2.4.3.2 J5和J2共有挥发性代谢产物分析

由图7可知，J5与J2的红谷提取物发酵液中检测到共有挥发性代谢产物71种，包括醇类化合物23种、酯类化合物26种、酸类化合物9种、醛酮类化合物4种、酚类化合物2种、吡嗪类化合物2种、呋喃类化合物1种、烃类化合物3种、含硫类化合物1种。对共有挥发性代谢产物含量进行独立样本t检验，含量差异显著的共有挥发性代谢产物有28种图8），J5发酵液中的香叶醇、(R)-(—)-2-辛醇、乙酸乙酯、反式-2-辛烯酸乙酯、正戊酸、正十九烷质量浓度显著高于在J2发酵液。

图7 J5与J2的共有和独有代谢产物分布

图8 J5和J2中差异显著的共有代谢物

差异显著（P＜0.05）；*.差异极显著（P＜0.01）。

共有挥发性代谢产物含量上的差异可能造成J5和J2发酵液风味的不同。通过相关性分析发现，部分共有挥发性代谢产物之间具有显著相关性图9），因此可以使用PCA对指标降维，利用提取的不相关主成分判断J5和J2在共有挥发性代谢产物含量上是否存在差异。如图10所示，PC1和PC2累计方差贡献率达到82.10%，说明这两个主成分可以解释82.10%的变异，其中PC1的方差贡献率为51.32%，对模型的贡献率最高。J5和J2在共有挥发性代谢产物含量上能够区分为两组，且在PC1上完全分离开，说明两种酵母在共有挥发性代谢产物上有很大区别。J5主要聚集在PC1轴的负侧，J2主要聚集在PC1轴的正侧。正十九烷、乙酸乙酯、(R)-(—)-2-辛醇、对PC1的负向贡献最大，反式-橙花叔醇、月桂酸乙酯、辛酸异戊酯对PC1的正向贡献最大。有文献报道，葡萄牙棒孢酵母能够提高酒中乙酸乙酯、苯乙醇、乳酸乙酯的含量。关于乙酸乙酯的研究结果与本研究结果一致，但本研究所用葡萄牙棒孢酵母菌株的发酵液中苯乙醇含量并未显著高于酿酒酵母发酵液，且未检测到乳酸乙酯，说明不同种葡萄牙棒孢酵母在代谢产物上具有一定的差异。苯乙醇属于高级醇，含量过高时会引起“醉酒难醒”的问题。本研究中J5的苯乙醇含量未提高，因此不会在黄酒中引入过多的苯乙醇。

图9 J5与J2的共有代谢产物相关性热图

图10 PCA双标图

2.4.3.3 J5和J2特有挥发性代谢产物分析

如表1所示，J5独有挥发性代谢产物中戊酸乙酯、丙酸乙酯、δ-十二内酯、(Z)-4-庚烯醛、2-十一烯醛、庚醛、己醛、壬醛、辛醛、3-甲基-4-庚酮、1-辛烯-3-酮、正戊基吡嗪、5-甲基-2-呋喃甲硫醇的OAV均大于1，其中1-辛烯-3-酮的OAV最大，其次是(Z)-4-庚烯醛。这些化合物是J5发酵液中的重要香气活性化合物。J5发酵液中OAV大于1的独有挥发性代谢产物多为醛酮类。醛类化合物主要是氨基酸的代谢产物，或来自不饱和脂肪酸的氧化、分解反应；酮类化合物主要来自不饱和脂肪酸的自动氧化反应。结果表明，J5对原料中不饱和脂肪酸的分解作用较强，能产生多种香气物质。J2发酵液独有挥发性代谢产物中，仅有白铃兰醇、2-甲基丁酸丁酯、癸醛、2-十一酮的OAV大于1，且J2发酵液中特有挥发性代谢产物数量少于J5发酵液。综上，J5在红谷提取物发酵基质中发酵可以产生特有的重要香气物质。

表1 J5和J2中特有挥发性代谢产物

种类	J5				J2
	挥发性代谢产物	质量浓度/(μg/mL)	阈值/(mg/L)[38-39]	OVA	挥发性代谢产物	质量浓度/(μg/mL)	阈值/(mg/L)[38]	OVA
醇类	桃金娘烯醇	0.011±0.006	—		1-壬醇	0.082±0.004	0.09	0.91
	1,3-丁二醇	0.024±0.003	20	1.21×10-3	3-戊醇	0.072±0.012	4.10	1.76×10-2
	顺-3-壬烯-1-醇	0.040±0.006	—		十一烯醇	0.047±0.031	—
	4-戊烯-1-醇	0.016±0.009	—		2-乙基己醇	0.022±0.001	25.4822	8.45×10-4
	对羟基苯乙醇	0.036±0.036	—		2-壬醇	0.021±0.001	0.09	0.23
	2-甲基环己醇	0.009±0.003	—		白铃兰醇	0.012±0.008	0.001	12.22
酯类	2-庚烯酸乙酯	0.022±0.006	—		9-癸烯酸乙酯	0.155±0.022	—
	苯甲酸甲酯	0.009±0.001	0.073	0.13	2-甲基丁酸丁酯	0.074±0.014	0.017	4.37
	正戊酸异戊酯	0.018±0.010	—		乙酸辛酯	0.043±0.006	4.6	9.31×10-3
	己酸丙酯	0.016±0.011	—		己酸-2-苯乙酯	0.042±0.005	—
	戊酸乙酯	0.034±0.013	0.005	6.81	十五酸异丁酯	0.029±0.008	—
	丙酸乙酯	0.041±0.018	0.01	4.13	乙酸庚酯	0.027±0.004	0.42	6.36×10-2
	肉豆蔻酸乙酯	0.018±0.007	—		壬二酸二乙酯	0.021±0.008	—
	δ-十二内酯	0.003±0.001	0.001	3.35	棕榈酸乙酯	0.018±0.003	2	8.75×10-3
酸类	月桂酸	0.051±0.017	1.5	3.41×10-2	9-癸烯酸	0.069±0.019	1	6.87×10-2

注：—.未查询到。

3 结论

葡萄牙棒孢酵母J5具有典型的酵母结构，在30 ℃条件下培养20 h进入稳定期。J5对乙醇的耐受能力较弱，应用于黄酒酿造时需先于或同时与酿酒酵母接种。发酵培养基糖质量浓度低于15 g/100 mL、pH 3.5～6.0、温度20～40 ℃时J5能够生长。在红谷提取物发酵基质中发酵72 h，J5能够产生一定量的乙醇，随着发酵的进行，柠檬酸、琥珀酸和乙酸含量持续增加，这几种有机酸的积累可能有利于提升红谷黄酒产品的风味。

J5发酵液中检测到醇类、酯类、酸类、醛酮类、吡嗪类、酚类、呋喃类、烃类和含硫类9类化合物。J5发酵液的醇类、醛酮类、吡嗪类、酚类、烃类和含硫类化合物相对含量与酿酒酵母J2发酵液相比差异显著，其醛酮类、吡嗪类、烃类、含硫类数量多于J2发酵液。在共有挥发性代谢产物上，J5发酵液能够与J2发酵液区分开，J5发酵液中正十九烷、乙酸乙酯、(R)-(—)-2-辛醇、反式-橙花叔醇、月桂酸乙酯、辛酸异戊酯对J5与J2发酵液的区分贡献最大。

J5发酵液的特有挥发性代谢产物主要为醛酮类，为发酵液贡献了青香、果香、花香、甜香和草药香，其中1-辛烯-3-酮的OAV最大，而J2中OAV＞1的特有挥发性代谢产物数量较少，且OAV均小于100。综上所述，葡萄牙棒孢酵母能够耐受黄酒酿造条件，积累乙醇和呈味有机酸，其挥发性代谢产物区别于酿酒酵母，具备应用于黄酒酿造的潜力。

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