基于优选胶红酵母与酿酒酵母混合酒精发酵的葡萄酒增香酿造研究

摘要

中国典型的季风型大陆性气候严重地影响着中国大部分酿酒葡萄产区葡萄原料的品质，即葡萄成熟期恰逢炎热多雨季节，致使酿酒葡萄园真菌病害蔓延，浆果达不到完全成熟时就要被迫采收，原料品质的降低导致所酿葡萄酒的品质下降，尤其是葡萄酒的香气质量。为了提升葡萄酒的香气质量，本研究以陕西杨凌地区的爱格丽葡萄和陕西合阳地区的梅鹿辄葡萄为酿酒原料，利用优选的胶红酵母与酿酒酵母混合接种发酵工艺酿造葡萄酒，通过供试酒样的挥发性香气成分、香气特征以及多酚和颜色指标来评价优选胶红酵母菌株的混合发酵对葡萄酒的增香酿造潜力。主要研究结果如下： （1）研究总结了胶红酵母与酿酒酵母混合发酵过程中两种酵母的生长变化规律。实验在模拟葡萄汁中研究了胶红酵母与酿酒酵母混合发酵动力学，结果显示酿酒酵母显著地抑制胶红酵母的生长，但是胶红酵母高接种比例以及酿酒酵母推迟接种时机均会增加胶红酵母的生长量以及演唱胶红酵母的生存时间。为了分析混合发酵中两种酵母的相互作用，探究了模拟葡萄汁环境下中链脂肪酸对胶红酵母的生长的影响效应，实验结果表明己酸、辛酸和癸酸的浓度越高，胶红酵母生长动力学的最大比生长速率越低，以及迟滞期和对数期的时间越长；pH 值越低，中链脂肪酸对胶红酵母的生长抑制作用越显著；此外，己酸的抑制作用最显著，癸酸的抑制作用强于辛酸。 （2）研究得出优选胶红酵母菌株的糖苷酶的酿造特性。实验利用p-NPG比色法测定了在发酵培养基中培养了72h的胶红酵母的5种主要的糖苷酶的活性。结果显示，β-D-半乳糖苷酶及β-D-葡萄糖苷酶活性在40 mU/mL左右，α-L-鼠李糖苷酶和β-D-木糖苷酶的酶活在15 mU/mL左右，而α-L-阿拉伯糖苷酶活性最低（<10 mU/mL），即胶红酵母表现出较高的糖苷酶活性，故有潜力应用于葡萄酒的增香酿造。基于以上结果，在爱格丽干白葡萄酒顺序接种混合发酵过程中，实验选择监测四种活性较高的糖苷酶的酶活变化，结果显示酒精发酵过程中β-D-葡萄糖苷酶的活性呈现逐渐升高的趋势，β-D-半乳糖苷酶的活性则逐渐降低，α-L-鼠李糖苷酶和 β-D-木糖苷酶的活性在发酵初期较高，随后一直保持低活性状态。综上，混合接种有利于提升发酵环境中的 α-L-鼠李糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶和β-D-木糖苷酶的活性，而对β-D-葡萄糖苷酶的活性没有显著的提升作用。 （3）研究分析了胶红酵母与酿酒酵母混合接种发酵的方案下葡萄酒的增香效果。设计两种酵母同时接种以及顺序接种等多种方案混合发酵2个年份的爱格丽干白葡萄酒和1个年份的梅鹿辄干红葡萄酒，采用顶空固相微萃取气相色谱质谱联用法测定了供试酒样的挥发性香气成分，结果表明混合发酵不仅有助于提升供试酒样的品种香气成分的含量，包括C6-化合物、C13-去甲类异戊二烯及萜烯类；还会提升发酵类香气成分的含量，包括高级醇、乙酸酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸及苯乙基类。但是，忽略葡萄品种及酿造年份等因素，胶红酵母更偏重于提升C6-化合物、脂肪酸乙酯、脂肪酸和苯乙基类的含量。利用感官量化品评法分析了混合发酵对供试酒样香气特征的影响。结果表明，胶红酵母与酿酒酵母混合发酵会提升供试酒样的果香和花香特征的浓郁度，但是胶红酵母较高的接种比例会导致供试酒样表现轻微的动物类香气特征。梅鹿辄干红葡萄酒的多酚及颜色指标的分析结果显示，较高的胶红酵母接种比例或者顺序接种方案S48会提升供试酒样的辅花色苷比例、酒石酸酯、总花色苷和黄酮醇的含量。 （4）研究探索了葡萄酒香气特征的形成机制。本研究利用偏最小二乘回归建立了供试酒样关键香气成分与香气特征（花香、果香、生青、烘烤、香料/作料及动物）间14个数学回归模型，各模型的相关系数结果揭示了香气特征是由多种挥发性香气成分或者香气类别的不同贡献形成的，并且挥发性香气成分或者香气类别对不同的香气特征有不同的贡献。此外，由于关键品种香气成分的数量少于发酵香气成分，因而导致各香气特征模型中对模型有显著贡献（相关系数≥0.1）的发酵香气成分的数量高于品种香气成分。最终模型结果确认了香气特征与挥发性香气成分间的复杂的多元关系，且对于本研究的供试酒样的典型的香气特征的形成而言，发酵类香气成分起主导作用，而品种香气成分仅起补充作用。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 葡萄酒香气成分

1.2 非酿酒酵母及混合发酵

1.3 酵母生长动力学及混合发酵中的相互作用

1.4 本研究选题的相关内容

第二章 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

2.3 统计分析方法

第三章 结果与分析

3.1 胶红酵母糖苷酶活性

3.2 混合发酵中酵母的动态变化

3.3 中链脂肪酸对胶红酵母生长的影响

3.4 同时混合接种发酵爱格丽干白葡萄酒的香气分析

3.5 顺序混合接种发酵爱格丽干白葡萄酒的香气分析

3.6 同时混合接种发酵梅鹿辄干红葡萄酒的香气分析

第四章 讨论

4.1 混合发酵的酵母生长动力学

4.2 优选胶红酵母与糖苷酶活

4.3 混合发酵与葡萄酒香气成分及感官特征

第五章 结论

5.1 混合发酵的酵母生长动力学

5.2 优选胶红酵母与糖苷酶活

5.3 混合发酵与葡萄酒香气成分及感官特征

5.4 创新点

参考文献

致谢

作 者 简 介