鄧山鴻,陳 鋼

(南昌大學(xué)食品學(xué)院,江西南昌 330047)

低溫發(fā)酵作為一種重要的發(fā)酵工藝,被廣泛應(yīng)用于面包、酸奶等發(fā)酵食品中,對(duì)食品風(fēng)味具有積極作用[1-2]。在發(fā)酵果酒中,白葡萄酒主要采用低溫發(fā)酵,發(fā)酵溫度為10～12 ℃,具有獨(dú)特的風(fēng)味口感。臍橙果酒是兼具臍橙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和酒精的消費(fèi)產(chǎn)品,風(fēng)味與口感尤為重要。研究表明,采用低溫發(fā)酵工藝釀制果酒,可保持果酒中較高含量的萜烯類物質(zhì),并促進(jìn)酵母產(chǎn)生酯類物質(zhì),改善果酒品質(zhì)[3]。低溫發(fā)酵改善果酒品質(zhì)的同時(shí),也有其天然缺陷,即發(fā)酵周期長(zhǎng),存在發(fā)酵延遲或停止的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

添加外氮源可強(qiáng)化菌種發(fā)酵能力,縮短發(fā)酵周期,使發(fā)酵過程更平穩(wěn)。一些研究表明氮源對(duì)促進(jìn)酵母發(fā)酵具有明顯效果,并會(huì)影響果酒香氣物質(zhì)種類和含量的差異性[5-7]。低溫發(fā)酵中也有少量應(yīng)用氮源的文獻(xiàn)。Perez等[8]的研究表明,添加氮源可顯著縮短白葡萄酒低溫發(fā)酵時(shí)間。張斌等[9]的研究表明,添加氮源可促進(jìn)荔枝酒低溫高糖發(fā)酵,提升乙醇和酯類物質(zhì)的得率。目前,低于18 ℃的低溫發(fā)酵果酒普遍存在著發(fā)酵周期長(zhǎng)的問題,而針對(duì)這一問題的研究還很少。對(duì)不同種類果酒而言,選擇不同的外氮源,在促進(jìn)酵母發(fā)酵的效果上不同,同時(shí)也會(huì)對(duì)果酒的香氣成分造成影響[10]。因此,選擇臍橙果酒低溫發(fā)酵的外氮源時(shí),既要保證果酒低溫發(fā)酵效率,也需考慮其對(duì)果酒香氣物質(zhì)的影響。

本文以低溫發(fā)酵臍橙果酒為研究對(duì)象,選取了磷酸氫二銨(diammonium phosphate,DAP)、硫酸銨和碳酸氫銨作為外氮源,考察了不同氮源對(duì)低溫發(fā)酵臍橙果酒酒精度、發(fā)酵時(shí)間的影響,同時(shí)分析了其揮發(fā)性香氣成分,以期為臍橙果酒低溫發(fā)酵工藝提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

臍橙原料 贛南信豐臍橙(可溶性固形物11.54%,總糖45.61 g/L);偏重亞硫酸鉀(食品級(jí)) 河南華興生物科技公司;果膠酶(5萬(wàn) U/g) 南寧龐博生物工程有限公司;磷酸氫二銨(分析純)、硫酸銨(分析純) 西隴科學(xué)股份有限公司;碳酸氫銨(分析純) 北京索萊寶科技有限公司;釀酒酵母 中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏中心;營(yíng)養(yǎng)瓊脂(WL)培養(yǎng)基 青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司;3-辛醇(色譜純) 薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司。

酒精計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;WYT-J型手持糖度計(jì) 成都光學(xué)廠;石英毛細(xì)管色譜柱HP-5MS(30 m×0.32 mm×0.25 μm) 美國(guó)Agilent公司;氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 6890N-5975B) 美國(guó)Agilent公司;50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS)萃取頭、頂空SPME進(jìn)樣器 美國(guó)Supelco公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 臍橙果酒工藝流程 臍橙→分選、清洗、去皮、破碎(加果膠酶)→壓榨→果汁(加果膠酶、SO2)→加熱→靜置→調(diào)整成分(接種酵母菌,加白砂糖、SO2)→控溫發(fā)酵→倒罐→陳釀→臍橙酒。

關(guān)鍵操作點(diǎn):

分選、清洗:挑選果體偏黃色、色澤均勻、無明顯色差、表皮光滑、果形端正的臍橙,剔除霉?fàn)€果及雜質(zhì)。用清水洗滌除去表面污物,以減少原料的帶菌量。

破碎榨汁:將去皮后的臍橙全果切成小塊置于打漿機(jī)中破壁。在破壁后的果漿中加入果膠酶100 mg/kg,SO250 mg/kg(按偏重亞硫酸鉀質(zhì)量50%計(jì),下同),均勻靜置2.5 h后進(jìn)行榨汁。果汁榨出后再加入果膠酶15 mg/kg,水浴加熱至45 ℃,靜置澄清4 h,使得果膠充分水解。

調(diào)整成分:將澄清后的果汁分裝至250 mL錐形瓶中,調(diào)整糖度。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn),參考發(fā)酵所需達(dá)到的酒精度以及酵母對(duì)可溶性固形物的適應(yīng)性[11],添加白砂糖使發(fā)酵初始可溶性固形物達(dá)22%,同時(shí)加入30 mg/L SO2?？瞻捉M不添加任何氮源,氮源組分別添加一定量的DAP、硫酸銨、碳酸氫銨。

酵母活化:將保藏的菌種接種至酵母浸出粉胨葡萄糖液體培養(yǎng)基中活化,于28 ℃振蕩培養(yǎng)48 h后,放入4 ℃冰箱備用。

接種:按3%(v/v)接種釀酒酵母至含180 mL臍橙果汁的錐形瓶中。

主發(fā)酵:控溫14 ℃發(fā)酵,至可溶性固形物的含量穩(wěn)定不變,視為主發(fā)酵結(jié)束。發(fā)酵過程中定期排出發(fā)酵產(chǎn)生的CO2,主發(fā)酵結(jié)束后倒罐,轉(zhuǎn)入陳釀階段。

陳釀:將主發(fā)酵完成后的酒樣置于12 ℃恒溫箱陳釀30 d。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 選取DAP添加質(zhì)量濃度為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 (g/L),硫酸銨添加質(zhì)量濃度0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 (g/L),碳酸氫銨添加量1.2、1.3、1.4、1.5、1.6 (g/L),進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn),至可溶性固形物含量不變時(shí)發(fā)酵結(jié)束,記錄發(fā)酵時(shí)間,并測(cè)定臍橙酒酒精度。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定DAP、硫酸銨、碳酸氫銨三種氮源的添加量。

1.2.3 酵母計(jì)數(shù) 根據(jù)確定的氮源添加量,在發(fā)酵過程中,采用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定不添加氮源與添加DAP(0.4 g/L)、硫酸銨(1.0 g/L)、碳酸氫銨(1.5 g/L)的低溫發(fā)酵臍橙酒中的酵母總數(shù)。

1.2.4 基本理化指標(biāo)檢測(cè) 可溶性固形物:糖度計(jì);酒精度:酒精計(jì);總糖、總酸等其他基礎(chǔ)理化指標(biāo)的檢測(cè)參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.2.5 揮發(fā)性成分檢測(cè) 頂空-固相微萃取(HS-SPME)[12]:取8 mL臍橙酒樣品、10 μL 3-辛醇內(nèi)標(biāo)(400 μg/L)、3.0 g NaCl于20 mL樣品瓶中,密封,將樣品瓶于40 ℃ 攪拌平衡15 min后,將老化的萃取頭插入密封的樣品瓶中,頂空萃取40 min,然后在氣相色譜進(jìn)樣口230 ℃解析3 min,采用GC-MS分析其揮發(fā)性成分。

GC條件:石英毛細(xì)管色譜柱HP-5MS(30 m×0.32 mm×0.25 μm);起始溫度40 ℃,保留時(shí)間2 min,以5 ℃/min升至230 ℃,保留時(shí)間15 min;不分流進(jìn)樣,載氣He,流速:1.2 mL/min。

MS條件:電子電離源,電子能量70 eV,離子源溫度230 ℃,進(jìn)樣口溫度250 ℃,傳輸線溫度250 ℃,質(zhì)量范圍33～400 amu。

定性與定量分析:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理由GC-MS數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)完成,未知化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索,同時(shí)與Wiley 7.0/NIST05檢索數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配,對(duì)比,并結(jié)合已有文獻(xiàn)進(jìn)行定性分析。根據(jù)已知濃度3-辛醇內(nèi)標(biāo)物,以各揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)于內(nèi)標(biāo)物含量進(jìn)行半定量分析。

1.2.6 香氣活性值(odor activity value,OAV)的計(jì)算

式中:FC(flavor compound)為揮發(fā)性香氣成分質(zhì)量濃度;OT(odor threshold)為該揮發(fā)性化合物的香氣閾值。香味活度值反映出香味化合物對(duì)果酒感官貢獻(xiàn)的多少,通過數(shù)據(jù)對(duì)比,能夠體現(xiàn)不同組別的差異性。

1.2.7 感官評(píng)定 水果味、柑橘類味、橙味、青草味、薄荷味、花香味、香草味、酒精味、辛辣味共九種感官屬性評(píng)定特征在對(duì)臍橙果酒的感官評(píng)價(jià)中具有一定的代表性[13],感官評(píng)定以此為基礎(chǔ)。陳釀階段完成后,由15人組成的感官評(píng)定小組,對(duì)提供標(biāo)準(zhǔn)品與樣品的香氣特征強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估,各香氣特征強(qiáng)度采用1～9分制(1:香氣特征強(qiáng)度非常弱,3:香氣特征強(qiáng)度較弱,5:香氣特征強(qiáng)度中等,7:香氣特征強(qiáng)度較強(qiáng),9:香氣特征強(qiáng)度非常強(qiáng)),取平均值為評(píng)分結(jié)果。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)為各組處理3次重復(fù)的平均值,利用Microsoft Excel 2016統(tǒng)計(jì)分析,Spss 20進(jìn)行方差分析,差異顯著性分析和主成分分析,Origin 2018作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

DAP是葡萄酒中最普遍添加的氮源,其不僅能促進(jìn)酵母的發(fā)酵效率,同時(shí)能一定程度增加果酒的香氣物質(zhì)[5]。在臍橙酒的低溫發(fā)酵中,DAP仍然具有較強(qiáng)促進(jìn)發(fā)酵的效果。隨著添加量的增加,臍橙酒酒精度先升高后降低。在添加量達(dá)到0.4 g/L時(shí),其酒精度最大,發(fā)酵時(shí)間最短,相對(duì)于未添加氮源組,酒精度增加了4.6%,發(fā)酵時(shí)間縮短了56%。研究表明,DPA添加濃度過高反而不利于酵母對(duì)氮源的吸收[14]。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選取0.4 g/L作為DAP組低溫發(fā)酵臍橙果酒的添加量。

圖1 不同質(zhì)量濃度DAP對(duì)酒精度和發(fā)酵時(shí)間的影響

硫酸銨是發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中最常添加的氮源,具有一定的代表性。研究表明,硫酸銨在荔枝酒的低溫高糖發(fā)酵工藝中具有明顯強(qiáng)化菌種發(fā)酵能力的效果,促進(jìn)了發(fā)酵過程中對(duì)糖的轉(zhuǎn)化效果,提高了醇和酯的得率[9]。由圖2可知,添加硫酸銨在低溫發(fā)酵臍橙酒中對(duì)于提高酒精度具有良好效果。硫酸銨的添加量為1.0 g/L時(shí),其酒精度達(dá)到最大值,發(fā)酵時(shí)間為最短,相對(duì)于未添加氮源組,酒精度增加了5.3%,發(fā)酵時(shí)間縮短了44%。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選取1.0 g/L作為硫酸銨組低溫發(fā)酵臍橙果酒的添加量。

圖2 不同質(zhì)量濃度硫酸銨對(duì)酒精度和發(fā)酵時(shí)間的影響

碳酸氫銨在果酒中有一定應(yīng)用。在蘋果啤酒發(fā)酵研究中發(fā)現(xiàn),碳酸氫銨可以提高酵母發(fā)酵力,促進(jìn)酯類合成[15]。此外,碳酸氫銨會(huì)影響到一些重要的代謝途徑,如在抑制雜醇油的合成代謝方面效果明顯[16]。由圖3可知,碳酸氫銨的添加為1.5 g/L時(shí),酒精度最高,發(fā)酵時(shí)間最短,相對(duì)于未添加氮源組,酒精度增加了5.2%,發(fā)酵時(shí)間縮短了22%。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選擇1.5 g/L作為碳酸氫銨組低溫發(fā)酵臍橙果酒的添加量。

圖3 不同碳酸氫銨添加量對(duì)酒精度和發(fā)酵時(shí)間的影響

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)可知,與未添加氮源的低溫發(fā)酵臍橙酒相比,添加DAP、硫酸銨、碳酸氫銨三種氮源均能明顯縮短發(fā)酵周期。其中添加DAP作為氮源的果酒,發(fā)酵時(shí)間最短;添加硫酸銨作為氮源的果酒,能達(dá)到的酒精度最高。添加DAP 0.4 g/L、硫酸銨1.0 g/L、碳酸氫銨1.5 g/L的果酒,分別縮短發(fā)酵時(shí)間56%、44%、22%,增加酒精度4.6%、5.3%、5.2%。

2.2 添加不同氮源時(shí)低溫發(fā)酵菌落總數(shù)的變化

酵母在未添加氮源的果酒中低溫發(fā)酵時(shí)發(fā)酵啟動(dòng)緩慢、糖轉(zhuǎn)化效率低[17]。酵母發(fā)酵過程中菌落總數(shù)的變化如圖4所示。四組果酒發(fā)酵至第2 d時(shí)菌落總數(shù)達(dá)到最大值,隨發(fā)酵過程進(jìn)行,酵母總數(shù)慢慢下降。添加三種氮源果酒中釀酒酵母的最大值(6.61、6.60、6.62 lg CFU/mL)與空白組(6.71 lg CFU/mL)有一定差異性。添加三種氮源的低溫發(fā)酵酒在第2 d時(shí)的酵母數(shù)較空白組小,可能是由于添加三種氮源的果酒中,酵母增殖的最大值點(diǎn)在此時(shí)間之前。在后續(xù)發(fā)酵過程中,除發(fā)酵末期外,添加三種氮源的果酒中酵母數(shù)量均高于空白組,說明三種氮源對(duì)于促進(jìn)酵母發(fā)酵具有明顯效果。

圖4 不同種類氮源對(duì)發(fā)酵過程中酵母數(shù)量的影響

為進(jìn)一步探究三種氮源添加對(duì)低溫發(fā)酵臍橙果酒的揮發(fā)性成分影響,進(jìn)行了揮發(fā)性成分的定量分析。

2.3 添加不同氮源對(duì)低溫發(fā)酵臍橙酒基本理化指標(biāo)的影響

香氣化合物檢測(cè)前,測(cè)定臍橙酒的基本理化指標(biāo)。如表1所示,添加DAP、硫酸銨、碳酸氫銨三種氮源均能提高臍橙果酒的酒精度,硫酸銨與碳酸氫銨組酒精度較高。相應(yīng)的添加三種氮源的臍橙酒,殘?zhí)呛烤陀诳瞻捉M。由表1知,總酸含量最低的是空白組。低溫果酒的總酸含量較低,但氮源的添加導(dǎo)致果酒的總酸含量偏高[18],其中,添加DAP的果酒中總酸含量最大。揮發(fā)性酸會(huì)影響到果酒的感官品質(zhì)[19],揮發(fā)性酸含量過高時(shí)使得酒體呈現(xiàn)不好的“醋香”。果酒中揮發(fā)酸主要是乙酸,由于低溫發(fā)酵果酒發(fā)酵周期長(zhǎng),揮發(fā)性酸一般較低,香氣協(xié)調(diào)[20]。氮源的添加會(huì)影響酵母的代謝途徑,進(jìn)而減少揮發(fā)性酸的積累[21],由表1知,三種不同氮源果酒之間的揮發(fā)性酸含量差異性不顯著。

表1 臍橙酒的理化指標(biāo)

2.4 添加不同氮源對(duì)低溫發(fā)酵臍橙酒揮發(fā)性成分的影響

對(duì)添加不同氮源組的揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果見表2,添加三種氮源的臍橙果酒與未添加氮源的僅在揮發(fā)性成分含量上有所差異,在揮發(fā)性成分的種類上沒有差異。四種低溫發(fā)酵酒檢測(cè)出揮發(fā)性成分32種,其中高級(jí)醇類5種、萜烯類10種、中鏈脂肪酸類2種、乙酸酯類3種、乙酯類7種、醛酮類5種。

表2 不同氮源對(duì)低溫發(fā)酵臍橙酒揮發(fā)性成分含量的影響

高級(jí)醇指揮發(fā)性成分中六個(gè)碳原子以上的一元醇,其含量對(duì)果酒感官品質(zhì)具有重要影響。適宜含量的高級(jí)醇能促進(jìn)果酒風(fēng)味的形成,但高級(jí)醇含量過高反而會(huì)降低果酒品質(zhì)。通過對(duì)四種低溫發(fā)酵臍橙酒的揮發(fā)性成分分析發(fā)現(xiàn),DAP組和硫酸銨組的高級(jí)醇總含量小于空白組,碳酸氫銨組的高級(jí)醇總含量最大,且高于空白組。與DAP組和碳酸氫銨組相比,碳酸氫銨組中的異戊醇和苯乙醇含量相較于空白組增加更明顯。苑振宇等[22]研究表明,碳酸氫銨對(duì)高級(jí)醇生成的影響顯著,且與碳酸氫銨的添加量有關(guān)。

萜烯類揮發(fā)性成分是果酒香氣中果香的主要來源[23]。由表2可知,D-檸檬烯、β-水芹烯、4-萜烯醇三種萜烯類化合物含量較高,明顯大于其他萜烯類化合物含量。萜烯類揮發(fā)性成分在溫度較高時(shí)很容易揮發(fā),低溫發(fā)酵有助于萜類揮發(fā)性成分更好的保留,此外,加入氮源能夠影響酵母的代謝途徑,從而有利于萜烯類揮發(fā)性成分的積累[7]。由表2可知,三個(gè)氮源組中的萜烯類揮發(fā)性成分總含量均高于空白組,其中硫酸銨組的萜烯類揮發(fā)性成分總含量最高。D-檸檬烯是臍橙中的特征性揮發(fā)性成分,兼具增香和藥用價(jià)值[24],在萜烯類揮發(fā)性成分總量中的占比明顯高于其他種類的化合物。其中,DAP組和硫酸銨組果酒中D-檸檬烯高于空白組,且硫酸銨組中更高,而碳酸氫銨組低于空白組。β-水芹烯、4-萜烯醇兩種揮發(fā)性成分的含量在添加氮源果酒中均高于空白組,且兩種揮發(fā)性成分在碳酸氫銨組中與空白組相比增加最顯著。

癸酸和辛酸酵母發(fā)酵過程中重要的代謝物質(zhì),在大多數(shù)類果酒發(fā)酵中均有發(fā)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到兩種酸,且以辛酸為主。中鏈脂肪酸影響一些基因的表達(dá),被認(rèn)為是制約酵母生長(zhǎng)的物質(zhì)[25]。辛酸的含量較大也是低溫發(fā)酵的一個(gè)特征,是酵母在低溫脅迫下物質(zhì)代謝的結(jié)果[26]。由表2可知,三個(gè)氮源組中,碳酸氫銨組中的中鏈脂肪酸類揮發(fā)性成分總含量更高。

酯類揮發(fā)性成分分為乙酸酯和乙基酯兩類,其中乙酸酯是由醇類物質(zhì)與乙酰輔酶A經(jīng)由醇乙?；D(zhuǎn)移酶催化形成,乙基酯是由醇類物質(zhì)和脂肪酸經(jīng)由?；D(zhuǎn)移酶催化形成[27]。乙酸酯和乙基酯分別貢獻(xiàn)了果酒的果香和花香,是臍橙果酒中第二大類的揮發(fā)性成分。由表2知,同組中乙基酯總含量明顯大于乙酸酯總含量;其中添加三種氮源的臍橙酒乙酸酯總含量大于空白組,而乙基酯的含量少于空白組。與其他氮源組相比,乙酸酯含量最高的為DAP組,乙酸酯含量最高的為硫酸銨組。乙基酯類揮發(fā)性成分中僅有壬酸乙酯和十二烷酸乙酯在添加碳酸氫銨組中大于空白組。添加三種氮源的臍橙酒中,乙酸酯含量均大于空白組,這與其他研究一致[28]。與另外兩種氮源組相比,DAP組中酯類揮發(fā)性成分含量相對(duì)更高的為乙酸-2-苯乙酯、庚酸乙酯;硫酸銨組中含量相對(duì)更高的為乙酸乙酯、癸酸乙酯;碳酸氫銨組中含量相對(duì)更高的為乙酸癸酯、壬酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸-3-羥基-乙酯、十二烷酸乙酯。

由表2可知,添加碳酸氫銨的低溫發(fā)酵酒中的醛酮類揮發(fā)性成分含量最高。醛酮類物質(zhì)也具有相應(yīng)的香氣特征[29],但因總含量較低,一般很難達(dá)到其香氣閾值,故對(duì)果酒的感官品質(zhì)影響較小。

2.5 不同氮源低溫發(fā)酵臍橙酒主成分分析

對(duì)不同氮源組低溫發(fā)酵臍橙果酒的香氣成分各大類累積量進(jìn)行主成分分析。由圖5可知，主成分1和主成分2貢獻(xiàn)率分別為56.08%、41.20%,累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為97.28%,能較好的反映數(shù)據(jù)的整體。由不同氮源組的載荷圖知,空白組與主成分2有很高的正相關(guān),DAP組與主成分2有很高的負(fù)相關(guān),硫酸銨組與主成分1有很高的負(fù)相關(guān),碳酸氫銨與主成分1有很高的正相關(guān)。由各類揮發(fā)性成分載荷圖知,高級(jí)醇、萜烯類、醛酮類與主成分1有很高的正相關(guān)性,說明這三類成分與碳酸氫銨的添加關(guān)系密切;乙酸酯類與主成分2有很高的負(fù)相關(guān)性,這說明此類成分與DAP添加關(guān)系密切;乙基酯類與中鏈脂肪酸與主成分2有很高的正相關(guān)性,說明這兩類成分與不添加氮源關(guān)系密切。

圖5 不同類化合物總量與不同組氮源主成分分析數(shù)據(jù)圖

2.6 不同氮源低溫發(fā)酵臍橙酒OAV

由表3知,在低溫發(fā)酵臍橙果酒中,揮發(fā)性成分含量大于香氣閾值的有癸醇、庚醇、辛酸、D-檸檬稀、4-萜烯醇、乙酸癸酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯,說明這些物質(zhì)對(duì)果酒的香氣貢獻(xiàn)較大。高級(jí)醇含量較低,而由于癸醇和庚醇的香氣閾值也較低,故對(duì)香氣感官有一定貢獻(xiàn)。其中,庚醇在DAP和硫酸銨的影響下,OVA值變小,而在碳酸氫銨的影響下變大。由表3可知,癸醇、辛酸、丁酸乙酯、癸酸乙酯的OAV降低,說明這些揮發(fā)性成分在氮源的影響下對(duì)果酒香氣貢獻(xiàn)變小,其中辛酸和丁酸乙酯在DAP組中相較于空白組的減小量更大,癸醇和癸酸乙酯在碳酸氫銨組中相較于空白組的減小量更大;D-檸檬稀、4-萜烯醇、乙酸癸酯的OAV增加,說明這些揮發(fā)性成分在氮源的影響下對(duì)果酒香氣貢獻(xiàn)變大,其中D-檸檬稀在DAP組中相較于空白組增加量更大,4-萜烯醇和乙酸癸酯在碳酸氫銨組中相較于空白組增加量更大。

表3 不同氮源低溫發(fā)酵臍橙酒OAV值

2.7 不同氮源低溫發(fā)酵臍橙酒感官評(píng)定

由圖6可知,添加三種氮源的臍橙果酒在青草味、薄荷味、酒精味三種香氣特征比較中無明顯區(qū)別;在柑橘類味、橙味、辛辣味三種香氣特征中得分高于未加氮源組,其中硫酸銨與其他組相比,在橘類味和橙味香氣特征屬性中得分最高;在水果味、花香味、香草味三種香氣特征中低于未添加氮源組,且與其他氮源組相比,DAP組中的水果味香氣特征屬性得分更高,硫酸銨組中的花香味和香草味得分更高。水果味、花香味是低溫發(fā)酵的特征香味,添加氮源會(huì)削弱這些香氣特征,且相較于DAP和硫酸銨而言,碳酸氫銨的兩種香氣特征削弱更明顯。

圖6 不同氮源低溫發(fā)酵臍橙果酒的感官評(píng)定

3 結(jié)論與討論

本研究通過對(duì)比添加三種氮源與空白組的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),磷酸氫二銨、硫酸銨和碳酸氫銨在縮短低溫發(fā)酵時(shí)間與提高酒精含量上具有顯著效果,酒精含量可提高4.6%～5.3%,發(fā)酵時(shí)間可縮短22%～56%。這對(duì)通過添加氮源的方式,克服低溫發(fā)酵周期長(zhǎng)的缺點(diǎn),具有一定的參考價(jià)值。四種臍橙果酒在不同揮發(fā)性成分含量上具有不同特征,且在不同感官屬性特征上具有一定的差異性。與其他氮源組相比,添加DAP的果酒中乙酸酯類揮發(fā)性成分的含量更高,添加硫酸銨的果酒中萜烯類和乙基酯類揮發(fā)性成分的含量更高,添加碳酸氫銨的果酒中高級(jí)醇類、高級(jí)脂肪酸類和醛酮類揮發(fā)性成分的含量更高。因此,在選擇低溫發(fā)酵氮源時(shí),需綜合考慮酵母的發(fā)酵效率和氮源對(duì)果酒揮發(fā)性成分的影響。

影響酵母發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)眾多,除本文選擇的三種氮源外,還有眾多營(yíng)養(yǎng)素可作為研究對(duì)象。如果針對(duì)酵母低溫發(fā)酵時(shí)易缺乏的營(yíng)養(yǎng)素加以補(bǔ)充,則促進(jìn)酵母發(fā)酵效率和縮短低溫發(fā)酵時(shí)間的效果將更好,同時(shí)也將有利于果酒風(fēng)味物質(zhì)的積累。本文的不足之處在于確定不同氮源添加量時(shí),以酒精度最高作為氮源添加量的參考標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上,同一氮源在不同質(zhì)量濃度下也會(huì)影響其揮發(fā)性成分含量和感官評(píng)定,需進(jìn)一步的研究。