香茶藨子(Ribes odoratum Wendl.),又名“黄花茶藨子”、“香茶藨”,为虎耳草科茶藨子属直立丛生落叶灌木,其果实富含丰富的酚类物质和有机酸类物质,与树莓、沙棘、越桔等被称为第三代新兴果树[1]。茶藨子果实不仅可鲜食,且加工性能好,是制作果汁、果酒的重要原料。另外,茶藨子对心血管疾病具有良好的保健作用。近年来,除葡萄酒外,还有苹果酒[2]、青梅酒[3]、蓝莓酒[4]和其他水果酿造的果酒,选择营养价值高的果实酿造果酒已逐渐成为趋势。关于果酒挥发性成分的研究较多,如李雪等[5]采用顶空固相微萃取(headspace-solid-phase microextraction, HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析了5种不同酒曲发酵刺梨鲜果前后的香气成分。刘炎赫等[6]在蓝莓酒中检测出主要香气成分为3-甲基戊酸甲酯、己酸乙酯、乙酸乙酯和苯乙醇。朱会霞等[7]通过GC-MS法检测出覆盆子果酒中共有53种香气成分。由于香茶藨子果实较柔软、易破裂,在运输、贮藏等方面存在较大的难度,因此,酿造香茶藨子果酒能最大限度地保留果实的功能成分,并满足人们对果酒产品消费多样化的需求,目前关于茶藨子果酒挥发性成分的研究报道较少。
酵母菌株可以调节酿造过程中的pH值和溶解氧,增加酿造效率,还能改善酒的口感和气味,是影响果酒挥发性成分的重要因素之一。本研究选择不同酵母菌株,使用相同的发酵工艺酿造香茶藨子果酒,对其理化性质和挥发性成分进行分析比较,以期为香茶藨子果酒发酵工艺的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
本实验以2022年10月在青海大学试验基地采摘的香茶藨子为原料,当天采摘后,挑选成熟饱满、无病虫害、无机械损伤的果实运回青海大学农林科学院实验室,于-30 ℃冰箱保存。
酵母DV10、酵母EC1118、酵母D254(安琪酵母股份有限公司);果胶酶、蒽酮、乙酸乙酯、浓硫酸、氢氧化钠、领苯二甲酸氢钾、氯化钠等试剂均为国产分析纯,国药集团化学试剂公司。
1.2 仪器与设备
手持折光仪,上海仪点物理光学仪器有限公司;SP 21-800恒温破壁料理机,浙江苏泊尔股份有限公司;精密pH S-3C型pH计,成都市方舟科技有限公司;85-2型控温磁力搅拌器,金坛市医疗仪器厂;UV-1800型紫外-可见分光光度计,岛津仪器有限公司;酒精计,华欧仪器仪表厂;WP-UP-WF-20 超纯水制备机,四川沃特尔水处理设备有限公司;8890A气相色谱仪,Agilent;Pegasus BT 4D质谱仪,LECO;Eppendorf 5810R离心机,艾本德中国有限公司。
1.3 不同酵母香茶藨子果酒酿造
成熟香茶藨子果实经挑选、清洗、除梗、压榨成汁后用蔗糖调整果汁糖度为25%,添加果胶酶、SO2,再分别加入不同酵母(D254酵母、EC1118酵母、DV10酵母)后于28 ℃下发酵15 d,过滤,二次发酵糖度降至(7.0±0.5)%,精过滤后灭菌(80 ℃、15 min),装罐。
1.4 实验方法
1.4.1 香茶藨子果酒基本理化指标测定
总糖采用蒽酮硫酸法测定;总酸(以酒石酸计)采用指示剂法测定;可溶性固形物用手持式折光仪测定;pH值用pH计测定;色度用紫外-可见分光光度仪测定;酒精度用密度瓶法测定。
1.4.2 香茶藨子果酒挥发性成分的测定
香茶藨子果酒香气成分测定采用GC-MS法。
香气成分的提取:取1 mL发酵结束后的香茶藨子酒样放入20 mL顶空进样瓶中,加入4 mL饱和氯化钠水溶液,将顶空进样瓶中的液体混合均匀后孵育10 min,温度控制在50 ℃,SPME萃取头在270 ℃的条件下老化10 min后,将SPME萃取头转移至孵育室,在50 ℃下吸附样本30 min。吸附结束后将SPME萃取头转移至GC进样口,于250 ℃下脱附5 min,进样后SPME萃取头需要在270 ℃下老化10 min。
GC-MS条件:参照赵驰等[8]的方法。
色谱条件:DB-Heavy Wax色谱柱(30 m×250 μm×0.5 μm):升温程序为初始温度40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至250 ℃保留5 min,高纯氦气作为载气,流速1.0 mL/min,分流进样分流比为1∶5。
质谱条件:LECO Pegasus BT 4D 质谱检测器,离子源温度是250 ℃,质谱传输线温度是250 ℃,采集速率为10 spectra/s,电子轰击源为70 eV,检测器电压为2 063 V,扫描质量范围为(m/z) 35～550。
定性与定量方法:定性定量分析:由GC-MS分析得到的香茶藨子果酒质谱数据,通过计算机与美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)11标准谱库进行检索对比及结合保留指数进行定性分析;各挥发性成分的相对含量采用面积归一化法确定。
1.5 香茶藨子果酒感官评价
香茶藨子果酒感官评价参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》进行评定,由15人组成感官分析品尝小组,对3种不同酵母发酵的香茶藨子果酒从外观、香气、滋味等方面进行感官评分。
1.6 数据分析
采用SPSS17.0统计分析软件进行方差分析,采用Excel进行数据统计。
2 结果与分析
2.1 香茶藨子果实基本理化指标分析
香茶藨子的基本理化指标由表1可知,总糖、总酸、pH和可溶性固形物是影响香茶藨子果实营养成分以及功效价值的重要理化指标。香茶藨子总糖含量为0.54 g/100 g,与刘哲等[9]研究得出狭果茶藨子中的总糖含量(17.0 g/100 g)相比可知,香茶藨子果实中的总糖含量低于狭果茶藨子。香茶藨子果实中的总糖、总酸含量与李贺等[10]研究的5个不同品种型黑穗醋栗相比较发现,黑穗醋栗的总糖含量为4.51～6.49 g/100 g,总酸含量为2.61～3.17 g/100 g,香茶藨子的总糖、总酸含量均低于黑穗醋栗。由此可知,香茶藨子果实是一种低酸低糖型水果,可作为糖尿病患者、减肥健身群体的绿色自然健康食材。
表1 香茶藨子果实理化指标表
Table 1 Physical and chemical indexes of Ribes odoratum Wendl.fruit
测定指标固形物/°Brix总糖/(g/100 g)总酸/(g/100 g)pH值出汁率/%数值12.03±0.050.54±0.010.17±0.013.98±0.0349.31±0.02
2.2 不同酵母发酵的香茶藨子果酒基本理化指标分析
果酒基本理化指标如表2所示,3种不同酿酒酵母酿造的香茶藨子果酒中总糖、总酸、可溶性固性物、色度、酒精度和pH值差异显著(P<0.05)。不同酵母发酵的香茶藨子果酒中的总糖质量浓度<0.6 g/L,说明在发酵过程中糖被降解的彻底,总酸质量浓度<5.2 g/L,符合NY/T 1508—2017《绿色食品果酒》国家标准(4～9 g/L)。香茶藨子果酒的酿造过程中不同酵母转化糖类物质的能力不同,酒精度也不同,3种果酒酒精度为11.10～14.57%vol;酵母EC1118所酿造的香茶藨子果酒酒精度低,总酸低,总糖高;酒精度低的果酒中的总酸含量和pH低,这与发酵过程中酚类化合物聚合后形成的沉积有关[11]。
表2 香茶藨子果酒理化指标表
Table 2 Physicochemical indexes of Ribes odoratum wendl. fruit wine
酿酒酵母总糖/(g/L)总酸/(g/L)可溶性固形物/°BrixpH值色度酒精度/%volDV100.506±0.002a4.750±0.152b7.53±0.15a4.13±0.01c1.908±0.002c13.03±0.05bEC11180.510±0.001a4.625±0.177b7.03±0.05b4.11±0.02b2.765±0.001b11.10±0.10cD2540.497±0.002b5.102±0.129a7.53±0.05a4.22±0.01a3.383±0.002a14.57±0.11a
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
2.3 不同酵母发酵的香茶藨子果酒挥发性成分分析
果酒挥发性成分不仅是酒体品质的重要组成部分,而且对果酒的感官特性也有重要影响。采用GC-MS技术对香茶藨子果酒中挥发性成分的检测结果分类,结果如图1所示,在DV10发酵酒中共检测出111种挥发性成分,包括醇类32种、酯类28种、烃类23种、酸类7种、醛类7种、酮类8种、萜类4种、其他类2种;在EC1118发酵酒中检测出118种挥发性成分,包括醇类35种、酯类29种、烃类22种、酸类8种、醛类8种、酮类8种、萜类6种、其他类2种;在D254发酵酒中检测出105种挥发性成分,包括醇类30种、酯类32种、烃类18种、酸类8种、醛类6种、酮类5种、萜类5种、其他类1种。由图2可知,3种不同酵母发酵的香茶藨子果酒的挥发性成分以醇类、酯类化合物为主,醇类物质的相对含量最高,其次是酯类,酮类物质含量最低。
A-DV10;B-EC1118;C-D254
图1 不同酵母发酵香茶藨子果酒挥发性成分总离子流图
Fig.1 Total ion flow diagram of volatile components inRibes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
图2 不同酵母香茶藨子果酒挥发性成分比较
Fig.2 Comparison of volatile components in Ribes odoratum Wendl.fruit wine produced by different yeasts
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
2.3.1 不同酵母发酵的香茶藨子果酒醇类化合物成分分析
醇类物质是由果实无氧代谢和酵母发酵而来,是影响果酒特征的基本挥发性成分[12]。醇类物质种类增多、浓度增加均会使果酒产生浓郁的香气,可增加果酒风味中的刺激感和复杂感[13]。如表3所示,DV10、EC1118和D254发酵果酒挥发性成分中醇类物质分别占总含量的76.54%、75.94%、71.84%。DV10发酵酒中醇类物质相对含量较高,口感较醇厚。除乙醇外,3种果酒中检测出相对含量较高的2种共有醇类分别是苯乙醇、异戊醇。马烁等[12]在香水梨果酒中同样检出苯乙醇和异戊醇;李涛等[14]制备的草莓酒中也检测到苯乙醇和异戊醇,发现这2种挥发性成分是草莓酒中含量最高的醇类。DV10、EC1118和D254发酵酒中苯乙醇含量分别为20.91%、20.75%、15.51%,该成分具有淡雅细腻的玫瑰香味和樱桃味[15],是香茶藨子果酒中重要的挥发性成分。异戊醇相对含量分别为10.18%、11.94%、11.49%,具有白兰地香气和辛辣味,该成分能够增添果酒醇香。
表3 不同酵母发酵的香茶藨子果酒醇类化合物成分分析
Table 3 Analysis of alcohols in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
化合物名称分子式CAS号保留时间/min风味描述相对含量/%DV10EC1118D254乙醇C2H6O64-17-56.52 芳香、白酒味37.40 36.73 39.21苯乙醇C8H10O60-12-832.43 樱桃、水果香20.91 20.75 15.51异戊醇C5H12O123-51-314.45 水果香、麦芽味10.18 11.94 11.491-辛烯-3-醇C8H16O3391-86-421.35 薰衣草、玫瑰香1.88 1.85 1.744-叔丁基环己醇C10H20O98-52-228.77 木香1.04 0.04 0.02异丁醇C4H10O78-83-110.93 醇香0.91 0.98 1.45辛醇C8H18O111-87-524.10 清香、黄瓜味0.85 0.53 0.29苯甲醇C7H8O100-51-631.66 醇香0.57 0.59 0.45顺-4-叔丁基环己醇C10H20O937-05-327.76 0.49 —0.01异辛醇C8H18O104-76-722.38 柑橘香0.46 0.59 0.47正己醇C6H14O111-27-318.66 树脂味、花香0.32 0.27 0.152-茨醇C10H18O507-70-027.83 松树香、薄荷气味0.30 0.34 0.242-庚醇C7H16O543-49-717.69 柠檬香、青草气味0.23 0.28 —2-壬醇C9H20O628-99-923.09 柑橘香0.14 0.15 0.03桃金娘烯醇C10H16O515-00-429.88 草香、木香0.13 0.14 0.08庚醇C7H16O111-70-621.45 发酵、坚果味0.13 0.14 0.11桉树醇C10H18O470-82-614.58 樟脑味、草药味0.11 0.07 0.19丙醇C3H8O71-23-89.35 醇香0.07 0.08 0.033-甲基戊-1-醇C6H14O589-35-517.95 醇香0.06 0.06 0.03(2R,3R)-REL-2,3-丁二醇C4H10O26982-25-823.65 0.04 —0.03正癸醇C10H22O112-30-128.98 花香0.04 0.02 0.014-松油醇C10H18O562-74-325.43 辛香、壤香、木香0.04 0.05 0.032,3-丁二醇C4H10O2513-85-923.65 水果味,奶油味0.04 0.07 —正丁醇C4H10O71-36-312.52 酒香0.03 0.03 0.032-戊醇C5H12O6032-29-711.76 醇香0.03 0.03 0.024-甲基戊醇C6H14O626-89-117.58 发酵、坚果味0.03 0.03 0.01(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醇C10H20O1117-61-929.08 花香0.03 ——4-甲基-2-戊醇C6H14O108-11-235.08 辛辣味0.02 ——3-辛醇C8H18O589-98-019.77 玫瑰香、橙香0.02 0.03 0.02正壬醇C9H20O143-08-826.60 玫瑰香0.02 0.02 0.024-异丙基苯甲醇C10H14O536-60-736.26 辛辣味0.01 0.02 0.02正戊醇C5H12O71-41-015.70 水果香0.01 0.02 0.013-甲基-2-戊醇C6H14O565-60-635.08 —0.01 0.021,3-二氧杂烷-2-甲醇C4H8O35 694-68-830.98 —0.02 —顺式对甲基-1(7),8-二烯-2-醇C10H16O13544-59-731.40 —0.02 0.02α,α-二甲基-4-亚甲基环己烷甲醇C10H18O7299-42-527.05 —0.01 —顺-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇C10H18O25989-33-322.08 泥土香、花香—0.01 —2-(4-甲基-2,4-环己二烯基)-2-丙醇C10H16O1686-20-028.28 —0.01 —顺-3-己烯-1-醇C6H12O928-96-119.61 青草香气和新茶叶气息—0.01 —
注:“—”表示未检出,表中香味描述参考化工百科(https://www.chembk.com/cn/chem/100-51-6),空白处表示无数据(下同)。
本研究中苯乙醇、正壬醇、正癸醇、正己醇、松油醇等是果酒挥发性醇类化合物中的主要成分,可改善香茶藨子果酒的口感[16]。(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醇、4-甲基-2-戊醇是DV10酒中检独特的醇类物质,具有浓郁的花香和辛辣味。1,3-二氧杂烷-2-甲醇、α,α-二甲基-4-亚甲基环己烷甲醇、顺-Α,Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、2-(4-甲基-2,4-环己二烯基)-2-丙醇、顺-3-己烯-1-醇是EC1118酒中独特的醇类物质。
2.3.2 不同酵母发酵的香茶藨子果酒酯类化合物成分分析
酯类物质是香茶藨子果酒中的重要香气成分,多数酯类物质具有令人愉快的花香和果香,在果酒香气呈现方面发挥着不可替代的作用[17]。酯类物质的产生主要来自发酵过程中酵母的代谢以及浆果浸出的芳香物质[12]。如表4所示,DV10、EC1118和D254发酵的3种香茶藨子果酒中共检测出38种酯类物质,其中有23种酯类物质在3种果酒中均被检出。DV10、EC1118和D254发酵酒中的酯类物质分别占挥发性成分总含量的10.07%、10.47%、15.65%,共有酯类物质的相对含量均在0.1%以上的分别为丁二酸二乙酯、己酸乙酯、琥珀酸异戊基乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和水杨酸甲酯,这8种挥发性成分是香茶藨子果酒的主要挥发性成分,如丁二酸二乙酯具有水果香、花香、花粉香,在葡萄蒸馏酒[18]中也被检测到,3种果酒中丁二酸二乙酯相对含量分别为7.99%、8.22%、7.79%,EC1118发酵酒中的丁二酸二乙酯相对含量最高,其果酒香气更浓郁;乙酸异戊酯是在各种酒类中都存在的特殊香气物质,该成分在石榴[19]、松茸酒[20]中都有一定含量;己酸乙酯和乙酸异戊酯具有甜香、苹果香[20]。D254发酵酒中酯类物质相对含量比例较高,果香较明显,DV10和EC1118发酵酒中的酯类物质相对含量较低且两者含量相差较小。丙酸丁酯只在DV10酒中发现,而二氢猕猴桃内酯和香草酸乙酯是唯一存在于EC1118酒,异氰酸甲酯、甲酸庚酯、壬二酸二乙酯、3-呋喃羧酸乙酯、反式丁烯酸乙酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、1-乙基4-甲基丁酸酯是仅在D254酒中被检测出的酯类,尤其是异氰酸甲酯相对含量较高(4.43%),该成分有刺鼻臭味,会影响酒香和果香的交互融合。其他几种酯类物质的含量均较低,对果酒香味和口感方面的影响较小。
表4 不同酵母发酵的香茶藨子果酒酯类化合物成分分析
Table 4 Analysis of esters in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
化合物名称分子式CAS号保留时间/min风味描述相对含量/%DV10EC1118D254丁二酸二乙酯C8H14O4123-25-127.25 苹果香7.99 8.22 7.79 己酸乙酯C8H16O2123-66-015.43 果香味0.47 0.45 0.95 琥珀酸异戊基乙酯C11H20O428024-16-032.28 0.29 0.24 0.26 乙酸异戊酯C7H14O2123-92-212.08 香蕉香0.25 0.29 0.74 丁酸乙酯C6H12O2105-54-49.47 菠萝香0.12 0.12 0.28 苯甲酸乙酯C9H10O293-89-027.15 依兰油香0.11 0.09 0.14 水杨酸甲酯C8H8O3119-36-829.80 药草香0.10 0.11 0.13 辛酸乙酯C10H20O2106-32-121.10 菠萝香0.09 0.09 0.07 异丁酸乙酯C6H12O297-62-17.45 水果香0.08 0.06 0.13 γ-丁内酯C4H6O296-48-026.26 坚果味、甜香味0.07 0.06 0.03 丁二酸单乙酯C6H10O41070-34-444.17 0.05 0.04 0.03 丙酸乙酯C5H10O2105-37-37.24 菠萝香0.05 0.05 0.06 肉桂酸乙酯C11H12O2103-36-636.98 草莓香、蜂蜜香0.04 0.05 0.04 DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯C8H16O310348-47-724.00 0.04 0.03 0.02 3-羟基辛酸乙酯C10H20O37367-90-032.00 0.04 0.05 0.02 苹果酸二乙酯C8H14O5626-11-935.18 0.04 0.04 0.02 乙基丙酮酸酯C5H8O3617-35-616.62 花果香气0.03 —0.03 2-糠酸乙酯C7H8O3614-99-326.03 0.03 0.02 0.01 乙二醇乙醚乙酸酯C6H12O3111-15-917.21 酯类香0.03 0.04 0.02 2-甲基丁酸乙酯C7H14O27 452-79-19.92 苹果、菠萝香0.02 0.02 0.02 醋酸异丁酯C6H12O2110-19-08.78 水果香0.02 0.03 0.08 丙位辛内酯C8H14O2104-50-732.70 果香、面包香0.02 0.02 —邻苯二甲酸二丁酯C16H22O484-74-246.83 咖啡香0.02 0.02 0.02 异戊酸乙酯C7H14O2108-64-510.43 苹果香、香蕉香0.02 0.01 0.01 乙基 2-羟基-3-苯基丙酯C11H14O315399-05-039.75 0.02 0.02 0.01 3-羟基丁酸乙酯C6H12O35405-41-423.36 葡萄香、白酒香0.01 0.01 —丙酸丁酯C7H14O2590-01-212.63 苹果香味0.01 ——丁二酸乙基甲基酯C7H12O4627-73-626.29 0.01 0.01 —二氢猕猴桃内酯C11H16O215356-74-841.10 —0.01 —丁二酸二乙酯C8H14O4123-25-129.92 丁香香气—0.03 0.03 香草酸乙酯C10H12O4617-05-045.71 —0.24 —异氰酸甲酯C2H3NO624-83-914.43 ——4.43 甲酸庚酯C8H16O2112-23-221.46 玫瑰香气——0.17 壬二酸二乙酯C13H24O4624-17-938.39 ——0.06 3-呋喃羧酸乙酯C7H8O3614-98-226.03 ——0.01 反式丁烯酸乙酯C6H10O2623-70-113.36 酸焦香、水果香——0.01 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯C12H24O377-68-931.55 刺激性气味——0.01 1-乙基4-甲基丁酸酯C7H12O4627-73-626.29 ——0.02
2.3.3 不同酵母发酵的香茶藨子果酒醛类、酮类化合物成分分析
醛类和酮类挥发性成分大部分是由微生物发酵产生的,可以赋予香茶藨子果酒更丰富,更独特的香气。如表5、表6所示,DV10、EC1118和D254三种果酒中总共检测出10种醛类物质,11种酮类物质,其中苯甲醛是香茶藨子果酒中含量最高的醛类物质,分别占各酒样醛类物质总量的0.10%、0.08%、1.05%。D254发酵酒中苯甲醛含量高,EC1118中苯甲醛含量最低,苯甲醛具有典型的杏仁味,是影响香茶藨子酒整体感官特征和消费者可接受性的最重要化合物之一。2,4-二甲基苯甲醛、4-叔丁基环己酮是仅在DV10发酵酒中存在的酮和醛类物质;对甲基苯乙酮为EC1118酵母发酵的香茶藨子果酒所独有;2,5-二甲基苯甲醛、2,3-戊二酮、2-茨酮仅见于D254酵母所酿制的香茶藨子果酒中。
表5 不同酵母发酵的香茶藨子果酒醛类化合物成分分析
Table 5 Analysis of aldehydes in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
化合物名称分子式CAS号保留时间/min风味描述相对含量/%DV10EC1118D2542,4-二甲基苯甲醛C9H10O15764-16-629.75 2.34 ——苯甲醛C7H6O100-52-723.61 苦杏仁味0.10 0.08 1.05 糠醛C5H4O298-01-121.99 苦杏仁味0.09 0.05 0.10 苯乙醛C8H8O122-78-126.55 风信子、水仙花香0.07 0.07 0.05 2-(4-甲基-3-环己烯-1-基)丙醛C10H16O29548-14-925.91 辛辣0.01 0.01 —对苯二甲醛C8H6O2623-27-829.93 0.02 0.02 —异戊醛C5H10O590-86-36.14 苹果香、桃子香0.01 0.01 —3,5-二甲基苯甲醛C9H10O5779-95-330.49 —2.02 1.66 间苯二甲醛C8H6O2626-19-729.94 —0.01 0.02 2,5-二甲基苯甲醛C9H10O5779-94-230.49 ——0.01
表6 不同酵母发酵的香茶藨子果酒酮类挥发性成分分析
Table 6 Analysis of ketone volatile components in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
化合物名称分子式CAS号保留时间/min风味描述相对含量/%DV10EC1118D2543-羟基-2-丁酮C4H8O2513-86-017.07 奶油香0.07 0.03 —3,4,4a,5,6,7-六氢-1,1,4-三甲基-2(1H)-萘酮C13H20O4 668-61-523.74 0.04 0.04 0.02 (1S)-1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷-2-酮C10H16O464-48-223.49 樟脑味0.02 0.02 —3-甲基-2-(5H)-呋喃酮C5H6O222 122-36-728.33 0.02 0.02 0.01 2-庚酮C7H14O110-43-013.84 醚香和果香0.01 0.01 —异佛尔酮C9H14O78-59-120.38 樟脑样气味0.01 0.02 0.01 苯乙酮C8H8O98-86-226.74 合欢香0.01 0.01 —对甲基苯乙酮C9H10O122-00-929.60 水果和花香—0.01 —2,3-戊二酮C5H8O2600-14-610.25 奶油香——0.01 2-茨酮C10H16O464-49-323.49 薄荷香——0.01 4-叔丁基环己酮C10H18O98-53-326.42木香、薄荷香0.02——
2.3.4 不同酵母发酵的香茶藨子果酒萜类化合物及其他物质成分分析
萜类具有挥发性的游离型单萜和倍半萜,沸点相对较高,香气更加沉稳,多存在于浆果类水果中[21]。如表7所示,3种香茶藨子果酒中共检测出6种萜类物质和2种其他物质,包括橙花醇、芳樟醇、二氢香芹醇、香茅醇、紫罗兰酮、α-松油醇、二氢化茚、壬醯胺。EC1118酵母发酵的香茶藨子果酒中α-松油醇相对含量最高,占挥发性成分总含量的1.44%,D254发酵的香茶藨子果酒中α-松油醇相对含量最低,为0.75%。其他5种萜类挥发性物质的相对含量较低,对不同酵母发酵的香茶藨子果酒的整体香气影响较小。
表7 不同酵母发酵的香茶藨子果酒萜类化合物及其他物质成分分析
Table 7 Analysis of terpenoids and other substances in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
化合物名称分子式CAS号保留时间/min风味描述相对含量/%DV10EC1118D254橙花醇C10H18O106-25-230.89花香0.030.030.02芳樟醇C10H18O78-70-623.88柑橘花香0.030.040.02二氢香芹醇C10H18O38049-26-2310.06—0.03香茅醇C10H20O106-22-929.08玫瑰香—0.03—紫罗兰酮C13H20O14901-07-633.11花香、甜果味—0.010.02α-松油醇C10H18O98-55-527.62丁香香0.951.440.75二氢化茚C9H1028634-89-119.460.040.140.04壬醯胺C9H19NO1120-07-647.690.020.02—
2.4 不同酵母香茶藨子果酒挥发性成分比较
由图3可知,不同香茶藨子果酒中的主要挥发性成分各有差异,主要挥发性成分筛选是以相对含量大小进行筛选确定,DV10发酵酒中主要成分有36种,EC1118发酵酒中主要成分有35种,D254发酵酒中主要成分有37种。
图3 不同酵母发酵香茶藨子果酒主要挥发性成分分析
Fig.3 Analysis of main volatile components in Ribes odoratum Wendl.fruit wine fermented by different yeasts
注:不同颜色深浅代表含量的高低,颜色浅表示含量高,颜色深代表含量低;红色代表DV10发酵的果酒,蓝色代表EC1118发酵的果酒,绿色代表D254发酵的果酒。
DV10发酵酒中主要成分为:苯乙醇(20.91%)、异戊醇(10.18%)、丁二酸二乙酯(7.99%)、2,4-二特丁基苯酚(2.75%)、2,4-二甲基苯甲醛(2.34%)、辛酸(2.22%)、1-辛烯-3-醇(1.88%)、4-叔丁基环己醇(1.04%)、1,3,5-三甲苯(1.03%)、α-松油醇(0.95%)。
EC1118发酵酒中主要成分为:苯乙醇(20.75%)、异戊醇(11.94%)、丁二酸二乙酯(8.22%)、2,4-二特丁基苯酚(2.31%)、辛酸(2.24%)、3,5-二甲基苯甲醛(2.02%)、1-辛烯-3-醇(1.85%)、α-松油醇(1.44%)、异丁醇(0.98%)、醋酸(0.86%)。
D254发酵酒中主要成分为:苯乙醇(15.51%)、异戊醇(11.49%)、丁二酸二乙酯(7.79%)、异氰酸甲酯(4.43%)、2,4-二特丁基苯酚(2.09%)、辛酸(1.97%)、1-辛烯-3-醇(1.74%)、3,5-二甲基苯甲醛(1.66%)、异丁醇(1.45%)、1,3,5-三甲苯(0.99%)。
2.5 不同酵母发酵香茶藨子果酒感官评价
香气成分是影响果酒品质的重要因素之一,果酒香气的感知是大量化学成分与感官受体之间各种相互作用的结果,而这种特殊的相互作用决定了果酒最终的香气呈现[22],不同酿造酵母对香茶藨子果酒的感官品质有较大影响。通过感官评价(图4),DV10酵母发酵酿出的香茶藨子果酒综合评分为:76分,其呈暗紫红色,酒体透亮,但略有杂质而不澄清,酒香浓郁,果香较淡,口感偏酸涩。D254酵母发酵酿造的香茶藨子果酒综合评分为:82分,其呈紫红色,酒香浓郁,口感偏辛辣,虽然酒体澄清透亮,但果香与酒香融合较差。EC1118酵母发酵酿出的香茶藨子果酒综合评分为:85分,其呈亮紫红色,酒体澄清透亮,酒香与果香相融合较好,香气宜人,带有果实的特有滋味,口感较好,因此选择EC1118为香茶藨子果酒的最佳发酵菌株。
图4 香茶藨子果酒感官评分雷达图
Fig.4 Sensory scoring radar chart of Ribes odoratum Wendl.fruit wine
3 讨论与结论
研究表明,不同的酿酒酵母对香茶藨子果酒中挥发性成分及含量有较大的影响。香茶藨子果酒样品中共检出并定性了146种挥发性成分,主要分为醇类39种、酯类38种、烃类30种、酸类10种、醛类10种、酮类11种、萜类6种、其他类2种,其中有78种挥发性成分在3种香茶藨子果酒中均被检测出。DV10、EC1118、D254酵母发酵的香茶藨子果酒中分别检测出111种、118种、105种香气成分,各成分之间相互作用,相互融合,使不同酵母发酵的香茶藨子果酒呈现出独特风味。
醇类物质和酯类物质占比较大,DV10酵母酿造出的香茶藨子果酒中醇类物质的含量较高,占76.54%。其次是EC1118,为75.94%,D254醇类最低,为71.84%。DV10酯类最低,为10.07%,其次是EC1118,D254酯类物质最多、含量最高,占15.65%,说明酵母D254果酒香气中果香含量丰富,香气更浓。3种香茶藨子果酒中主要挥发性物质有苯乙醇、异戊醇、丁二酸二乙酯、己酸乙酯、辛酸、己酸、醋酸等,在不同酵母发酵的香茶藨子果酒中的相对含量差异显著(P<0.05)。3种香茶藨子果酒中含独有的挥发性成分,如2,4-二甲基苯甲醛在DV10酿造的香茶藨子果酒中,异氰酸甲酯在D254酵母发酵的香茶藨子果酒中。感官评价中EC1118酿造的香茶藨子果酒的综合评分较高,结合GC-MS分析,酵母EC1118酿造出的香茶藨子果酒挥发性成分数量多且含量高,整体风味较好,具有香茶藨子果酒的典型性[23]。
综合分析,香茶藨子果酒具有独特的风味和口感,不同酵母酿造的茶藨子风味不同,为了满足消费者的需求,在生产过程中可以选择EC1118酵母为香茶藨子的酿酒酵母,通过不同酵母对香茶藨子果酒挥发性成分的研究,可以为香茶藨子的开发和利用提供生产指导。
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