RW、WK、SF发酵菌株不同组合对紫秋葡萄酒品质、香气的影响(四)
2.4紫秋葡萄酒挥发性成分
不同酵母由于代谢差异,发酵结束后葡萄酒风味与口感均存在一定差异,采用GC-MS对发酵结束后的紫秋葡萄酒进行挥发性成分检测,结果见表3。
表3葡萄酒样中挥发性组分含量
非酿酒酵母广泛存在于水果表皮、果园土壤与葡萄酒的发酵环境中,是葡萄酒发酵前期起主导作用的酵母菌种,但随发酵的进行,酿酒酵母大量生长、繁殖并代谢产生酒精从而抑制非酿酒酵母的生长,随后占主导地位,虽然非酿酒酵母在发酵期间存在时间较短,但对葡萄酒的风味起积极作用。由表3可知,不同酵母发酵紫秋葡萄酒其风味物质的组成与含量均不相同,在发酵结束后的6种葡萄酒中共检测出46种挥发性成分,其中醇类物质11种、酯类物质19种、酸类物质9种、其他类物质7种。WK、SF、RW、WK+SF、WK+RW与SF+RW发酵的葡萄酒挥发性成分种类分别为42、42、38、45、37、41种,其中异丁醇、异戊醇、庚醇、异辛醇、2-甲基丁醇、苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、正己酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、己酸异丁酯、乙酸苯乙酯、辛酸异丙酯、乙酸、戊酸、辛酸、2-甲基丁酸、癸酸、肉豆蔻酸、乙醛、异戊醛、苯甲醛、丁香酚与4-乙烯-愈创木酚共30种为共有成分。
酯类物质是葡萄酒特征香气成分的主要贡献者,主要通过发酵过程中酸类物质与醇类物质的酯化反应生成,当酯类物质含量达到一定程度,就能增加果酒香气的复杂性,赋予葡萄酒独特的花香与果香等复合香气。由表3可知,6种葡萄酒中,共检出19种酯类物质,有13种为共有成分,种类数量最多的为WK与WK+SF发酵得到的葡萄酒,均为19种,WK+RW发酵的葡萄酒酯类物质成分种类最少,仅为14种。含量由高到低排序为WK+SF(259 024.73μg/L)、WK(241 948.72μg/L)、SF(223 345.22μg/L)、WK+RW(169 392.70μg/L)、SF+RW(147 595.86μg/L)、RW(109 600.59μg/L),由此可见,在酿酒酵母中添加非酿酒酵母发酵葡萄酒可以显著提高葡萄酒中酯类物质含量,但由于受到酿酒酵母的抑制,其产酯能力大幅降低;在两株非酿酒酵母发酵的体系中,两株酵母的生长均受不同程度的影响,但酵母产酯能力受影响较小,酯类物质含量较单菌发酵高,具有提升葡萄酒风味的潜质。
醇类物质是葡萄酒发酵过程中的主要代谢产物之一,主要由糖代谢与氨基酸代谢生产,适当的醇类物质不仅可以给葡萄酒带来醇甜的口感,还能与酸类物质通过酯化反应生成酯类物质,对葡萄酒风味的形成具有重要作用。由表3可知,醇类物质含量为57 062.45~319 170.16μg/L,WK+SF混菌发酵的葡萄酒醇类物质含量较高,WK单菌发酵的葡萄酒醇类物质含量最低。在有SF参与发酵的葡萄酒中,苯乙醇含量高于未经SF参与发酵的葡萄酒,当有RW参与时,苯乙醇含量降低,在WK+SF中苯乙醇含量明显增加,这说明RW对苯乙醇的生成有抑制作用,WK对苯乙醇的生成有促进作用。在混菌发酵的葡萄酒中2-甲基丁醇均有不同程度的增加,仅在WK+RW中含量低于WK单菌发酵。此外,异戊醇、异丁醇、异辛醇的含量在混菌发酵中有不同程度的降低,庚醇、香茅醇等有不同程度的增加。
酸类物质、醛类物质、酮类物质等对葡萄酒的呈香与呈味有较大的影响,其中酸类物质主要影响葡萄酒的后味,并且能在一定程度上降低葡萄酒的苦涩味,起到助香与减少刺激的作用。在6种葡萄酒中均检测到乙酸、戊酸、2-甲基丁酸、辛酸、癸酸、肉豆蔻酸,其中乙酸在WK参与发酵的葡萄酒中含量较高,2-甲基丁酸在RW参与发酵的葡萄酒中含量较高。醛类物质性质极为活泼,在陈酿过程中极易被氧化还原成相应的酸与醇,如乙醛、苯甲醛等能赋予葡萄酒杏仁香、焦糖香等,能赋予酒体独特风味。
2.5主成分分析
选取6种酒样的风味物质进行主成分分析(principal component analysis,PCA),得到不同主成分(principal component,PC)的方差贡献率和主成分载荷图,主成分特征值、方差贡献率和累计方差贡献率见表4,载荷图见图3。
图3香气成分主成分分析散点图
表4主成分的特征值及方差贡献率
由表4可知,以特征值大于1为依据,共提取得到4个主成分,其中PC1与PC2方差贡献率分别为63.6%与19.2%,累计方差贡献率为82.8%,基本可以解释原变量的绝大多数信息。
由图3可知,6种葡萄酒的挥发性成分在PCA图中得到了较好的区分,RW、SF+RW、WK+RW分布在PC1的负半轴,WK、SF、WK+SF分布在PC1的正半轴。SF与WK所指向的物质较为丰富,有庚醇、异丁醇、月桂酸乙酯、己酸乙酯、丁香酚等;WK+SF指向的物质主要有乙酸苯乙酯、苯甲醛、苯乙醇、己酸异丁酯、丁酸乙酯等,具有玫瑰、梨等花果香。RW、WK+RW、SF+RW指向的物质主要是异辛醇、异戊醇、辛酸、戊酸等,风味物质较少。
3、结论
试验以RW、WK、SF为发酵菌株,分别采用RW、WK、SF单菌发酵与WK+RW、SF+RW、WK+SF混菌发酵紫秋葡萄酒,分析发酵过程中微生物生长情况与结束后紫秋葡萄酒理化指标,探究不同发酵方式对紫秋葡萄酒品质的影响,结果表明,WK+SF混菌发酵紫秋葡萄酒,发酵过程中SF的生长繁殖对WK的生长繁殖有较大影响,主要体现在WK菌体数量显著低于SF菌体数量,酒精度较WK、SF与RW单菌发酵低、还原糖降解不彻底。与WK、SF、RW单菌发酵相比,WK+SF两种酵母共同作用能显著提高葡萄酒中花青素、总酚等的含量,同时能显著提升葡萄酒中醇类物质与酯类物质的种类与含量,可以增强紫秋葡萄酒中玫瑰、紫罗兰等的花香与香蕉、菠萝、覆盆子等的果香,对紫秋葡萄酒的香气有积极的作用。
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