中国农业科学|甘肃农业大学杨学山课题组探析戴尔有孢圆酵母与酿酒酵母细胞间接触对‘赤霞珠’葡萄酒风味品质的影响

文摘   三农   2024-09-18 16:53   北京  
葡萄酒生产企业为了提高酿酒效率、实现标准化管理,常将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)人工接种到葡萄汁中进行纯种发酵,使葡萄酒失去了应有的地域特征和独特风格。近年来,研究者比较关注利用本土非酿酒酵母(Non-Saccharomyces yeasts,NS)调节葡萄酒的风味复杂性。已有研究表明,一些葡萄汁的酵母可以按照不同接种模式与S. cerevisiae进行混菌发酵,生产香气复杂、酸度降低/增加或低酒精度的多元化葡萄酒。然而,NS与S. cerevisiae一旦共存于葡萄汁中,必然会发生细胞间的直接物理接触作用,进而影响酵母菌株的生物量和代谢产物。因此,深入探讨细胞间接触对酒精发酵和葡萄酒风味品质的调节效应,对精准控制混菌酒精发酵过程具有十分重要的参考价值。

近期,甘肃农业大学食品科学与工程学院杨学山课题组成的题为“戴尔有孢圆酵母与酿酒酵母细胞间接触对‘赤霞珠’葡萄酒风味品质的影响的研究在《中国农业科学》2024年第57卷16期正式发表。

以预处理的‘赤霞珠’葡萄汁为试材,分别接种戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)及S. cerevisiae进行纯种发酵、混菌发酵和双室发酵,分析其发酵动力学及挥发性香气化合物差异;并探究不同接种时间模式下混菌和双室发酵对‘赤霞珠’葡萄酒酿造学参数和风味品质的影响。
双室发酵装置示意图

葡萄汁酒精发酵过程中左、右室还原糖和酒精含量的变化(A)及双室发酵装置对2种酵母的隔离效果(B)

T. delbrueckii菌株纯种发酵组的最终还原糖含量为89.00 g∙L-1,不能独立完成酒精发酵;S. cerevisiae在纯种发酵、混菌发酵和双室发酵组中均保持较高的生长活力,能顺利完成酒精发酵;但混菌发酵过程中的酵母细胞间接触显著降低了T. delbrueckii菌株的生存能力。

不同接种处理的发酵和生长动力学

S. cerevisiae纯种发酵相比,混菌发酵组和双室处理组的乙醇含量均有所降低,pH显著下降,总酸显著增加(P<0.05);各处理酒样中检测到挥发酸含量均在0.2—0.7 g∙L-1。与S. cerevisiae纯种发酵和双室发酵组相比,混菌发酵组的挥发酸及花色苷含量显著降低。

‘赤霞珠’葡萄酒不同发酵组理化指标聚类热图

气相色谱-质谱联用技术检测结果显示,T. delbrueckii菌株纯种发酵组香气物质含量最低;相比S. cerevisiae纯种发酵组,混菌发酵和双室发酵组的酯类物质含量均显著增加,高级醇和C6化合物含量明显降低。混菌发酵组中乙酸异戊酯、乙酸己酯、己酸乙酯和辛酸乙酯等酯类化合物含量较双室发酵组显著增加,高级醇和苯衍生物含量明显降低。

不同发酵组发酵香气化合物聚类热图

此外,在混菌发酵过程中,S. cerevisiae的接种时间对乙酸异戊酯和乙酸己酯的生成也有显著影响。感官分析结果表明,与S. cerevisiae纯种发酵相比,同时接种(0 h)混菌发酵处理组显著降低葡萄酒中的生青味,酒样呈现较为浓郁的果香和花香味。

‘赤霞珠’葡萄酒不同发酵组感官分析

在葡萄酒的混菌酒精发酵过程中,酵母细胞间接触不仅降低T. delbrueckii的生存能力,也显著影响‘赤霞珠’葡萄酒的香气特征和感官品质。

该研究获得国家自然科学基金地区基金(32260637,32060581)、甘肃省葡萄酒产业发展基金(20180820-08,20180820-07,GCJ-2019-125-1)、甘肃农业大学校列科研项目(GSAU-ZL-2018-8)的资助。


论文链接:
戴尔有孢圆酵母与酿酒酵母细胞间接触对‘赤霞珠’葡萄酒风味品质的影响

引用本文:

周得刚, 徐彬艳, 王青霞, 祝霞, 杨学山. 戴尔有孢圆酵母与酿酒酵母细胞间接触对‘赤霞珠’葡萄酒风味品质的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(16): 3264-3282.

ZHOU DeGang, XU BinYan, WANG QingXia, ZHU Xia, YANG XueShan. Effects of Cell-to-Cell Contact Between Torulaspora delbrueckii and Saccharomyces cerevisiae on the Flavor and Quality of Cabernet Sauvignon Wine[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(16): 3264-3282.




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