不同釀酒酵母對甜瓜酒香氣成分的影響

張春芝，江志國，莫寅斌，章 洋

（寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199）

不同釀酒酵母對甜瓜酒香氣成分的影響

張春芝，江志國，莫寅斌，章 洋

（寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199）

以安琪活性干酵母、釀酒酵母FERMOL BLANC（富門白酵母）和優(yōu)選酵母NT13混濁汁發(fā)酵、優(yōu)選酵母NT13澄清汁發(fā)酵的甜瓜酒，采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析甜瓜酒的香氣成分。結(jié)果表明，4種甜瓜酒樣共檢測出68種香氣成分，包括醇類16種、酯類41種、酸類4種、醛酮類4種、萜烯類1種、酚類1種、醚類1種，主要香氣成分種類和含量差異較大。根據(jù)香氣含量分析，優(yōu)選酵母NT13適合于發(fā)酵甜瓜澄清汁，甜瓜酒為酯香型。

釀酒酵母；甜瓜酒；香氣成分

寧夏甜瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅實(shí)現(xiàn)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也產(chǎn)生明顯的生態(tài)效益和社會效益，減少了土地荒漠化面積，提高了土地利用率，帶動了二、三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，成為寧夏中部干旱帶的優(yōu)勢特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。然而，甜瓜市場日趨飽和或呈過飽和狀態(tài)，由于保鮮技術(shù)目前尚不很完善，容易造成腐爛，還有一些不符合商品標(biāo)準(zhǔn)的甜瓜難以銷售，給農(nóng)民造成損失較大，嚴(yán)重地挫傷了農(nóng)民種植的積極性。因此，對其進(jìn)行升值和尋求新出路已成了亟待解決的首要問題，作為最具市場潛力之一的甜瓜果酒，因其營養(yǎng)豐富、酒度低、節(jié)約糧食，必然成為甜瓜加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。立足寧夏的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品資源，對甜瓜資源的有效利用、加工和產(chǎn)業(yè)升級提供技術(shù)支撐，對提高甜瓜種植農(nóng)戶的積極性和經(jīng)濟(jì)效益，形成寧夏農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，提高資源利用率，具有極其深遠(yuǎn)的意義[1-2]。

試驗(yàn)以寧夏的黃皮甜瓜為原料，分別用不同釀酒酵母菌及不同釀酒工藝釀造甜瓜酒，采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，比較不同釀酒酵母菌及不同釀酒工藝的甜瓜酒中游離揮發(fā)性物質(zhì)，篩選適宜的酵母菌株，為甜瓜酒生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甜瓜，市售寧夏黃皮甜瓜；釀酒酵母FERMOL BLANC（富門白酵母），意大利AEB公司提供；安琪活性干酵母，市售；優(yōu)選甜瓜酵母NT13，實(shí)驗(yàn)室篩選獲得；酶制劑LALLZYME EX-V，法國；氯化鈉，分析純，上海化學(xué)試劑公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

JYZ-E9型多功能榨汁機(jī)，九陽股份有限公司產(chǎn)品；7890A-5975C型聯(lián)用儀、HP-FFAP型色譜柱、CAR/DVB/PDMS萃取頭，美國安捷倫公司產(chǎn)品；Gerstel MPS進(jìn)樣器，德祥科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 甜瓜酒的釀造工藝流程

甜瓜篩選→去皮榨汁→過濾→糖酸調(diào)整→果膠酶處理→發(fā)酵→過濾→裝瓶→成品。

將成熟度完好的新鮮甜瓜去瓤去皮，切塊后榨成果汁，將果渣用4層紗布過濾后加入到果汁中，添加白砂糖使含糖量達(dá)到20°Brix，再加40 mg/L SO2抑菌，50 mg/L果膠酶酶解。用檸檬酸調(diào)整果汁pH值為3.73，靜止放置12 h后，上清液部分分離出備用。然后，將安琪活性干酵母和釀酒菌株FERMOL BLANC（富門白酵母） 置于28℃溫水中活化20 min后接種至混濁果汁中，將優(yōu)選酵母NT13培養(yǎng)至對數(shù)期后分別接種至混濁果汁和上清液中，在24～26℃下發(fā)酵5 d左右。每天2次測定密度及溫度，當(dāng)密度在0.996 g/mL及溫度逐步下降時(shí)，認(rèn)為主發(fā)酵結(jié)束并及時(shí)添加SO2結(jié)束發(fā)酵。將得到的原酒上清液過濾裝瓶，加塞密封貯存。將安琪活性干酵母混濁汁發(fā)酵、FERMOL BLANC（富門白酵母）混濁汁發(fā)酵、優(yōu)選酵母NT13混濁汁發(fā)酵、優(yōu)選酵母NT13澄清汁發(fā)酵的甜瓜酒分別命名為A，B，C，D甜瓜酒。

1.3.2 香氣成分分析

（1） 固相微萃取條件。取10 mL甜瓜酒加入頂空瓶中，加入1.5 g氯化鈉，振蕩擰緊瓶塞。樣品預(yù)熱5 min，50℃萃取50 min，直接進(jìn)行氣質(zhì)測試。

（2） GC-MS分析。色譜條件：HP-FFAP型色譜柱（0.32 mm×50 m×0.50 μm）；進(jìn)樣口溫度250℃；程序升溫：初溫50℃，保持2 min，以3℃/min升溫至230℃，保持10 min；載氣：氦氣；載氣流速1.0 mL/min；進(jìn)樣量 0.5 μL/min，分流比 1∶20；不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI）；離子源溫度200℃；接口溫度250℃；電子能量70 eV；掃描速率1 scan/s；掃描范圍35～600 amu。

（3）定性與定量分析。由GC-MS分析得到的樣品離子圖譜經(jīng)Wiley譜庫和NIST 2.0譜庫進(jìn)行檢索，采用面積歸一化方法進(jìn)行定性和相對定量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酵母菌發(fā)酵的甜瓜酒的香氣分析

不同酵母菌發(fā)酵的甜瓜酒的香氣成分及含量見表1。

表1 不同酵母菌發(fā)酵的甜瓜酒的香氣成分及含量/mg·L-1

采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)共鑒定出甜瓜酒的香氣物質(zhì)有68種，這些成分主要是醇類16種、酯類41種、酸類4種、醛類2種、酮類2種、萜烯類1種、酚類1種、醚類1種。

續(xù)表1

不同酵母發(fā)酵的甜瓜酒中檢測出的香氣成分種數(shù)分別為A（41種），B（21種），C（34種），D（36種）。所檢測出的香氣物質(zhì)中，3-甲基丁醇的含量最高為A（10.09 mg/L），C（8.15 mg/L），D（4.83 mg/L），壬醇含量B（2.53 mg/L）；異戊酸乙酯的含量最高為B（0.82 mg/L），具有類似蘋果、桑子的香氣；辛酸乙酯的含量最高為A（3.85 mg/L），C（8.49 mg/L），D（12.89 mg/L），具有類似于菠蘿的香氣，而B甜瓜酒中未檢測出該成分。

續(xù)表1

2.2 主要香氣成分比較

2.2.1 醇類物質(zhì)

醇類物質(zhì)是酵母代謝產(chǎn)生的次級產(chǎn)物，是甜瓜酒中重要的風(fēng)味物質(zhì)，其中苯乙醇是4種甜瓜酒中共有的成分，具有玫瑰香氣，而且具有一定的殺菌作用[3]。在不同酵母發(fā)酵條件下，A甜瓜酒中含量最高（3.99mg/L），D甜瓜酒中稍高（2.19mg/L），C甜瓜酒中次之（0.42 mg/L），B甜瓜酒中最少（0.04 mg/L），含量差異很大。在同一工藝條件下，A甜瓜酒和C甜瓜酒中共同含有的醇類物質(zhì)較多，但A甜瓜酒中醇類物質(zhì)占其香氣總量的46%，C甜瓜酒37%；而B甜瓜酒中醇類物質(zhì)成分與另2種差異大。不同工藝條件下，C甜瓜酒與D甜瓜酒中醇類物質(zhì)種類相差不大，但含量不同。

2.2.2 酯類物質(zhì)

酯類物質(zhì)是甜瓜酒中重要的香氣成分。C甜瓜酒中酯類物質(zhì)有21種，含量為19.18 mg/L，占總香氣含量的61%；D甜瓜酒中酯類物質(zhì)有21種，含量為32.96 mg/L，占總香氣含量的80%，通過比較說明澄清工藝條件下酯類含量高；A甜瓜酒中酯類物質(zhì)有24種，含量為10.44 mg/L；B甜瓜酒中酯類物質(zhì)有11種，含量為3.43 mg/L；在含量上優(yōu)選酵母菌NT13發(fā)酵的甜瓜酒占有優(yōu)勢，而釀酒酵母FERMOL BLANC（富門白酵母） 發(fā)酵的甜瓜酒中含量較少。不同酵母菌釀造的甜瓜酒中酯類物質(zhì)的主要種類不同，安琪活性干酵母釀造的甜瓜酒中主要酯類成分為辛酸乙酯和甲酸乙酯，具有菠蘿樣的果香香氣；釀酒酵母FERMOL BLANC（富門白酵母）發(fā)酵的酒樣中主要酯類成分為異戊酸甲酯和異戊酸乙酯，具有類似蘋果、桑子的香氣；而優(yōu)選酵母菌NT13發(fā)酵的酒樣中主要酯類成分為辛酸乙酯，具有類似于菠蘿的香氣[4]；其次含量較高的是癸酸乙酯，具有葡萄的水果香氣[5]。2.2.3 酸類物質(zhì)

酸類物質(zhì)主要來源于酒精發(fā)酵，與酵母的使用有關(guān)。在甜瓜酒中檢測出的酸類物質(zhì)有4種，分別是羥基乙酸、丁酸、辛酸和癸酸。安琪活性干酵母釀造的甜瓜酒中酸類含量高，占其總香氣量的26%，其中羥基乙酸含量最高A（9.85 mg/L），具有類似燒焦糖的氣味。在優(yōu)選酵母菌NT13發(fā)酵的酒樣中辛酸含量較高，具有桃子、草莓、菠蘿、糖果等多種風(fēng)味，對酒有正向貢獻(xiàn)[6]。

2.2.4 其他類物質(zhì)

醛類物質(zhì)主要有癸醛和糠醛，在A，C，D甜瓜酒中均被檢測到，而B甜瓜酒中未檢測到；酮類物質(zhì)中大馬士酮均存在于A，C，D甜瓜酒中，具有強(qiáng)烈的類似玫瑰的芳香；而香葉基丙酮僅存在于B甜瓜酒中，具有青香、果香、蠟香、木香，并有生梨、番石榴、蘋果、香蕉、熱帶水果香韻；萜烯類只有檸檬烯在B甜瓜酒中被檢測出，具有檸檬的香氣，對總體香氣形成有一定的作用[7]；二甲基二硫醚僅在D甜瓜酒中檢測出，有不快的臭味。苯酚在A，B甜瓜酒中均被檢測到，但含量差異很大。

3 結(jié)論

利用GC-MS技術(shù)分析了添加3種不同釀酒酵母和同一種酵母的不同工藝條件下發(fā)酵的甜瓜酒，共檢測出68種香氣物質(zhì)，研究結(jié)果表明酵母菌株對甜瓜酒香氣成分的組成與含量影響較大。安琪活性干酵母與優(yōu)選酵母菌NT13釀造的甜瓜酒中主要香氣成分相似，但含量相差較大；釀酒酵母FERMOL BLANC（富門白酵母）發(fā)酵的酒樣中香氣成分與前兩種酵母釀造酒中差異大；而同為優(yōu)選酵母菌NT13的不同工藝條件下發(fā)酵的甜瓜酒中香氣成分種類相似，但是利用混濁汁發(fā)酵的甜瓜酒中醇類的含量相對較高，而利用澄清汁發(fā)酵的酯類含量相對較高。4種甜瓜酒的香氣物質(zhì)的主體成分有3-甲基丁醇、壬醇、苯乙醇、甲酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、異戊酸乙酯、辛酸和羥基乙酸，但含量存在一定差異。根據(jù)香氣成分含量分析，優(yōu)選酵母NT13適合于發(fā)酵甜瓜澄清汁，甜瓜酒為酯香型。

[1]江志國，張春芝.銀川平原甜瓜種植氣候條件分析初探 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2011（7）：76-78.

[2]倪志婧，馬文平.甜瓜果酒澄清技術(shù)研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（28）：14 012-14 013，14 016.

[3]王洋洋，王積武，吳志蓮，等.不同酵母菌株發(fā)酵蘋果酒香氣成分比較 [J].食品工業(yè)，2016，37（8）：280-284.

[4]黎星辰，馬力，曹琳，等.不同釀酒酵母發(fā)酵獼猴桃酒香氣成分研究 [J].食品科技，2016，41（7）：72-77，82.

[5]董瑩璨，吳皓玥，劉雪平，等.二氧化碳浸漬法對于藍(lán)莓酒香氣成分影響研究 [J].中國釀造，2015，34（9）：135-140.

[6]史清龍.發(fā)酵型桑葚酒香氣成分及澄清工藝的研究 [D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2006.

[7]楊婷，祝霞，趙賓賓，等.不同釀酒酵母對甜瓜酒香氣品質(zhì)的影響分析 [J].食品科學(xué)，2015，36（14）：145-150.

Influence ofAromatic Compositions ofSweet Melon Wines Fermented with Different Yeast Strains

ZHANG Chunzhi，JIANG Zhiguo，MO Yinbin，ZHANG Yang
（Ningxia Technical College of Wine and Desertification Prevention，Yinchuan，Ningxia 750199，China）

The aromatic compositions of sweet melon wines fermented with three different wine yeast strains，i.e.Angel dry yeast，Rich white yeast and Optimizing yeast NT13.Use yeast NT13 in clear juice and mixed juice respectively.The sweet melon wine were analyzed by headspace solid-phase micro extraction（HS-SPME） and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS） ．The results showed that 68 flavor compounds were identified，including 16 alcohols，41 esters， 4 acids，4 aldehydes and ketones，1 alkenes，1 terpenes and 1 phenols．The main types and contents of the aroma are different.And optimizing yeast NT13 is suitable for the fermentation of clear sweet melon juice.Become ester sweet melon wine.

Saccharomyces cerevisiae；sweet melon wine；aroma

TS262.7

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.11.036

1671-9646（2017） 11b-0034-03

2017-09-09

寧夏高校科研項(xiàng)目（NGY2015249）。

張春芝（1977— ），女，本科，副教授，研究方向?yàn)槭称肺⑸铩?/p>