摘要
西梅营养丰富、风味独特,但鲜果货架期短,加工成西梅酒是提升其附加值的有效途径。单一酿酒酵母发酵风味较为单一,复配酵母可丰富果酒香气,但不同酵母组合对西梅酒风味的影响尚不明确。本研究将5株商用酿酒酵母(AW、CX9、RF、F15、XP)分别与非酿酒酵母AS混合发酵,借助电子鼻、GC-MS、GC-IMS等技术,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、香气活性值(OAV)及皮尔逊相关性分析,全面表征各样品挥发性有机物(VOCs)。GC-MS、GC-IMS在所有样品中分别鉴定出62种、53种共有挥发性物质;以变量重要性投影VIP>1且OAV>0.1为双重筛选标准,分别筛选出8种、12种关键香气物质。RF+AS发酵体系西梅酒感官品质最优,短链刺激性醛类含量显著降低,乙酸乙酯等果香类酯类物质含量提升;CX9+AS体系萜品烯含量显著偏高,赋予酒体柑橘与木质复合香气。感官综合排名依次为RF+AS>CX9+AS>F15+AS>XP+AS>AW+AS。最终阐明了复配酵母间的协同作用机制,为西梅酒工业化生产中的菌种优选、风味精准调控提供了数据支撑与理论依据。
成果总结
(1) 感官品质差异:采用0~9分制定量描述分析法(QDA)评价八大风味特征(草本香、杏仁香、西梅果香、柑橘香、菠萝香、青草香、乙醛刺激感、酒精灼热感)。RF+AS组西梅果香、菠萝香突出,乙醛与酒精带来的刺激感最低,风味协调性最佳;CX9+AS草本香、柑橘香浓郁;AW+AS酒精刺激感较强;XP+AS青草味偏重;F15+AS乙醛刺激性明显。
(2) 理化指标分析:RF+AS组酒精度最高、残糖最低,发酵效率最优;AW、XP两组挥发酸偏高,风味纯净度下降;所有体系甘油含量无显著差异,说明甘油并非风味差异的主要诱因。总酸、pH与挥发酸共同决定酒体酸感平衡,RF、F15两组酸度配比更为协调。
(3) 电子鼻整体风味区分:电子鼻传感器可有效区分五组样品整体香气轮廓,W2S(醇类)、W1W(硫化物)、W5S(氮氧化物)为主要响应传感器。主成分分析显示各组样品聚类区分明显,RF+AS香气特征与其他组别差异显著,证明不同复配酵母塑造出差异化香气指纹。
(4) GC-MS分析:共鉴定出62种挥发性组分,包含醇、酯、醛、酮、酚等类别。酯类是果香核心物质,RF+AS组乙酸乙酯、乙酸异戊酯含量优势显著,果香饱满。结合VIP与OAV筛选出7种关键香气物质,以酯类、醇类、酮类为主,共同构成西梅酒主体风味。
(5) GC-IMS分析:共检出53种挥发性物质,该技术对低阈值、高挥发性的短链醛、萜烯类物质检出能力更强。CX9+AS组萜品烯含量显著升高,赋予柑橘、木质香气;RF+AS组短链刺激性醛类(异丁醛、丙醛、乙醛)含量最低,有效弱化不良气味。结合双重筛选标准得到12种关键香气物质,补充了GC-MS未检出的特征组分。
(6) 风味-物质相关性:菠萝香、西梅果香与乙酸异戊酯、辛酸乙酯等酯类呈强正相关;青草香与己醇、异丁醛关联显著;乙醛含量、挥发酸与刺激性气味高度相关;乙醇含量直接决定酒精灼热感。电子鼻传感器响应、理化指标、挥发性物质与感官特征形成完整对应关系。
图文赏析

图1 不同复配酵母发酵西梅酒的感官特征强度雷达图

图2 不同酵母发酵西梅酒的电子鼻传感器响应图
图3 基于GC-MS数据的不同酵母发酵西梅酒挥发性物质热图及层次聚类分析(峰体积、峰面积归一化至0~1区间)

图4 基于GC-MS数据的偏最小二乘判别分析得分图与置换检验:(a)得分图;(b)20次置换检验;(c)挥发性物质的变量重要性投影值
图5 经GC-MS(a)、GC-IMS(b)鉴定得到的关键香气物质堆叠柱状图。不同发酵体系的挥发性物质含量存在显著差异(p<0.05)
图6 不同酵母发酵西梅酒的GC-IMS分析:(a)各样品GC-IMS特征指纹图谱;(b)基于GC-IMS数据的挥发性有机物热图及聚类分析(数据归一化至0~1区间)
图7 基于GC-IMS数据的偏最小二乘判别分析得分图、置换检验及变量重要性投影分值分布:(a)得分图;(b)置换检验;(c)挥发性物质的变量重要性投影分值。
图8 不同酵母复配发酵西梅酒的感官指标、关键挥发性有机物、理化指标及电子鼻传感器响应值相关性热图。图中星号代表相关性显著水平:∗P<0.05、∗∗P<0.01、∗∗∗P<0.001
来源:公众号-食品风味感知创新
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/nKjZxZ0A7tHEwTDr13cFrw

