干型紫米酒的降糖酵母優(yōu)選及揮發(fā)性風味分析

摘要：為滿足消費者對低糖酒水的需求，文章以高糖紫米酒為研究對象，通過接種酵母以發(fā)酵方法制備干型紫米酒。以還原糖含量、pH值、可溶性固形物含量、花色苷含量、色差、酒精度和感官評分7個指標評價干型紫米酒品質，利用主成分分析（PCA）法構建干型紫米酒綜合得分模型，優(yōu)選酵母進行降糖發(fā)酵。結合電子鼻技術和線性判別分析（LDA）法探究干型紫米酒揮發(fā)性風味特點。結果表明，高糖紫米酒接種6種供試酵母后還原糖含量在發(fā)酵終點均低于5.00 g/L，達到干型黃酒的要求，同時酒精度提升至16.00%vol左右。混合酵母的發(fā)酵速度較單一酵母慢，釀造的干型紫米酒還原糖和花色苷含量較高，pH值較低，其中產(chǎn)香酵母能賦予酒體獨特的風味。單一酵母發(fā)酵速度較快，但風味寡淡。根據(jù)綜合得分模型優(yōu)選出安琪生香酵母用于降糖發(fā)酵，接種后紫米酒還原糖含量從92.84 g/L降至3.58 g/L，產(chǎn)品揮發(fā)性風味兼有紫米酒與優(yōu)質干型黃酒的特點。試驗揭示了干型紫米酒的揮發(fā)性風味主要來源于降糖發(fā)酵過程。

關鍵詞：干型；紫米酒；酵母；電子鼻

中圖分類號：TS262.34文獻標志碼：A文章編號：1000-9973（2025）03-0038-09

Selection of Hypoglycemic Yeast for Dry Purple Rice Wine

and Analysis of Volatile Flavor

LI Hui-ling1， DONG Shuo-kun1， ZHANG Xu-nuo1， WANG Ke-er1，

ZHENG Jing-shao2， HUANG Wei^1*

（1.College of Food Science， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China;

2.Yunfu Xinxing Weifeng Purple Rice Research Institute， Yunfu 527434， China）

Abstract： To meet the demand of consumers for low-sugar wine， in this study， with high-sugar purple rice wine as the research object， dry purple rice wine is prepared by fermentation through yeast inoculation. The quality of dry purple rice wine is evaluated based on seven indexes such as reducing sugar content， pH value， soluble solid content， anthocyanin content， color difference， alcohol content and sensory score. A comprehensive score model for dry purple rice wine is constructed using principal component analysis （PCA）， and yeast is selected for hypoglycemic" fermentation. By combining electronic nose technology and linear discriminant analysis （LDA）， the volatile flavor characteristics of dry purple rice wine are analyzed. The results show that the reducing sugar content of high-sugar purple rice wine inoculated with six tested yeasts is lower than 5.00 g/L at the fermentation termination， meeting the requirements of dry Huangjiu， and the alcohol content increases to about 16.00%vol. The fermentation speed of mixed yeasts is slower than that of single yeast， resulting in higher reducing sugar content and anthocyanin content of the brewed dry purple rice wine， and a lower pH value. Among them， aroma-producing yeast can give the wine a unique flavor. The fermentation speed of single yeast is fast， but the flavor is bland. According to the comprehensive score model， Angel aroma-producing" yeast is selected for hypoglycemic fermentation. After inoculation， the reducing sugar content of purple rice wine decreases from 92.84 g/L to 3.58 g/L. The volatile flavor of the product combines" the characteristics of purple rice wine and high-quality dry Huangjiu. The test has revealed that the volatile flavor of dry purple rice wine mainly comes from the hypoglycemic fermentation process.

Key words： dry type; purple rice wine; yeast; electronic nose

收稿日期：2024-10-20

基金項目：2022 年“絲苗米優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)集群”（粵農(nóng)農(nóng)函（2022）840號）;2020年省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園項目（粵農(nóng)農(nóng)函（2020）515號）

作者簡介：李慧玲（1997—），女，碩士，研究方向：食品加工與保藏。

*通信作者：黃葦（1967—），女，教授，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

紫米淀粉含量約為68%^[1]，是釀造米酒的良好原料。紫米因其表皮富含花色苷而呈紫黑色，花色苷具有抗氧化、預防癌癥和降血脂^[2-5]等作用。紫米不僅蛋白質含量高，而且含有鐵^[6]、硒、維生素B1、B2等多種營養(yǎng)物質。

米酒是以稻米為主要原料，用酒曲作為糖化發(fā)酵劑^[7]釀造而成，在發(fā)酵酒中屬黃酒大類。其制作工藝大致為蒸煮、淋飯攤涼、接種酒曲、搭窩、糖化發(fā)酵等^[8]。近年來國內關于米酒新產(chǎn)品的研究^[9-11]主要集中在原料的調配，如用黑米、秈米與傳統(tǒng)的糯米混合發(fā)酵，或是在糖化、發(fā)酵過程中加入花、果汁、枸杞等其他物質。米酒具有甘甜香醇的口感，但糖度通常較高，例如客家娘酒糖度高達374.00～435.00 g/L^[12]，孝感米酒糖度在231.00～380.00 g/L^[13]。隨著生活水平的提高，消費者對食品的需求轉向健康化^[14]，2021年首屆中國飲品健康消費論壇發(fā)布了《健康中國飲料食品減糖行動白皮書》，在此背景下主打“零糖”概念的元氣森林在2021年的營業(yè)收入增長260.00%，各大品牌開始重視低糖類飲品^[15]。2023年上半年在葡萄酒市場中干型葡萄酒的銷售額明顯高于甜型葡萄酒，表明大眾對酒水的需求逐漸轉向低糖。干型黃酒的研究成為熱點^[16]。

以紫米釀造的紫米酒顏色紫紅艷麗，有一定的市場前景，但其糖度高達22°Bx，口感甜膩。為順應低糖酒水的發(fā)展趨勢，本研究以高糖紫米酒為研究對象，運用紫外分光光度計、色差儀和電子鼻等儀器，利用主成分分析法構建綜合得分模型優(yōu)選酵母進行降糖發(fā)酵，結合線性判別分析法探究紫米酒揮發(fā)性風味，開發(fā)出風味豐富度更高的特色干型紫米酒。

1材料與方法

1.1材料與儀器

紫米：新興縣微豐農(nóng)業(yè)科技有限公司;甜酒曲、黃酒酵母、耐高溫活性酵母、生香酵母、香霸、白酒王：安琪酵母股份有限公司;醇中醇白酒酵母：成都醇中醇酒曲有限公司;紹興元紅酒：紹興鑒湖釀酒有限公司;三水合乙酸鈉：天津市科密歐化學試劑有限公司;乙酸、鹽酸、氯化鉀：廣州化學試劑廠;DNS顯色劑：廈門海標科技有限公司。

LRH生化培養(yǎng)箱上海一恒科學儀器有限公司;AL204 電子分析天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司集團;TU-1800紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任;雷磁PHS-3C數(shù)字pH計上海儀電科學儀器股份有限公司;PEN3電子鼻德國Airsense公司;SP62便攜式分光測色儀愛色麗（上海）色彩科技有限公司;RHB32手持式糖度計石家莊泰斯特儀器設備有限公司。

1.2試驗方法

1.2.1制作工藝流程及操作要點

1.2.1.1工藝流程

干型紫米酒制作工藝流程見圖1。

1.2.1.2操作要點

蒸煮：將紫米蒸煮熟透后攤涼至37 ℃左右。糖化發(fā)酵：按照紫米重量的0.6%添加安琪甜酒曲，搭窩拌曲后置于30 ℃下充分糖化發(fā)酵36 h，紫米酒釀過濾后得高糖紫米酒。降糖發(fā)酵：在糖化發(fā)酵24 h的紫米酒釀中接種不同的酵母，置于28 ℃降糖發(fā)酵48 h。降糖后發(fā)酵：經(jīng)降糖發(fā)酵48 h后將米渣與酒液分離，酒液繼續(xù)發(fā)酵至還原糖含量lt;5.00 g/L，待酒液上清與沉淀分層明顯時抽取上清液，得到干型紫米酒。

1.2.2降糖酵母優(yōu)選

選擇6種供試酵母，將其進行編碼，見表1。將6種酵母按照0.05%的接種量分別接種到紫米酒釀中進行降糖發(fā)酵和降糖后發(fā)酵。接種酵母6 d后測定酒樣的還原糖含量、pH值、可溶性固形物含量、花色苷含量、酒精度、色差和感官評分，探討酵母種類對紫米酒各項品質指標的影響。將各項品質指標數(shù)據(jù)標準化后用主成分分析（PCA）法構建干型紫米酒綜合得分模型來評價紫米酒的品質，分值最高的酒樣所對應的酵母為優(yōu)選降糖酵母。

1.2.3紫米酒理化指標測定

1.2.3.1還原糖含量

參考趙凱等^[17]的方法并略作調整，采用DNS顯色法測定還原糖含量。向比色管中加入1.00 mL樣品、1.00 mL水和1.50 mL DNS試劑，沸水浴加熱5 min，流水冷卻，定容至10.00 mL，放置20 min后，采用紫外可見分光光度計在540 nm處測定波長。以蒸餾水代替樣品處理后作空白對照。將所得數(shù)據(jù)代入葡萄糖標準曲線計算出樣品中還原糖含量。

1.2.3.2pH值

按照GB/T 13662—2008《黃酒》進行測定。

1.2.3.3可溶性固形物含量

參考馬夢佳等^[18]的方法，采用手持式折射儀進行測定。

1.2.3.4花色苷含量

參考劉宇航等^[19]的方法，采用pH示差法測定樣品中花色苷含量。取1.00 mL干型紫米酒分別用pH值1.0的緩沖溶液（0.20 mol/L KCl-0.20 mol/L HCl，體積比25∶67）和pH值4.5的緩沖溶液（0.20 mol/L NaAc-0.20 mol/L HAc，體積比45∶50）定容至10.00 mL，置于暗處平衡2 h，以等量溶劑和相應緩沖溶液作空白對照，采用紫外可見分光光度計測定兩種溶液在520 nm和700 nm波長處的吸光度值A，按下式計算得出花色苷含量P。

P（mg/L）=A×MW×DF×1 000ε×L0。（1）

式中：A=（A520-A700）pH1.0-（A520-A700）pH4.5；MW為矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的分子摩爾質量，449.20 g/mol；DF為稀釋因子：10；ε為矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的消光系數(shù)，26 900；L0為比色皿光程，1 cm。

1.2.3.5色差

采用便攜式分光測色儀對酒樣的色澤進行測定，對比分析不同干型紫米酒與高糖紫米酒對照間的色差，每個樣品隨機取點測定3次，取平均值，ΔE計算公式如下^[20]：

ΔE=（L^*－L0）²+（a^*－a0）²+（b^*－b0）²。（2）

式中：ΔE為色差值；L*為樣品的亮度值；L0為對照樣品的亮度值；a*為樣品的紅度值；a0為對照樣品的紅度值；b*為樣品的黃度值；b0為對照樣品的黃度值。

1.2.3.6酒精度

按照GB 5009.225—2016《食品安全國家標準 酒中乙醇濃度的測定》中的發(fā)酵酒類型方法測定。

1.2.3.7感官評價

參考GB/T 10220—1988《感官分析方法總論》，隨機選擇6名感官評價員，從色澤、香氣、口感3個方面對酒樣進行評價，滿分 100 分，感官評價結果取平均值。感官評價標準見表2。

1.2.4品質指標數(shù)據(jù)標準化

為消除所測定的不同品質指標間因量綱不同、數(shù)量級差異較大在統(tǒng)計分析中引起的不合理問題，進行PCA之前需先對各項數(shù)據(jù)進行標準化處理^[21]。將還原糖含量、pH值、可溶性固形物含量、花色苷含量、酒精度、色差和感官評分7個品質指標進行數(shù)據(jù)標準化處理，計算公式如下^[22]：

Xi=X－μσ。（3）

式中：Xi（i=1，2， …，7）代表第i個指標的標準化數(shù)據(jù)；X代表某指標的原始數(shù)據(jù)；μ代表某指標原始數(shù)據(jù)的平均值；σ代表標準差。

1.2.5揮發(fā)性風味分析

利用PEN3電子鼻測定樣品的揮發(fā)性風味，該電子鼻由10種金屬氧化物氣體傳感器陣列組成，見表3。準確量取10.00 mL稀釋6倍的樣品于40.00 mL頂空瓶中，40 ℃水浴密封靜置30 min，隨后插入電子鼻探頭吸取頂空瓶上端氣體，測定揮發(fā)性風味。電子鼻測定參數(shù)：采樣間隔1 s，沖洗時間120 s，調零時間10 s，預采樣時間5 s，檢測時間120 s，載氣流速、進樣流速300 mL/min，每種樣品重復測定3次。傳感器在119～120 s時完全穩(wěn)定，選取此時的響應值進行揮發(fā)性風味輪廓與線性判別分析（LDA）。

1.3數(shù)據(jù)處理

每次試驗重復3次，運用SPSS 26.0、Origin 2018、WinMuster等軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1酵母種類對紫米酒還原糖含量的影響

高糖紫米酒還原糖含量達92.40 g/L，口感甜膩。還原糖含量變化能精準地反映糖化與發(fā)酵速度的平衡和協(xié)調關系^[23]。

由圖2可知，接種不同酵母后，紫米酒的還原糖含量隨著發(fā)酵時間的延長總體呈下降趨勢，接種酵母后第6天所有酒樣的還原糖含量基本不再變化且lt;5.00 g/L，到達發(fā)酵終點。接種s和x的酒樣還原糖含量呈先明顯上升后下降的趨勢，其余4種則大致呈直接下降的趨勢。s和x屬于混合酵母，除釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）外還混合了非釀酒酵母，非釀酒酵母又稱為產(chǎn)香酵母，其中可能有嗜熱子囊菌屬（Thermoascus）和假絲酵母屬（Candida）^[24]。紫米中的淀粉經(jīng)過蒸煮糊化，被酒曲（根霉）轉化成糖，釀酒酵母利用糖生成酒精、二氧化碳等物質，而產(chǎn)香酵母則利用糖生成酯類、甘油等物質^[25]。由于不同種酵母都需糖類進行生長代謝，因此產(chǎn)生了酵母間的競爭作用^[26]，導致在發(fā)酵初期s和x無法快速生長消耗糖分，此時根霉持續(xù)分解淀粉，使還原糖累積，導致還原糖含量呈上升趨勢，后期隨著酵母持續(xù)生長，還原糖被利用，還原糖含量逐漸下降。h、w、j、n都屬單一釀酒酵母，接種后能快速利用還原糖繁殖代謝，因此酒樣中還原糖含量基本呈直接下降趨勢，顧魁^[27]的研究也顯示還原糖含量隨著發(fā)酵時間的延長呈下降趨勢。

2.2酵母種類對紫米酒可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物常被用于表示液體的糖度^[28]，高糖紫米酒的可溶性固形物含量高達22°Bx，口感偏甜。

由圖3可知，接種不同酵母的紫米酒在發(fā)酵終點可溶性固形物含量降低至9°Bx左右，這與李靜雯等^[29]研發(fā)的低度米酒可溶性固形物含量相接近，并達到干型黃酒標準對糖度的要求。圖3還顯示在接種h、s、x、j的干型紫米酒間可溶性固形物含量無顯著性差異，接種n和w的顯著低于其余4者，原因是接種n和w的酒樣在發(fā)酵初期產(chǎn)泡明顯較多，這兩種單一酵母生長速度較快，接種后將還原糖快速轉化成二氧化碳等物質。由圖2可知，接種n和w的酒樣發(fā)酵終點還原糖含量也較低，證明還原糖含量與可溶性固形物含量呈正相關關系。

2.3酵母種類對紫米酒pH值的影響

pH值可以反映紫米酒的酸度，接種不同酵母的紫米酒pH值隨發(fā)酵時間延長的變化見圖4。

由圖4可知，接種不同酵母后，紫米酒的pH值隨著發(fā)酵時間的延長總體呈先下降后上升的趨勢，在發(fā)酵終點，干型紫米酒的pH值介于3.96～4.15之間。降糖發(fā)酵初期酵母利用還原糖產(chǎn)生酒精，隨后酒精進一步分解成醋酸，因此初期pH值呈下降趨勢。而后期當碳源被消耗到一定程度后，酵母開始利用氮源作為營養(yǎng)物質進行代謝，如氨基酸在酒精發(fā)酵和生物酸還原過程中發(fā)生脫羧形成生物胺^[30]，酵母自溶也會釋放出蛋白酶、多肽等，使得氨基酸態(tài)氮含量顯著增加^[31]，導致后期pH值呈上升趨勢。姜麗^[31]探究黑糯米酒發(fā)酵過程中樣品pH值的變化也呈現(xiàn)與本試驗類似的趨勢。接種h、n、j、w的酒樣在降糖發(fā)酵第1，2天時pH值就開始上升，而接種s和x的大約在第3天才開始上升，后二者在發(fā)酵終點的pH值較低，表明混合酵母接種后利用氮源生成的代謝物較少，發(fā)酵速度較單一酵母慢。

2.4酵母種類對紫米酒花色苷含量的影響

花色苷是花青素與糖苷鍵連接而成的類黃酮物質^[27]，紫米酒中富含的花色苷是關乎產(chǎn)品外觀和功能性的關鍵性成分。干型紫米酒的花色苷含量見圖5。

由圖5可知，接種s、x和j的酒樣花色苷含量顯著較高，介于65.62～77.98 mg/L之間，接種w的酒樣花色苷含量最低，為53.33 mg/L之間。由圖2和圖4可知，接種s、x和j的酒樣在發(fā)酵終點還原糖含量在2.20～3.58 g/L之間，顯著高于接種w的還原糖含量（1.83 g/L），而pH值在3.96～4.03之間，顯著低于接種w的pH值（4.11）。Castaneda等^[32]的研究顯示，花青素分子在低pH值下以紅色的黃烷基陽離子形式存在且較穩(wěn)定，高pH值下以無色的甲醇假堿形式存在，容易被降解，與此同時，糖分子可有效避免花色苷中間體降解成酚酸和醛類化合物，這是造成接種s、x和j的酒樣花色苷含量較高，而接種w的酒樣花色苷含量較低的原因。

2.5酵母種類對紫米酒色差的影響

酒液的色澤影響消費者對產(chǎn)品的直觀印象，是評價產(chǎn)品品質的重要指標。以高糖紫米酒為對照樣品，不同干型紫米酒的色差值見表4。

由表4可知，從亮度值L*可以看出，接種h、n和j的酒樣亮度與對照相比都無顯著性差異（Pgt;0.05），接種s、x和w的酒樣都比對照顯著較亮（Plt;0.05）。從紅度值a*可以看出，不同干型紫米酒與對照之間都存在顯著性差異，其中接種s、x、w的酒樣較紅。圖4中顯示接種s和x的酒樣pH值較低，酒體的紅色深淺與pH值呈負相關^[33]，相應的二者的a*值較大。圖6中接種w的酒樣酒精度最高，乙醇含量越高，浸提出的花青素越多^[34]，因此酒體的顏色偏紅。從黃度值b*可以看出，干型紫米酒基本比對照偏黃，可能是降糖發(fā)酵過程中二價鐵離子逐漸氧化成三價鐵離子^[35]，同時伴隨的美拉德反應也會導致褐變增加^[36]，最終使酒液顏色變黃。從ΔE可以看出，接種酵母發(fā)酵對酒體的色差會產(chǎn)生影響，其中接種w的影響較大，其次為接種s和x，接種h、n和j對酒體色差的影響最小。

2.6酵母種類對紫米酒酒精度的影響

紫米酒的酒精度在0.3%vol左右，由圖6可知，經(jīng)降糖發(fā)酵后，干型紫米酒總體酒精度提升至16.00%vol～18.00%vol。接種n與w的樣品酒精度顯著較高，由圖2可知二者的還原糖含量也相應較低，可能是這兩種單一酵母生長代謝速率較快，將大量還原糖轉化成酒精等物質所致，證實了酒精度與還原糖含量呈負相關關系^[37]。

2.7酵母種類對紫米酒感官評分的影響

由圖7可知，接種h、n、x、j、w的酒樣感官評分無顯著性差異，接種s的酒樣感官評分最高。由于s是混合酵母，發(fā)酵過程中生成的酯類等代謝物質豐富，賦予酒體令人愉悅的芳香氣味，并且酸澀味較弱。而接種單一酵母的酒樣無特殊香氣，風味寡淡，其中接種n的酒樣酸澀味明顯，接種h的酒樣酸苦味明顯。

2.8主成分分析（PCA）

PCA是以較少的變量代替原來較多的變量，并反映原來多個變量大部分信息的一種分析方法。干型紫米酒7個品質指標之間的關系復雜，如還原糖含量與花色苷含量呈正相關，與酒精度呈負相關；pH值與花色苷含量呈負相關等，品質指標數(shù)據(jù)變化趨勢不具有唯一性^[38]，為全面評估各項指標對品質的影響，利用PCA構建干型紫米酒綜合得分模型，優(yōu)選出最合適的酵母進行降糖。

2.8.1品質指標數(shù)據(jù)標準化處理

將還原糖含量、pH值、可溶性固形物含量、花色苷含量、色差、酒精度和感官評分按照公式（3）進行數(shù)據(jù)標準化處理，消除量綱不同的影響，結果見表5。

2.8.2干型紫米酒各品質指標主成分分析

將表5中各項指標標準化數(shù)據(jù)進行主成分分析，經(jīng)過KMO和Bartlett球形檢驗，得到KMO取樣適切性量數(shù)為0.613gt;0.5，Bartlett球形檢驗結果顯著性（Sig.=0.000lt;0.01）為極顯著，說明數(shù)據(jù)損失較少，變量間存在充分相關性，主成分分析結果參考性強^[39]。

由表6可知，主成分1和主成分2的累計貢獻率達80.165%，干型紫米酒的7個品質指標可由兩個主成分代替。

2.8.3綜合得分模型構建

由表7中不同品質指標在主成分1（Y1）和主成分2（Y2）中的系數(shù)構成函數(shù)表達式：

Y1=0.445X1-0.415X2+0.448X3+0.452X4+0.027X5-0.453X6+0.134X7。（4）

Y2=0.309X1-0.163X2-0.205X3-0.168X4+0.648X5+0.285X6+0.553X7。（5）

以表6中選取的兩個主成分的方差貢獻率為權重，構建干型紫米酒綜合得分Y的模型：

Y=0.500 84Y1+0.300 81Y2。（6）

由模型（6）可計算出不同干型紫米酒的標準化值，綜合得分見圖8。

由圖8可知，接種h、n、w的酒樣綜合得分皆為負數(shù)，接種s、x和j的酒樣綜合得分皆為正數(shù)。接種混合酵母s與x的干型紫米酒綜合得分顯著高于單一酵母，其中接種s的干型紫米酒綜合得分最高。因此，優(yōu)選出綜合得分最高的s酵母作為紫米酒的降糖酵母，以其釀造出的干型紫米酒還原糖含量為3.58 g/L，可溶性固形物含量為9.13°Bx，pH值為3.95，酒精度為16%vol，花色苷含量為65.62 mg/L，酒體通透，呈紫紅色，口感微酸，具備紫米香氣和令人愉悅的風味。

2.9揮發(fā)性風味分析

為進一步探究不同干型紫米酒的揮發(fā)性風味特點，選取未經(jīng)降糖發(fā)酵的高糖紫米酒和市售干型黃酒中銷量最高的優(yōu)質產(chǎn)品代表（元紅酒）作為對比樣品，利用電子鼻進行檢測。

2.9.1雷達圖分析

高糖紫米酒、元紅酒和干型紫米酒對應的10個傳感器響應值的揮發(fā)性風味雷達圖見圖9。從總體揮發(fā)性風味輪廓看，傳感器在R2（W5S）：氮氧化合物上的響應值最高，其次是R7（W1W）：硫化物和R9（W2W）：芳香成分、有機硫化物，這與彭旭怡等^[40]對紫米酒釀中揮發(fā)性成分的研究結果相似，表明降糖發(fā)酵并沒有破壞紫米酒的特征風味。其中接種w的酒樣在氮氧化合物傳感器上的響應值最高，可能是因為該酵母利用了大量氮源進行代謝，從而產(chǎn)生較多的氮氧化合物，氮氧化合物通常被認為是一種刺激性氣味，感官評價時該樣品伴隨著令人不愉悅的刺激風味，但適量的氮氧化合物與其余物質中和可使風味達到平衡。接種h和x的酒樣在芳香成分、有機硫化物傳感器與無機硫化物傳感器上的響應值較高，芳香成分能有效掩蓋硫化物產(chǎn)生的嗆鼻氣味^[41]，使干型紫米酒風味達到協(xié)調。

由圖9可知，未經(jīng)降糖發(fā)酵的高糖紫米酒在各個傳感器上的響應值都較干型紫米酒低，表明接種酵母后的降糖發(fā)酵過程有利于揮發(fā)性風味物質的形成。

由圖10可知，接種s酵母的干型紫米酒與元紅酒揮發(fā)性風味輪廓相似，而與高糖紫米酒差異較大，表明接種s酵母的干型紫米酒具備優(yōu)質黃酒的特殊風味。s與元紅酒在R7（W1W）無機硫化物傳感器上的響應值明顯比其他傳感器高，說明二者中存在較多的無機硫化物，已有研究報道黃酒中常含有豐富的揮發(fā)性硫化物^[42]。硫化物大部分來源于美拉德反應^[43]，主要與含硫氨基酸有關^[44]，谷物中富含的糖與氨基酸為美拉德反應提供了充足的反應底物，導致酒液中存在較多的硫化物。

2.9.2線性判別分析（LDA）

LDA是將原始數(shù)據(jù)降維后進行投影，保證同類別的數(shù)據(jù)投影點間距盡可能小，不同類別距離盡可能大的一種分析方法^[45-46]。不同干型紫米酒和對照樣品高糖紫米酒、元紅酒的電子鼻LDA見圖11。

由圖11可知，高糖紫米酒接近原點并與其他干型紫米酒距離較遠，表明高糖紫米酒揮發(fā)性風味較單薄，降糖發(fā)酵過程中才產(chǎn)生大量揮發(fā)性風味。其中，接種n和j的酒樣在LDA圖中產(chǎn)生交集，表明二者揮發(fā)性風味接近。而接種s的干型紫米酒與對照元紅酒距離接近，與圖10的雷達圖分析結果相符，且這兩個樣品與其余樣品距離較遠，揮發(fā)性風味區(qū)分明顯，距離橫、縱坐標軸也最遠，表明二者的揮發(fā)性風味主成分占比最高，具備的揮發(fā)性風味最豐富。

上述結果表明接種s的干型紫米酒揮發(fā)性風味與接種其他酵母的有明顯區(qū)別，其風味更接近優(yōu)質干型黃酒代表元紅酒。因此，選擇安琪生香酵母（s）進行紫米酒的降糖發(fā)酵，可以使產(chǎn)品兼具紫米酒和黃酒的獨特風味。

3結論

本文在糖化發(fā)酵后的高糖紫米酒中接種不同酵母進行發(fā)酵，接種酵母6 d后紫米酒還原糖含量從92.40 g/L降至lt;5.00 g/L基本不再變化，到達發(fā)酵終點，證明接種酵母進行發(fā)酵可有效降低紫米酒的糖度且達到干型黃酒的糖度要求。通過測定還原糖含量、pH值、可溶性固形物含量、花色苷含量、色差、酒精度、感官評分7個品質指標，發(fā)現(xiàn)供試的6種酵母對紫米酒各項品質指標都會產(chǎn)生不同的影響。s和x屬混合酵母，接種后由于酵母間競爭作用，發(fā)酵速度較單一酵母慢，對應酒樣還原糖含量呈先上升后下降的趨勢；混合酵母對應的酒樣pH值在發(fā)酵終點較低，花色苷含量較高，酒體顏色偏紅；混合酵母中的產(chǎn)香酵母發(fā)酵時生成了酯類等物質，賦予紫米酒獨特風味。h、n、j、w都屬單一酵母，接種后發(fā)酵速度較快，但釀造出的干型紫米酒風味較單一且寡淡。干型紫米酒的還原糖含量與可溶性固形物含量在一定程度上呈正相關關系，與酒精度呈負相關關系。

將所測7個品質指標數(shù)據(jù)標準化后用主成分分析法構建干型紫米酒綜合得分模型，混合酵母所對應酒樣的綜合得分顯著較高，其中接種s的酒樣綜合得分最高，最終從6種供試酵母中優(yōu)選出安琪生香酵母（s）用于高糖紫米酒的降糖發(fā)酵。

通過電子鼻和LDA法探究高糖紫米酒、干型紫米酒以及優(yōu)質干型黃酒代表元紅酒的揮發(fā)性風味，證實揮發(fā)性風味的產(chǎn)生主要來源于接種酵母后的降糖發(fā)酵過程，其中生成了較多氮氧化合物、芳香成分和硫化物。接種安琪生香酵母（s）的干型紫米酒與元紅酒的揮發(fā)性風味輪廓最相似，表明其具備優(yōu)質黃酒的獨特風味，含有的揮發(fā)性風味最豐富。

本研究表明接種酵母發(fā)酵能大幅度降低米酒的糖度，有效解決米酒糖度較高的問題。選擇混合酵母進行降糖發(fā)酵雖速度較單一酵母慢，但釀造出的干型紫米酒的pH值較低、花色苷含量較高且?guī)в刑厥怙L味。通過接種優(yōu)選的安琪生香酵母釀造出的干型紫米酒的還原糖含量為3.58 g/L，可溶性固形物含量為9.13°Bx，pH值為3.95，酒精度為16%vol，花色苷含量為65.62 mg/L，產(chǎn)品外觀紫紅艷麗，口感微酸，兼具紫米酒與黃酒的風味特點。本研究為米酒的降糖工藝提供了參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]師江，李倩，李維峰，等.不同產(chǎn)地紫米營養(yǎng)成分比較及其相關性分析[J].熱帶作物學報，2022，43（11）：2324-2333.

[2]XU M， BOWER K A， WANG S Y， et al. Cyanidin-3-glucoside inhibits ethanol-induced invasion of breast cancer cells overexpressing ErbB2[J].Molecular Cancer，2010，9（1）：285.

[3]SAM Y， KIM S J， CHANG H I. Isolation of anthocyanin from black rice （Heugjinjubyeo） and screening of its antioxidant activities[J].Journal of Microbiology and Biotechnology Letters，2008，36（1）：55-60.

[4]張名位，張瑞芬，郭寶江，等.黑米皮花色苷的抗氧化與降血脂作用[J].營養(yǎng)學報，2006（5）：404-408.

[5]余小平，夏效東，夏敏，等.黑米皮花色苷對動脈硬化斑塊穩(wěn)定性影響[J].中國公共衛(wèi)生，2006（2）：155-156.

[6]崔白.那些紫色食物里的營養(yǎng)秘密[J].人人健康，2021（14）：62-63.

[7]孫祥祥，劉長虹，姚潔瓊，等.不同甜酒曲對米酒及米酒饅頭品質的影響[J].中國釀造，2019，38（4）：131-135.

[8]李華敏，王藝欣，李林，等.甜米酒發(fā)酵工藝條件研究[J].中國釀造，2018，37（7）：199-202.

[9]王婉君，趙立艷，湯靜.新型米酒產(chǎn)品研究與開發(fā)進展[J].中國釀造，2018，37（5）：1-4.

[10]袁陳蓉，張淼，方菁菁，等.我國米酒加工與開發(fā)現(xiàn)狀[J].食品工業(yè)，2020，41（3）：40-44.

[11]張任.功能性米酒的釀造工藝優(yōu)化與品質研究[D].成都：西華大學，2022.

[12]鄭洋洋，林捷，劉宇堅，等.廣東客家娘酒發(fā)酵工藝的改良與優(yōu)化[J].釀酒科技，2014（8）：59-61.

[13]蔡敏，李紀亮，楊新河，等.3種米酒曲發(fā)酵成品質量分析[J].食品研究與開發(fā)，2016，37（20）：1-3，4.

[14]章玉.探尋食品酒類行業(yè)發(fā)展新動能[N].中國食品報，2021-10-25（4）.

[15]孫吉正.消費者訴求加速飲料業(yè)升級“健康、低糖”概念火熱[N].中國經(jīng)營報，2022-06-13（D03）.

[16]阮鳳喜.半干型客家黃酒工藝優(yōu)化及風味物質的研究[D].廣州：仲愷農(nóng)業(yè)工程學院，2022.

[17]趙凱，許鵬舉，谷廣燁.3，5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量的研究[J].食品科學，2008（8）：534-536.

[18]馬夢佳，韋海濤，孫鴻雁，等.不同糖類物質對羊乳制品貯藏期品質的影響研究[J].中國調味品，2023，48（3）：32-37.

[19]劉宇航，林良玥，鄭經(jīng)文，等.澄清劑聯(lián)合膜過濾處理對紫米露酒酒體穩(wěn)定性的影響[J].食品工業(yè)科技，2023，44（14）：237-245.

[20]沈躍，陳愷，曹婭，等.干制前處理對切分杏褐變內源酶及色澤的影響[J].中國食物與營養(yǎng)，2024，30（4）：41-48.

[21]鮑程，王春陽，陳昊聰，等.主成分分析鮮切花椰菜不同包裝方式的品質[J].糧食與油脂，2022，35（12）：97-103.

[22]胡純嚴，胡良平.合理進行多元分析——主成分分析[J].四川精神衛(wèi)生，2023，36（1）：48-54.

[23]黃治國，侯海波，羅惠波，等.濃香型白酒酒醅發(fā)酵過程中淀粉和還原糖的變化規(guī)律研究[J].中國釀造，2012，31（7）：107-110.

[24]潘天全，關玉權，陳興杰，等.安琪生香活性干酵母對濃香型強化大曲微生物群落結構及其揮發(fā)性風味組分的影響[J].釀酒科技，2022（11）：51-60.

[25]張瞳.傳統(tǒng)米酒曲中酵母菌的篩選及其在饅頭制作中的應用研究[D].鄭州：河南工業(yè)大學，2022.

[26]MENCHER A，MORALES P，TRONCHONI J，et al. Mechanisms involved in interspecific communication between wine yeasts[J].Foods，2021，10（8）：1734.

[27]顧魁.藍靛果酒釀造過程成分和色度變化[D].大連：大連工業(yè)大學，2018.

[28]QI J， ZHANG S R， AZAM M， et al. Profiling seed soluble sugar compositions in 1 164 Chinese soybean accessions from major growing ecoregions[J].Crop Journal，2022，10（6）：1825-1831.

[29]李靜雯，張東亞，陸洋，等.低度米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化及發(fā)酵動力學模型建立[J].釀酒科技，2021（8）：58-64.

[30]KUSHNEREVA E V. Formation of biogenic amines in wine production[J].Prikladnaya Biokhimiya i Mikrobiologiya，2015，51（1）：93-98.

[31]姜麗.黑糯米酒發(fā)酵過程中微生物多樣性及風味品質研究[D].貴陽：貴州大學，2020.

[32]CASTANEDA A， PACHECO-HERNANDEZ L， PAEZ-HERNANDEZ M E， et al. Chemical studies of anthocyanins： a review[J].Food Chemistry，2009，113（4）：859-871.

[33]張海平.植物乳桿菌C8-1發(fā)酵對黑果腺肋花楸果汁品質的影響[D].北京：北京林業(yè)大學，2018.

[34]ILIEVA F， KOSTADINOVIK S， DIMOVSKA V， et al. The impact of some wine-making practices on the quality of Vranec red wines from Macedonia produced by the newly-selected local strain “F-78”[J].Food Chemistry，2016，194（2）：1123-1131.

[35]曹建偉，王傳榮，沈洪濤.46度優(yōu)質酒出現(xiàn)發(fā)黃和白色晶狀沉淀物的原因探析[J].釀酒科技，1996（4）：33.

[36]SERRATOSA M P， LOPEZ-TOLEDANO A， MEDINA M， et al. Characterisation of the colour fraction of Pedro Ximenez Andalusian sweet wines[J].South African Journal of Enology and Viticulture，2011，32（1）：155-163.

[37]利勤，包清彬，廖玉琴，等.香米米酒加工工藝研究及理化品質分析[J].糧食與飼料工業(yè)，2012（10）：13-17.

[38]王麗，鄧志峰，汪長鋼，等.不同品種馬鈴薯淀粉功能性質的相關性及主成分分析[J].中國糧油學報，2024，39（1）：83-90.

[39]VILELA A， MONTEIRO B， CORREIA E.Sensory profile of Port wines： categorical principal component analysis， an approach for sensory data treatment[J].Ciência e Técnica Vitivinícola，2015，30（1）：1-8.

[40]彭旭怡，鄭經(jīng)紹，劉宇航，等.基于電子鼻、頂空氣相色譜-離子遷移譜分析比較不同殺菌處理紫米甜酒釀中的揮發(fā)性成分[J].現(xiàn)代食品科技，2021，37（7）：259-268.

[41]林俊帆.適度碾磨黑米的營養(yǎng)、食味品質、揮發(fā)性風味物質及其儲藏特性的研究[D].成都：西華大學，2020.

[42]柯悅，鄧子文，姜在明，等.鹿頭黃酒釀造用高溫大曲細菌類群及其感官特性解析[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2023，49（20）：228-234.

[43]REN G R， ZHAO L J， SUN Q， et al.Explore the reaction mechanism of the Maillard reaction： a density functional theory study[J].Journal of Molecular Modeling，2015，21（5）：2674.

[44]葛艷靜.紅糖蒸發(fā)濃縮過程中美拉德反應產(chǎn)生香氣的研究[D].南寧：廣西大學，2020.

[45]劉振平，張丹，黃瑤.電子鼻技術結合化學計量分析對漢源花椒的鑒別[J].食品工業(yè)科技，2023，44（16）：306-312.

[46]劉旭，余雋，李中洲，等.用于蘋果品質監(jiān)測的多溫度掃描電子鼻系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng)，2023，42（10）：72-76.