甘蔗属热带和亚热带草本植物,是世界最主要的糖料作物,占全球食糖产量的70%[1]。甘蔗汁含糖量约为10%～21%,含有多种氨基酸和钙、铁、锌等营养成分以及多糖、多酚、黄酮等生理活性成分[2],具有清热润肺、化痰止咳、抗氧化、抗菌、抗炎等功效,是果酒酿造的优质原料。然而,纯甘蔗汁发酵所得甘蔗果酒存在果香味淡、酒体单薄等问题。利用不同原料间的优势互补,采用至少2种水果原料复合发酵,是提升果酒品质的有效方法[3]。草莓营养丰富且风味独特,同时还具有与甘蔗相似的清热生津、滋阴润肺等食疗作用,将其与甘蔗复配发酵可改善纯甘蔗果酒的香气和滋味,并增强其保健价值。

酵母是果酒发酵的关键物质,对果酒香气、风味、口感和色泽均具有重要影响[4]。酿酒酵母具有强发酵能力,但其发酵的果酒往往口感单一,香气淡薄[5]。生香酵母既可产生降解糖苷键的胞外酶以释放香气物质[6],还能通过自身代谢形成风味成分[7],从而提升果酒的香气品质。因此,采用酿酒酵母和生香酵母混合发酵可改善果酒品质。目前,有关甘蔗复合果酒多集中于复配原料(菠萝[8]、柠檬[9]、木瓜[10]等)占比及其发酵条件优化。RIBEIRO等[8]发现甘蔗汁与菠萝浆体积比为8∶2、同时接种酿酒酵母与毕赤酵母时所得菠萝甘蔗果酒具有最高的酒精度和挥发性物质含量。唐琳懿等[9]的研究显示,柠檬汁和甘蔗汁混合体积比为1∶2、混菌接种量0.7 g/L、生香酵母与酿酒酵母接种质量比为1∶6、生香酵母提前12 h接种时,柠檬甘蔗果酒的酒精度为12.1%vol,感官评分最高(87分)。然而,目前有关复合酵母对草莓甘蔗果酒发酵速率和品质的影响研究却鲜见报道。基于此,本文采用酿酒酵母与生香酵母进行混合发酵,比较了二者的添加方式、间隔接种时间和接种量对果酒发酵速率和品质的影响,以期为优质甘蔗复合果酒的生产提供有价值的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青皮甘蔗(可溶性固形物含量16～17 °Brix)产于海南省儋州市;巧克力草莓产于四川省成都市大邑安仁镇;白砂糖,市售产品;葡萄酒果酒专用酵母(SY)、生香活性干酵母,湖北宜昌安琪酵母股份有限公司提供。

辛酸甲酯(GC级),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;果胶酶(10万U/g),宁夏和氏璧生物技术有限公司;氢氧化钠、硫酸均为国产分析纯试剂。

1.2 仪器与设备

250AB型榨汁机,浙江鲨鱼食品机械有限公司;UV-6000PC型紫外可见分光光度计,上海元析仪器有限公司;GL-20G-C高速离心机,上海安亭飞鸽有限公司;GC-MS-QP 2010Plus型气相色谱-质谱联用仪,日本岛津公司;WY-020R手持折光仪,成都万辰光学仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 草莓甘蔗果酒的制备

工艺流程为:

原料预处理→混合果汁→成分调整→接种发酵→过滤

原料预处理:将新鲜甘蔗去皮后投入榨汁机中压榨取汁,按60 mg/L的添加量加入偏重亚硫酸钾,混匀后得到甘蔗汁;将草莓清洗、沥水、切块、打浆后按上述添加量添加偏重亚硫酸钾,混匀后加入0.2%(质量分数)果胶酶,搅匀后于40 ℃水浴中酶解2 h,离心(6 000 r/min)10 min,取上清液,得到草莓汁。

混合果汁:将所得甘蔗汁与草莓汁以85∶15的体积比混合。

成分调整:添加适量白砂糖将混合果汁的可溶性固形物含量调至24 °Brix,再用200 g/L碳酸氢钠溶液调节其pH为4。

接种发酵:在成分调整后的混合果汁中以4%(体积分数)接种量加入参照张曼[11]方法制备的酵母活化液,搅匀后25 ℃静置发酵至其可溶性固形物含量为11°Brix。

过滤:以双层无菌滤布(200目)过滤发酵酒液,得到果酒样品。

1.3.2 酵母添加方式、间隔接种时间与接种量的选择

酵母添加方式:复合酵母接种量为4%(体积分数)、酿酒酵母活化液与生香酵母活化液体积比为1∶1,分别按照接种生香酵母活化液24 h后再接种酿酒酵母活化液;同时接种2种酵母活化液;接种酿酒酵母活化液24 h后再接种生香酵母活化液,混匀后按上述条件分别进行发酵和过滤,得到的酒样分别命名为XJ1、XJ2和XJ3。以分别单独接种酿酒酵母活化液(4%)和生香酵母活化液(4%)发酵所得果酒为对照,分别将其命名为J和X。分析该5种果酒的理化指标、感官质量和挥发性物质。

间隔接种时间:先以2%(体积分数)的接种量接种生香酵母活化液,分别于25 ℃培养12、24、36、48和60 h后以2%的接种量接种酿酒酵母活化液,混匀后按上述条件分别进行发酵和过滤,分析所得果酒的理化指标和感官质量。

复合酵母接种量:分别以3%、4%、5%、6%和7%(体积分数)的接种量(酿酒酵母活化液与生香酵母活化液体积比为1∶1;先接种生香酵母活化液、24 h后接种酿酒酵母活化液)接种复合酵母,混匀后按上述条件分别进行发酵和过滤,分析所得果酒的理化指标和感官质量。

使用折光仪测定上述果酒样品发酵期间的可溶性固形物含量。

1.3.3 果酒理化指标测定

酒精度测定:采用GB 5009.225—2016《酒中乙醇浓度的测定》规定的酒精计法。

总酯测定:采用GB/T 10345—2022《白酒分析方法》规定的指示剂法。

总酸测定:采用GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法。

1.3.4 果酒挥发性物质分析

取3 mL酒样放入萃取瓶中,加入5 μL质量浓度为0.45 mg/mL的辛酸甲酯溶液作为内标,密封后45 ℃水浴30 min。将进样器的萃取头插入萃取瓶中,顶空萃取40 min后将萃取头插入GC-MS仪的进样口,270 ℃解吸5 min,然后按照如下条件分析其挥发性成分。

色谱条件[12]:升温程序为40 ℃保持5 min,以5 ℃/min的速率升至120 ℃,再以10 ℃/min的速率升至280 ℃并保持1 min;载气为高纯氦气,流速1.0 mL/min,分流进样,分流比30∶1。质谱条件:电子电离源,离子源温度200 ℃,接口温度220 ℃,扫描范围m/z 33～550。

通过检索NIST08.LIB标准谱库对挥发性物质进行定性分析(匹配度>80%),通过内标辛酸甲酯对各挥发性成分进行半定量分析,挥发性物质含量计算如公式(1)所示:

(1)

式中:Xi,待测物质的质量浓度,μg/L;Cs,内标的质量浓度,μg/L;As和Ai分别为内标物辛酸甲酯与待测物质的峰面积。

1.3.5 果酒的感官质量评价

草莓甘蔗果酒的感官评分标准参照鲁龙[13]的研究(表1)。15名经过专门培训的感官评定人员依据此标准评价果酒的感官质量。

1.4 数据处理

3次平行实验结果以“平均值±标准差”表示。采用SPSS 25.0软件对数据进行方差分析,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 复合酵母添加方式对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响

酿酒酵母耐受性强,酒精发酵性能好,发酵周期短;生香酵母耐酒精及渗透压和酒精发酵能力弱,发酵周期较长[7]。复合酵母添加方式对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响如图1所示。与纯酿酒酵母相比,先生香酵母后酿酒酵母的添加方式可明显降低果酒的发酵速率,而先酿酒酵母后生香酵母和同时接种的添加方式则对果酒的发酵速率影响较小。这是因为先接种生香酵母,其成为优势菌种,抑制了后接种酿酒酵母的生长繁殖,且生香酵母的发酵能力较弱,从而降低了果酒的发酵速率。

5种果酒中,J的速率最快,仅耗时5 d就完成了发酵;纯生香酵母发酵果酒(X)的速率最慢,耗时长达10 d。这是因为生香酵母具有较弱的发酵能力,从而延长了发酵时间[7]。XJ1、XJ2、XJ3的发酵时间均短于X,这与赵剑雷等[14]报道的研究结果一致。

2.2 复合酵母添加方式对草莓甘蔗果酒品质的影响

2.2.1 复合酵母添加方式对草莓甘蔗果酒理化指标和感官评分的影响

不同复合酵母添加方式发酵草莓甘蔗果酒的理化指标和感官评分见表2。可以看出,复合酵母添加方式能显著影响草莓甘蔗果酒的理化指标和感官品质。先生香酵母后酿酒酵母和同时接种的添加方式可显著提高果酒的总酯和总酸含量(P<0.05),先酿酒酵母后生香酵母的添加方式可明显提高果酒的酒精度。

5组果酒中,J具有最高的酒精度(10.8 %vol),最低的总酯(0.29 g/L)和总酸含量(5.05 g/L);X具有最低的酒精度(9.5 %vol),最高的总酯(0.83 g/L)和总酸含量(6.07 g/L);XJ1、XJ2和XJ3的酒精度、总酯和总酸含量介于两者之间。J的酒精度显著高于X(P<0.05),但其总酯含量显著低于后者(P<0.05)。这是因为酿酒酵母具有较强的酒精发酵能力,而生香酵母会通过氧化代谢葡萄糖生成其他代谢产物,从而降低果酒的酒精度[15]。此外,生香酵母可以利用糖类、醛类等物质代谢产生酯类物质[16],从而增加果酒中总酯含量。混菌发酵果酒的酒精度和总酯含量介于J和X之间,这与ENGLEZOS等[17]报道的结果一致。XJ1的总酯含量(0.53 g/L)显著高于XJ3(P<0.05),但其酒精度(10.3 %vol)低于后者。这是因为先接种生香酵母会延长果酒发酵时间[16],产生更多的酯类物质;同时,先接种的生香酵母会消耗营养物质,影响后接种酿酒酵母的生长代谢,从而降低果酒酒精度[18]。X中总酸含量显著高于J(P<0.05),这是因为生香酵母可以产生更多的有机酸[16]。混菌发酵果酒的总酸含量介于纯酿酒酵母发酵果酒和纯生香酵母发酵果酒之间,这与LIU等[19]报道的结果一致。其中,XJ1的总酸含量(5.90 g/L)显著高于XJ3(P<0.05),这可能是因为先接种的生香酵母具有更长的作用时间,利于有机酸的产生与积累。

对照组中,J的酒精度高,但其香气寡淡;X的香气浓郁,但其发酵耗时长,其酵母自溶还会产生苦涩味。混菌发酵果酒的感官评分均高于对照果酒,其中XJ1的酒精度适中,果香与酒香协调,感官评分最高(87.51分)。因此,确定以先接种生香酵母后接种酿酒酵母为适宜的酵母添加方式。

2.2.2 复合酵母添加方式对草莓甘蔗果酒挥发性物质种类与含量的影响

不同复合酵母添加方式发酵草莓甘蔗果酒的挥发性物质种类与含量见表3。可以看出,不同复合酵母添加方式对果酒的挥发性物质含量和种类影响明显;随着生香酵母接种时间的提前,果酒中挥发性物质的种类与含量不断增加,采用先接种生香酵母后接种酿酒酵母的添加方式发酵所得果酒含有最多种类(46种)和较高含量(4 692.59 μg/L)的挥发性物质,其中酯类(2 811.32 μg/L)与醇类(1 663.55 μg/L)是其主要挥发性风味成分。

J具有最少种类(40种)和最低含量(2 037.45 μg/L)的挥发性物质;X含有较多种类(42种)和最高含量(5 498.08 μg/L)的挥发性物质;与J相比,X的酯类、醇类、酸类、醛酮类和烃类物质含量分别增加了2 303.64、1 073.29、5.50、10.58和67.61 μg/L;其中,酯类物质主要由高级醇和脂肪酸通过酯化反应形成[20],醇类物质主要由酵母降解氨基酸形成[21],二者均可赋予果酒花果香气。生香酵母具有良好的风味相关生物酶活力[22],能产生更多的β-葡萄糖苷酶等水解酶[23],这些酶通过水解反应将底物中以糖苷形式存在的香气前体物质转化为游离态的风味物质,从而增加了果酒中酯类和醇类等挥发性风味物质含量[11]。

混菌发酵果酒的挥发性物质含量为2 770.55～4 692.59 μg/L,均高于J;这可能是因为添加生香酵母可提高发酵体系中β-葡萄糖苷酶活力,促进非芳香族前体的分解以及酯类和醇类等香气物质的释放[24]。XJ1的挥发性物质总量高于XJ2和XJ3,这与王燕荣等[7]报道的结果一致。一方面,这可能是因为先接种的生香酵母成为了优势菌种,从而产生更多的水解酶,有益于挥发性物质的产生;另一方面,先接种生香酵母延长了发酵时间,从而有利于香气物质的积累。XJ2和XJ3分别采用同时和先酿酒酵母后生香酵母的接种方式,酿酒酵母具有更强的发酵能力,在发酵初期大量生长繁殖,其种群密度不断增加,与生香酵母细胞的胞间接触以及代谢产生的抗菌肽等物质会对生香酵母产生直接抑制作用[25],从而导致较低的挥发性物质含量。

2.3 间隔接种时间对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响

将2种酵母以不同间隔时间接种对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响如图2所示。随着间隔接种时间从12 h延长至60 h,果酒的发酵速率不断减慢,其发酵周期从6 d延长至11 d,这与王晓蕊[26]的研究结果一致。该研究发现,接种生香酵母12 h后,接种酿酒酵母发酵果酒中酿酒酵母的最大生长量可达107.5CFU/mL;接种生香酵母48 h后,接种酿酒酵母发酵果酒中酿酒酵母的最大生长量仅为107 CFU/mL。这可能是因为先接种的生香酵母对后接种的酿酒酵母具有抑制作用,随着间隔接种时间的延长,生香酵母消耗更多碳源、氮源等营养物质的同时产生过量代谢物,进而产生更大的抑制作用。

2.4 间隔接种时间对草莓甘蔗果酒理化指标和感官评分的影响

不同间隔接种时间时草莓甘蔗果酒的理化指标和感官评分见表4。随着间隔接种时间的延长,草莓甘蔗果酒的酒精度逐渐下降,总酯含量和总酸含量持续上升,这与金海炎[27]报道的结果一致。当间隔接种时间为12 h时,草莓甘蔗果酒具有最高的酒精度(10.6 %vol)以及最低的总酯(0.42 g/L)与总酸含量(5.73 g/L);当间隔接种时间为60 h时,草莓甘蔗果酒具有最低的酒精度(9.4 %vol)以及最高的总酯(0.87 g/L)与总酸含量(6.38 g/L)。复合酵母间隔接种时间为12 h时所得果酒的酒精度显著高于60 h时所得果酒(P<0.05),但其总酯与总酸含量却显著低于后者(P<0.05)。金海炎[27]的研究显示,随着间隔接种时间的延长,猕猴桃果酒的酒精度呈下降趋势。这可能是因为随着间隔接种时间的延长,生香酵母消耗了更多的营养物质,其种群密度不断增大,影响了后续接种酿酒酵母的生长繁殖[28],从而降低果酒的酒精度。由于生香酵母具有更强的产酸与产酯能力,因此随着间隔接种时间的延长,其单独作用时间延长,从而更利于果酒中酸类和酯类等香气物质的产生与积累[28]。

当间隔接种时间从12 h延长至60 h时,草莓甘蔗果酒的感官评分先升高后下降,在间隔接种时间为24 h时,果酒的感官评分最高(87.51分),表明间隔接种时间过短和过长均不利于草莓甘蔗果酒中良好风味的形成。这是因为间隔接种时间较短时,生香酵母单独作用时间短,导致果酒中风味物质积累不足,表现为香气不足和滋味寡淡[27];而间隔接种时间过长则会降低果酒发酵速率,延长总发酵时间,促使更多的酵母发生自溶,释放出氨基酸、核苷酸等物质,其中部分氨基酸会增加果酒苦涩口感。因此,确定适宜的间隔接种时间为24 h。

2.5 复合酵母接种量对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响

复合酵母接种量对草莓甘蔗果酒发酵速率的影响如图3所示。随着复合酵母接种量的增加,果酒的发酵速率不断增大,其发酵周期从8.5 d缩短至7 d;这与肖世娣[29]报道的提高混合菌种接种量可以缩短果酒发酵周期的结果一致。这是因为随着接种量的增加,酿酒酵母和非酿酒酵母均大量繁殖,更加快速地消耗碳源、氮源等营养物质。

2.6 复合酵母接种量对草莓甘蔗果酒理化指标和感官评分的影响

不同复合酵母接种量时草莓甘蔗果酒的理化指标和感官评分见表5。随着复合酵母接种量的增大,草莓甘蔗果酒的酒精度、总酯和总酸含量先增加后降低。当接种量较低时(3%),发酵启动速度减缓,酿酒酵母和生香酵母的生长代谢速率较低,发酵不充分,从而导致较低的酒精度(9.8 %vol)和总酯含量(0.46 g/L)。当接种量较高时(7%),酵母生长繁殖加快,消耗更多的碳源、氮源等营养物质的同时产生大量代谢物[30],降低发酵环境质量,从而抑制酵母的生长代谢,导致其早衰和自溶[28],降低果酒的酒精度(9.5 %vol)和总酯含量(0.54 g/L)。当接种量为5%时,果酒的总酯含量最高(0.64 g/L),这可能是因为适宜的接种量使得发酵过程平稳进行,有利于更多香气物质的生成[31],这与袁辛锐等[32]的研究结果一致。随着复合酵母添加量的增大,果酒的总酸含量先增大后减小,这与肖世娣[29]报道的研究结果一致;这可能是因为当接种量较大时(≥6%),大量的酵母快速生长繁殖,导致果酒的发酵周期缩短、酸类代谢物质的生成与积累减少。

随着复合酵母添加量的增加,草莓甘蔗果酒的感官评分先升高后下降,当复合酵母添加量为5%时,果酒的感官评分最高(89.73分)。这是因为接种量较低时,酿酒酵母与生香酵母发酵速率慢,乙醇转换量与风味物质生成量较低[33],导致果酒酒精度与香气不足;接种量过高时,酵母生长速率过快,产生大量代谢产物,从而对果酒的风味和口感产生不良影响[33]。因此,确定复合酵母适宜的接种量为5%。

3 结论

采用酿酒酵母与生香酵母发酵可改善草莓甘蔗果酒的香气和滋味,二者的添加方式、间隔接种时间和接种量对其发酵速率、理化性质和感官品质均有影响。采用先接种生香酵母后接种酿酒酵母的添加方式会降低果酒的发酵速率,但所得果酒具有适宜的酒精度、较高的总酯和总酸含量以及最多种类和最高含量的挥发性物质。随着间隔接种时间的缩短以及复合酵母接种量的增大,果酒的发酵速率不断增大;当间隔接种时间为24 h、复合酵母接种量为5%时,所得草莓甘蔗果酒的品质最佳。在后续研究中,可通过转录组和代谢组学深入探讨生香酵母和酿酒酵母在草莓甘蔗果酒发酵过程中的作用机理。

参考文献

[1] ALI S E, YUAN Q, WANG S P, et al.More than sweet:A phytochemical and pharmacological review of sugarcane (Saccharum officinarum L.)[J].Food Bioscience, 2021, 44:101431.

[2] SINGH P, ANAM, CHAURASIA S, et al.Sugarcane blanching at specific temperature and time combination preserves juice physio-biochemical, microbial and sensory attributes[J].International Journal of Food Science &Technology, 2023, 58(2):586-594.

[3] 赵婕, 袁倩, 张序, 等.混合发酵对早酥梨-美乐低醇桃红果酒品质的影响[J].食品与发酵工业, 2022, 48(22):119-127.ZHAO J, YUAN Q, ZHANG X, et al.Effect of mixed fermentation on the quality of Zaosu pear-Merlot low-alcohol rose fruit wine[J].Food and Fermentation Industries, 2022, 48(22):119-127.

[4] BERENGUER M, VEGARA S, BARRAJN E, et al.Physicochemical characterization of pomegranate wines fermented with three different Saccharomyces cerevisiae yeast strains[J].Food Chemistry, 2016, 190:848-855.

[5] LIU S X, LAAKSONEN O, KORTESNIEMI M, et al.Chemical composition of bilberry wine fermented with non-Saccharomyces yeasts (Torulaspora delbrueckii and Schizosaccharomyces pombe) and Saccharomyces cerevisiae in pure, sequential and mixed fermentations[J].Food Chemistry, 2018, 266:262-274.

[6] VAN WYK N, GROSSMANN M, WENDLAND J, et al.The whiff of wine yeast innovation:Strategies for enhancing aroma production by yeast during wine fermentation[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, 67(49):13496-13505.

[7] 王燕荣, 胡海霞, 史晓霞, 等.混菌发酵对‘123’苹果酒香气成分的影响[J].中国酿造, 2023, 42(9):96-102.WANG Y R, HU H X, SHI X X, et al.Effects of mixed-strains fermentation on the aroma compounds of ‘123’ cider[J].China Brewing, 2023, 42(9):96-102.

[8] RIBEIRO L S, DUARTE W F, DIAS D R, et al.Fermented sugarcane and pineapple beverage produced using Saccharomyces cerevisiaeand non-Saccharomycesyeast[J].Journal of the Institute of Brewing, 2015, 121(2):262-272.

[9] 唐琳懿, 靳春平, 唐江, 等.混菌接种发酵柠檬甘蔗果酒工艺条件优化[J].食品与发酵科技, 2022, 58(3):108-112.TANG L Y, JIN C P, TANG J, et al.Optimization of fermentation condition for mixed bacteria of lemon-cane wine[J].Food and Fermentation Science &Technology, 2022, 58(3):108-112.

[10] PATIL P S, DESHANNAVAR U B, RAMASAMY M, et al.Production, optimization, and characterization of sugarcane (Saccharum officinarum)-Papaya (Carica papaya) wine using Saccharomyces cerevisiae[J].Environmental Technology &Innovation, 2021, 21:101290.

[11] 张曼. 美极梅奇酵母与酿酒酵母混合发酵对李子酒品质提升研究[D].重庆:西南大学, 2023.ZHANG M.The study of quality improvement of mixed culture fermentation of Metschnikowia pulcherrima with Saccharomyces cerevisiae onplum wine[D].Chongqing:Xinan University, 2023.

[12] 杜沁岭, 屠婷瑶, 徐文, 等.糖渍对青梅中挥发性和特征香气物质的影响[J].中国食品添加剂, 2022, 33(5):50-56.DU Q L, TU T Y, XU W, et al.Effect of candying process on volatile and characteristic aroma compounds of fresh green plums[J].China Food Additives, 2022, 33(5):50-56.

[13] 鲁龙. 甘蔗果酒发酵特性及工艺研究[D].重庆:西南大学, 2014.LU L.Study on the fermentation characteristics and technology of sugarcane wine[D].Chongqing:Southwest University, 2014.

[14] 赵剑雷, 邱树毅, 王晓丹, 等.异常威克汉姆酵母与酿酒酵母在混合发酵中的相互作用机制[J].食品科学, 2022, 43(16):201-208.ZHAO J L, QIU S Y, WANG X D, et al.Interaction mechanism of Wickerhamomyces anomalus and Saccharomyces cerevisiae in mixed culture fermentation[J].Food Science, 2022, 43(16):201-208.

[15] CONTRERAS A, HIDALGO C, SCHMIDT S, et al.The application of non-Saccharomyces yeast in fermentations with limited aeration as a strategy for the production of wine with reduced alcohol content[J].International Journal of Food Microbiology, 2015, 205:7-15.

[16] 李海峰, 李砷, 牟志勇, 等.非酿酒酵母在酒类酿造过程中的微生物相互作用及功能特性研究进展[J].食品与发酵工业, 2024, 50(7):313-323.LI H F, LI S, MU Z Y, et al.Research progress on microbial interaction and functional characteristics of non-Saccharomyces yeasts in wine brewing process[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(07):313-323.

[17] ENGLEZOS V, TORCHIO F, CRAVERO F, et al.Aroma profile and composition of Barbera wines obtained by mixed fermentations of Starmerella bacillaris (synonym Candida zemplinina) and Saccharomyces cerevisiae[J].LWT, 2016, 73:567-575.

[18] BENITO S, HOFMANN T, LAIER M, et al.Effect on quality and composition of Riesling wines fermented by sequential inoculation with non-Saccharomyces and Saccharomyces cerevisiae[J].European Food Research and Technology, 2015, 241(5):707-717.

[19] LIU J, LIU M, YE P, et al.Characterization of major properties and aroma profile of kiwi wine co-cultured by Saccharomyces yeast (S.cerevisiae, S.bayanus, S.uvarum) and T.delbrueckii[J].European Food Research and Technology, 2020, 246(4):807-820.

[20] 张雪儿, 杨建, 刘振宇, 等.不同原料及预处理方法对复合甘蔗果酒品质的影响[J].中国酿造, 2024, 43(3):163-169.ZHANG X E, YANG J, LIU Z Y, et al.Effects of different raw materials and pretreatment methods on the quality of compound sugarcane fruit wine[J].China Brewing, 2024, 43(3):163-169.

[21] GIORELLO F, VALERA M J, MARTIN V, et al.Genomic and transcriptomic basis of Hanseniaspora vineae’s impact on flavor diversity and wine quality[J].Applied and Environmental Microbiology, 2018, 85(1):e01959-18.

[22] 王飞, 王晓宇, 赵擎豪, 等.果酒增香酿造技术研究进展[J].食品科学, 2023, 44(13):244-252.WANG F, WANG X Y, ZHAO Q H, et al.Research progress on aroma-enhancing techniques for fruit wine brewing:A review[J].Food Science, 2023, 44(13):244-252.

[23] MATEO J, MAICAS S.Application of non-Saccharomyces yeasts to wine-making process[J].Fermentation, 2016, 2(3):14.

[24] KANG W H, XU Y, QIN L, et al.Effects of different β-D-glycosidases on bound aroma compounds in Muscat grape determined by HS-SPME and GC-MS[J].Journal of the Institute of Brewing, 2010, 116(1):70-77.

[25] BRANCO P, FRANCISCO D, CHAMBON C, et al.Identification of novel GAPDH-derived antimicrobial peptides secreted by Saccharomyces cerevisiae and involved in wine microbial interactions[J].Applied Microbiology and Biotechnology, 2014, 98(2):843-853.

[26] 王晓蕊. 库德毕赤酵母与酿酒酵母协同发酵黄酒的研究[D].天津:天津科技大学, 2022.WANG X R.Study on Co-fermentation of Chinese rice wine with Pichia kudriavzevii and Saccharomyces cerevisiae[D].Tianjin:Tianjin University of Science &Technology, 2022.

[27] 金海炎. 猕猴桃酒优良酿酒菌株的选育及混菌发酵工艺优化研究[D].南阳:南阳师范学院, 2023.JIN H Y.Study on yeast screening of Kiwifruit wine and optimization of its fermentation conditions for compound barm[D].Nanyang:Nanyang Normal University, 2023.

[28] 郑淑丹. 脐橙全果酒的混合发酵及风味物质的研究[D].南昌:南昌大学, 2019.ZHENG S D.Study on mixed fermentation and flavor components of whole navel orange wine[D].Nanchang:Nanchang University, 2019.

[29] 肖世娣. 仙人掌酒酵母菌筛选及发酵工艺优化研究[D].银川:宁夏大学, 2019.XIAO S D.Screening of cactus wine yeast and optimization of fermentation process[D].Yinchuan:Ningxia University, 2019.

[30] YAN X, LI S, TU T Y, et al.Free amino acids identification and process optimization in greengage wine fermentation and flavor formation[J].Journal of Food Science, 2023, 88(3):988-1003.

[31] LIU G M, SUN J, HE X M, et al.Fermentation process optimization and chemical constituent analysis on Longan (Dimocarpus longan Lour.) wine[J].Food Chemistry, 2018, 256:268-279.

[32] 袁辛锐, 喻学淳, 杨芳, 等.桂圆果酒的复合酵母发酵[J].食品科技, 2020, 45(1):8-12.YUAN X R, YU X C, YANG F, et al.Fermentation of Longan fruit wine with a kind of complex yeast[J].Food Science and Technology, 2020, 45(1):8-12.

[33] 魏鑫, 杜勇, 赖晓琴, 等.猕猴桃茶酒工艺条件优化及抗氧化活性分析[J].食品研究与开发, 2022, 43(23):91-97.WEI X, DU Y, LAI X Q, et al.Processing condition optimization and antioxidant activity determination of kiwifruit tea wine[J].Food Research and Development, 2022, 43(23):91-97.

Effects of compound yeast fermentation on fermentation rate and quality of strawberry-sugarcane wine

ZHANG Xueer1, SUN Yuxia2, LIU Zhenyu1, YANG Jian2, YANG Yi2, YANG Xiaoping3, JIA Dongying1*

1(College of Biomass Science &Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
2(Neijiang Academy of Agricultural Sciences, Neijiang 641000, China)3(Zhongjin Irradiation Chengdu Co.Ltd., Pengzhou 611930, China)

ABSTRACT To solve the insufficient aroma of strawberry-sugarcane wine, the fermentation effect of Saccharomyces cerevisiae and aroma-forming yeast was compared, and the effects of the adding sequence, interval inoculation time, and inoculation amount of yeasts on fermentation rate, physicochemical indexes, sensory quality, and volatile substances of the wine were studied.Results showed that the addition sequence of inoculating aroma-forming yeast first then followed by Saccharomyces cerevisiae could decrease the fermentation rate of wine and increase the level of total esters, total acids, sensory score, and the variety and concentration of volatile substances in the wine.The wine obtained by this inoculation sequence contained the most variety (46) and a high content of volatile substances (4 692.59 μg/L), while esters (2 811.32 μg/L) and alcohols (1 663.55 μg/L) were the main volatile flavor components.As the interval inoculation time increased, the wine showed gradually decreased fermentation rate and alcohol content, continuously increased contents of total esters and total acids, and increased first and then decreased sensory score.With an increased inoculation amount of compound yeast, the fermentation rate of the wine increased continuously, the level of alcohol, total esters, total acids, and sensory score increased first and then decreased.The most suitable addition sequence was inoculating aroma-forming yeast first and then Saccharomyces cerevisiae, and the optimal interval inoculation time and inoculation amount were 24 h and 5% (v/v), respectively.The wine fermented at this condition contained 10.0%vol of alcohol, 0.64 g/L of total esters, and 5.92 g/L of total acids, and it had 89.73 on sensory scores.

Key words strawberry-sugarcane wine;compound yeast;addition way;interval inoculation time;inoculation amount;fermentation rate

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038996

引用格式：张雪儿,孙玉霞,刘振宇,等.复合酵母发酵对草莓甘蔗果酒发酵速率和品质的影响[J].食品与发酵工业,2025,51(10):264-270.ZHANG Xueer, SUN Yuxia, LIU Zhenyu, et al.Effects of compound yeast fermentation on fermentation rate and quality of strawberry-sugarcane wine[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(10):264-270.

第一作者：硕士研究生(贾冬英教授为通信作者,E-mail:dyjia999@163.com)

基金项目：四川省定向转移支付项目(重点研发类)(2022NJZYZF002)

收稿日期：2024-02-27,改回日期:2024-05-30