摘要
杂醇油（或高级醇）是在酵母菌发酵产乙醇过程中形成的副产物，这些副产物在酒的感官水平和质量水平上具有重要的作用，也是酒中贡献较大的香气成份。异丁醇、活性戊醇、β-苯乙醇、异戊醇等都属于杂醇油。目前有关杂醇油中β-苯乙醇和异丁醇的形成途径研究还未有文献报道，本文从L-苯丙氨酸和缬氨酸入手，研究了L-苯丙氨酸与β-苯乙醇，缬氨酸与异丁醇的关系;借助LC-MS/MS、GC-MS仪器进行氨基酸到高级醇的同位素标记示踪，初探异丁醇和β-苯乙醇的形成途径，为更好的了解和认识发酵酒中杂醇油的形成机制提供理论基础。 首先，本文建立了快速、准确检测发酵液中氨基酸（L-苯丙氨酸、缬氨酸）的LC-MS/MS检测方法;高级醛（β-苯乙醛、异丁醛）和高级醇（β-苯乙醇、异丁醇）的GC-MS检测方法。采用LC-MS/MS检测氨基酸，减少了样品前处理的时间，具有高灵敏度;采用GC-MS检测高级醛和杂醇油的重现性好，精密度高。采用上述两种仪器用于定量检测本文发酵液中的氨基酸、高级醛和杂醇油。 然后，研究发酵液中L-苯丙氨酸添加量的多少，对发酵液中β-苯乙醇含量的影响;研究发酵液中缬氨酸添加量的多少，对发酵液中异丁醇含量的影响。研究发现:发酵前期发酵醪液中L-苯丙氨酸的含量越大，发酵后期β-苯乙醇的含量就越多;发酵前发酵醪液中缬氨酸的添加量越大，发酵后期异丁醇的生成量就越多。 其次，对L-苯丙氨酸整个发酵过程中β-苯乙醛和β-苯乙醇含量进行监测，对缬氨酸整个发酵过程中异丁醛和异丁醇含量进行监测。实验结果表明:发酵醪液中L-苯丙氨酸是酵母唯一的氮源，在发酵初期，L-苯丙氨酸被消耗利用;β-苯乙醛和β-苯乙醇随发酵时间的延长开始被检测出，发酵中期β-苯乙醛的含量达到最大值，发酵后期β-苯乙醇的含量达最大值，β-苯乙醛含量下降，直至低于方法的检出限;L-苯丙氨酸含量趋于稳定。缬氨酸与异丁醛和异丁醇也有类似L-苯丙氨酸与β-苯乙醛和β-苯乙醇随发酵时间各自含量相应变化的趋势。 最后，本文采用碳同位素标记示踪技术(CAMOLA)研究发酵液中异丁醇和β-苯乙醇的产生分别与缬氨酸和L-苯丙氨酸有关。本文通过向发酵液中添加缬氨酸-2-13C和L-苯丙氨酸-2-13C，用LC-MS/MS分别检测到3-甲基-2-氧代戊酸-2-13C、3-苯基丙酮酸-2-13C;用GC-MS分别检测到异丁醇-1-13C、异丁醛-1-13C、β-苯乙醛-1-13C、β-苯乙醇-1-13C。试验结果表明，L-苯丙氨酸经转氨作用产生3-苯基丙酮酸，3-苯基丙酮酸在脱羧酶的作用下生成β-苯乙醛，β-苯乙醛经还原作用形成β-苯乙醇。缬氨酸则先生成3-甲基-2-氧代丁酸，再生成异丁醛，最后生成异丁醇。通过代谢途径的研究，为今后发酵酒香气成分的调节，以及杂醇油生成量的控制有重要作用。
NETL