本土非酿酒酵母菌株纯种发酵动力学及对葡萄酒挥发性化合物的影响(一)
各处理组不同种类挥发性化合物含量比较分析结果见图7a。试验中检测到的品种香气化合物有萜烯、C13-降异戊二烯以及C6化合物。其中HX-2处理酒样萜烯含量(92.15μg/L)显著高于其他处理(P<0.05)。结合挥发性化合物聚类热图(图7b)发现,HX-2处理酒样柠檬烯、香茅醇以及橙花醇相对含量显著高于其他菌株(P<0.05),是导致该酒样萜烯类化合物含量较高的原因。HX-1、HX-2、HX-3、HX-4发酵酒样中均能检测到β-大马士酮,尤其是HX-2处理组的β-大马士酮含量最高(30.14μg/L),而HX-6、HX-7处理中未检测到该化合物。HX-3菌株发酵显著提高了C6化合物含量(P<0.05)(图7a),特别是1-己醇的相对含量显著高于其他菌株处理(P<0.05)(图7b),可能赋予葡萄酒特定的生青味。
图7酒样挥发性化合物含量及聚类热图分析
注:“/”表示未检测出该化合物;不同小写字母表示在P<0.05水平下组间具有差异显著性,数据均以平均值±标准差表示,样本量n=3。
葡萄酒的发酵香气化合物主要由高级醇、酯类、挥发性脂肪酸组成。试验共检测到14种高级醇类物质,为各酒样中含量最高的芳香化合物组分。HX-6菌株显著提高了酒样中高级醇的含量(7 500.24μg/L)(P<0.05),相比其他菌株处理提高了15.07%~117.77%,这种差异主要是由于异戊醇、2-乙基己醇、正庚醇、2-十六醇与苯乙醇的相对含量显著高于其他处理所致(图7b)。
乙酸酯和乙基酯类化合物具有赋予葡萄酒花香和果香特征的潜力。图7a显示,HX-6菌株所产乙酸酯类化合物总含量(2 662.82μg/L)显著高于其他菌株(P<0.05),其中乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯与乙酸苯乙酯的含量均显著高于其他处理(图7b)。HX-6菌株所产乙基酯含量(5 720.49μg/L)也显著高于其他处理(P<0.05),其中丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯及反-4-癸烯酸乙酯的含量显著高于其他处理(P<0.05)。
试验中共检测到6种脂肪酸化合物,包括异丁酸、2-甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、异戊酸、辛酸与正癸酸。各处理酒样脂肪酸含量均有差异(P<0.05),其中HX-6处理大幅增加了葡萄酒中脂肪酸的含量(95.91μg/L),HX-7菌株也表现出较高产脂肪酸的能力(74.77μg/L)。
发酵酒样中各类挥发性化合物主成分分析结果见图8a。图中PC1和PC2方差贡献率分别为57.7%和23.6%,前两个主成分可以解释总方差的81.3%。HX-1、HX-3菌株与C13-降异戊二烯的生成相关联;HX-6、HX-7菌株分布在PC1的正半轴,但在PC2被明显区分,其中HX-6与乙基酯、脂肪酸与其他酯的生成强相关,HX-7与高级醇与乙酸酯的生成强相关。HX-2、HX-4在PC1、PC2轴上均分离开来,表明M.pulcherrima菌株的产香特性存在显著种内差异。
图8酒样挥发性化合物主成分分析
气味活性值(odor activity value,OAV)>0.1的化合物能够通过直接或协同作用直观表征葡萄酒中挥发性香气物质呈香特征。本试验中OAV>0.1的挥发性化合物共有22种,对其进行主成分分析(图8b)发现,除2株M.pulcherrima外,其余同一种属的菌株分布相对集中。2株T.delbrueckii分布在PC1的正半轴,与大部分发酵香气化合物相关联,其中HX-6菌株与苯乙醇、正己醛以及大部分乙基酯的生成强相关,HX-7处理与异戊醇、正庚醇及乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸异戊酯等大部分乙酸酯的生成强相关;2株H.uvarum(HX-1、HX-3)主要与柠檬烯、芳樟醇与β-大马士酮的生成相关联;M.pulcherrima HX-2菌株与香茅醇、苯乙醇和辛酸乙酯等乙基酯的生成强相关,而HX-4菌株产香能力相对较弱。
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