中的挥发性风味物质,查阅得到各挥发性风味物质在水或乙醇中的阈值[12,17-22],并计算气味活度值(odor activity value,OAV),以此评估挥发性风味物质的贡献值[13]。OAV计算公式如下:

式中:C为挥发性风味物质的质量浓度,μg/L;ot为挥发性风味物质在水或乙醇中的阈值,μg/L。

OAV<0.1时,表示该物质对葡萄酒无贡献;0.1<OAV<1时,表示该物质在葡萄酒中起协同作用贡献香气;OAV>1时,表示该物质在葡萄酒中直接贡献香气[14]。为了模拟葡萄酒香气特征,根据不同的气味描述符可将香气物质归纳为相应的香气系列[15],并计算总OAV。

1.3.3 慕萨莱思葡萄酒的感官评价

在新疆农业大学食品科学与药学学院招募10位葡萄酒专业人员(6女4男,年龄19~25岁)组成感官评价小组,从外观、香气、口感和余味4个方面对慕萨莱思葡萄酒进行感官评分,总分100分,具体评价标准见表1。

表1 慕萨莱思葡萄酒的感官评价标准
Table1 Sensory evaluation standards of Musalais wine

澄清度(10分)外观项目 标准 评分/分澄清透明,无沉淀及悬浮物轻微沉淀或悬浮物有明显的沉淀或悬浮物,酒体混浊呈金黄色,颜色饱满,有光泽呈饱满黄色,颜色适中,光泽较暗呈淡黄色,颜色较浅,失光果香、酒香平衡,香气饱满,协调纯正色泽(10分)平衡感(20分)香气浓郁度(20分)平衡感(20分)口感浓郁度(10分)香气较协调,香气较弱但无异香果香酒香寡淡,有不愉快气味果香酒香浓郁优雅,柔和饱满浓郁度一般,香气不持久异味较重,基本无酒香酒体丰满柔和,酒体协调,平衡感好酒体寡淡,协调性良好,酸度可接受口感和协调性较差,低酸或尖酸酒体丰富,风味独特,口感较浓郁酒体模糊,典型性较好,中等浓郁度酒体结构单一,无独特风格,平淡余味余味持久性(10分)余味绵长余味中长余味较短8~10 5~7 1~4 8~10 5~7 1~4 16~20 9~15 1~8 16~20 9~15 1~8 16~20 9~15 1~8 8~10 5~7 1~4 8~10 5~7 1~4

1.3.4 数据处理

每个试验重复3次,采用Excel 2016处理数据,结果以“平均值±标注差”表示;采用Origin 2021绘图;通过IBM SPSS statistics 27统计软件分析数据;用Metabo Analyst(https//www.metaboanalyst.xhtml)进行PLS-DA。

2 结果与分析

2.1 慕萨莱思葡萄酒的感官评价

自然发酵和接种发酵慕萨莱思的感官评价结果雷达图见图1。由图1可知,MDSY样品在澄清度、香气浓郁度、口感浓郁度和余味方面略优于MDZR样品,在香气平衡感和口感平衡感方面略低于MDZR,MDSY样品的感官评分(79分)略高于MDZR(78分),说明两酒样各有风格,各具特色。

图1 慕萨莱思葡萄酒的感官评分雷达图
Fig.1 Radar chart of sensory score of Musalais wine

2.2 慕萨莱思葡萄酒挥发性风味物质分析

自然发酵和接种发酵慕萨莱思葡萄酒的挥发性风味物质的检测及分析结果见表2,根据葡萄酒相似的气味描述将香气物质分为10种香气类型[16],计算每种类型的总OAV,结果见图2。

图2 慕萨莱思葡萄酒中挥发性风味成分的总气味活度值
Fig.2 Total odor activity value of volatile flavor components in Musalais wine

表2 自然发酵和接种发酵慕萨莱思葡萄酒挥发性风味成分分析结果
Table 2 Analysis results of volatile flavor components in Musalais wine by natural fermentation and inoculation fermentation

含量/(μg·L-1)MDSY 种类 化合物 阈值[12,17-22] 香气特征[12,17-22] 香气系列MDZR OAV MDSY MDZR乙酸乙酯乙酸异丁酯丁酸乙酯丙酸异戊酯己酸乙酯羊脂酸异戊酯己-5-烯酸乙酯乳酸乙酯辛酸乙酯己酸异戊酯乙酸辛酯7-辛酸乙酯辛酸丙酯壬酸乙酯乳酸异戊酯乙酸己酯癸酸乙酯癸酸甲酯7 500 160 20 31 300 14 0.04±0.00a 0.09±0.02a 1.04±0.16a-94.45±18.69a 0.03±0.00b 0.09±0.00a 0.77±0.04b-26.79±0.11b果香、菠萝香香蕉味香蕉、草莓菠萝香青苹果味、茴香味、草莓香1 1 1 1 1//-- --- -//酯类14 000 600 900 9.01±0.24a 0.01±0.00a 4.97±0.23b 0.01±0.00a 1、9 1、// /2 1 1 1 1 200 200 1500 200/311.40±32.08a 14.93±3.04a 20.87±3.28a 4.13±0.64b 1 322.23±261.59a 32.93±1.88a 2.80±0.66a 8.87±0.21a 5 406.57±143.65a 8.60±0.82a 16.53±1.43a 13.37±0.31a 1.70±0.10a 4.17±0.21a 2.50±0.20a 16.10±0.80a 2 057.33±77.60a 1.40±0.00a 224.10±21.32b 13.80±0.20a 15.47±0.85b 11.47±0.50a 375.03±1.50b 24.87±2.46b ND 8.83±0.75a 2 980.53±138.94b 8.43±0.67a 8.50±1.32b 5.30±0.75b ND 5.17±0.72a 2.93±0.47a 2.93±0.81b 1 063.93±34.21b 1.10±0.20a-- - --- - -0.01±0.00a-10.29±0.39a-0.01±0.00a-5.32±0.17c-优雅的果香、奶油味菠萝、梨、花香苹果、菠萝香味桃子香/果香玫瑰花香、果香乳酪、坚果水果香气、梨果实风味椰子果香醋栗浆果香气1、2 4、9 1 1 1

续表

含量/(μg·L-1)MDSY 种类 化合物 阈值[12,17-22] 香气特征[12,17-22] 香气系列MDZR OAV MDSY MDZR乙酸香茅酯碳酸庚基甲酯丁二酸二乙酯9-癸烯酸乙酯乙酸香叶酯水杨酸甲酯乙酸苯乙酯新戊酸2-乙基己酯月桂酸乙酯十五烷酸3-甲基丁酯丙酸2-甲基-3-羟基-2,2,4-三甲基戊酯9-十六碳烯酸乙酯丁二酸乙基3-甲基丁酯辛酸2-苯乙酯肉豆蔻酸乙酯3-羟基十二烷酸乙酯14-甲基十五烷酸甲酯棕榈酸乙酯苯甲酸2-乙基己酯水杨酸正己酯丁酸异戊酯氢化山梨酸乙酯庚酸乙酯7-辛烯酸乙酯2,2-二甲基丙酸2-乙基己酯癸酸异戊酯辛酸苯乙酯乙酸异戊酯乙酸3-(甲硫基)丙酯苯乙酸乙酯丁酸β-苯乙酯8-甲基壬酸乙酯棕榈酸甲酯辛酸3-甲基丁酯苯丙酸乙酯合计2-甲基丙醇异戊醇5-氨基十二氢茚满-4-醇150/1 200 100 0.9 500 250/1 500 0.06±0.00a-0.03±0.00a 14.76±0.37a 7.19±0.78a 0.01±0.00a 7.26±0.47a-0.25±0.02a 0.05±0.00a-0.03±0.00a 4.63±0.24b 3.11±0.59b 0.01±0.00a 7.55±0.48a-0.13±0.02b玫瑰、薰衣草/水果清香脂肪味、轻微果香花香青草味果香、玫瑰花香/果香、花香、乳脂、甜香2 1 1、8 2 3 1、2 1、2、6、9// / / /// / / /2 000鸢尾油、紫罗兰2////1 500脂肪香、甜味、水果香1、6、8// / /-- - - - - - - - - - - -// / /220 0.01±0.00a 1// / / 3-- - - - - - - - - - - - - - - - -菠萝香花香、柑橘1、8.43±0.35a 34.87±2.40b 35.50±4.01a 1 475.53±36.70a 6.47±0.70a 4.17±0.31a 1 814.57±116.69a 11.60±0.36a 370.90±31.12a 10.47±0.31a 4.53±0.23a 7.73±1.74a 4.43±0.75b 3.17±0.21a 6.27±0.21a 6.20±0.52a 2.40±0.70a 6.56±0.51a 2.27±0.21a 2.60±0.36a 1.80±0.20a 1.23±0.15a 2.47±0.25a 13.33±2.52a 13.53±0.25a 11.27±0.15a 3.57±0.25a ND ND ND ND ND ND ND ND 13 112.30±307.78a 81.03±1.04a 5 031.67±137.61b 37.80±6.78a 4.67±1.95a 9.17±1.12a 15.50±1.23b 36.77±0.15a 9.17±0.91a 7.60±0.26b 99.00±125.60a 41.17±2.47a 462.60±24.22b 2.80±0.53b 2.57±0.12b 1 887.40±118.79a ND 195.80±28.81b ND ND 2.27±1.39b 8.37±0.57a ND ND 1.33±0.15b 1.77±0.25a 7.33±1.07a ND ND 1.93±0.25a ND ND 4.73±0.31b 13.07±1.50a 8.87±1.50a 1.47±0.25b 2 394.60±31.99a 2.87±0.75a 4.10±0.66a 3.33±0.25a 6.43±0.21a 1.80±0.20a 26.13±0.42a 3.70±0.36a 9 945.43±284.27b 89.73±15.43a 6 513.33±1.88a ND 4.00±0.46a 10.07±0.45a 20.83±0.60a ND 7.47±0.55b-- - - - - - - - - - - -// /0/ 7 3/ / /79.82±1.07a-0.06±0.01a 2 1 2-- -香蕉味/花香植物、水果1、10//125 20 0.21±0.00a 0.19±0.02a梨味、蜡味、肥皂味1、7、8 40 000 30 000-//0.17±0.00b 0.22±0.00a 乙醇味、苦味、指甲油7醇类4-戊烯-1-醇4-甲基-1-戊醇3-甲基-1-戊醇1-庚醇2-乙基己醇////5 000 50 2 500 0.013-- --- -0.31±0.02b 0.01±0.00a 705.13±69.80a 0.42±0.01a-574.36±42.37b杏仁、烘烤味绿色、辛辣、蜡生青、甜香蘑菇香、香甜味4、5 3、10 3、6 6

续表

含量/(μg·L-1)MDSY 种类 化合物 阈值[12,17-22] 香气特征[12,17-22] 香气系列MDZR OAV MDSY MDZR 600 40 400/1 000 1 000--1、2、3 2 2 2.83±0.25a 25.33±0.47b 26.40±1.64b 3.43±0.32a 1 692.20±32.58b 31.63±2.03a 11.60±0.26a 9.30±0.53a 5.63±0.15a 3.80±0.10a 84.47±0.40a 10.60±0.30a 1.63±0.55a 5.37±0.15a ND ND ND ND ND 7 140.00±142.41b 22.10±1.40a 53.60±6.16a 3.90±0.20a 2.33±0.12a 71.07±10.02a 652.80±149.53a 360.93±75.78a 80.57±11.45a 38.27±3.44a ND 1 285.57±254.49a 7.50±0.87a 3.90±0.95b 3.23±0.06a 8.47±0.31a ND 1.90±0.20a ND 25.00±1.61a 1.57±0.31b 8.57±0.21a 9.97±1.30b ND 18.53±1.36a 1.57±0.12b 32.17±2.32a 33.47±3.99a ND 2 081.27±24.71a 17.90±1.15b ND 8.37±0.40a ND 3.17±0.12a ND 4.57±0.15b 2.43±0.21a ND 609.90±197.00a 4.53±0.25a 9.20±0.30a 6 042.17±1.45a 0.73±0.15a 15 496.87±160.15a 18.10±0.90b 19.77±3.93b ND 2.37±1.46a 28.87±1.05b 213.10±6.12b 120.37±5.71b 15.77±0.59b 14.10±0.30b 32.47±2.22a 464.9±5.15b 6.70±0.61a 7.13±0.55a 1.97±0.15b 9.87±3.70a 2.57±0.29a 1.47±0.25a 0.83±0.06a 30.53±4.11a 5.43±0.21a 5.47±0.15b 14.20±1.35a 0.91±0.02a 20.58±1.19a 1、0.63±0.01a 0.07±0.00a-1.69±0.03b 0.03±0.00a 0.80±0.06a 0.08±0.01a-2.08±0.02a 0.02±0.00b-- -// /-- -2 2 8 0.03±0.00b-0.01±0.00b>100 40 000 700 0.04±0.00a-0.02±0.00a生青味、玫瑰、橙子茉莉、柠檬香橙花香/玫瑰、桃子花香/蜡味/柠檬、茴香、花香化学味、溶剂味玫瑰、苹果、青草、柑橘1、2 7 1、2、3////-- - - - - - - - - -30 000/150 000 30 000 350--0.02±0.01a 1、0.20±0.00a-- - - ---香蕉、杂醇、绿草/药味、酚味/丁香/3 7 2 8 3/酸类200 000 2 300/420 500 1 000 1 000 1 500/0.17±0.02a 1.31±0.30a 0.36±0.08a 0.08±0.01a 0.03±0.00a-0.07±0.00b 0.43±0.01b 0.12±0.01b 0.02±0.00b 0.01±0.00b-2-壬醇1-辛醇1-癸醇癸烯醇苯乙醇月桂醇1,6,10-十二碳三烯-3-醇肉豆蔻醇6,10-十二碳二烯-1-醇法呢醇异丁醇反式-橙花叔醇(+)-雪松醇2,3-二氢法呢醇2-甲基丁醇DL-2,3-二氢-6-反式法呢醇正丁醇3-甲基丁醇α-松油醇合计1,2-二甲基-环戊-2-烯羧酸乙酸2-甲基丙酸4-羟基丁酸己酸辛酸正癸酸9-癸烯酸月桂酸3-(2,2,4-三甲基环己-3-烯基)丙-2-烯酸合计壬醛癸醛5-甲基呋喃醛乙醛苯甲醛植酮二氢-2-甲基-3(2H)-噻吩酮醋味脂肪味/树叶味、木料味黄油味、杏仁味焦糖味、牛奶味脂肪味月桂油香味/4、9 5、9 8 9 0.50±0.06a 0.39±0.10b-0.08±0.00a 0.45±0.04a 0.71±0.06a-0.10±0.04a 3、10 1、醛酮类15 10/100 2 000-- --- -生青味、辛辣味肥皂味、柑橘味/刺激性气味特殊芳香植物气、苦杏仁油脂味/8 7 1酚类// 4 0 0 4 2萜烯类合计4-乙烯基愈疮木酚芳樟醇香茅醇橙花醇合计25 100 400 0.04±0.01b 0.34±0.01a 0.10±0.01a-0.14±0.01a 0.22±0.01a 0.14±0.01a-李子干、肉桂玫瑰花香、麝香香草味、丁香花味、玫瑰花香蔷薇、柠檬香2、3 1、2

续表

注:香气系列1=果香,2=花香,3=绿色青草(或草本),4=坚果味(或蜂蜜),5=烘烤味(或焦糖、可可),6=甜味,7=化学味(或药品),8=脂肪味(或油脂),9=香脂味,10=辛辣味。同行不同字母表示差异显著(P<0.05),下同。“ND”表示未检出;“/”表示未查阅到阈值和香气;“-”表示OAV<0.01。

含量/(μg·L-1)MDSY 种类 化合物 阈值[12,17-22] 香气特征[12,17-22] 香气系列MDZR OAV MDSY MDZR 500 58 504 0.02±0.00a 脂肪味、熟菜味8其他类3-甲硫基丙醇2-乙酰基呋喃2,3-二氢苯并呋喃2,3-二甲基戊烷1,2-二甲基环戊烷合计总计// /ND 2.60±0.26a 1.83±0.15b ND ND 4.43±0.15b 24 180.13±539.66b 8.73±0.21a 2.90±0.95a 10.00±0.95a 24.73±0.15a 11.27±4.51a 57.63±4.70a 26 025.55±344.16a-- - - - --- - - -// / /

由表2可知,从两种慕萨莱思葡萄酒中共检出106种挥发性风味物质,包括53种酯类、27种醇类、10种酸类、7种醛酮类、3种萜烯类、1种酚类和5种其他类物质。其中,酯类物质含量最高,在总挥发性风味物质中占比达48.43%,其次是醇类物质,占比达47.55%,酚类物质含量最低,占比仅为0.014 7%。

酯类物质对香气成分的影响至关重要[23]。从MDSY和MDZR样品中分别共检出45种、42种酯类物质。MDSY样品中酯类物质总含量(13 112.30 μg/L)显著高于MDZR样品(9 945.43 μg/L)(P<0.05)。OAV>1的酯类物质包含丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、9-癸烯酸乙酯、乙酸香叶酯、乙酸苯乙酯、乙酸异戊酯,这些香气物质为葡萄酒贡献出花香和果香味。其中,除乙酸苯乙酯、乙酸异戊酯(仅存在于MDZR样品)外,这些物质在MDSY样品中的含量均显著高于MDZR样品(P<0.05)。0.1<OAV<1的酯类物质有月桂酸乙酯(MDSY样品>MDZR样品)、辛酸3-甲基丁酯(仅存在于MDZR样品)、苯丙酸乙酯(仅存在于MDZR样品),这些物质协助葡萄酒产生果香、花香、甜味、化学味、脂肪味和香脂味。

葡萄酒中的醇类物质主要由酵母通过糖代谢以及氨基酸的脱羧和脱氢产生,是葡萄酒香气物质的重要组成部分[24]。从MDSY和MDZR样品中分别共检出22种、20种醇类物质,MDZR中醇类物质的总含量(15 496.87 μg/L)显著高于MDSY(7 140 μg/L)(P<0.05)。其中,2-乙基己醇及苯乙醇的OAV>1,其赋予葡萄酒花香、果香和甜味,MDSY样品中的2-乙基己醇含量显著高于MDZR样品(P<0.05),苯乙醇含量显著低于MDZR样品(P<0.05)。异戊醇、3-甲基-1-戊醇和1-辛醇的OAV介于0.1~1,这些物质协助其他香气物质为两种酒样提供花香、青草和辛辣味,这3种物质在MDSY样品中的含量均显著低于MDZR样品(P<0.05)。

葡萄酒中酸类物质主要是酿酒酵母和乳酸菌的发酵代谢副产物,其具有改善葡萄酒的风味的作用[25]。C6~C10脂肪酸对芳香化合物的平衡至关重要[26]。从两种慕萨莱思葡萄酒中共检测到4-羟基丁酸、己酸、辛酸、正癸酸4种脂肪酸,两酒样除4-羟基丁酸含量无显著性差异外(P>0.05),其余3种脂肪酸含量均在MDSY样品中显著较高(P<0.05)。它们都属于C6~C10脂肪酸,其含量均低于10 mg/L,贡献出令人愉悦的奶油味和焦糖味。

醛酮类物质主要由酵母菌发酵引起的脂肪酸氧化和氨基酸降解产生,葡萄酒中醛酮类物质对葡萄酒香气的复杂性有积极影响[12]。由于其较低的感官阈值,醛类物质对葡萄酒的香气影响至关重要。从MDSY和MDZR样品中分别共检测到5种和7种醛酮类物质。其中壬醛在两种慕萨莱思葡萄酒中都存在且无显著性差异(P>0.05),协助葡萄酒产生生青味;癸醛在MDSY样品中的含量显著低于MDZR样品(P<0.05),协助葡萄酒产生水果味。

两种慕萨莱思葡萄酒样中共检测到1种酚类物质,即4-乙烯基愈疮木酚,其含量在MDZR样品中显著高于MDSY样品(P<0.05)。MDZR样品中4-乙烯基愈疮木酚的OAV>0.1,协助MDZR产生李子干和肉桂味。

两种慕萨莱思葡萄酒样中共检测到3种萜烯类,包括芳樟醇、香茅醇和橙花醇,芳樟醇在MDSY样品中的含量显著高于MDZR样品(P<0.05),香茅醇和橙花醇在MDSY样品中的含量显著低于MDZR(P<0.05)。芳樟醇和香茅醇的OAV>0.1,协助两酒样产生玫瑰和丁香花香以及香草味。

其他类挥发性物质在MDZR样品中的含量(57.63 μg/L)显著高于MDSY样品(4.43 μg/L)(P<0.05),包括3-甲硫基丙醇、2-乙酰基呋喃、2,3-二氢苯并呋喃、2,3-二甲基戊烷、1,2-二甲基环戊烷,其OAV均<0.1。

由图2可知,两种慕萨莱思葡萄酒中主要的香气类型是果香和甜味(总OAV>60)。烘烤味对两种慕萨莱思葡萄酒的整体贡献相对最低(总OAV<1)。其中,己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、9-癸烯酸乙酯、乙酸香叶酯、2-乙基己醇(在MDSY中的含量显著高于MDZR)、乙酸苯乙酯(两酒样无显著性差异)、乙酸异戊酯和苯乙醇(在MDSY中的含量显著低于MDZR)的OAV均>1,是果香、甜味和花香的主要贡献化合物。此外,一些香气物质浓度低于阈值,不应排除它们由于附加效应对葡萄酒香气的潜在贡献。

2.3 基于挥发性风味物质含量自然发酵和接种发酵慕萨莱思葡萄酒的PLS-DA

慕萨莱思酒样中最主要的挥发性香气物质是酯类、醇类、酸类、醛酮类物质,因此基于这些物质含量对自然发酵和接种发酵慕萨莱思葡萄酒进行PLS-DA[15],结果见图3。

图3 基于酯类、醇类、酸类、醛酮类物质慕萨莱思葡萄酒的偏最小二乘-判别分析结果(A~D)及变量重要性投影值(a~d)
Fig.3 Partial least squares-discriminant analysis results (A-D) and variable importance projection values (a-d) of Musalais wine based on esters, alcohols, acids, aldehydes and ketones

A~D分别为基于酯类、醇类、酸类、醛酮类物质两种慕萨莱思葡萄酒的PLS-DA载荷图;a~d分别为酯类、醇类、酸类、醛酮类物质的VIP值。

由图3A~D可知,两种不同发酵方式的慕萨莱思葡萄酒能明显被区分开,表明两种慕萨莱思葡萄酒的挥发性风味成分有较大差异。由图3a~d可知,根据变量性重要投影(variable importance in projection,VIP)>1筛选出16种差异挥发性风味物质,包括乙酸异戊酯、辛酸乙酯、9-癸烯酸乙酯、己酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、异戊醇、3-甲基丁醇、苯乙醇、3-(2,2,4-三甲基环己-3-烯基)丙-2-烯酸、辛酸、9-癸烯酸、癸醛、壬醛、苯甲醛和5-甲基呋喃醛。

3 结论

采用接种发酵(MDSY)与自然发酵(MDZR)方式制备慕萨莱思葡萄酒,结果发现,两种酒样在感官品评上各具特色,MDSY样品在澄清度、香气浓郁度、口感浓郁度和余味方面略优于MDZR样品,感官评分较高。两种酒样均以果香和花香为主,但挥发性风味物质具有一定的差异,MDSY样品中的酯类和酸类物质含量均显著高于MDZR样品(P<0.05),醇类、酚类和其他类物质均显著低于MDZR样品(P<0.05),醛酮类和萜烯类略低于MDZR样品(P>0.05)。基于挥发性风味成分对两种发酵方式慕萨莱思葡萄酒进行PLS-DA,根据VIP值>1共筛选出16种差异挥发性风味物质,包括乙酸异戊酯、辛酸乙酯、9-癸烯酸乙酯等。综上,接种发酵的慕萨莱思葡萄酒在香气评价和感官质量方面综合表现较好。本研究结果为科学控制发酵方式生产优质的慕萨莱思葡萄酒提供一定的科学理论依据。

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Effect of different fermentation methods on the aroma and sensory characteristics of Musalais wine

ZHU Shaolin,CHEN Qiling,ZHANG Wanxueer,HE Jing,GUO Shengting,KAN Luping,YANG Xingyuan*
(College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

Abstract:In order to explore the effect of inoculation fermentation on the aroma and sensory characteristics of Musalais wine,Musalais wine was prepared by inoculation fermentation(MDSY)and natural fermentation(MDZR)methods,and its volatile flavor components were detected by headspace solidphase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry(HS-SPME-GC-MS),and the sensory evaluation was conducted.Finally,the main volatile flavor components of the two types of wine were analyzed by partial least squares-discriminant analysis(PLS-DA).The results showed that the two types of wine samples had their own characteristics in sensory evaluation.The MDSY sample was slightly superior to the MDZR sample in terms of clarity,aroma intensity, taste intensity and aftertaste, and had a higher sensory score.Both of the two wine samples were mainly characterized by fruit and floral aromas,but there were certain differences in volatile flavor substances.The contents of esters and acids in the MDSY sample were significantly higher than those in the MDZR sample(P<0.05),while the contents of alcohols,phenols and other substances were significantly lower than those in the MDZR sample(P<0.05).Aldehydes,ketones and terpenes were slightly lower than those in the MDZR sample(P>0.05).According to the variable importance projection(VIP)value>1,a total of 16 differentially volatile flavor substances were screened,including isopentyl acetate,ethyl octoate,ethyl 9-decenoate,etc.In conclusion,the aroma and sensory characteristics of the Musalais wine by inoculation fermentation were relatively better.

Key words:Musalais;inoculation fermentation;natural fermentation;volatile flavor component;sensory evaluation

中图分类号TS262.6

文章编号:0254-5071(2025)06-0163-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.06.023

引文格式朱绍林,陈其玲,张婉雪儿,等.不同发酵方式对慕萨莱思葡萄酒香气及感官特征的影响[J].中国酿造,2025,44(6):163-170.

收稿日期2024-09-18

修回日期:2025-02-04

基金项目新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2022B02024-2);新疆自治区重点研发计划(2023B02029)

作者简介朱绍林(1998-),男,硕士研究生,研究方向为食品加工与安全。

*通讯作者杨兴元(1966-),男,教授,博士,研究方向为葡萄与葡萄酒工程。