宁夏贺兰山东麓葡萄酒酵母菌的筛选及应用
周桂珍，杨伟明，杨建兴，徐佳敏，周婷，申鹏森，田晓菊
通过筛选优良酵母或对优良酵母菌进行改良，筛选培育出能够满足消费者口味的特色菌株，逐渐用于葡萄酒生产中，以提高酒的特色和整体风味，并明显改善酒的风味特征。本研究从采集自宁夏贺兰山东麓葡萄园的酿酒葡萄果实、葡萄叶子和葡萄园土壤样品中筛选出优良的酿酒酵母和非酿酒酵母，并对酿酒酵母进行了赤霞珠葡萄酒发酵。研究结果对于筛选可酿造优质葡萄酒的酿酒酵母菌株，充分利用本土微生物资源、开发特色优质葡萄酒具有重要意义。
摘要
【背景】宁夏贺兰山东麓是中国生态最佳、酿酒葡萄质量最优产区之一，也是中国“葡萄酒地理标志产品”保护区域之一。
【目的】筛选宁夏本土优良酵母菌株，比较分析各个酿酒酵母菌株对赤霞珠葡萄酒香气质量的影响，并结合感官评价筛选对葡萄酒风味影响较大的酿酒酵母菌株。
【方法】将筛选出的11株起酵速度快，而且对高浓度酒精、SO2和葡萄糖及低酸环境有较强耐受力的酵母菌株进行26S rDNA鉴定，确定酵母种类。不同酿酒酵母发酵的赤霞珠葡萄酒通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术测定其香气化合物。
【结果】筛选出11株可在15%酒精度、500 g/L葡萄糖、350 mg/L SO2和pH 3.0环境下生长的酵母菌株，对其进行26S rDNA鉴定，确定10株酵母菌株H5、G9、G3、X8、G14、L10、H3、X11、Z17、Z24为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，一株酵母菌L1为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)。测定的所有香气化合物中，酯类物质是赤霞珠葡萄酒香气物质的主要组分，其次是醇类。其中，乙酸乙酯、乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、1-辛烯-3-醇和β-大马士酮等的香气活性值较高，对赤霞珠葡萄酒的香气贡献最大，赋予葡萄酒苹果味、香蕉味、蘑菇味、茴香味、甜味等令人愉快的气味。对不同酿酒酵母赤霞珠葡萄酒样香气物质进行聚类分析发现，酒样G14和H3与商业酵母XR最为接近，在对赤霞珠葡萄酒特征香气影响方面较一致。
【结论】酿酒酵母G14和H3具有良好的酿酒潜力，可以作为本土优良酵母用于葡萄酒发酵，为提高宁夏地区葡萄酒质量奠定基础。
图1 酵母菌在YPD培养基上的菌落特征(A)及显微镜下的形态(B, 40×)
Figure 1 Colony characteristics of yeasts on YPD medium (A) and morphology under microscope (B, 40×).
图2 部分菌株在WL培养基上的菌落特征 A、B、D、E、F：酿酒酵母. C：非酿酒酵母
Figure 2 Colony characteristics of some strains on WL medium. A, B, D, E, F: Saccharomyces cerevisiae. C: non-Saccharomyces cerevisiae.
图3 酵母菌株基于26S rDNA序列构建的系统发育树 分支处数值表示经邻接法1 000次计算后的bootstrap数值；括号中序号表示菌株GenBank登录号；0.020标尺为遗传差异度
Figure 3 Phylogenetic tree constructed by yeast strain 26S rDNA sequence. The value at the branch represents the bootstrap value or the evolutionary tree constructed by the adjacency method after 1 000 calculations; The serial number in parentheses indicates the GenBank accession number of the strain; 0.020 indicates genetic variation.
图4 不同酿酒酵母发酵赤霞珠葡萄酒挥发性成分的聚类分析
Figure 4 Cluster analysis of volatile components in Cabernet Sauvignon wine fermented by different Saccharomyces cerevisiae strains.
图5 不同酿酒酵母发酵的葡萄酒感官分析雷达图
Figure 5 Radar chart of sensory analysis of wine fermented by different Saccharomyces cerevisiae.
设计制作：赵彬涵
——期刊新媒体部出品
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