不同酿酒酵母对菠萝酒香气品质的影响分析

马丽娜，袁 源，龙倩倩，林丽静，龚 霄

（1.华中农业大学食品科技学院，湖北武汉 430070；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江 524001）

不同酿酒酵母对菠萝酒香气品质的影响分析

马丽娜1，2，袁 源2，龙倩倩2，*林丽静2，*龚 霄2

（1.华中农业大学食品科技学院，湖北武汉 430070；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江 524001）

以菠萝皮渣为原料，选取CY3079，DV10，K1和QA23这4种酵母进行发酵，利用固相微萃取和气质联用技术分别对4种菠萝酒主发酵结束后的香气成分进行比较。结果表明，酒液中共检测出38，30，26，26种香气成分，其中QA23酵母发酵的菠萝酒香气成分种类较多，菠萝酒的香气成分以酯类和醇类为主，QA23，K1，DV10和CY3079中酯类相对含量分别为51.71%，45.01%，30.27%，19.86%；主要的酯类成分为乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和月桂酸乙酯，酒液中除乙醇外，2,3-丁二醇、(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇和苯乙醇含量较高，其中苯乙醇含量最高，分别达到11.74%，12.15%，14.98%，18.27%。

酿酒酵母；菠萝酒；香气品质；分析

菠萝（Ananas comosus（L.）Merrll.）又称凤梨，属凤梨科（Bromeliace ae），凤梨属（Ananas Merr.）多年生草本植物，是我国热带、亚热带地区四大水果之一。在我国主要分布于广东、海南、云南等地。据国家统计局数据显示，2014年我国菠萝生产总产量约为143.27×104t，总产量仅次于泰国、菲律宾，其中广东省产量达91.76×104t，占全国菠萝产量的90%以上。目前，我国已经成为世界菠萝生产大国之一，大量菠萝用于鲜食或加工成罐头、果汁、果酱等，从而产生大量菠萝皮等副产物。菠萝皮渣中营养成分丰富，含有丰富的糖分、蛋白质、维生素，以及适合微生物生产繁殖的营养成分，是酿酒的良好原料。可大大提高菠萝皮渣的附加值，既能推进菠萝产业的发展，又能减少资源浪费，保护环境[1]。

长期以来，菠萝副产物加工的主要产品是饲料[2]，但饲料的经济价值低，因此对菠萝副产物加工利用的发展造成限制。随着菠萝产业的发展，菠萝副产物的加工方式也逐渐多样化，如菠萝皮渣醋[3]、菠萝皮渣白兰地[4]、菠萝皮发酵乳酸饮料[5]。酒类消费近年来倡导低度酒代替高度酒、果酒取代粮食酒，因此菠萝皮渣果酒的研制也是顺应形势。

但是，目前我国菠萝加工水平不高，如何使菠萝的色香味保留在酒中，使酒具有特殊的香气和诱人的颜色成为关键问题。香气是水果和果酒感官品质的重要组成部分，也决定了果酒的风味和典型性。酵母菌种对果酒的风味和品质有着重要影响，对果酒中呈香物质的形成起着重要作用[6]。李艳等人[7]探究了3种酿酒酵母使赤霞珠干红葡萄酒香气成分相对含量存在着显著差异。孙玉霞等人[8]采用6株酵母发酵桑葚酒，结果表明酒的香气组分无差别，但种类和含量差别较大，导致酒的感官评价存在差异。目前对菠萝香气成分研究较多，但对菠萝酒香气成分仅有少量报道[9-12]。试验采用CY3079，DV10，K1和QA23这4株酿酒酵母对菠萝皮渣进行发酵，通过顶空固相微萃取法（Headspace-solid phase microextraction，HS-SPME） 气相色谱-质谱法（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS） 对菠萝皮渣发酵酒挥发性成分进行分析，以便为色香味俱全的菠萝果酒的生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

卡因菠萝，购于广东省湛江市沃尔玛超市；酿酒活性干酵母：CY3079（简称C） DV10（简称D）、K1（简称K）、QA23（简称Q），购于上海杰兔工贸有限公司；GCMS.QP2010 Plus气相色谱。

质谱联用分析仪，日本岛津公司产品；PAL Svstem型三合一进样器，瑞士CTC公司产品；萃取头（50/30 μm，DVB/CAR/PDMS），美国 Supelco公司产品；毛细管柱 vf-Wax（30 μm×0.25 μm，0.25 μm），美国Varian公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵酒的工艺流程

菠萝清洗、热烫（100℃，15 s） →去皮→切块→糖酸调配→杀菌（100℃，煮沸）→冷却→接种发酵→主发酵（28℃）→过滤→后发酵（20℃）→过滤→澄清→罐装→成品。

1.2.2 样品前处理方法

主发酵结束后，取0.5 mL酒样，加入15 mL顶空瓶中，加盖密封。

1.2.3 气相色谱质谱条件

气相色谱（GC） 条件：毛细管柱；程序升温：初始温度45℃，保留2 min，以5℃/min的速率升至180℃，再以20℃/min的速率升至240℃，保留2 min；进样口温度250℃；载气高纯度氦气（He），流速1 mL/min；不分流进样。

质谱（MS） 条件：电子电离（Electron ionization，EI）源，电子能力70 eV，离子源温度230℃，四级杆温度250℃，全扫描模式，扫描范围35～500 m/z，溶剂延迟3.5 min。

1.2.4 定性与半定量分析

定性分析：质谱结果经Wiley.lib数据库和美国国家标准技术研究所（National institute of standards and technology NIST） 14.lib谱库检索，仅对匹配值（Similarity index，SI）＞90（最大匹配值为100）的鉴定结果予以报道。

半定量分析：采用峰面积归一化法计算菠萝酒中各挥发性成分的相对含量。

2 结果与讨论

2.1 不同酵母发酵的菠萝酒香气成分分析不同酵母发酵的菠萝酒中香气成分GC-MS分析。Q酵母、K酵母、C酵母和D酵母发酵菠萝酒香气成分GC-MS总离子流见图1。出44种香气成分，其中醇类10种，酯类23种，酸类10种，萜烯类1种。Q，K，C，D酵母发酵的菠萝酒分别检测出38种，32种，27种，27种。4种菠萝酒主要香气成分相同，但含量不同，使4种酒香具有各自不同的香气成分，构成了菠萝酒的相似性和典型性。

图1 Q酵母、K酵母、C酵母和D酵母发酵菠萝酒香气成分GC-MS总离子流

经谱库检索比对，鉴定出的主要挥发性成分及部分挥发性成分的香气描述。菠萝酒香气成分相对含量见表1。

由表1可知，4种酵母酿造的菠萝酒中，共鉴定

2.2 不同酿酒酵母发酵菠萝酒醇类、酯类和酸类物质占香气成分总量的对比

不同酿酒酵母发酵菠萝酒醇类、酯类和酸类物质占香气成分总量的对比见图2。

2.2.1 酯类成分比较

酯类物质是酒中一类重要的呈香物质，大部分中性酯（乙酸乙酯、乳酸乙酯等） 是由酵母菌和细菌活动产生，也可以通过酯化反应产生，绝大多数酯类使果酒具有愉快的香气[13]。4种菠萝酒中共检测出酯类物质23种，共有成分7种。据研究表明，菠萝香气成分最多的是酯类，特别是乙酸乙酯、乙酸甲酯和3-甲硫基丙酸甲酯，形成了菠萝的特征香气[14]。Q酵母发酵的酒酯含量最高，其次是K和D酵母，C酵母酯类含量最少，所占含量依次为51.71%，45.01%，30.27%，19.86%。不同酿酒酵母发酵的菠萝酒中乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和月桂酸乙酯含量较高。癸酸乙酯具有香甜的水果香气，辛酸乙酯具有花香、果香和白兰地的香味。

2.2.2 醇类成分比较

醇类物质是酒的主要香气物质，主要是通过糖代谢和氨基酸分解代谢途径产生。醇类中碳原子数大于2的脂肪族醇类为高级醇，在低浓度下呈玫瑰香味，是一类重要的风味物质。4种菠萝酒中共检测出10种醇类，Q、K、C和D酵母醇类含量依次为29.8%，34.11%，48.54%，36.00%，C酵母醇类含量最高，酒香味突出。菠萝酒中2,3-丁二醇、(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇和苯乙醇含量较高，其中苯乙醇含量最高，分别达到11.74%，12.15%，14.98%，18.27%。苯乙醇是酵母在有氧条件下经磷酸-戊糖途径生产赤藓糖，又通过进一步转换而成，具有清甜花香。

2.2.3 酸类成分比较

果酒酸类物质主要来自原料和发酵过程酵母菌和乳酸菌代谢产生。在4种酒中共检测出10种酸，其中4种酸是4种酒共有的。4种酵母发酵酒中酸类物质含量较大的是辛酸，含量分别为6.05%，6.01%，4.34%，7.14%，这与辛酸乙酯含量较高相吻合。Q酵母发酵酒中乙基-(Z)-4-癸烯酸含量明显高于其他3种酵母发酵酒。酸类物质对酒的感官品质有着重要贡献，当含量低于阈值时使酒香协调、平衡，高于阈值又会给香气带来负面影响。

3 结论

图2 不同酿酒酵母发酵菠萝酒醇类、酯类和酸类物质占香气成分总量的对比

采用HS-SPME-GC-MS检测4种酿酒酵母发酵菠萝酒香气成分，共检测出香气成分44种，其中醇类10种，酯类23种，酸类10种，萜烯类1种。Q、K，C，D酵母发酵的菠萝酒分别检测出38种，32种，27种，27种。4种菠萝酒中除含有果酒中常见的醇类、酯类和酸类物质外，还含有大量菠萝香气成分，如乙酸乙酯、乙酸甲酯和3-甲硫基丙酸甲酯等，使菠萝酒典型性明显；4种酒的香气成分的含量不同，使4种酒的酒香具有各自不同的香气成分，构成了菠萝酒的相似性。Q酵母发酵的酒酯含量最高，其次是K和D酵母，C酵母酯类含量最少，所占含量依次为51.71%，45.01%，30.27%，19.86%，其中乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和月桂酸乙酯含量较高，Q酵母适合菠萝酒的发酵。

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Analysis of Aromatic Compositions of Pineapple Wines Fermented with Different Yeast Strains

MA Li'na1，2，YUAN Yuan2，LONG Qianqian2，*LIN Lijing2，*GONG Xiao2
（1.College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan，Hubei 430070，China；2.Agricultural Products Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Zhanjiang，Guangdong 524001，China）

The pineapple peel slag as raw material with 4 strains of wine-brewing yeast：CY3079，DV10，K1 and QA23，aroma components of pineapple wine with different yeast strains after primary fermentation were analyzed and compared by using solid phase microextraction and gas chromatography-mass spectrum.The results showed that the pineapple wine contained 38，32，27，and 27 kinds of aroma components，pineapple wine of QA23 yeast fermentation aroma had more aroma components，the main aroma components of pineapple wine were esters and alcohols，esters content of pineapple wine with QA23，K1，DV10 and CY3079 fermented were 51.71%，45.01%，30.27%and 19.86%respectively.The main esters composition included isoamyl acetate，ethyl caproate，octylic acid ethyl ester，ethyl decanoic acid and lauric acid ethyl ester，in addition to the ethanol in wine，2,3-butanediol，(2R,3R)-(-)-2,3-butylene glycol phenyl ethanol content is higher，the highest content of benzene ethanol，11.74%，11.74%，12.15%and 11.74%respectively.

yeast strain；pineapple wine；aromatic composition；analysis

TS262.7

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.11.015

1671-9646（2017） 11a-0049-04

2017-09-11

公益性行业（农业）科研专项（201503142）；中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金“热带食品精深加工创新团队项目”（1630122017013）。

马丽娜（1993— ），女，硕士，研究方向为热带水果深加工。

*通讯作者：林丽静（1978— ），男，博士，副研究员，研究方向为热带农业副产物综合利用。龚 霄（1984— ），男，博士，副研究员，研究方向为食品微生物学与发酵工程。