酵母种类对加强型甜红葡萄酒品质的影响

程祎琳1,刘馨阳1,韩富亮1,2*

(1.西北农林科技大学 葡萄酒学院,陕西 杨凌 712100;2.陕西省葡萄与葡萄酒重点实验室,陕西 杨凌 712100)

摘 要该研究选取酵母XR、CECA和RC212分别进行加强型甜红葡萄酒的酿造,在陈酿过程中选取发酵结束、陈酿六个月和陈酿十二个月的葡萄酒进行指标测定,评估这三种酵母对葡萄酒基本理化指标、颜色、挥发性化合物和感官品质等方面的影响。结果表明,在陈酿12个月时,酵母种类对葡萄酒的酒精度、还原糖、总酸和挥发酸含量均无显著影响(P>0.05),酵母CECA有利于提高新红葡萄酒的颜色质量并增加其口感的收敛性;而接种酵母RC212可以更好地提高葡萄酒颜色和大部分单体花色苷的稳定性,且增加了葡萄酒酒石酸的含量并降低琥珀酸含量,同时用酵母RC212酿造的葡萄酒具有更高的没食子酸、绿原酸和丁香酸含量且更有利于产生更多的酯类挥发性化合物;接种酵母XR有利于提高葡萄酒咖啡酸和香草酸含量并提高其香气的复杂性,且正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)能将三种酵母发酵的年轻及陈酿葡萄酒进行区分。综上,针对年轻型加强型甜红葡萄酒优先考虑选择酵母CECA,而RC212则可以使葡萄酒更好的发挥陈酿潜力。

关键词酿酒酵母;加强型甜红葡萄酒;陈酿品质;感官品质

甜型葡萄酒是指还原糖含量高于45 g/L的葡萄酒,包括冰酒和贵腐酒等[1]。加强型甜葡萄酒是甜型葡萄酒的一种,它通常是在葡萄酒的发酵过程中采用中性酒精或白兰地(Brandy)提前终止发酵,保留葡萄醪中的还原糖从而生产的甜型酒,例如葡萄牙的波特酒(Port)和西班牙的雪莉酒(Sherry)等[2]。高品质加强型葡萄酒具有颜色稳定性强、香气优雅复杂性高、口感醇厚绵长性好等感官质量特征,同时具有可长期陈酿、价格高昂和文化收藏价值高等鲜明的特色[3-4]。在世界很多著名葡萄酒产区中,高陈酿能力的葡萄酒可以陈酿10~30年,甚至更久。研究表明,高陈酿能力的葡萄酒具有高糖、高酸、高酚类物质(高丹宁)或/和高酒精度的特征[5-9]。而高陈酿品质的红葡萄酒具有色深、烘烤类香气浓郁、高丹宁、高总酚、高花色苷或/和高非花色苷酚含量特征[10-13]。然而在我国西北产区,包括陕西、宁夏、甘肃、新疆和内蒙古等地,部分红葡萄酒的陈酿品质较低,表现出颜色不稳定、香气不优雅、口感不醇厚等问题,一般需要在2~4年内饮用,仅少数高品质陈酿型红葡萄酒可陈酿5~7年。与世界高品质的陈酿型葡萄酒相比,我国高品质陈酿型葡萄酒的陈酿品质仍然有很大的提升空间。

酿酒酵母是葡萄酒生产过程中的关键菌种,能快速将糖类转化为酒精和二氧化碳,发酵效率高,在发酵过程中除了产生酒精和二氧化碳外,还能产生多种香气和风味物质,如酯类、醇类、醛类等。研究表明,良好的酵母菌种应当拥有出色的整体耐受能力,包括高的酒精含量、高SO2含量、高糖含量、低pH值以及对高温的耐受能力[14]。除此之外,酵母在葡萄酒稳定性方面起着至关重要的作用。它能够通过生成与花色苷有相互作用的代谢物、调整发酵基质的pH值和极性、激活β-葡萄糖苷酶的活性,以及吸附和自溶等多种方式对葡萄酒中花色苷的演化进程产生影响,从而进一步改变葡萄酒的整体颜色和陈酿过程中的稳定性。但是,由不同酵母菌制作的葡萄酒在品质上存在差异,这主要是受到酵母的特性所影响,例如其释放各种代谢产物的能力和对酒中成分的吸收能力等。已经有研究表明,酵母XR是广受好评的酿酒商业酵母,对SO2耐受性及高酒精度的耐受性良好[15];酵母CECA作为一种中国本土的商业酵母,其酿造的葡萄酒具有发酵速度快、富含多种花香果香等复杂香气的特点[16];酵母RC212酿造的果酒对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率较高,表明其可以通过氢原子或电子稳定自由基减缓氧化反应[17]

因此,该研究采用酵母XR、CECA和RC212进行加强型甜红葡萄酒的酿造,在发酵结束、陈酿6个月、陈酿12个月时进行基本理化指标、有机酸、颜色、花色苷、生物胺、挥发性风味化合物和感官品质分析,以分析这三种酵母的差异,为选用不同酵母酿造不同特色的加强型甜红葡萄酒提供理论依据,满足更广泛的消费需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

实验用材料为赤霞珠葡萄,于2022年9月15日采摘自宁夏。还原糖含量为220.65 g/L(以葡萄糖计),可滴定酸含量为6.67 g/L(以酒石酸计)。

1.1.2 试剂

NaOH、NaHCO3、HCl、葡萄糖标准溶液、甲基蓝指示液、(NH42SO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、MnSO4、SO2:广东光华科技股份有限公司;苹果酸、酒石酸、琥珀酸和柠檬酸标准品(色谱级,纯度≥98%)、果胶酶(50 000 U/g):上海源叶生物科技有限公司;二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷标准品、8种单体酚标准品(色谱级,纯度>98%):瑞芬思生物科技有限公司。

1.1.3 菌种

酵母XR:法国诺盟公司(Lamothe-Abiet);酵母CECA:安琪酵母股份有限公司;酵母RC212:法国拉曼公司(Lallemand)。

1.2 仪器与设备

LB 32T手持式糖度计:广州铭睿电子科技有限公司;RAPid 真空快速蒸发仪:美国Labconco公司;UV1800紫外分光光度计、LC-20AT高效液相色谱(high performance liquid chromatogram,HPLC)仪(二极管阵列检测器)、QP2010Ultra气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)仪:日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 加强型甜红葡萄酒的酿造

去除变质的葡萄后,加入60 mg/L的二氧化硫搅碎,将其转移到带有温度控制系统的100 L不锈钢储罐中,加入30 mg/kg果胶酶浸渍3 d。将其分为三组,分别接种250 mg/L的酵母XR、CECA和RC212启动酒精发酵。浸渍和酒精发酵同时进行,发酵温度保持在(18±1)℃。在发酵过程中,每天早晚分别测定样品的含糖量。当酒样中含有80 g/L残留糖时,加入120 mg/L二氧化硫终止发酵,在4±1 ℃下继续浸渍7d。人工压榨葡萄渣,加入白兰地,将酒精度提高到20%vol。每个处理重复两次。

1.3.2 葡萄酒基本理化指标的测定

还原糖、酒精度、挥发酸、总酸和总酚的测定参考GB 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[18]

1.3.3 葡萄酒CIELab颜色分析

葡萄酒样使用0.45 μm滤膜过滤,1 cm光程的石英比色皿测定透光率,以去离子水为空白检测440 nm、530 nm、600 nm波长处的透光值,计算CIELab参数红色/绿色(a*值)、黄色/蓝色(b*值)、亮度(L*值)、色调角(hab)、色度(Cab*),所有测量均重复3次[19]

1.3.4 有机酸含量的测定

在离心后的葡萄酒中加入去离子水,稀释5倍,用0.22μm微孔滤膜过滤后进行HPLC分析。HPLC的色谱条件参照成冰等[20]的方法:色谱柱Synergi C18柱(250 mm×4.6 mm,4 μm),流动相0.02 mol/L KH2PO4-甲醇(97∶3)溶液,添加H3PO4将pH调为2.30,流速1.00 mL/min,柱温30 ℃,进样量10 μL,检测波长210 nm。

1.3.5 单体花色苷的测定

采用HPLC和光电二极管阵列检测器以定性定量葡萄酒中的花色苷,以二甲基-3-O-葡萄糖苷的当量表示每种花色苷的浓度。流动相A为甲酸∶乙腈∶水=2.5∶10∶80;流动相B为甲酸∶乙腈∶水=2.5∶50∶40。梯度洗脱程序为0~45 min,0%~35% B;45 ~46 min,35%~100% B;46 ~50 min,100%B;50~51 min,100%~0%B;51~55 min,0%B。分析条件如下:流速1 mL/min;柱温35 ℃;进样量20 μL;检测波长为520 nm[21]。绘制单体花色苷的标准曲线,并根据标准曲线计算各花色苷含量。

1.3.6 单体酚测定

向10 mL离心管中加入1 mL的葡萄酒、1 mL乙酸乙酯和0.5 mL乙腈。将混合物涡旋10 s,然后以8 000 r/min的速度离心5 min以收集上清液。重复提取两次,合并上清液,用旋转蒸发器蒸发,然后重新溶解在0.5 mL甲醇中用于HPLC分析。配置流动相A(水∶乙腈∶乙酸=80∶10∶0.1)和流动相B(水∶乙腈∶乙酸=40∶50∶0.1)。洗脱程序为0~45 min,0%~35%B;45~46 min,35%~100%B;46~50 min,100%B;50~51 min,100%~0%B;51~55 min,0%B。通过外标法进行定量[21]

1.3.7 生物胺测定

在5 mL的烧瓶中加入葡萄酒样品、丹璜酰氯溶液(10 mg/mL)、碳酸氢钠缓冲液(pH=10)以及丙酮,比例为2∶2∶6∶5。在45 ℃的温度下振荡(750 r/min,5 min),加入100 μL的25%氨溶液搅拌30 s,并在避光的条件下静置15 min[22]

1.3.8 挥发性化合物的测定

样品前处理:取5 mL的葡萄酒样品和1 g氯化钠于顶空瓶中,再加入10 μL 3-壬酮作为内标物。

气相色谱条件:色谱柱升温程序为初始温度50 ℃维持1 min后以3 ℃/min速率升温至220 ℃后保持5 min。选择电子电离(electronic ionization,EI)模式,电离能量70 eV,质谱信号采集范围覆盖25~350 amu。进样口、质谱接口及离子源温度分别设置为250 ℃、280 ℃和230 ℃,载气选用高纯氦气,并采用不分流模式,流速控制为1 mL/min。通过比对标准样品保留时间及特征质谱碎片,结合美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)14.L质谱数据库进行物质定性。定量分析采用内标法,选取4-甲基-2-戊醇作为内标物,通过建立目标物与内标的峰面积比值进行浓度计算[23]

1.3.9 感官品评

来自西北农林科技大学葡萄酒学院的12名品酒小组成员(年龄22~26岁,男女比例1∶1)参与了对实验葡萄酒的感官评估。品评过程中,小组成员根据外观(A)(包括澄清度、亮度和色度)、香气(O)(包括纯正度、浓郁度和优雅度)和味道(M)(包括甜味、酸味、苦味、收敛性、酒精感、协调性和余味)对葡萄酒进行9分制评分。分数越高,此特性被感受到的强度就越高[5-6]

1.3.10 数据分析

采用Minitab 19.0 软件程序进行单因素方差分析(ANOVA),采用Turkey检验确定显著性差异(P<0.05)。采用GraphPad Prism 8和Origin 2021绘图。采用正交偏最小二乘-判别分析(partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA)和SIMCA 14.1软件计算(variable importance in the projection,VIP)值对GC-MS定量结果进行分析。

2 结果与分析

2.1 酵母种类对葡萄酒基本理化指标的影响

酵母种类对葡萄酒基本理化指标的影响见图1。由图1可知,本实验的加强型甜红葡萄酒样品的酒精度均在19%vol~21%vol之间,还原糖含量均处于50~70 g/L之间。在发酵结束时,酵母CECA酿造的葡萄酒的酒精度和还原糖含量显著高于其他处理组,而在陈酿12个月时,酵母种类对葡萄酒的酒精度、还原糖含量、总酸含量和挥发酸含量均无显著影响(P>0.05)。

图1 酵母种类对葡萄酒基本理化指标的影响
Fig.1 Effect of yeast types on the basic physiochemical parameters of wines

不同字母表示处理组间差异显著(P<0.05)。T0:发酵结束;T6:陈酿6个月;T12:陈酿12个月;下同。

在陈酿过程中,总酚含量逐渐下降,在发酵结束和陈酿12个月时,接种酵母RC212的葡萄酒中总酚含量显著高于其他组(P<0.05)。与发酵结束时相比,用酵母XR、CECA和RC212发酵的葡萄酒的总酚含量在陈酿12个月时分别降低了583.30 mg/L、863.27 mg/L和919.22 mg/L,下降了20.31%、27.10%和27.54%,这可能是由于在陈酿期间葡萄酒的内在因素、微生物和环境的协同作用导致的酚类物质的水解、缩合和氧化[25]。接种酵母RC212的葡萄酒中总酚含量在陈酿各时期均大于其他酵母处理组,因此接种酵母RC212可以有效抑制加强型甜红葡萄酒总酚的降解速度,这对葡萄酒的颜色和感官品质起重要作用。

2.2 酵母种类对葡萄酒有机酸的影响

由图2可知,从实验组中共检测到4种有机酸,分别为苹果酸、酒石酸、琥珀酸和柠檬酸。随着陈酿时间的延长,不同处理组的葡萄酒有机酸含量均呈下降趋势。在陈酿12个月后有机酸的总量最低,XR、CECA、RC212组分别为6.73 g/L、6.51 g/L、6.56 g/L,同比下降了23.61%、26.72%、25.45%。

图2 酵母种类对葡萄酒有机酸的影响
Fig.2 Effect of yeast types on the organic acids of wines

由图2a可知,在发酵结束时,酵母CECA发酵葡萄酒的苹果酸含量显著低于其他组(P<0.05),由此可得在发酵结束时酵母CECA的苹果酸降解能力相对较高。研究表明,在低pH值(pH<4.5)时,苹果酸的降解是首先进行的,且几乎不消耗葡萄糖或柠檬酸[26]。酒石酸是葡萄的特征酸,随着陈酿的进行,由于低温的影响,其溶解度下降,主要沉淀为酒石酸钾和酒石酸氢钾[27-28]。由图2b可知,在陈酿6个月和陈酿12个月时,接种RC212的葡萄酒酒石酸含量显著高于其他酵母组(P<0.05),这表明酵母RC212可以减缓酒石酸的沉淀过程。琥珀酸具有独特的风味特征并且相对柔和。由图2c可知,接种酵母CECA的葡萄酒琥珀酸含量较高,陈酿12个月时接种酵母RC212的葡萄酒琥珀酸含量较低。柠檬酸能调整葡萄酒整体的酸度水平,也具备一定的抗氧化能力,可以延缓葡萄酒的氧化进程,减少葡萄酒中一些氧化反应导致的风味劣变和色泽改变等不良现象。由图2d可知,在发酵结束时,RC212处理的葡萄酒中柠檬酸含量显著低于其他酵母发酵葡萄酒(P<0.05),但随着陈酿时间的延长,各酵母处理组之间无显著差异(P>0.05)。综上所述,对于年轻葡萄酒,酵母CECA可以有效降低苹果酸含量并提高琥珀酸含量,而酵母RC212可以降低柠檬酸含量;对于陈酿型葡萄酒,酵母RC212有利于提高葡萄酒酒石酸的含量并降低琥珀酸含量。

2.3 酵母种类对葡萄酒CIELab颜色参数的影响

研究表明,葡萄酒在陈酿时,明亮度L*值往往会降低,红色色调a*值也随之降低,但黄色色调b*值会增大[29]。酵母自溶释放的成分也可能和色素发生化学反应,改变葡萄酒的颜色深度和色调。有些情况下,这些反应会使葡萄酒的颜色稍微变浅,但同时也会使颜色变得更加柔和、复杂。酵母种类对葡萄酒颜色参数的影响结果见图3。由图3可知,随陈酿时间的延长,酵母XR、CECA、RC212酿造葡萄酒样品的L*值分别降低了15.76%、17.15%和21.50%,这表明酵母RC212可以加速葡萄酒颜色变暗的进程。在发酵结束时,接种酵母CECA的葡萄酒a*值、b*值、Cab*值和hab值均显著大于其他酵母组(P<0.05);而在陈酿12个月时,接种RC212的葡萄酒a*值、b*值、Cab*值和hab值均显著大于其他酵母组(P<0.05)。这表明,对于新鲜葡萄酒或短期陈酿的葡萄酒,接种酵母CECA的葡萄酒颜色更鲜艳;而对于陈酿型葡萄酒,接种酵母RC212使葡萄酒颜色更稳定。

图3 酵母种类对葡萄酒颜色参数的影响
Fig.3 Effect of yeast types on the color parameters of wines

2.4 酵母种类对葡萄酒花色苷的影响

通过HPLC分析,共检测出9种单体花色苷单体,分别是花翠素-3-O-葡萄糖苷(Dp-3-O-Glu)、花青素-3-O-葡萄糖苷(Cy-3-O-Glu)、甲基花翠素-3-O-葡萄糖苷(Pt-3-O-Glu)、甲基花青素-3-O-葡萄糖苷(Pn-3-O-Glu)、二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷(Mv-3-O-Glu)、甲基花青素-3-O-(6'-O-乙酰化)-葡萄糖苷(Pn-3-acetylglc)、二甲花翠素-3-O-(6'-O-乙酰化)-葡萄糖苷(Mv-3-acetylglc)、甲基花青素-3-O-(6'-O-反式对香豆酰化)-葡萄糖苷(Pn-3-p-coumglc trans)、二甲花翠素-3-O-(6'-O-反式对香豆酰化)-葡萄糖苷(Mv-3-p-coumglc trans)。酵母种类对葡萄酒花色苷的影响结果见图4。

图4 酵母种类对葡萄酒单体花色苷含量的影响
Fig.4 Effect of yeast types on the monomeric anthocyanins contents of wines

由图4可知,每一种单体花色苷的含量随着陈酿时间的延长均降低,这可能是陈酿过程中单体花色苷发生氧化、缩聚和聚合等反应[30-31]。在陈酿12个月时,酵母XR、CECA、RC212处理的葡萄酒总花色苷含量分别为75.83 mg/L、77.40 mg/L、104.99 mg/L,较发酵结束时下降了60.31%、62.25%和53.78%,由此可知酵母RC212可以延缓单体花色苷的降解速率。研究表明,酵母对花色苷的吸附也是影响花色苷演化的因素之一,各菌株对花色苷的吸附率变化范围为1.60%~5.85%[32]。接种酵母RC212的葡萄酒中,陈酿的各个阶段Dp-3-O-Glu、Pt-3-O-Glu、Pn-3-O-Glu、Mv-3-O-Glu、Pn-3-acetylglc、Mv-3-acetylglc和Mv-3-p-coumglc trans的含量始终高于其他处理组,这表明酵母RC212相较于酵母XR和CECA有利于延缓葡萄酒大部分单体花色苷的降解速度。

2.5 酵母种类对葡萄酒单体酚的影响

酚类物质不仅影响葡萄酒的香气和口感,也影响葡萄酒的颜色[33],许多单体酚具有抗氧化性,它们能够清除体内的自由基,减少自由基对人体细胞的损伤。不同酵母种类对葡萄酒中单体酚含量的影响结果见图5。由图5可知,葡萄酒样品中共检测出8种单体酚,分别为没食子酸、表儿茶素、绿原酸、丁香酸、咖啡酸、香草酸、对香豆酸和阿魏酸,在发酵结束时,接种酵母XR的处理组香草酸和对香豆酸的含量显著低于其他处理组(P<0.05),接种酵母RC212的葡萄酒丁香酸和香草酸的含量显著低于其他处理组(P<0.05),接种酵母CECA的香草酸含量显著高于其他处理组(P<0.05);在陈酿六个月后,结果与发酵结束时相似;然而,经过12个月的陈酿后,酵母RC212处理组中的没食子酸、绿原酸和丁香酸的含量显著高于其他处理组,酵母XR处理组中咖啡酸含量高于其他处理组。由此可知,对于新红葡萄酒接种酵母CECA可以显著提高丁香酸和香草酸的含量;对于陈酿型葡萄酒RC212可以提高没食子酸、绿原酸和丁香酸的含量,而接种酵母XR可以显著提高咖啡酸和香草酸含量。

图5 酵母种类对葡萄酒单体酚含量的影响
Fig.5 Effect of yeast types on the mono-phenols contents of wines

2.6 酵母种类对葡萄酒生物胺的影响

生物胺是一类具有生物活性的含氮有机化合物,主要包括组胺、酪胺、尸胺、腐胺、苯乙胺等,它们的化学结构中含有氨基(-NH2)。生物胺在食品尤其是发酵食品中广泛存在,当人体摄入高浓度的生物胺时,可能会引发过敏反应、导致心血管问题、影响神经系统功能或造成胃肠道不适[34]

酵母种类对强化甜红葡萄酒中的生物胺含量的影响见图6。

图6 酵母种类对葡萄酒生物胺含量的影响
Fig.6 Effect of yeast types on the bioamine contents of wines

由图6可知,在实验中检测到葡萄酒样本中存在腐胺、色胺和苯乙胺三种生物胺,且色胺占主要成分。在发酵结束时,酵母CECA的生物胺含量较少,约为7.91 mg/L。在陈酿6个月时,样品中增加了腐胺从而导致生物胺总含量的增高,且RC212处理的葡萄酒生物胺含量最多,约为10.30 mg/L。在陈酿12个月时,生物胺总量下降并且各酵母处理组之间无显著差异(P<0.05)。由此可知,对于短期陈酿的葡萄酒,选择酵母CECA发酵可以提高葡萄酒的健康质量。

2.7 酵母种类对葡萄酒挥发性化合物的影响

对三种酵母发酵的葡萄酒中的挥发性风味成分进行测定,并根据结果进行正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA),并对结果经过200次的置换测试以验证OPLS-DA模型的稳定性和可靠性。通常将VIP值>1作为筛选差异挥发性风味化合物的依据。当某个变量的VIP值>1时,意味着该变量在区分不同样本组方面具有较高的影响力,极有可能是造成组间差异的关键因素[35-36]。三种酵母对加强型甜红葡萄酒中共有的挥发性风味物质34种,对挥发性化合物进行OPLS-DA,结果见图7。

图7 不同酵母种类酿造葡萄酒的挥发性风味物质正交偏最小二乘-判别分析(a,d)、置换检验结果(b,e)及变量重要性投影值(c,f)
Fig.7 Orthogonal partial least squares discriminant analysis of volatile flavor compounds in wine brewed with different yeast types (a,d),permutation tests results (b,e) and variable importance in the projection value (c,f)

a,d:OPLS-DA得分图;b,e:OPLS-DA模型200次置换检验结果;c,f:VIP值;abc表示发酵结束;def表示陈酿12个月。

由图7a可知,发酵结束时,本次分析中的自变量拟合指数(R2X)为0.37,因变量拟合指数(R2Y)为0.0927,模型预测指数(Q2)为-0.723(图7a),R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受,且OPLS-DA能将三种酵母发酵的年轻葡萄酒进行区分。由图7b可知,经过200次置换检验,Q2回归线与纵轴的相交点<0,说明模型不存在过拟合,模型验证有效,认为该结果可用于葡萄酒香气的鉴别分析。三种酵母处理组中辛酸乙酯、苯乙醇、癸酸乙酯、正己酸乙酯和乙酸异戊酯的VIP值>1(图7c),表明这五种化合物对香气的影响最为显著。

由图7d可知,在陈酿12个月时,自变量拟合指数(R2X)为0.492,因变量拟合指数(R2Y)为0.299,模型预测指数(Q2)为-0.685,R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受,且OPLS-DA能将三种酵母发酵的陈酿葡萄酒进行区分。由图7e可知,经过200次置换检验,Q2回归线与纵轴的相交点<0,且处理组辛酸乙酯、苯乙醇、乙酸乙酯和正己酸乙酯的VIP值>1(图7f),表明这四种化合物对香气的影响最为显著。

为进一步探索不同酵母酿造葡萄酒的风味差异,根据34种挥发性风味物质含量绘制热图,直观展示各物质在不同葡萄酒中的分布规律,结果见图8。

图8 年轻葡萄酒(A)和陈酿12个月的葡萄酒(B)的挥发性风味物质聚类分析热图
Fig.8 Heatmap of cluster analysis of volatile flavor components of young wine (A) and aged 12 month wine (B)

由图8A可知,不同酵母酿造的年轻葡萄酒之间分类效果较好,酵母CECA处理组含有较少的酯类化合物,明显区分于另外两种酒样,异戊酸乙酯、庚酸乙酯和乳酸乙酯等在三种葡萄酒中含量差异较大;由图8B可知,不同酵母酿造的陈酿葡萄酒之间分类效果较好,酵母RC212处理组中检测到更多的酯类,酵母XR和CECA处理组中酯类物质较少,乙酸乙酯、正己酸乙酯、辛酸甲酯、丁二酸二乙酯等在三种葡萄酒中含量差异较大;表明接种酵母RC212更有利于年轻及陈酿葡萄酒产生更多的酯类挥发性化合物。

2.8 酵母种类对葡萄酒感官品质的影响

为了更深入地了解葡萄酒的品质,对不同酵母发酵的葡萄酒进行了感官评价,结果见图9。

图9 酵母种类对加强型甜红葡萄酒感官品质的影响
Fig.9 Effect of yeast types on the sensory quality of wines

(a):发酵结束;(b):陈酿6个月;(c):陈酿12个月。

由图9可知,在发酵结束时,接种酵母RC212的葡萄酒展现出更高的色度、纯正度和澄清度,接种酵母XR的葡萄酒的浓郁度和苦味更高,而接种酵母CECA的葡萄酒收敛性更加明显。在陈酿6个月时,接种酵母XR的葡萄酒的澄清度、亮度、纯正度、浓郁度、优雅度和酒精感都更高,而接种酵母CECA的葡萄酒亮度和甜度更高。在陈酿12个月时,接种酵母XR的葡萄酒比其他酵母组在酒体澄清度、香气纯正度和香气浓郁度方面更加优秀。综合看来,对于年轻葡萄酒酵母RC212有利于提高葡萄酒外观的优良特性,对于陈酿葡萄酒,酵母XR有利于提高葡萄酒的香气。

3 结论

该实验主要研究了三种酵母CECA、XR和RC212对加强型甜红葡萄酒品质的影响。结果表明,在颜色方面,对于年轻葡萄酒而言,酵母CECA有利于提高葡萄酒的颜色质量,但对于陈酿型葡萄酒而言,接种酵母RC212可以更好地提高葡萄酒颜色的稳定性。在有机酸方面,酵母CECA可以有效降低年轻葡萄酒苹果酸含量并提高琥珀酸含量,酵母RC212有利于提高陈酿型葡萄酒酒石酸的含量并降低琥珀酸含量;在单体酚方面,酵母RC212有利于提高陈酿后期葡萄酒食子酸、绿原酸和丁香酸的含量,而接种酵母XR可以显著提高咖啡酸和香草酸含量;陈酿12个月时接种酵母RC212的葡萄酒产生更多的酯类挥发性化合物;在感官品质方面,接种酵母RC212有利于提高新红葡萄酒的色度、纯正度和澄清度,接种酵母XR有利于提高香气浓郁度而接种酵母CECA有利于增加葡萄酒的收敛性;酵母XR有利于提高陈酿葡萄酒的香气浓郁度。因此,在我国西北产区发展加强型甜红葡萄酒,针对年轻的新红加强型甜红葡萄酒优先考虑选择酵母CECA,而酵母RC212则可以使葡萄酒更好的发挥陈酿潜力。

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Effect of yeast types on the quality of fortified sweet red wines

CHENG Yilin1,LIU Xinyang1,HAN Fuliang1,2*
(1.College of Enology,Northwest A&F University,Yangling 712100,China;2.Shaanxi Provincial Key Laboratory of Viti-Viniculture,Northwest A&F University,Yangling 712100,China)

Abstract:Yeast strains XR,CECA,and RC212 were selected to brew fortified sweet red wines,respectively.During the aging process,wines were analyzed at three stages:post-fermentation,6 months of aging,and 12 months of aging,to evaluate the effects of three types of yeasts on physicochemical parameters,chromatic characteristics,volatile compounds,and sensory qualities.The results demonstrated that at 12 months of aging,the type of yeast had no significant effect on the alcohol content,reducing sugar,total acid,and volatile acid content of the wine(P>0.05),Saccharomyces cerevisiae CECA was beneficial for improving color intensity and increasing astringency of taste in young wine.Yeast RC212 could better improve the color and stability of most monomeric anthocyanins in wine,while concurrently elevating tartaric acid content and reducing succinic acid content.Wine fermented with RC212 had higher levels of gallic acid, chlorogenic acid, and syringic acid, and was more conductive to generating more ester volatile compounds.Yeast strain XR was beneficial for increasing caffeic acid and vanillic acid content while improving aromatic complexity,and young and aged wines fermented by three types of yeast could be distinguished by orthogonal partial least squares-discriminant analysis(OPLS-DA).In summary,these findings suggested CECA was the preferential choice for young fortified sweet red wines,whereas RC212 could enable wine to better exert its aging potential.

Key words:Saccharomyces cerevisiae;fortified sweet red wine;aging quality;sensory quality

中图分类号TS262.6

文章编号:0254-5071(2025)06-0076-10

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.06.012

引文格式程祎琳,刘馨阳,韩富亮.酵母种类对加强型甜红葡萄酒品质的影响[J].中国酿造,2025,44(6):76-85.

收稿日期2025-01-15

修回日期:2025-03-19

基金项目陕西省重点研发计划项目基金(2023-GHZD-39)

作者简介程祎琳(2001-),女,硕士研究生,研究方向为葡萄酒营养。

*通讯作者韩富亮(1979-),男,副教授,博士,研究方向为葡萄酒营养健康与酿造。