不同酿酒酵母发酵龙眼枣姜酒的品质分析

江海霞,赵 海

(四川轻化工大学 化学工程学院,四川 自贡 643000)

摘 要该研究以鲜龙眼肉、鲜枣、生姜为原料发酵制备龙眼枣姜酒,探究不同酿酒酵母(编号分别为HAG、XR、LAB、SY、RW)对龙眼枣姜酒的品质影响,比较了5种龙眼枣姜酒的理化指标、生物活性成分和感官评分。 采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC/MS)技术分析龙眼枣姜酒挥发性风味成分,并基于相对气味活度值(ROAV)筛选关键香气成分。 结果表明,5种酿酒酵母酿造的龙眼枣姜酒酒精度为16.7%vol~21.2%vol,总酸、挥发酸含量均符合相关行业标准。酵母RW制备龙眼枣姜酒的总黄酮、总三萜含量、感官评分最高,分别为543.14 mg/L、86.32 mg/L、82.3分。 5种龙眼枣姜酒中共检出51种挥发性风味成分,其中酵母RW发酵龙眼枣姜酒共检出香气成分最多(46种),基于ROAV≥1酵母RW发酵龙眼枣姜酒中共筛选出关键香气成分18种。综上,酵母RW更适合酿造龙眼枣姜酒。

关键词酿酒酵母;龙眼枣姜酒;挥发性风味成分;品质分析

龙眼(Dimocarpus longan Lour.)俗称桂圆,其果肉富含多酚、多糖、维生素C(vitamin C,VC)、氨基酸等营养成分[1]。 枣(Ziziphus jujuba Mill.)是我国的特产果品。 鲜枣富含多糖、酚类物质、黄酮、有机酸、三萜、维生素及矿物质元素,具有较高的天然抗氧化活性[2-4]。 生姜(Zingiber officinale Roscoe)具有多种生物活性物质,包括姜酚、姜酮、姜黄素、类黄酮、酚酸、萜烯、脂质、有机酸、维生素等[5]。龙眼、枣及生姜都是药食同源材料,龙眼肉和大枣可补益心脾,养血安神,两者配伍同用,可以治疗气弱血虚之症,以滋养补虚[6],生姜可解表散寒,温中止呕,化痰止咳。以“益气补血、健脾养心”为主要功效的传统方剂“归脾汤”就将三者同用[7-8]。目前市场上有多种以龙眼肉、大枣、生姜三者合用为原料的食品,如九芝堂的“桂圆红枣黑糖姜丝茶”、北京同仁堂的“桂圆红糖姜枣茶”等,也有以龙眼肉、枣或姜为原料果酒的研究报道[9-11]和相关产品面市,如姜小纯酒业的“生姜发酵酒”以生姜和苹果为原料。

不同酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵的果酒由于代谢速度、代谢反应的不同,可导致活性成分、香味成分不同,甚至存在显著性的差异。温锦丽等[12]选用了9种市场常见的活性干酵母酿制软枣猕猴桃果酒,结果表明不同酵母酿制的软枣猕猴桃果酒中有机酸含量存在明显差异,不同发酵条件下软枣猕猴桃酒的挥发性化合物组成相似,含量上存在差异。赵永梅等[13]研究发现,经不同酵母发酵获得的香茶藨子果酒中的挥发性成分种类和含量差异显著(P<0.05),但主要挥发性成分均为醇类、酯类、烃类和酸类。

因此,本研究采用鲜龙眼肉、鲜枣和生姜作为原料制备龙眼枣姜酒,探究不同酿酒酵母(编号分别为HAG、XR、LAB、SY、RW)对龙眼枣姜酒理化指标、生物活性成分、感官评分的影响,并采用顶空固相微萃取气质联用(headspace solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry,HS-SPME-GC/MS)技术分析龙眼枣姜酒香气成分,并结合相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)筛选关键香气成分(ROAV≥1)。旨在为酿造龙眼枣姜酒筛选优良酵母菌株,亦能为以该酒为基酒的预调鸡尾酒及其他含酒精饮料开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜龙眼(产地四川泸州)、鲜枣(产地四川德阳)、生姜(产地四川泸州)、蔗糖:市售。

果胶酶(酶活30 000 U/g):河南万邦化工科技有限公司;高活性干酵母HAG:新疆昇力生物科技有限责任公司;红酒酵母XR、果酒通用酵母LAB:法国LAMOTHE ABIET公司;果酒酵母SY、果酒酵母RW:安琪酵母股份有限公司;芦丁标准品(纯度≥98%)、熊果酸标准品(纯度≥99%):坛墨质检标准物质中心;其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

DLX-SDJ1528手持式糖度计:乐清市米特尔电气有限公司;35L不锈钢恒温发酵桶:定制;PHSJ-5TpH计:上海爱仪通网络科技有限公司;UV1100紫外可见分光光度计:上海嘉鹏科技有限公司;7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、50/30μm型手动SPME萃取头(DVB/CAR/PDMS)、DB-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 龙眼枣姜酒加工工艺流程及操作要点

原料预处理→成分调整→酵母活化→前酵→沉降分离→后酵、陈酿→澄清、过滤→灌装→龙眼枣姜酒

操作要点:取洗净后的鲜龙眼肉去核、鲜枣去核、生姜,按照鲜龙眼肉、枣、姜的质量比为15∶25∶3,分别加4倍水用打浆机制浆。龙眼、枣浆液合并后加0.25%果胶酶,40 ℃酶解2.5 h,加入打浆后生姜,使用4层纱布过滤,得到20 L混合原料液,加热至80 ℃,保持15 min,放凉。 用柠檬酸调节混合原料液pH至4.0;用蔗糖调节混合原料液糖度至28°Bx;用焦亚硫酸钾调节溶液SO2含量至0.1%。分别称取0.3%的高活性干酵母HAG、红酒酵母XR、果酒通用酵母LAB、果酒酵母SY、果酒酵母RW,加入600 mL 5%的蔗糖水溶液中,35~40 ℃条件下活化20 min。将活化后的酵母接种至原料液中,20 ℃于不锈钢恒温发酵桶内发酵至糖度和酒精度趋于稳定,抽取上清液装瓶,在15~20 ℃环境中放置30 d后,加入硅藻土0.8 g/L,室温静置24 h,用双层200目滤布过滤上清液后灌装,即得龙眼枣姜酒成品。

1.3.2 理化指标和活性成分的测定

(1)理化指标

糖度测定:采用手持式糖度计;酒精度、总酸、挥发酸含量测定:按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的方法。

(2)活性成分

总多糖含量测定:采用3,5-二硝基水杨酸法[14];总黄酮含量测定:采用亚硝酸-三氯化铝比色法[15-16];总三萜含量测定:采用香草醛-高氯酸比色法[17-18]

1.3.3 龙眼枣姜酒感官评价

依据GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》和QB/T 5476—2020《果酒通用技术要求》中感官品评的相关描述,由10名经过专门培训的专业人员分别对龙眼枣姜酒的外观、口感、香气、典型性等进行评价,取10人平均分,满分为100分。龙眼枣姜酒的感官评价标准见表1。

表1 龙眼枣姜酒感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of longan jujube ginger wine

评价项目 评价指标 分数/分外观(20分)16~20 11~15 6~10 0~5 31~40口感(40分)21~30香气(30分)典型性(10分)色泽鲜艳,呈深琥珀色,清澈透明,无浑浊现象。色泽鲜艳,透明度较好,无明显浑浊及悬浮物。色泽较为明亮,有少量沉淀物及悬浮物。色泽偏淡或偏暗,透明度较差,有大量沉淀物及悬浮物。口感丰富,兼有龙眼肉的香甜、枣的醇厚和姜的辛辣感,酸甜平衡,余味悠长且令人愉悦。口感较为丰富;酸甜度基本平衡;余味适中但不够持久或略显平淡。口感单一乏味,缺乏层次感;酸甜度失衡,口感尚可接受;几乎无余味。口感不佳;有明显苦涩味及异味。香气纯正,能够清晰地闻到龙眼肉、枣和姜的香气,三者融合和谐,无杂味。香气较为纯正,但不够强烈。香气混杂,无法清晰分辨出龙眼肉、枣和姜的香气,香气淡薄或略带杂味。香气极淡薄,有明显异味。具有鲜明的龙眼肉、枣和姜的香气与口感特征。具有龙眼肉、枣和姜的香气与口感特征,典型性较好。略有龙眼肉、枣和姜的香气与口感特征,典型性一般。缺乏龙眼肉、枣和姜的香气与口感特征,典型性较差。11~20 0~10 23~30 16~22 8~15 0~7 8~10 5~7 3~4 0~2

1.3.4 龙眼枣姜酒的香气成分分析

龙眼枣姜酒采用HS-SPME-GC/MS法测定其香气成分[19-21]

样品前处理:取10 mL龙眼枣姜酒密封于20 mL样品瓶中,将在270 ℃老化20 min的DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品瓶,50 ℃萃取45 min,再将萃取头插入气相色谱-质谱联用仪的进样口,270 ℃解吸5 min。

气相色谱条件:DB-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),以高纯氦气(He)作为载气,流速1 mL/min,不分流进样。 程序升温为40 ℃保持3 min,以4 ℃/min的速率升高至120 ℃,再以6 ℃/min 线性升高至240 ℃,保持5 min。

质谱条件:采用电子电离(electronic ionization,EI)源,电子能量70 eV,扫描范围为20~550 m/z,离子源温度为230 ℃,接口温度为220 ℃。

定性定量分析:依据美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)2014数据库对挥发性性风味物质检索识别,选择化合物匹配度≥80%进行分析,结合保留时间(retention time,RT)及相关文献进行定性。采用峰面积归一法定量分析。

1.3.5 龙眼枣姜酒香气成分相对气味活度值的计算与评价

采用相对气味活度值(ROAV)评价各香气成分对龙眼枣姜酒香气体系的贡献度。ROAV越大,则表明该组分对龙眼枣姜酒香气体系贡献度越大,一般认为ROAV≥1为关键香气成分,0.01≤ROAV<1.00为修饰香气成分,ROAV<0.01为潜在香气成分[22-23]。ROAV计算公式如下:

式中:ROAVi为某一香气组分的相对气味活度值;CiCmax分别为某一香气组分和香气体系中贡献最大组分的相对含量,%;TiTmax分别为该香气组分和香气体系中贡献最大组分的香气阈值,mg/kg。

1.3.6 数据处理

采用Excel 2019、Origin 2019、IBM SPSS Statistics V21.0处理数据及绘图。 所有样品进行3次平行试验,结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒理化指标

2.1.1 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵过程中糖度、酒精度的变化

在发酵过程中,酵母的生长、繁殖过程需要消耗碳源,使发酵液中的可溶性糖含量下降,酒精度上升,同时,部分难溶性多糖颗粒可被分解为可溶性糖使糖度上升。酵母的发酵能力越强,将料液中糖转化为酒精的能力越强,根据发酵过程中糖度和酒精度的变化趋势来确定发酵时间。不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵过程中糖度、酒精度的变化结果见图1。由图1a可知,不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵过程中糖度均呈快速下降、慢速下降、达到平衡3个阶段。当发酵0~4 d时,由于酵母数量较少,以繁殖为主,酵母数量呈指数增加,酵母的有氧代谢产物主要是H2O和CO2,因此,糖度下降最快;当发酵5~8 d时,酵母数量大幅增加后,酵母利用糖随之增加,使此阶段的糖度下降速度趋缓;当发酵9~12 d时,糖度经过更缓慢的下降后达到平稳。 酵母LAB的发酵中期和后期区分不明显,在发酵9~12 d糖度从6.4°Bx下降至4.2°Bx后达到平稳;酵母XR、SY、RW在发酵8~14 d糖度下降速度比较平缓,此阶段大量酵母分解多糖与消耗可溶性糖的速度大致相当,后逐渐降至3.7°Bx、4.8°Bx和5.0°Bx;酵母HAG糖度下降速度最快,在发酵9 d之后糖度稳定在1.4°Bx,糖转化较为彻底。

图1 不同酿酒酵母菌株酿造龙眼枣姜酒发酵过程中糖度(a)及酒精度(b)的变化
Fig.1 Changes of sugar content (a) and alcohol content (b) in longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains during fermentation process

由图1b可知,不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵过程中酒精度均呈快速上升、缓慢上升、第二次快速上升和达到平衡4个阶段。当发酵0~2 d时,酒精度由于酵母在繁殖初期数量快速增加,因此发酵液的酒精度上升快;酵母HAG在3~5 d、其余酵母在3~8 d时,酵母数量增速减缓,发酵液酒精度的上升幅度较小;酵母HAG在6~8 d、其余酵母在9~11 d时,以无氧代谢为主,此阶段是酒精度上升的主要时期;随着酒精浓度升高,酵母细胞逐渐死亡,酒精度的上升随之逐渐停止。酵母HAG在发酵9 d后酒精度趋于平稳,为20.8%vol;酵母XR、LAB、SY、RW在发酵12 d后酒精度分别稳定在19.4%vol、21.2%vol、18.5%vol和16.7%vol,可见酵母LAB发酵产酒精度最高。

2.1.2 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒总酸、挥发酸

果酒的总酸和挥发酸与果酒的风味有很大关系。含酸量如果适当,酒的滋味就醇厚、协调、适口,含量过低会导致酒体过于平淡无味,过高会增加酒的涩味,影响发酵酒的口感和味道,果酒一般总酸量为5~8 g/L[25]。挥发酸是一类损害性物质,会带来尖酸感和不愉快的醋味,其含量过高会损害果酒的风味和口感[26]。不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵前后总酸、挥发酸含量变化结果见表2。

表2 不同酿酒酵母酿造龙眼枣姜酒发酵前后总酸和挥发酸含量测定结果
Table 2 Determination results of total acid and volatile acid contents of longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains before and after fermentation

酿酒酵母种类HAG XR LAB SY RW总酸/(g·L-1)发酵前发酵后挥发酸/(g·L-1)发酵前 发酵后3.13±0.24 2.85±0.25 3.13±0.24 2.85±0.25 2.99±0.08 5.66±0.02 5.51±0.16 5.96±0.53 5.55±0.22 5.55±0.43 0.060±0.001 0.068±0.007 0.064±0.007 0.056±0.007 0.064±0.007 0.048±0.001 0.051±0.005 0.048±0.001 0.036±0.012 0.046±0.003

由表2可知,发酵前总酸含量为2.85~3.13 g/L,发酵后龙眼枣姜酒总酸含量为5.51~5.96 g/L,总酸含量均有所上升,其中酵母LAB制备龙眼枣姜酒总酸含量最高,为5.96 g/L。发酵前挥发酸含量为0.056~0.068g/L,发酵后龙眼枣姜酒挥发酸含量为0.036~0.051g/L,均有所下降,符合QB/T 5476—2020《果酒通用技术要求》中的要求(<1.2 g/L)。

2.2 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒生物活性成分

5种酿酒酵母制备龙眼枣姜酒发酵前后总多糖、总黄酮、总三萜含量测定结果见表3。 由表3可知,发酵前总多糖、总黄酮、总三萜含量分别为70.21 g/L、647.23 mg/L、92.86 mg/L。5种龙眼枣姜酒发酵后总多糖、总黄酮、总三萜质量浓度均出现不同程度的下降,其中,总多糖含量为2.57~3.73 g/L;总黄酮含量为364.12~543.14 mg/L;总三萜含量为78.56~86.32 mg/L。由于多糖可被酵母菌分解利用,因此,发酵后总多糖几乎全部被消耗,酵母种类对其含量有显著影响。 黄酮类成分由于具有还原性的酚羟基,使得总黄酮在代谢旺盛的发酵液中被氧化,导致质量浓度大幅下降,酵母种类对其含量有显著影响(P<0.05)。三萜类成分比较稳定,因此质量浓度下降较少,酵母种类对其含量无显著影响(P>0.05)。从生物活性成分检测结果来看,酵母RW制备龙眼枣姜酒的总黄酮、总三萜含量最高,分别为543.14 mg/L、86.32 mg/L;总多糖含量较高,为3.65 g/L。

表3 不同酿酒酵母酿造龙眼枣姜酒发酵前后总多糖、总黄酮及总三萜含量测定结果
Table 3 Determination results of total polysaccharides, total flavonoids and total triterpenes in longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains before and after fermentation

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

酿酒酵母种类HAG XR LAB SY RW总多糖含量/(g·L-1)发酵前总黄酮含量/(mg·L-1)发酵前发酵后 发酵后总三萜含量/(mg·L-1)发酵前 发酵后2.81±0.11b 3.68±0.26a 2.57±0.14b 3.73±0.26a 3.65±0.23a 364.12±7.54d 386.36±8.67c 375.28±7.84cd 482.95±9.60b 543.14±8.25a 70.21±5.23 647.23±6.24 92.86±7.35 78.56±5.65a 82.42±4.14a 83.51±6.38a 79.89±7.46a 86.32±5.15a

2.3 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒感官评价

对5种酵母制备龙眼枣姜酒进行感官评价,结果见表4。

表4 不同酿酒酵母酿造龙眼枣姜酒感官评价结果
Table 4 Results of sensory evaluation of longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains

酵母种类 外观/分 口感/分 香气/分 典型性/分 总分/分HAG XR LAB SY RW 16.5±1.1a 17.8±1.3a 16.2±0.9a 17.3±1.2a 17.7±1.0a 28.2±1.5b 30.6±2.2ab 29.4±1.8ab 30.3±2.1ab 32.1±1.7a 20.2±2.2b 23.5±1.9a 22.4±2.2ab 23.6±2.4a 24.3±2.4a 6.5±1.4b 8.2±2.5a 7.8±1.9ab 7.8±2.1ab 8.2±2.3a 71.4 80.1 75.8 79.0 82.3

由表4可知,5种龙眼枣姜酒感官评分依次为酵母RW>酵母XR>酵母SY>酵母LAB>酵母HAG,其中,酵母RW制备龙眼枣姜酒的感官评分最高,为82.3分,酒体呈深琥珀色且透亮清明,口感丰富,兼有龙眼肉的香甜、枣的醇厚和姜的辛辣感,酸甜平衡。

2.4 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒挥发性香气成分检测结果

果酒的多数香气成分是在发酵过程中产生的,主要包括醇类、酯类、酸类、醛类、酮类、萜烯类等。 这些香气成分互相协调,使果酒具有独特的风味,是衡量果酒品质的重要指标。 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒挥发性香气成分HS-SPME-GC-MS检测结果见表5。 由表5可知,5种不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒中共鉴定出51种挥发性香气成分,其中醇类10种,酯类13种,酸类7种,酮醛类5种,烯烃类15种,醚类1种。 采用酵母HAG、酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW发酵的龙眼枣姜酒中分别共检出挥发性香气成分41种、44种、45种、45种、46种。

表5 不同酿酒酵母酿造龙眼枣姜酒挥发性香气成分检测结果
Table 5 Determination results of volatile aroma components in longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains

挥发性风味物质 种类相对含量/%酵母HAG 酵母XR 酵母LAB 酵母SY 酵母RW醇类2-(2-亚甲基环丙基)乙醇2,3-丁二醇苯甲醇苯乙醇芳樟醇香叶醇异丁醇异戊醇正辛醇正已醇——小计酯类0.13±0.02b 1.70±0.12c 0.24±0.04d 2.01±0.07b—0.13±0.02a 0.16±0.02b 13.24±0.28a 0.18±0.06a 0.55±0.09a 18.34 1.80±0.18c 1.93±0.49b 3.00±0.12a 0.14±0.04a 0.11±0.03a 0.23±0.08b 10.49±0.13b 0.07±0.02b 0.26±0.05b 18.03 0.17±0.04a 0.52±0.24d 0.58±0.11c 1.76±0.11b 0.09±0.03b 0.11±0.03a 0.18±0.05b 16.72±0.42a 0.20±0.08a 0.60±0.21a 20.93 3.20±0.28a 4.32±0.65ab 1.85±0.21b 0.17±0.03a—0.17±0.05b 12.04±0.24ab 0.12±0.02ab 0.61±0.14a 22.48 0.06±0.03c 2.71±0.34b 5.06±0.72a 1.58±0.24b 0.12±0.04ab 0.08±0.03b 2.51±0.07a 13.41±0.10a 0.12±0.04ab 0.32±0.08b 25.97 2-苯基乙酸乙酯3-苯丙酸乙酯9-十六碳烯酸乙酯苯甲酸甲酯苯甲酸乙酯苯乙酸乙酯丁二酸二乙酯癸酸乙酯乳酸乙酯水杨酸甲酯辛酸乙酯已酸乙酯月桂酸乙酯小计酸类0.47±0.08a 1.90±0.36b 0.54±0.04a 0.11±0.02b 1.99±0.18b 4.31±0.28b—6.72±0.35a 0.55±0.15a 3.46±0.21b 2.91±0.34ab 2.51±0.33b 1.40±0.54c 26.87 0.34±0.12a 2.02±0.49ab 0.36±0.07b—2.38±0.14a 3.50±0.47c 0.09±0.02ab 5.45±0.27b 0.17±0.07b 3.51±0.25b 3.13±0.27ab 2.15±0.31c 1.08±0.26c 24.18 0.41±0.04a 2.24±0.35ab 0.52±0.09a—2.94±0.21a 3.87±0.31c—4.57±0.31c 0.47±0.11a 3.43±0.12b 1.59±0.22c 3.30±0.65a 3.30±0.13a 26.64 0.40±0.11a 2.41±0.44a 0.52±0.12a 0.12±0.02b 2.74±0.26a 3.20±0.25c 0.11±0.03a 4.89±0.26bc—3.61±0.42b 3.50±0.61a 2.58±0.26b 2.02±0.42b 26.10 0.36±0.07a 2.37±0.32a 0.42±0.05a 0.32±0.02a 2.27±0.17a 5.04±0.36a 0.07±0.02a 5.56±0.42b—4.36±0.17a 2.84±0.24b 2.49±0.34b 1.75±0.24b 27.85苯乙酸癸酸己酸辛酸乙酸月桂酸棕榈酸————小计酮醛类0.89±0.09a 0.65±0.05b 1.05±0.17a 0.86±0.07a 0.20±0.04a—3.65 0.95±0.12a 0.49±0.11b 1.17±0.25a 0.68±0.08a 0.06±0.02c 3.73±0.63a 7.08 0.59±0.14b 0.66±0.15b 0.80±0.07ab 0.14±0.08b 0.67±0.07b—2.86 0.58±0.17b 1.11±0.23a 0.66±0.05b 0.13±0.06b 0.80±0.09b—3.28 0.28±0.05a 0.47±0.08b 0.87±0.11ab 0.56±0.06b 0.15±0.06b 0.65±0.08b—2.98大马士酮苯甲醛苯乙醛糠醛正辛醛小计0.30±0.07a 4.93±0.45b 23.51±1.63a—1.53±0.52a 30.27 0.27±0.08a 5.00±0.25b 19.60±1.02b 0.09±0.03a 1.32±0.34a 26.28 0.34±0.04a 6.24±0.34a 21.72±1.54b 0.10±0.03a 1.56±0.22a 29.96 0.34±0.06a 6.44±0.47a 16.60±1.37c 0.09±0.04a 1.35±0.36a 24.82 0.22±0.05b 4.85±0.26b 18.30±0.96b 0.07±0.02a 1.09±0.34b 24.53

续表

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),“—”表示未检出。

挥发性风味物质 种类相对含量/%酵母HAG 酵母XR 酵母LAB 酵母SY 酵母RW烯、芳香烃类α-姜黄烯α-蒎烯α-衣兰油烯β-倍半水芹烯姜烯(2,2-二乙氧基乙基)-苯2,4-二叔丁基苯酚α-松油烯丁香酚苯酚愈创木烯β-蒎烯双戊烯1,3-戊二烯1,4-戊二烯小计醚类0.09±0.02c—0.14±0.03a—0.24±0.08a 7.51±0.62a 3.79±0.45a 1.11±0.08a 0.44±0.05b 0.17±0.06a 0.11±0.03a 0.11±0.03a——0.30±0.11a 14.01 0.16±0.04b 0.10±0.04a 0.12±0.03a 0.11±0.04a 0.20±0.05ab 7.18±0.45a 3.16±0.28b 0.85±0.09a 0.41±0.05b 0.11±0.04b 0.12±0.04a——0.18±0.09b 12.70 0.23±0.08a 0.14±0.03a—0.09±0.03b 0.27±0.06a 0.11±0.03c 3.56±0.31ab 0.99±0.12a 1.30±0.14a 0.17±0.07a 0.09±0.03a 0.10±0.04a 0.24±0.05a—0.17±0.07b 7.46 0.15±0.06b 0.11±0.02a 0.12±0.04a 0.15±0.04a 0.26±0.05a 7.72±0.33a 3.98±0.35a 1.06±0.14a 0.46±0.06b 0.09±0.03b—0.08±0.02a 0.05±0.01b 0.12±0.02b 0.19±0.08b 14.54 0.09±0.03c 0.09±0.03a 0.07±0.02b 0.08±0.03ab 0.18±0.05b 6.22±0.24b 3.38±0.27ab 0.39±0.08b 0.43±0.08b 0.07±0.02b—0.12±0.03a—0.26±0.07a—11.38二乙二醇乙醚小计——2.66±0.33a 2.66 2.45±0.26b 2.45 2.74±0.27a 2.74 1.81±0.16b 1.81

醇类含量和种类对果酒风味有重要影响,较少的高级醇会给果酒带来良好的风味[27]。 由表5可知,酵母HAG、酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW制备龙眼枣姜酒中分别检出醇类9种、9种、10种、8种、10种,相对含量依次为18.34%、18.03%、20.93%、22.48%、25.97%,酒中主要的醇类物质为异戊醇、苯甲醇、苯乙醇和2,3-丁二醇,具有花香和甜香味,赋予果酒复杂香气和醇厚口感酵母RW制备的龙眼枣姜酒中醇类物质数量多且含量最高。

酯类赋予果酒特殊的香气[28]。 由表5可知,酵母HAG、酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW制备龙眼枣姜酒中分别检出12种、12种、11种、12种、12种酯类,相对含量依次为26.87%、24.18%、26.64%、26.10%、27.85%。酒中主要的酯类物质为癸酸乙酯、苯乙酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯、苯甲酸乙酯,癸酸乙酯和辛酸乙酯侧重酒香与果香的融合,可提升酒香的浓郁度和果香的复杂度;苯乙酸乙酯和苯甲酸乙酯以花香、果香调为主,可提升香气的立体感和持久性;少量水杨酸甲酯可增添清新植物香调酵母RW发酵果酒所含酯类成分多且含量最高。

挥发性脂肪酸对果酒香气的复杂性和平衡性有重要影响。酵母HAG、酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW发酵龙眼枣姜酒中分别检出5种、6种、5种、5种、6种酸类,相对含量依次为3.65%、7.08%、2.86%、3.28%、2.98%。苯乙酸和棕榈酸分别仅在酵母XR、酵母RW发酵的果酒中含有,在低浓度时分别具有甜蜜香气和奶油香,5种果酒共有的挥发酸主要包括辛酸、癸酸和乙酸,这些挥发酸在含量较低时可赋予果酒丰富的果味[29]。 酵母RW发酵的果酒中挥发酸含量较低,可避免高浓度挥发酸刺激性异味对果酒的影响。

酮、醛、烯、芳香烯类成分对果酒的香气有一定影响[30]。5种果酒中,苯乙醛相对含量最高,为16.60%~23.51%,苯乙醛低浓度时具有花香和水果甜香,高浓度时具有刺激性。酵母RW 的该类成分含量较低。 醚类仅有1种,酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW发酵的果酒均具有甜味的二乙二醇乙醚,相对含量为1.81%~2.74%。

2.5 不同酿酒酵母制备龙眼枣姜酒关键香气成分筛选

香气成分对果酒风味影响的贡献与其浓度和阈值有关。按异戊醇、癸酸乙酯、辛酸分别为醇类、酯类、酸类香气体系的贡献最大组分进行计算,5种酵母发酵制得的龙眼枣姜酒中主要香气成分的ROAV见表6。由表6可知,酵母HAG、酵母XR、酵母LAB、酵母SY、酵母RW酿造的龙眼枣姜酒中共筛选出关键香气成分(ROAV≥1)分别有15种、18种、16种、17种、18种。

表6 不同酿酒酵母酿造龙眼枣姜酒主要香气成分相对气味活度值及香气描述
Table 6 Relative odor activity values and aroma description of main aroma components in longan jujube ginger wine brewed by different Saccharomyces cerevisiae strains

注:“*”表示香气体系中贡献最大的组分。

化合物 香气描述[31-32] 阈值[33]/(mg·kg-1)ROAV酵母HAG 酵母XR 酵母LAB 酵母SY 酵母RW苯甲醇苯乙醇芳樟醇香叶醇异丁醇异戊醇*正辛醇正已醇苯甲酸乙酯苯乙酸乙酯癸酸乙酯*辛酸乙酯已酸乙酯癸酸己酸辛酸*乙酸月桂酸花香,水果香,甜香,酯香玫瑰花香,月季花香花香,薰衣草香橙花可可,苹果香水果香,花香茉莉,柠檬水果香蜂蜜,花香,洋槐花香,玫瑰花香玫瑰花香,洋槐花香菠萝香,水果香,花香梨子香,荔枝香甜香,水果香,窖香脂肪,草本香青草,奶酪香油脂香具强烈的刺激性气味干果,月桂油900 14 0.03 5.6 82 65 10 8 1 0.25 0.2 0.6 0.1 15 8.5 8.8 59 10 0.13 70.48 0.00 11.40 0.96 100.00 8.84 33.75 5.92 51.31 100.00 14.43 41.67 49.73 64.09 100.00 12.22 16.76 1.33 132.78 2 891.64 12.17 1.74 100.00 4.34 20.14 8.73 51.38 100.00 19.14 39.63 47.64 43.36 100.00 8.67 4.51 0.25 48.87 1 295.85 6.94 0.85 100.00 7.78 29.16 12.87 67.75 100.00 11.60 144.42 59.29 92.52 100.00 17.93 18.72 2.59 71.34 3 059.25-1.12 100.00 7.02 40.49 11.21 52.35 100.00 23.86 82.62 42.30 54.23 100.00 8.83 10.18 2.73 54.74 1 940.30 6.93 14.85 100.00 5.82 20.01 8.17 72.52 100.00 17.03 62.95 43.71 55.82 100.00 9.65 15.53

3 结论

本研究通过测定5种酿酒酵母发酵枣姜酒的理化指标、活性成分、感官评分及挥发性风味成分,比较了5种酿酒酵母对龙眼枣姜酒品质的影响。结果表明,5种酵母发酵的龙眼枣姜酒酒精度为16.7%vol~21.2%vol,总酸、挥发酸含量均符合相关标准,酵母SY发酵果酒的总多糖含量最高(3.73 mg/L),且与酵母RW发酵果酒的总多糖含量(3.65 mg/L)无显著性差别,酵母RW发酵龙眼枣姜酒的总黄酮(543.14 mg/L)、总三萜(86.32 mg/L)、感官评分(82.3分)最高。5种果酒中共检出挥发性风味物质51种,其中醇类10种,酯类13种,酸类7种,酮醛类5种,烯烃类15种,醚类1种。酵母RW发酵龙眼枣姜酒共检出46种挥发性风味物质,基于ROAV≥1共筛选出18种关键香气成分。 综上,酵母RW更适合酿造龙眼枣姜酒。

参考文献

[1]盛康美,王宏洁.龙眼肉的化学成分与药理作用研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(5):236-238.

[2]李顺红.红枣果酒的工艺及品质分析研究[D].银川:宁夏大学,2022.

[3]JIAO W Y,MI S,SANG Y X,et al.Biologically active components and health benefits of jujube(Ziziphus jujuba Mill.)and underlying mechanisms[J].Acta Hortic,2022,1350:133-142.

[4]WANG L X,ZHAO X,LIU Z G.Main active components and biological activity in jujube fruit[J].Acta Hortic,2020,1287:275-282.

[5]杨秀娟,王佳佳,郭晶晶,等.生姜、干姜、炮姜的性效考证及其化学成分、药理活性的研究进展[J].中药新药与临床药理,2024,35(4):595-605.

[6]国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[S].北京:中国医药科技出版社,2020.

[7]HE X,DU X,CHEN J.Study on the molecular mechanism of Guipi decoction against sleep deprivation based on integrated pharmacology analysis and gene expression profiling[J].Acta Neurobiol Exp,2022,82(4):409-423.

[8]何裕民.中华医学百科全书 中医心理学[M].北京:中国协和医科大学出版社,2021:241-242.

[9]吴昊,朱俊向,王成荣.超声酶解法对姜酒理化特性及香气成分的影响[J].食品与生物技术学报,2018,37(3):274-282.

[10]张开平,刘玫梅,刘燕丽,等.响应面法优化大果山楂红枣复合果酒发酵工艺及其抗氧化活性分析[J].食品工业科技,2023,44(23):184-193.

[11]何思莲,施灿璨,李琼,等.龙眼果酒发酵工艺优化、抗氧化活性研究及品质分析[J].中国酿造,2022,41(5):131-136.

[12]温锦丽,孙怡宁,原鹏强,等.不同商用酿酒酵母对软枣猕猴桃果酒有机酸和挥发性物质的影响[J].食品工业科技,2024,45(20):240-251.

[13]赵永梅,郑万财,谢惠春,等.不同酵母对香茶藨子果酒品质及挥发性成分的影响[J].食品与发酵工业,2024,50(12):142-150.

[14]张雪,刘子放,南张杰,等.青贮玉米淀粉测定方法的研究[J].分子植物育种,2022,20(17):5788-5798.

[15]NDIAYE E M,Y.YOUSRA E I,ALIOUNE S,et al.Secondary metabolites and antioxidant activity of different parts of the baobab fruit(Adansonia digitata L.)[J].Food Nutr Sci,2021,12(7):732-741.

[16]毛文彬,孙玉姣,郭梦园,等.茯砖茶加工过程中主要活性物质的变化及其抗氧化活性研究[J].陕西科技大学学报,2024,42(4):53-62.

[17]张倩倩,黄青.基于香草醛-高氯酸显色反应测定灵芝三萜的方法探讨与修正[J].菌物学报,2018,37(12):1792-1801.

[18]孔子浩,王宏雨,翁梦婷,等.不同生长发育阶段紫芝营养成分含量的研究[J].食品安全质量检测学报,2024,15(9):296-303.

[19]ZHENG Y R,LI Y C,PAN L Y,et al.Aroma and taste analysis of pickled tea from spontaneous and yeast-enhanced fermentation by mass spectrometry and sensory evaluation[J].Food Chem,2024,442(6):138472.

[20]HUANG T H,SUN Y,GUO Y Y,et al.Application of HS-SPME-GC-MS combined with electronic nose technology in the odor recognition of Pseudostellariae radix[J].Nat Prod Res,2023,37(13/15):2457-2460.

[21]FANG X,XU W C,JIANG G X,et al.Monitoring the dynamic changes in aroma during the whole processing of Qingzhuan tea at an industrial scale:From fresh leaves to finished tea[J].Food Chem,2024,439(5):137810.

[22]ZHANG Q H,DING Y J,TAN L H,et al.Analysis of aroma characteristicsand differencesamong three disease-resistant banana varieties based on electronic nose and HS-SPME-GC-MS[J].Eur Food Res Technol,2023,250(2):593-602.

[23]姜涛,邹烨,于纹婧,等.不同提取工艺对鸡油理化性质与挥发性风味物质的影响[J].食品工业科技,2024,45(12):92-100.

[24]PROVOST J J, COLABROY K L, KELLY B S, et al.The Science of Cooking[M].New York:John Wiley&Sons,2016:22-26.

[25]王家东,王荣荣.酒类生产技术[M].重庆:重庆大学出版社,2014:184-185.

[26]章慧,宋林东,张梦璐,等.8种发酵型果酒的抗氧化活性和风味物质研究[J].中国酿造,2024,43(1):159-168.

[27]裴婷婷,兰彦平,周连第,等.果酒中高级醇形成及其控制[J].酿酒科技,2011(3):24-26.

[28]孟宪军,乔旭光.果蔬加工工艺学[M].第2版.北京:中国轻工业出版社,2021:195-200.

[29]李甜,雷雨,李东,等.不同非酿酒酵母与酿酒酵母顺序发酵对茵红李果酒风味的影响[J].食品科学,2023,44(24):179-187.

[30]郭晨晨,王鑫涛,劳凤仙,等.不同酿酒酵母对槜李果酒发酵及挥发性香气成分的影响[J].中国酿造,2023,42(10):114-121.

[31]李安宁,黄张君,向玲,等.粟酒裂殖酵母与酿酒酵母混合发酵对柚子果酒品质及风味的影响[J].中国酿造,2024,43(3):40-48.

[32]徐佳,李嘉俊,朱文海,等.基于HS-SPME-GC-MS分析不同龙眼果酒中香气成分[J].中国酿造,2024,43(4):258-263.

[33]VAN GEMERT L J.Compilations of odour threshold values in air,water and other media[M].2nd ed.Netherlands:Oliemans Punter&Partners BV,2011:465-588.

Quality analysis of longan jujube ginger wine fermented by different strains of Saccharomyces cerevisiae

JIANG Haixia,ZHAO Hai
(College of Chemical Engineering,Sichuan University of Science and Engineering,Zigong 643000,China)

AbstractIn this study,the effects of different strains of Saccharomyces cerevisiae(numbered as HAG,XR,LAB,SY and RW)on the quality of longan jujube ginger wine fermented from fresh longan pulp,fresh jujube,and ginger were investigated,and the physicochemical properties,bioactive components, and sensory score of 5 types of longan jujube ginger wines were compared.The volatile flavor components of longan jujube ginger wine were analyzed using headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry(HS-SPME-GC/MS)technology,and the key aroma components were screened based on relative odor activity value (ROAV).The results showed that the alcohol content of longan jujube ginger wine brewed with 5 types of strains of S.cerevisiae ranged from 16.7%vol to 21.2%vol,and the total acid and volatile acid content met the relevant industry standards.The total flavonoids,total triterpenoids,and sensory scores of longan jujube ginger wine prepared by yeast RW were the highest,which were 543.14 mg/L,86.32 mg/L and 82.3 points,respectively.A total of 51 volatile flavor components were detected in 5 types of longan jujube ginger wine, among which, the most aroma components (46) in longan jujube ginger wine fermented by yeast RW were detected.A total of 18 key aroma components of longan jujube ginger wine fermented by yeast RW were screened based on ROAV≥1.Overall,yeast RW was more suitable for brewing longan jujube ginger wine.

Key wordsSaccharomyces cerevisiae;longan jujube ginger wine;volatile flavor component;quality analysis

中图分类号TS262.7

文章编号:0254-5071(2025)07-0242-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.07.035

引文格式江海霞,赵海.不同酿酒酵母发酵龙眼枣姜酒的品质分析[J].中国酿造,2025,44(7):242-249.

收稿日期2024-10-05

修回日期:2025-03-31

基金项目酿酒生物技术及应用四川省重点实验室开放基金项目(NJ 2017-08)

作者简介江海霞(1976-),女,讲师,硕士,研究方向为中药和保健食品研究。