賈言言,劉四新,李卓婷,王艷梅,易錦豪,丁俊權(quán),李從發(fā)*
非酵母屬酵母的接種順序?qū)旌习l(fā)酵菠蘿酒香氣成分的影響
賈言言,劉四新,李卓婷,王艷梅,易錦豪,丁俊權(quán),李從發(fā)*
(海南大學(xué)食品學(xué)院,海南 海口 5702 28)
采用非酵母屬的梅奇酵母P3-3與酵母屬的釀酒酵母D254以不同接種順序混合發(fā)酵菠蘿酒。結(jié)果表明:頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測(cè)菠蘿原果汁中共有20種香氣成分,而先接種P3-3培養(yǎng)7 d后再接種D254(SI-Ⅰ組)、先接種D254培養(yǎng)2 d再接種P3-3(SI-Ⅱ組)和二者同時(shí)接種(CI組)的菠蘿酒中則分別檢出53、44、41種香氣成分,SI-Ⅰ組所釀菠蘿酒風(fēng)味物質(zhì)種類最多;SI-Ⅰ組中羧酸酯類相對(duì)含量為15.594%,而CI組和SI-Ⅱ組分別為13.042%和6.655%,表明SI-Ⅰ組所合成的羧酸酯類物質(zhì)較多;菠蘿特征香氣成分的菠蘿甲酯、菠蘿乙酯、丁內(nèi)酯等的含量在SI-Ⅰ組中為1.337%,CI組為0.844%,SI-Ⅱ組為0.819%,說(shuō)明SI-Ⅰ組能更好地保留菠蘿原果香;最后,SI-Ⅰ組感官品質(zhì)最好。可見(jiàn),采用先接種非酵母屬酵母P3-3使其生長(zhǎng)達(dá)到旺盛生長(zhǎng)期,再接種發(fā)酵 力強(qiáng)的酵母屬酵母D254的混合發(fā)酵方式,能更好地保留果酒中原果香的典型特征,增加菠蘿酒香氣成分的種類,并有效改善菠蘿酒的品質(zhì)、風(fēng)味。
非酵母屬酵母;梅奇酵母;混合發(fā)酵;菠蘿酒;香氣成分
菠蘿(Ananas comosus(L.)Merr.)又名鳳梨,鳳梨科果子蔓屬,單子葉多年生草本植物,是世界熱帶、亞熱帶特產(chǎn)水果之一,其中海南、廣東、廣西是我國(guó)菠蘿生產(chǎn)主要產(chǎn)區(qū)[1]。成熟的菠蘿果實(shí)中含有大量的糖、酸和芳香性物質(zhì),因此有大量的研究報(bào)道將菠蘿釀制成果酒。但實(shí)踐證明,經(jīng)過(guò)發(fā)酵以后菠蘿的原果香損失較大、香味組成發(fā)生了變化,導(dǎo)致菠蘿酒的菠蘿風(fēng)味特征不典型、不豐滿,酒香也單薄。因此,如何保香、增香是菠蘿酒釀制研中的難度、重點(diǎn)。
果酒釀造中由于要得到一定酒精體積分?jǐn)?shù)的產(chǎn)品,一般都使用發(fā)酵力強(qiáng)的酵母屬酵母,如釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、貝酵母(Saccharomyces bayanus)等,但其在產(chǎn)香和香氣形成方面一般比較單薄,風(fēng)味欠佳。因此近年有不少研究采用非酵母屬酵母進(jìn)行發(fā)酵,它 們通常是一些篩自各種水果及其土壤環(huán)境、產(chǎn)香能力較好的非酵母屬酵母,如梅氏酵母(Metschnikowia)、假絲酵母(Candida)、有孢圓酵母(Torulaspora)、Lachancea、克魯維酵母(Kluyveromyces)、漢遜酵母(Hanseniaspora)和結(jié)合酵母(Zygosaccharomyces)等[2-4]。雖然使用非酵母屬酵母具有很多對(duì)果酒品質(zhì)有利的影響,但也存在一些缺陷,比如耐酒精能力弱、發(fā)酵力低、醋酸產(chǎn)量高等。因此,采用酵母屬酵母與非酵母屬酵母進(jìn)行混合發(fā)酵[5-6],是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。Panjai等[7]對(duì)比了戴爾凱氏有孢圓酵母(T. delbrueckii)和釀酒酵母(S. cerevisiae)混合發(fā)酵和單一發(fā)酵的菠蘿酒,結(jié)果表明,混合發(fā)酵的菠蘿酒具有更明顯的菠蘿風(fēng)味特征。然而,當(dāng)非酵母屬酵母與酵母屬酵母混合發(fā)酵時(shí),往往因?yàn)槠洳荒途凭?duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的低競(jìng)爭(zhēng)力等原因[8-11],會(huì)在接種的3~4 d后迅速大量衰亡[12-13],而其過(guò)早衰亡對(duì)果酒香氣形成的貢獻(xiàn)就很有限,因此,本實(shí)驗(yàn)為了延長(zhǎng)非釀酒屬酵母的生長(zhǎng)時(shí)間,在接種順序上進(jìn)行了對(duì)比研究,將本課題組前期從番木瓜果皮上篩選到的一株產(chǎn)香良好的梅奇酵母屬(Metschnikowia agaves)P3-3菌株與酵母屬的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)D254菌株進(jìn)行混合發(fā)酵釀制菠蘿酒,以期為高品質(zhì)菠蘿酒的研發(fā)提供參考。
1.1材料、菌種、培養(yǎng)基與試劑
濃縮菠蘿原汁:巴厘種,由海南南派實(shí)業(yè)有限公司提供。
梅奇酵母(Metschnikowia agaves)P3-3,分離、鑒定自番木瓜果皮,保存于海南大學(xué)食品學(xué)院菌種保藏中心;釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)D254購(gòu)自上海杰兔工貿(mào)有限公司。
WL培養(yǎng)基與LY培養(yǎng)基 青島日水生物技術(shù)有限公司;YEPD培養(yǎng)基:酵母浸粉10 g、蛋白胨20 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、蒸餾水1 000 mL,pH 6.0,115℃濕熱滅菌25 min。
果膠酶 煙臺(tái)曼森商貿(mào)有限公司;2-辛醇 阿拉丁試劑有限公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.2儀器與設(shè)備
HP6890/5973N型氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司;萃取頭(CAR/PDMS,75 μm) 美國(guó)Supelco公司;Astree2系統(tǒng)電子舌 法國(guó)Alpha M.O.S公司;Biofugestratos高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Thermo公司。
1.3方法
1.3.1菠蘿酒釀造工藝流程
濃縮菠蘿原汁→稀釋→果膠酶處理→離心→SO2處理→調(diào)整糖、酸度→接種酵母菌→主發(fā)酵→后發(fā)酵→貯存陳釀→分析、鑒評(píng)
1.3.2常規(guī)理化成分分析
總糖含量測(cè)定:3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)比色法[14];可溶性固形物含量測(cè)定:手持糖度計(jì)法;總酸含量、揮發(fā)酸含量、酒精體積分?jǐn)?shù)測(cè)定:參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》進(jìn)行測(cè)定。
1.3.3電子舌分析
電子舌系統(tǒng):法國(guó)Alpha M.O.S公司生產(chǎn)的Astree2電子舌系統(tǒng),此電子舌系統(tǒng)包含7個(gè)化學(xué)傳感器陣列代號(hào)分別為ZZ、BB、CA、GA、HA、JB、JE。這7個(gè)傳感器對(duì)5種基本味覺(jué):酸、甜、苦、咸與鮮都有不同的響應(yīng)。
電子舌實(shí)驗(yàn)方法:取樣,每種樣品量取80 mL,靜置15 min。每次采樣時(shí)間120 s,每秒采樣一次,電子舌系統(tǒng)軟件每秒鐘自動(dòng)記錄一次數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品重復(fù)4次。
樣品的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:利用電子舌自帶的Alphasoft 12.3統(tǒng)計(jì)分析軟件,主成分分析(principal component analysis,PCA)和判別因子分析(discriminatory factor analysis,DFA)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,對(duì)樣品進(jìn)行定性判別。
1.3.4 GC-MS分析
萃取方法:將固相微萃?。╯ o l i d-p h a s e microextraction,SPME)萃取頭在GC-MS儀的進(jìn)樣口老化,老化溫度250℃,老化時(shí)間30 min,載氣流速1.0 mL/min。準(zhǔn)確稱取10.000 g樣品于15 mL的頂空瓶中,10 ?L 2-辛醇(250 mL/L)為內(nèi)標(biāo),密封,水浴溫度45℃,插入經(jīng)過(guò)老化處理的固相微萃取頭,使萃取頭處于樣品之上2 cm,萃取30 min后取出,迅速插入GC-MS聯(lián)用儀的進(jìn)樣口,于250℃條件下解吸5 min后進(jìn)行GC-MS分析。
GC-MS分析條件:色譜條件:毛細(xì)管柱為DB-5。氦氣為載氣,恒定流速1.0 mL/min,進(jìn)樣口溫度250℃。程序升溫:40℃保持6 min,以3℃/min升至120℃,再以4℃/min升至230℃。
質(zhì)譜檢測(cè)條件:電子轟擊離子源(EI),電子能量70 eV,質(zhì)量掃描范圍m/z30~450,采集方式為全掃描scan,溶劑延遲3 min。
定性定量分析:分析結(jié)果運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)(NIST/ WILEY)進(jìn)行初步檢索及資料分析,并結(jié)合已有的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行定性分析。樣品定量可根據(jù)已知濃度的內(nèi)標(biāo)物2-辛醇進(jìn)行定量分析,各物質(zhì)的含量采用峰面積法計(jì)算出,即半定量的方法。
1.3.5感官評(píng)定
對(duì)不同處理的菠蘿酒,經(jīng)1個(gè)月陳釀后,請(qǐng)8名評(píng)審員參照GB/T 15038—2006進(jìn)行感官鑒評(píng),并測(cè)定酒精體積分?jǐn)?shù)。
1.3.6菠蘿酒的混合發(fā)酵
菌種活化:非酵母屬的P3-3:將斜面接入盛有5 mL豆芽汁的試管中,25℃振蕩培養(yǎng)10 h,然后轉(zhuǎn)入盛有菠蘿汁的三 角瓶中繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)10 h; 酵母屬的D254(活性干酵母):稱取1 g加入到含5%葡萄糖的10 mL水溶液中,40℃活化30 min。為便于后續(xù)接種時(shí)計(jì)算菌體濃度,先接入YEPD斜面培養(yǎng),然后同P3-3一樣進(jìn)行活化培養(yǎng)。
發(fā)酵操作:濃縮菠蘿原果汁加水稀釋至20 °Brix,40 ℃條件下果膠酶處理40 min,10 000×g離心10 min,取上清液以檸檬酸調(diào)整pH值為3.5,加200 mg/L偏重亞硫酸鈉滅菌6 h備用。然后以不同順序接種P3-3與D254進(jìn)行菠蘿酒的混合發(fā)酵,25 ℃主發(fā)酵20 d,15 ℃后發(fā)酵1 個(gè)月,然后陳釀1 個(gè)月。
接種方式:將兩種酵母按兩種順序依次接種,并與同時(shí)接種進(jìn)行對(duì)照。
將P3-3與D254分別以1×107、1×105CFU/mL同時(shí)接入處理過(guò)的菠蘿汁中,進(jìn)行混合發(fā)酵(同時(shí)接種組,co-inoculating,CI),作為對(duì)照;先接入濃度為1×107CFU/mL的P3-3培養(yǎng)7 d,以達(dá) 到其旺盛生長(zhǎng)期,后接入濃度為1×105CFU/mL的D254進(jìn)行混合發(fā)酵(依次接種Ⅰ組,successively-inoculatingⅠ,SI-Ⅰ)。先接入濃度為1×105CFU/mL的D254培養(yǎng)2 d,以達(dá)到其旺盛生長(zhǎng)期,后接入濃度為1×107CFU/mL的P3-3進(jìn)行混合發(fā)酵(依次接種Ⅱ組,SI-Ⅱ)。
2.1不同接種方式的發(fā)酵體系中酵母菌細(xì)胞濃度的變化
圖1 菠蘿酒混合發(fā)酵中酵母菌細(xì)胞濃度的變化Fig.1 Effect of fermentation time on cell concentrations of yeasts in pineapple wine
根據(jù)前期單菌株發(fā)酵的實(shí)驗(yàn),梅奇酵母P3-3需要達(dá)到107~108CFU/mL數(shù)量級(jí)才啟動(dòng)發(fā)酵,以及為防止D254的旺盛繁殖帶走過(guò)多香氣成分,故分別選擇了1×107CFU/mL和1×105CFU/mL兩種接種濃度。計(jì)數(shù)結(jié)果(圖1)可看出,同時(shí)接種的CI組與先接種D254的SI-Ⅱ組的P3-3與D254的生長(zhǎng)規(guī)律相似,二者中D254細(xì)胞都在前2 d迅速增殖,而P3-3都呈現(xiàn)活細(xì)胞數(shù)迅速下降的趨勢(shì),這與Soden[15]和Toro[16]等研究結(jié)論相似,說(shuō)明在強(qiáng)發(fā)酵力D254的環(huán)境中,非酵母屬酵母的生長(zhǎng)勢(shì)確實(shí)很弱;而先接種P3-3的SI-Ⅰ組中,P3-3能在第2天細(xì)胞濃度達(dá)到峰值,之后較穩(wěn)定生長(zhǎng),稍有下降,直到第7天接入D254時(shí)P3-3細(xì)胞迅速衰亡。這可能與混合發(fā)酵體系中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)、有毒物質(zhì)(如乙醇)的形成濃度、以及細(xì)胞的群體感應(yīng)等因素有關(guān),這從生物量的角度說(shuō)明混合發(fā)酵時(shí)以非酵母屬酵母先接種、培養(yǎng)一段時(shí)間后再接入發(fā)酵力強(qiáng)的酵母屬酵母的方式是非常必要的。
2.2常規(guī)理化分析
圖2 菠蘿酒發(fā)酵過(guò)程中各常規(guī)成分的變化Fig.2 Effect of fermentation time on chemical indicators of pineapple wine
常規(guī)理化成分(圖2)分析結(jié)果顯示,SI-Ⅱ組與CI組的變化相似,而SI-Ⅰ組中可溶性固形物、總糖含量下降緩慢,這說(shuō)明P3-3作為野生酵母,其代謝能力顯然低于商業(yè)酵母D254;產(chǎn)酸方面,發(fā)酵初期,SI-Ⅰ組總酸下降較慢,說(shuō)明其代謝菠蘿果汁中的有機(jī)酸能力也較弱,加之一般非酵母屬酵母的產(chǎn)醋酸能力較強(qiáng)[17],因此發(fā)酵終了時(shí)SI-Ⅰ組總酸含量高于CI、SI-Ⅱ組。但值得關(guān)注的是,其揮發(fā)酸含量在SI-Ⅰ組卻最低,這可能與先接種P3-3、使其生長(zhǎng)時(shí)間有效延長(zhǎng)后,能在后期混合發(fā)酵和陳釀過(guò)程中將部分乙酸轉(zhuǎn)化為具有芳香味的低級(jí)醇有關(guān)[18]。
2.3電子舌分析
圖3 菠蘿汁和菠蘿酒的主成分分析Fig.3 Principal component analysis of pineapple juice and wine
為了比較不同接種方式的混合發(fā)酵的菠蘿酒之間的口味差異,進(jìn)行了電子舌分析(圖3),并引入菠蘿汁和純種接種的單一發(fā)酵的菠蘿酒做對(duì)照。同一樣品在主成分圖上由3個(gè)點(diǎn)組成,得到前2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為69.831%、23.722%,累計(jì)貢獻(xiàn)率93.553%,說(shuō)明足以收集特征性信息[19]。菠蘿汁、單一接種P3-3組與CI組的酒樣都能夠很好地落在各自的區(qū)域里沒(méi)有重疊,說(shuō)明它們存在的差異能給區(qū)分開來(lái)。而SI-Ⅰ與SI-Ⅱ、SI-Ⅱ與單一接種D254組的響應(yīng)數(shù)據(jù)圖有交叉,說(shuō)明兩兩之間口味差異不大,但結(jié)合感官評(píng)定情結(jié)果,表明電子舌沒(méi)能很好地區(qū)分它們的差異。然而另一方面,SI-Ⅰ組、SI-Ⅱ組與單一接種D254組三者間有一部分重疊,表示D254產(chǎn)生的風(fēng)味在SI-Ⅰ組、SI-Ⅱ組都有所體現(xiàn)。因此為了將CI組、SI-Ⅰ組、SI-Ⅱ組的口味差異區(qū)分出來(lái),需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的判別因子分析。
圖4 菠蘿汁和菠蘿酒的判別因子分析Fig.4 Discriminant factor analysis of pineapple juice and wine
將電子舌采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別因子分析(圖4)可知,判別因子分 析對(duì)樣品的累積區(qū)分指數(shù)達(dá)到了94.595%,同一樣品組內(nèi)的離散度也比主成分分析(圖3)的小,不同樣品組間的區(qū)分更明顯,能夠?qū)悠烽g差異進(jìn)行區(qū)分。而在主成分分析中不能明顯區(qū)分的SI-Ⅰ組、CI組、SI-Ⅱ組,判別因子分析能將這3種菠蘿酒很好地區(qū)分出來(lái),說(shuō)明三者的口味之間有顯著差異,此差異可能源自非酵母屬酵母P3-3與商業(yè)酵母D254的不同接種順序。
2.4香氣成分分析
表1 不同接種順序發(fā)酵的菠蘿酒中揮發(fā)性化合物的組成及含量Table1 Concentrations of the volatile compounds in pineapple wine fermented with mixed and sequential cultures of M. agaves and S. cerevisiae
續(xù)表1
菠蘿酒香氣成分中有些成分是菠蘿汁中本身存在的,有些則在發(fā)酵中產(chǎn)生或者后酵中形成的,這與發(fā)酵醪中微生物各種酶的活力及其代謝中間物種類等有關(guān)[20]。由氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)結(jié)果顯示,菠蘿汁中檢測(cè)出了20種香氣成分,而SI-Ⅰ組、CI組與SI-Ⅱ組則分別檢出53、44、41種。由此可知,混合發(fā)酵的菠蘿酒香氣成分的種類增加了[21-22]。而且,SI-Ⅰ組中香氣成分種類最多,說(shuō)明先接種P3-3的SI-Ⅰ組,由于顯著延長(zhǎng)了其生長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)混合發(fā)酵釀制菠蘿酒的香氣成分的復(fù)雜多樣性產(chǎn)生了有益效應(yīng)。
酯類物 質(zhì)往往是果酒中水果味與花香味的重要貢獻(xiàn)者。事實(shí)上果酒中的酯類一方面來(lái)自釀酒所用水果原料,另一方面來(lái)自發(fā)酵過(guò)程中的各種酯化反應(yīng)。菠蘿甲酯、菠蘿乙酯、丁內(nèi)酯等是菠蘿特征香氣的重要組成部分,經(jīng)測(cè)定,酯類在菠蘿汁中的相對(duì)含量為0.869%,而在SI-Ⅰ組為1.337%,在CI組為0.844%,SI-Ⅱ組為0.819%,可見(jiàn),SI-Ⅰ組更能保留菠蘿本身的原果香。此外,SI-Ⅰ組中的羧酸酯類相對(duì)含量為15.594%,而CI組(13.042%)與SI-Ⅱ組(6.655%)則明顯較低。這也表明先接種P3-3組的菠蘿酒通過(guò)合成重要羧酸酯類尤其是乙酸乙酯(10.480%)、乙酸苯乙酯(3.595%)等增加了酒體中的果香味與其他風(fēng)味物質(zhì)的復(fù)雜性。羧酸酯類一般來(lái)自于乙醇乙酰轉(zhuǎn)移酶催化CoA與醇類反應(yīng)而生成[23],關(guān)于這點(diǎn),F(xiàn)ukuda等[24]曾證明羧酸酯類含量的變化與菌體細(xì)胞內(nèi)酯酶與乙醇乙酰轉(zhuǎn)移酶的合成和分解間的平衡有關(guān)。
酸類也是果酒中重要的組成部分,本次實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出的酸類有乙酸、3-甲基丁酸、己酸等。CI組酸類的相對(duì)含量為11.270%、SI-Ⅰ組為1.696%、SI-Ⅱ組為14.750%,SI-Ⅰ組中酸類物質(zhì)含量較少,這可能因?yàn)镻3-3利用大量的乙酰CoA合成羧酸酯類,導(dǎo)致乙酰CoA減少,而不足以形成乙酸等酸類,還可能是P3-3將部分乙酸轉(zhuǎn)化為具有芳香味的低級(jí)醇[18]有關(guān)。除酯類和酸類外,醇類也是果酒揮發(fā)性成分的重要組成部分。SI-Ⅰ組、CI組、SI-Ⅱ組共有的主要醇類為苯乙醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇等。SI-Ⅰ組中3-甲基丁醇、苯乙醇相對(duì)含量比CI組、SI-Ⅱ組中的高,苯乙醇具有愉快的果香,對(duì)菠蘿酒有積極影響。其他揮發(fā)性物質(zhì)如醛類、酮類、酚類等,由于在SI-Ⅰ組、CI組、SI-Ⅱ組中總體含量都不高,故其相對(duì)含量差異不大,但這些物質(zhì)與酯類、酸類、醇類相互協(xié)同配合,共同賦予菠蘿酒清醇香韻、酒香飽滿、果香典型圓潤(rùn)的風(fēng)格。
2.5酒精體積分?jǐn)?shù)和感官評(píng)定結(jié)果
表2 菠蘿酒酒精體積分?jǐn)?shù)和感官評(píng)分結(jié)果Table2 Alcohol concentrations and sensory evaluation of pineapple wines
對(duì)不同接種方式混合發(fā)酵釀制的菠蘿酒進(jìn)行酒精體積分?jǐn)?shù)測(cè)定和感官評(píng)價(jià),結(jié)果見(jiàn)表2。CI組、SI-Ⅰ組、SI-Ⅱ組酒精體積分?jǐn)?shù)差異不大,但感官綜合得分以先接種非酵母屬酵母的SI-Ⅰ組最高,其果酒色澤澄清透明、香氣圓潤(rùn)、菠蘿香氣特征更突出、酒體豐滿,較好地體現(xiàn)了菠蘿酒的獨(dú)特風(fēng)格。
本實(shí)驗(yàn)研究了非酵母屬酵母在與酵母屬酵母混合發(fā)酵釀制菠蘿酒中二者的接種順序?qū)破焚|(zhì)的影響,選擇使用了一株本實(shí)驗(yàn)室篩選自番木瓜果皮的野生酵母Metschnikowia agavesP3-3與商業(yè)安琪酵母D254以不同接種方式進(jìn)行混合發(fā)酵。SPME-GC/MS表明,菠蘿汁中檢測(cè)出20種香氣成分,而SI-Ⅰ組、CI組與SI-Ⅱ組則分別為53、44、41種,混合發(fā)酵的菠蘿酒中的香氣成分的種類增加了,且以SI-Ⅰ組中香氣成分種類最多;SI-Ⅰ組中乙酸乙酯、乙酸苯乙酯等羧酸酯類相對(duì)含量為15.594%,而CI組和SI-Ⅱ組都顯著 低于SI-Ⅰ組,分別為13.042%和6.655%,表明P3-3合成羧酸酯類的能力比較強(qiáng);菠蘿特征香氣的重要組成成分菠蘿甲酯、菠蘿乙酯、丁內(nèi)酯等脂類物質(zhì)在菠蘿汁中相對(duì)含量為0.869%,而SI-Ⅰ組為1.337%,CI組為0.844%,SI-Ⅱ組為0.819%,說(shuō)明SI-Ⅰ組能更好保留菠蘿原果香;電子舌分析表明SI-Ⅰ組、CI組、SI-Ⅱ組3種菠蘿酒口味之間有顯著差異;先接種P3-3發(fā)酵7 d后接入D254的SI-Ⅰ組由于有效延長(zhǎng)了P3-3培養(yǎng)時(shí)間,使其產(chǎn)生了更豐富的代謝產(chǎn)物,結(jié)果所釀菠蘿酒風(fēng)味物質(zhì)多樣性最好、感官得分最高??梢?jiàn),采用先接種非酵母屬酵母達(dá)到其對(duì)數(shù)期,再接種發(fā)酵力強(qiáng)的酵母進(jìn)行混合發(fā)酵,能有效保留酒中原果香典型特征,豐富菠蘿酒香氣成分的多樣性,改善菠蘿酒的品質(zhì)、風(fēng)味。本實(shí)驗(yàn)將梅奇酵母屬的M. agaves作為非酵母屬酵母運(yùn)用于菠蘿酒的釀造中,取得良好效果,為高品質(zhì)菠蘿酒的研發(fā)提供了有益借鑒。
[1] 龐社霞. 菠蘿果酒制作工藝初步探索[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工∶ 學(xué)刊, 2014(8)∶ 43-45.
[2] CRAY J A, BELL A N W, BHAGANNA P, et al. The biology of habitat dominance; can microbes behave as weeds?[J]. Microbial Biotechnology, 2013, 6(5)∶ 453-492.
[3] JOLLY N P, VARELA C, PRETORIUS I S. Not your ordinary yeast∶non-Saccharomyces yeasts in wine production uncovered[J]. FEMS Yeast Research, 2014, 14(2)∶ 215-237.
[4] PRETORIUS I S. Tailoring wine yeast for the new millennium∶ novel approaches to the ancient art of winemaking[J]. Yeast, 2000, 16(8)∶675-729.
[5] GOBBI M, COMITINI F, DOMIZIO P, et al. Lachancea thermotolerans and Saccharomyces cerevisiae in simultaneous and sequential cofermentation∶ a strategy to enhance acidity and improve the overall qualityof wine[J]. Food Microbiology, 2013, 33(2)∶ 271-281.
[6] SUN Shuyang, GONG Hansheng, JIANG Xiaoman, et al. Selected non-Saccharomyces wine yeasts in controlled multistarter fermentations with Saccharomyces cerevisiae on alcoholic fermentation behaviour and wine aroma of cherry wines[J]. Food Microbiology, 2014, 44∶ 15-23.
[7] PANJAI L, ONGTHIP K, CHOMSRI N. Complex fruit wine produced from dual culture fermentation of pineapple juice with Torulaspora delbrueckii and Saccharomyces cerevisiae[J]. Asian Journal of Food and Agro-Industry, 2009, 2(2)∶ 135-139.
[8] MARTINI A. Origin and domestication of wine yeast Saccharomyces cerevisiae[J]. Journal of Wine Research, 1993, 3(3)∶ 165-176.
[9] NISSEN P, ARNEBORG N. Characterization of early deaths of non-Saccharomyces yeasts in mixed cultures with Saccharomyces cerevisiae[J]. Archives of Microbiology, 2003, 180(4)∶ 257-263.
[10] COMITINI F, GOBBI M, DOMIZIO P, et al. Selected non-Saccharomyces wine yeasts in controlled multi starter fermentations with Saccharomyces cerevisiae[J]. Food Microbiology, 2011, 28(5)∶873-882.
[11] LEE P R, CHONG I S M, YU B, et al. Effects of sequentially inoculated Williopsis saturnus and Saccharomyces cerevisiae on volatile profiles of papaya wine[J]. Food Research International, 2012, 45(1)∶ 177-183.
[12] JEMEC K P, CADEZ N, ZAGORC T, et al. Yeast population dynamics in five spontaneous fermentations of Malvasia must[J]. Food Microbiology, 2001, 18(3)∶ 247-259.
[13] ANFANG N, BRAJKOVICH M, GODDARD M R. Co-fermentation with Pichia kluyveri increases varietal thiol concentrations in Savignon Blanc[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2009, 15(1)∶1-8.
[14] SUDHEER KUMAR Y, PRAKASAM R S, REDDY O V S. Optimisation of fermentation conditions for mango (Mangifera indica L.) wine production by employing response surface methodology[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2009, 44(11)∶2320-2327.
[15] SODEN A, FRANCIS I L, OAKEY H, et al. Effects of cofermentation with Candida stellata and Saccharomyces cerevisiae on the aroma and composition of Chardonnay wine[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2000, 6(1)∶ 21-30.
[16] TORO M E, VAZQUEZ F. Fermentation behaviour of controlled mixed and sequential cultures of Candida cantarellii and Saccharomyces cerevisiae wine yeast[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2002, 18(4)∶ 351-358.
[17] 楊雅利, 沈海亮, 闞建全. 紫色甘薯酒香氣成分分析和發(fā)酵規(guī)律[J].食品科學(xué), 2012, 33(12)∶ 242-246.
[18] 呂慧威, 孫玉梅, 盧明春, 等. 自選酵母菌株草莓酒發(fā)酵特性比較[J].食品科學(xué), 2010, 31(11)∶ 197-201.
[19] 張航. 電子舌傳感器快速檢測(cè)油茶籽油中摻雜棕櫚油[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(14)∶ 218-222. doi∶ 10.7506/spkx1002-6630-201314044.
[20] SUMBY K M, GRBIN P R, JIRANEK V. Microbial modulation of aromatic esters in wine∶ current kmowledge and future prospects[J]. South African Journal of Enology and Viticulture, 2010, 21∶ 97-129.
[21] MAURIZIO C, FRANCESCA C, MARIA M I, et al. Controlled mixed culture fermentation∶ a new perspective on the use of non-Saccharomyces yeasts in winemaking[J]. FEMS Yeast Research, 2010, 10(2)∶ 123-133.
[22] LEE P R, CHONG S M. Effect of precursors on volatile compoun ds in papaya wine fermented by mixed yeasts[J]. Food Technology and Biotechnology, 2013, 51(1)∶ 92-100.
[23] SAERENS S M G, DELVAUX F, VERSTREPEN K J, et al. Parameters affecting ethyl ester production by Saccharomyces cerevisiae during fermentation[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2008, 74(2)∶ 454-461.
[24] FUKUDA K, YAMAMOTO N, KIYOKAWA Y, et al. Balance of activities of alcohol acetyltransferase and esterase in Saccharomyces cerevisiae is important for production of isoamyl acetate[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1998, 64(10)∶4076-4153.
Effects of Successive Inoculation of Non-Saccharomyces Yeast on Aroma Components of Pineapple Wine by Mixed-Culture Fermentation
JIA Yanyan, LIU Sixin, LI Zhuoting, WANG Yanmei, YI Jinhao, DING Junquan, LI Congfa*
(College of Food Science and Technology, Hainan University, Haikou 570228, China)
Pineapple wines fermented with successive inoculation ofMetschnikowia agavesP3-3 andSaccharomyces cerevisiaeD254 were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with head-space solid-phase microextraction (HS-SPME). The results showed that 53, 44, 41 and 20 aroma components were detected from group SI-I (inoculating D254 after 7 days of fermentation withP3-3), group CI (simultaneous inoculation of both P3-3 andD254), group SI-II (inoculating of P3-3 after 2 days of fermentation with D254) and the pineapple juice, respectiv ely. SI-I group dominated by P3-3 produced higher amounts of acetate ester (15.594%) than group CI (13.042%) and SI-II (6.655%). SI-I retained the highest concentration of the characteristic aroma components of pineapple including 3-(methylthio)propanoic acid methyl ester,3-(methylthio)propanoic acid ethyl ester and butyrolactone as compared to group CI (0.844%) and SI-II (0.819%). This study suggested that more characteristic aroma components of pineapple were retained and more ethyl esters were synthesized to increase the complexity of the wine in group SI-I. At last, with the extended survival ofP3-3, the highest sensory score was obtained from group SI-I. The successive inoculation of non-SaccharomycesandSaccharomycesyeasts may be a valuable method to manipulate yeast succession and to modulate the volatile profiles and organoleptic properties of pineapple wine.
non-Saccharomycesyeast;Metschnikowia agaves; mixed-culture fermentation;pineapple wine; aroma-active components
TS262.7
A
10.7506/spkx1002-6630-201517029
2015-05-03
“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(200 7BAD76B01-2);??谑袩釒?農(nóng)產(chǎn)品深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(2013-45)
賈言言(1988—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物技術(shù)。E-mail:952262544@qq.co m
*通信作者:李從發(fā)(1967—),男,教授,博士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail:congfa@vip.163.com