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      基于UPLC-Q-TOF-MS 分析酵母對葡萄酒中糖苷態(tài)香氣物質(zhì)釋放的影響

      2020-07-04 10:58:22安效輝苗瀛心張欣珂段長青潘秋紅
      食品科學(xué) 2020年12期
      關(guān)鍵詞:冰酒戊糖代爾

      安效輝,苗瀛心,陳 倬,張欣珂,段長青,潘秋紅*

      (中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,葡萄與葡萄酒研究中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部葡萄酒加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083)

      葡萄果實(shí)直接為葡萄酒提供品種香,包括萜烯類、降異戊二烯類、芳香族類、脂肪族類、吡嗪類香氣物質(zhì)等[1]。這些香氣物質(zhì)按照其揮發(fā)性可以分為游離態(tài)和結(jié)合態(tài)。結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)不具有揮發(fā)性,沒有直接的香氣貢獻(xiàn),通常被稱為香氣前體物,但它們可以在葡萄酒發(fā)酵和陳釀過程中,被酵母糖苷酶水解或葡萄酒環(huán)境酸水解,轉(zhuǎn)變?yōu)橛袚]發(fā)的、可感知的游離態(tài)香氣物質(zhì)[2],進(jìn)而共同貢獻(xiàn)于葡萄酒的品種香氣。由于結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)在葡萄果實(shí)總香氣物質(zhì)中占有很大的比例,因此,這類物質(zhì)是釀酒葡萄原料中潛在的極為重要的香氣組分,對葡萄酒品質(zhì)起著重要作用[3]。

      結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)根據(jù)其結(jié)合方式的不同可分為兩大類,一類是與單糖或雙糖鍵合形成的糖苷態(tài),另一類是與氨基酸或小分子肽以硫鍵的形式結(jié)合的前體物[3]。糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為兩部分,一部分是具有揮發(fā)性的配基,另一部分是糖苷配體,二者通過β-糖苷鍵連接[1]。揮發(fā)性配基主要是單萜、降異戊二烯等香氣化合物,糖苷配體主要有單糖苷和二糖苷,單糖苷通常是β-D-吡喃葡萄糖苷,雙糖苷主要是己糖基-葡萄糖苷,如6-O-α-L-吡喃鼠李糖苷-β-D-吡喃葡萄糖苷即蕓香糖苷,也有戊糖基-葡萄糖苷,如6-O-α-L-呋喃阿拉伯糖基-β-D-吡喃葡萄糖苷、6-O-α-L-呋喃芹菜糖基-β-D-吡喃葡萄糖苷[4-6]。也有文獻(xiàn)報道鑒定到了單萜三糖苷,以己糖基-戊糖基-己糖苷的形式存在[7]。糖苷態(tài)香氣前體物轉(zhuǎn)化為游離態(tài)物質(zhì)的最終濃度,主要取決于葡萄果汁中糖苷態(tài)香氣前體物的濃度、發(fā)酵中酵母糖苷態(tài)酶的活性、貯藏過程中的葡萄酒pH值和溫度等[3]。

      糖苷態(tài)香氣前體物在葡萄酒發(fā)酵過程中分解方式主要為酶解[8],通過糖苷酶釋放香氣配基可以是一步反應(yīng)也可以是連續(xù)反應(yīng)。單糖苷可以通過β-葡萄糖苷酶裂解釋放,而二糖苷或三糖苷則需要特定的水解酶降解糖苷鍵,往往先順序斷裂末端的戊糖或己糖,最后裂解O-葡萄糖苷鍵。不過也存在一步切開糖苷鍵的雙糖苷酶,如β-葡萄糖苷內(nèi)切酶[9]。在發(fā)酵過程中,發(fā)酵帶來的香氣可以補(bǔ)充品種的香氣[10],酵母中的糖苷酶對葡萄酒香氣的提升具有十分重要的作用[11],且不同菌株在發(fā)酵條件下的相對酶活性和特異性底物會有所差異[12-14],因此,釀酒時所用酵母菌株的不同也會影響到葡萄酒的感官香氣和酒體風(fēng)格,釀酒師可以通過選用不同的酵母菌株對葡萄酒的整體香氣進(jìn)行微調(diào)[15]。

      已有研究在許多不同葡萄品種中都檢測到了糖苷結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)存在[16-18]。糖苷結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的檢測通常采用氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用的方法,即先固相萃取糖苷態(tài)香氣物質(zhì),接著用糖苷水解酶(如AR2000)或添加鹽酸進(jìn)行水解,得到揮發(fā)性配基,采用GC-MS對香氣配基進(jìn)行定性和定量分析[19]。樣品處理所采用的酸解法和酶解法都存在一定的局限性,酸解法中萜烯物質(zhì)會發(fā)生分子重排,導(dǎo)致物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變[20];而酶解法存在酶解不充分的問題,測得的水解產(chǎn)物不能完全代表結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的天然存在形式[21]。也有研究利用液相色譜-高分辨率質(zhì)譜和二級質(zhì)譜研究葡萄中的糖苷態(tài)香氣物質(zhì)[7,22-23]。相比之下,超高效液相色譜技術(shù)具有更好的穩(wěn)定性和靈敏度,擁有更好的定性能力,且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于肉類、乳類藥物殘留檢測等食品安全檢測領(lǐng)域[24-25]。利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間-質(zhì)譜(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight-mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)法檢測糖苷態(tài)香氣物質(zhì),不會改變其配基和糖苷的組成,能夠檢測到物質(zhì)原有的結(jié)構(gòu)形式,可以更好地反映糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的含量及其變化,避免水解樣品帶來的弊端。TOF的精確質(zhì)量檢測可對物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的推測,進(jìn)而結(jié)合MS/MS檢測結(jié)果鑒定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)[2,26]。實(shí)驗(yàn)室在前人研究方法的基礎(chǔ)上[7,22],建立葡萄果實(shí)主要糖苷態(tài)香氣物質(zhì)質(zhì)譜信息庫。本實(shí)驗(yàn)采用UPLC-Q-TOF-MS方法,研究2 種酵母Red Fruit和Zymaf l ore ST分別在‘北冰紅’冰酒和‘威代爾’冰酒的發(fā)酵過程中,對糖苷態(tài)香氣前體物含量的影響,以及瓶儲1 年后葡萄酒中糖苷態(tài)香氣前體物含量的變化,從而評價酵母對糖苷態(tài)香氣物質(zhì)釋放的效應(yīng)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      所有樣品均取自吉林通化集安市鴨江谷酒莊。

      Zymaf l ore ST酵母 法國Laffort公司;Red Fruit活性干酵母、Extra Zym果膠酶 意大利Enartis公司。

      1.2 儀器與設(shè)備

      RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;HX-250恒溫循環(huán)器 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;SHB-IIIA循環(huán)水式多用真空泵 上海振捷實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;SHZ-DIII循環(huán)水式真空泵 天津奧特塞恩斯儀器有限公司;Agela負(fù)壓真空固相萃取裝置 天津博納艾杰爾科技有限公司;1290 Infinicty II UPLC-Q-TOF(6545 Q-TOF)-MS儀 美國安捷倫科技有限公司。

      1.3 方法

      1.3.1 冰酒發(fā)酵流程及取樣

      發(fā)酵流程:對已達(dá)到理論成熟度后70 d的‘北冰紅’葡萄和‘威代爾’葡萄果實(shí),在-13 ℃條件下人工采收,通過振動分選臺進(jìn)行穗選,用框式壓榨機(jī)壓榨,得到的葡萄汁經(jīng)在線添加90 mg/L SO2,入罐至450 L發(fā)酵罐,讓其自然沉淀,并向其中添加果膠酶,6 ℃澄清3 d,分離清汁,待回溫至12 ℃后接種酵母,接種量為30 g/(h·L),發(fā)酵溫度控制在12~14 ℃之間,發(fā)酵結(jié)束(約42 d)后將溫度降低至0 ℃以終止乙醇發(fā)酵。倒罐,澄清過濾,過濾后添加100 mg/L SO2。穩(wěn)定過濾后,用GAI灌裝線,裝瓶于375 mL瓶中,打入天然軟木塞。貯藏于相對濕度60%~70%,溫度(16±1)℃的酒窯中?!北t’品種每種酵母做2 個重復(fù),而‘威代爾’每種酵母做1 個重復(fù),共6 個發(fā)酵罐。

      取樣方法:接種酵母前(葡萄汁)取樣1 次,葡萄發(fā)酵液比重每下降0.02取樣一次,發(fā)酵結(jié)束后取樣一次,每個發(fā)酵罐每次取樣500 mL于礦泉水瓶中。對用Red Fruit發(fā)酵的‘北冰紅’冰酒在過濾和瓶儲1 年后各取樣1 次。所有樣品均于-40 ℃條件下貯藏待用。

      1.3.2 糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的固相萃取

      用10 mL甲醇(分析純)和10 mL純凈水依次活化Cleanert PEP-SPE固相萃取柱,將2 mL冰酒樣品加入活化后的萃取柱中,依次用2 mL水和5 mL二氯甲烷分別洗滌低分子質(zhì)量的糖、酸等極性化合物和游離態(tài)的非極性香氣化合物,最后用20 mL甲醇洗脫并收集糖苷態(tài)香氣前體物。將洗脫液置于蒸餾燒瓶中,30 ℃真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,用2 mL甲醇(優(yōu)級純)復(fù)溶,充分搖勻。取1 mL提取液,加入10 μL內(nèi)標(biāo)(100 mg/Ln-辛基-β-D-葡萄糖苷),最后用0.22 μm有機(jī)相濾膜過濾待用。

      1.3.3 糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的檢測

      使用UPLC-Q-TOF-MS檢測各種糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的含量。

      UPLC條件:Agilent SB C18RRHD色譜柱(150 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動相為含0.1%甲酸溶液(A相)和含0.1%甲酸的乙腈(B相);流速0.4 mL/min;柱溫35 ℃;進(jìn)樣量5 μL;梯度洗脫:0~40 min,5%~95% B。

      QTOF檢測條件:采用Dual AJS電子電離源,負(fù)離子模式;每個循環(huán)采集3 個母離子;一級質(zhì)譜(MS)采集范圍m/z100~900;二級質(zhì)譜(MS/MS)m/z20~600;采集頻率4 sprctra/s;鞘氣(氮?dú)猓┝魉?0 L/min,400 ℃;干燥氣(氮?dú)猓┝魉? L/min,350 ℃;霧化氣壓60 psig;噴嘴電壓1 kV;毛細(xì)管電壓3.5 kV。使用標(biāo)準(zhǔn)混合物(調(diào)諧液)G1969-85000(Supelco Inc.)進(jìn)行負(fù)質(zhì)量校準(zhǔn),并且預(yù)期質(zhì)量偏差為±0.2×10-6,校準(zhǔn)物質(zhì)為三氟乙酸銨(m/z112.985 6)和三氟乙酸陰離子加合物(m/z1 033.988 1)。

      1.3.4 糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的定性定量分析

      通過樣品的二級質(zhì)譜信息與個人化合物數(shù)據(jù)庫和譜庫(PCDL庫)進(jìn)行比對,找到具有一定斷裂規(guī)律的物質(zhì)進(jìn)行定性分析。由于目前可購得的糖苷態(tài)香氣物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品很少,而且戊糖中的阿拉伯糖、芹菜糖、木糖等化合物均具有相同分子式,大部分單萜組分也有相同的分子式且結(jié)構(gòu)極為相似,在相同的碰撞能量下,同一類化合物的斷裂情況也極為相似,所以本研究只對物質(zhì)進(jìn)行種類的定性分析,根據(jù)各物質(zhì)進(jìn)行相對定量。

      1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

      由于固相萃取效率會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響,每個取樣做2 個萃取重復(fù),每個重復(fù)上機(jī)做2 個測定平行。采用SPSS統(tǒng)計軟件ANOVA進(jìn)行顯著性分析;采用Origin Pro 9.0軟件繪圖;測定結(jié)果以 ±s表示。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 ‘威代爾’和‘北冰紅’冰酒的主要理化指標(biāo)

      表1 ‘北冰紅’和‘威代爾’冰酒的主要理化指標(biāo)Table 1 Physicochemical parameters of ‘Beibinghong’ and‘Vidal’ ice wines

      2 種冰酒均采用450 L發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵,如表1所示,2 種酵母發(fā)酵結(jié)束的‘北冰紅’冰酒中,殘?zhí)琴|(zhì)量濃度分別為(225.00±12.50)g/L和(212.50±35.36)g/L結(jié)束,乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為(8.79±0.81)%和(7.66±0.12)%;而‘威代爾’冰酒中,殘?zhí)琴|(zhì)量濃度分別為(162.50±12.50)g/L和(150.00±35.36)g/L,乙醇體積分?jǐn)?shù)分別達(dá)到(7.2 3±0.8 1)%和(7.43±0.12)%;‘威代爾’冰酒中可滴定酸含量高于‘北冰紅’,2 種冰酒的揮發(fā)酸質(zhì)量濃度在1.33~1.56 g/L之間,符合GB/T 25504—2010《冰葡萄酒》要求。

      2.2 2 個品種葡萄汁中糖苷態(tài)香氣物質(zhì)種類的比較

      2 個品種的葡萄汁中共檢測出30多種不同的糖苷態(tài)香氣前體物質(zhì),其中單萜二醇-戊糖基葡萄糖苷(C21H36O11)、單萜醇-戊糖基葡萄糖苷(C21H36O10)等都檢測到不同的組分,在葡萄果實(shí)中,單萜醇有里那醇、香葉醇、香茅醇、橙花醇、α-萜品醇等物質(zhì),戊糖基也有阿拉伯糖基、木糖苷、芹菜糖苷等,它們有相同的分子式且結(jié)構(gòu)相似,在相同碰撞能量下,同類化合物(如單萜二醇-戊糖苷葡萄糖苷)有極其相似的斷裂情況,難以確定具體的化合物,但可以通過保留時間進(jìn)行組分的區(qū)分。如表2所示,‘威代爾’葡萄汁糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的種類較‘北冰紅’更為豐富,在‘威代爾’中可檢測到2 個葡萄糖苷、24 個戊糖基-葡萄糖苷和5 個己糖基-葡萄糖苷組分,而在‘北冰紅’中只檢測到11 個戊糖苷-葡萄糖苷和6 個己糖苷-葡萄糖苷組分,說明‘北冰紅’冰酒的香氣潛力相對較弱,這印證了前人的研究結(jié)果[27]。

      表2 ‘威代爾’和‘北冰紅’葡萄汁中糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的種類Table 2 Composition of glycosidically bound aroma compounds in‘Vidal’ and ‘Beibinghong’ grape juices

      2.3 ‘北冰紅’冰酒發(fā)酵過程中2 種酵母對糖苷態(tài)香氣物質(zhì)釋放的影響

      2.3.1 對不同糖苷類型的香氣物質(zhì)含量的影響

      圖1 酵母Red Fruit和Zyma flore ST發(fā)酵的‘北冰紅’冰酒過程中不同糖苷類型香氣物質(zhì)的變化(n=8)Fig. 1 Variations in various aroma glycoside compounds during fermentation of ‘Beibinghong’ ice wine by Red Fruit or Zyma flore ST (n = 8)

      如圖1所示,‘北冰紅’葡萄汁在Red Fruit或Zymaflore ST酵母發(fā)酵下,戊糖基-葡萄糖苷類香氣物質(zhì)的含量均逐漸下降,相比之下,Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵的冰酒中,戊糖基-葡萄糖苷的下降較為明顯,表明該酵母中水解戊糖基-葡萄糖苷的酶活性較高。己糖基-葡萄糖苷類香氣物質(zhì)的含量在Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵過程中無顯著變化,在Red fruit酵母發(fā)酵過程中甚至有所增加,說明2 種酵母對‘北冰紅’葡萄汁中己糖基-葡萄糖苷香氣物質(zhì)的水解釋放作用較小,相應(yīng)的水解酶活性較低??傮w上,Zymaf l ore ST酵母和Red Fruit酵母對‘北冰紅’發(fā)酵過程中糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的影響有限。

      表3 ‘北冰紅’冰酒發(fā)酵過程中各類糖苷態(tài)香氣物質(zhì)質(zhì)量濃度的變化Table 3 Variation in various aroma glycosides compounds during ‘Beibinghong’ ice wine fermentation mg/L

      2.3.2 對各類糖苷態(tài)香氣物質(zhì)含量的影響

      將‘北冰紅’冰酒中鑒定到的結(jié)合態(tài)組分依據(jù)其定性命名歸為9 類,如表3所示,在戊糖基-葡萄糖苷中,結(jié)合態(tài)單萜二醇是相對含量較高的一類物質(zhì),在Red Fruit酵母和Zymaf l ore ST酵母的發(fā)酵過程中,其含量均呈逐漸下降趨勢,這可能是導(dǎo)致這類戊糖基-葡萄糖苷總量下降的主要原因(圖1)。而其他3 類戊糖基-葡萄糖苷物質(zhì),在Red Fruit酵母發(fā)酵起始(0 d)和發(fā)酵結(jié)束時(42 d)均沒有明顯差異,而Zymaflore ST酵母發(fā)酵時,這3 類物質(zhì)含量均隨著發(fā)酵進(jìn)程而下降(表3)。

      ‘北冰紅’冰酒中鑒定到5 類己糖基-葡萄糖苷香氣物質(zhì),1-己醇-鼠李糖基-葡萄糖苷含量相對較高,其在Red Fruit酵母發(fā)酵過程中含量有所增加,而在Zymaflore ST酵母發(fā)酵過程中含量幾乎沒有改變;而3-己烯-1-醇-己糖基-葡萄糖苷在2 種酵母發(fā)酵過程中,均表現(xiàn)為下降趨勢。其他3 類隨Red Fruit酵母發(fā)酵,或增加或無明顯變化,但在Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵起始與結(jié)束的酒樣中,含量變化很小(表3)。上述結(jié)果表明,2 種酵母發(fā)酵對不同的結(jié)合態(tài)組分的影響存在差異。

      2.4 ‘威代爾’冰酒發(fā)酵過程中2 種酵母對糖苷態(tài)香氣物質(zhì)釋放的影響

      2.4.1 對不同糖苷類型的香氣物質(zhì)含量的影響

      表4 ‘威代爾’冰酒發(fā)酵過程中各類糖苷態(tài)香氣物質(zhì)質(zhì)量濃度的變化Table 4 Variation in various aroma glycosides combounds during fermentation of ‘Vidal’ ice wine mg/L

      圖2 酵母Red Fruit和Zyma flore ST發(fā)酵的‘威代爾’冰酒過程中不同糖苷類型香氣物質(zhì)的變化(n=4)Fig. 2 Variation in various aroma glycosides compounds during fermentation of ‘Vidal’ ice wine by Red Fruit or Zyma flore ST (n = 4)

      將‘威代爾’冰酒中糖苷結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)歸為3 大類糖苷,分別為葡萄糖苷、戊糖基-葡萄糖苷和己糖基-葡萄糖苷,如圖2所示,Zymaflore ST酵母發(fā)酵的‘威代爾’冰酒中,這3 大類結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的含量均呈顯著下降趨勢。相比之下,Red Fruit酵母的發(fā)酵作用下,結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的含量并無明顯變化(己糖基-葡萄糖苷類除外),甚至呈現(xiàn)增加的趨勢,在目前實(shí)驗(yàn)條件下,無法解釋增加的原因,推測可能與三糖苷化合物的水解有關(guān)。以上結(jié)果說明,Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵較利于‘威代爾’葡萄酒中糖苷態(tài)香氣前體物的釋放,在‘威代爾’基質(zhì)中,Zymaflore ST酵母中水解不同類型糖苷態(tài)物質(zhì)的酶活性均比較高。而Red Fruit酵母對‘威代爾’葡萄汁中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的水解釋放作用較小,相應(yīng)的水解酶活性較低。而Red Fruit酵母并不適合‘威代爾’冰酒的釀造。

      2.4.2 對各類糖苷態(tài)香氣物質(zhì)含量的影響

      如表4所示,將‘威代爾’冰酒中鑒定得到的結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)依據(jù)本研究的定性命名歸為17 類,但在Zymaflore ST酵母發(fā)酵的冰酒中,1-己醇-戊糖基-葡萄糖苷和香葉酸-鼠李糖基-葡萄糖苷不能被有效地定量,可能與該發(fā)酵罐中這2 類物質(zhì)的含量較低有關(guān)。隨Zymaflore ST酵母的發(fā)酵,除含量較低的3-甲基-1-丁醇-戊糖基-葡萄糖苷沒有明顯變化之外,其他14 類結(jié)合態(tài)物質(zhì)的含量均呈現(xiàn)下降的趨勢。相反,在Red Fruit酵母發(fā)酵‘威代爾’的過程中,與起始階段相比,發(fā)酵結(jié)束時大多數(shù)結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)含量略有升高或幾乎不變。這些結(jié)果進(jìn)一步說明,采用Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵,能夠使‘威代爾’葡萄醪中的各種糖苷態(tài)香氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有揮發(fā)性的游離態(tài)香氣。

      2.5 ‘北冰紅’冰酒過濾和瓶儲1 年后糖苷態(tài)香氣物質(zhì)含量的變化

      如表5所示,在葡萄酒發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行過濾處理,經(jīng)過瓶儲1 年后,所有結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)含量均下降,水解率在19.1%~54.5%之間,最高的是單萜醇-鼠李糖苷-葡萄糖苷,結(jié)果表明瓶儲過程中糖苷態(tài)香氣前體物發(fā)生了較明顯的水解,該水解反應(yīng)主要是酸催化的[28],且這一過程對底物沒有選擇性。這也說明冰酒經(jīng)過1 年的瓶儲會有更多的結(jié)合態(tài)香氣前體物釋放出來。

      表5 ‘北冰紅’冰酒(Red Fruit酵母)瓶儲1 年糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的變化(n=8)Table 5 Variation in glycosidically bound aroma compounds of‘Beibinghong’ ice wine after aging for one year (n= 8)

      注:同行不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

      3 討論與結(jié)論

      糖苷結(jié)合態(tài)香氣前體物沒有揮發(fā)性,需要經(jīng)過水解釋放揮發(fā)性苷元,水解可通過酶催化或酸催化進(jìn)行[8],通過糖苷酶釋放苷元的過程可以是一步反應(yīng),也可以是一系列連續(xù)反應(yīng),簡單的葡萄糖苷可以通過β-葡萄糖苷酶裂解(一步反應(yīng)),然而結(jié)合了一個非葡萄糖的雙糖,則需要特定的外切酶水解糖苷鍵,如α-鼠李糖苷酶等,接著β-葡萄糖苷鍵再水解釋放出揮發(fā)性苷元[8]。酵母在發(fā)酵過程中具有糖苷酶活性[20],不同菌株在發(fā)酵條件下的酶相對活性和特異性底物會有所不同[29],本研究也發(fā)現(xiàn),無論是對‘北冰紅’還是‘威代爾’,用Red Fruit酵母發(fā)酵對糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的影響都明顯不同于用Zymaflore ST酵母。Chassagne等[30]發(fā)現(xiàn)在‘霞多麗’葡萄酒的發(fā)酵過程中,不同酵母菌株對糖苷鍵的水解效果在17%~57%之間變化。

      除酵母自身水解酶種類和活性存在差異之外,發(fā)酵基質(zhì)對酶的活性也會產(chǎn)生影響,本研究發(fā)現(xiàn)Zymaf l ore ST酵母發(fā)酵‘威代爾’冰酒時,糖苷態(tài)香氣物質(zhì)有較明顯的水解作用,但發(fā)酵‘北冰紅’冰酒時則沒有這種效果。Zinnai等[31]發(fā)現(xiàn)一些葡萄酒成分,特別是乙醇對β-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用。同時,較低的pH值、高葡萄糖濃度也會使酵母中糖苷酶的穩(wěn)定性喪失,導(dǎo)致酶活性的降低[32]。因此在釀酒過程中,對于不同葡萄品種,釀酒師可以通過選用不同的酵母菌株,更好地發(fā)掘葡萄酒的香氣潛力,充分體現(xiàn)出葡萄酒的風(fēng)格。

      在葡萄酒陳釀期間,糖苷則經(jīng)歷緩慢的酸水解,已有很多研究證據(jù)表明,酸水解對糖基基團(tuán)沒有選擇性,在低pH值和高溫下會發(fā)生得更快[3],這解釋了本研究結(jié)果,瓶儲1 年的葡萄酒中,幾乎所有的糖苷態(tài)香氣物質(zhì)含量都下降。

      本研究采用UPLC-Q-TOF-MS探究2 個葡萄品種分別在2 種酵母發(fā)酵下糖苷態(tài)香氣物質(zhì)的變化,研究認(rèn)為,酵母Red Fruit和Zymaflore ST對發(fā)酵過程中‘北冰紅’糖苷態(tài)香氣釋放影響較為有限,糖苷態(tài)香氣釋放可能主要在陳釀階段,相對而言,酵母Zymaf l ore ST發(fā)酵較有利于‘威代爾’糖苷態(tài)香氣的釋放。該結(jié)果為冰酒的釀造和陳釀工藝設(shè)計提供了參考。

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