兩株自篩酵母衰退性對葡萄酒發酵原酒品質的影響

蘇 寧，李雙石，楊學威

(1.中糧華夏長城葡萄酒有限公司，河北昌黎 066600；2.北京電子科技職業學院，北京 100029)

近年來，隨著人們對葡萄酒個性化的追求，利用自篩酵母發酵葡萄酒的研究也逐漸從實驗室走向了生產中試。研究表明，自篩酵母的中試發酵結果相比進口活性干酵母有特色性能上的優勢[1-3]。自篩酵母在菌種保藏過程中會出現衰退的現象，這種現象不是突然發生的，而是經過連續傳代逐漸變化的[4]，除了連續傳代以外，不適宜的培養和保藏條件也是加速菌種衰退的一個重要原因[5]。因此，菌種保藏的基本手段是采用低溫、干燥、冷凍或隔氧等方法來中止菌種繁殖，降低代謝強度，使之處于休眠狀態[6-7]。

適合葡萄酒自篩酵母的保存方法有很多，如斜面低溫保藏法、液體石蠟保藏法、液體甘油保藏法等[8-9]。工廠由于設備和技術等條件的限制，最常用的菌種保藏方法是斜面低溫保藏法，此法的優點是操作簡單，不需特殊設備，能隨時檢查所保藏的菌株是否受污染、死亡等；缺點是傳代次數相對較頻繁，會加快菌種的衰退，污染雜菌的機會也較多[10]。為研究衰退的菌株在生產應用中對發酵的葡萄原酒品質的影響，在對相同條件下的兩個發酵罐分別接入原代酵母和傳代酵母進行平行試驗，通過對發酵過程和發酵結果的對比，從發酵性能、理化分析、感官品評等方面綜合分析原代酵母與傳代酵母的差異，從而進一步研究自篩酵母衰退性對原酒品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

1.1.1 試驗菌株

來自河北昌黎產區釀酒葡萄自然發酵液中篩選的兩株優良酵母CC17 和SC5，經過中試試驗，在生產發酵中有良好的表現，并取得了國家專利[11-12]；原代酵母菌種采用甘油管冷凍法[13]保藏于中國農業大學食品學院，傳代酵母系原代酵母經斜面低溫保藏法保藏了2年，期間經過6～8次傳代。

1.1.2 葡萄原料

試驗采用的葡萄原料是2018 年采自河北昌黎的赤霞珠葡萄（Cabrnet Sauvignon），還原糖含量為228.5 g/L，可滴定酸為5.8 g/L，pH3.94。

1.1.3 輔料與試劑

焦亞硫酸鉀（食品添加劑）購自天津盛豐商貿有限公司，果膠酶（RapidaseREx Color）購自法國DSM 公司，硫酸銅、氫氧化鈉、亞甲基藍、無水葡萄糖均為分析純，購自于天津市風船化學試劑科技有限公司。

1.1.4 儀器與設備

300 L 不銹鋼發酵罐，天津春光釀酒設備廠；HH-4 數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；DL-1 電子萬用爐，上?？坪銓崢I發展有限公司；BS4202S 電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司；L1Vmini紫外分光光度計，島津公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 原代、傳代酵母對照試驗

將分選好的葡萄原料除梗破碎后按照80%的入罐量裝入300 L 發酵罐內，在入罐過程中按工藝要求調加果膠酶和焦亞硫酸鉀，投料結束后循環均勻，按照同樣的方法準備4個相同的原料罐。

將兩個試驗菌種按照原代組合傳代組進行分組，各試驗組菌株經過活化和擴大培養后按照3%的接種量接種到對應的發酵罐中，接種后循環均勻。發酵期間每天早、中、晚3 次進行溫度和比重的取樣檢測，發酵溫度控制在26～28 ℃之間，測定并繪制發酵曲線[14]。

1.2.2 原酒酒樣成分分析

酒精發酵結束后，對各試驗組發酵的原酒進行成分分析。常規理化指標（酒精度、殘糖量、揮發酸等）的檢測方法參考國家標準GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[15]，單寧、總酚和色度的測定采用紫外分光光度計法[16]。

2 結果與分析

2.1 兩株自篩酵母原代、傳代發酵能力對比

發酵能力優良的釀酒酵母應具有繁殖快、耐高糖、耐SO2、發酵完全、酒精轉化率高且發酵過程平穩等特性[17]。發酵時間一般為5～7 d，過快或過慢都會對原酒的品質造成影響，此外發酵過程中溫度和比重下降速度都不能有太大的波動。

圖1 CC17原代酵母與傳代酵母發酵曲線對比圖

圖2 SC5原代酵母與傳代酵母發酵曲線對比圖

圖1 為CC17 酵母原代與傳代發酵曲線的對比圖，圖中顯示了發酵過程中溫度與比重的變化過程。從圖1 可以看出，兩株酵母發酵曲線相對差別不大，發酵第4天和第5天CC17原代酵母的溫度相比傳代的要高一些，相對的比重下降也要快一些，這是由于兩個不同發酵罐的溫度控制很難達到完全一致，但總體來說經過傳代的酵母在發酵能力上相對于原代酵母差別不大。

SC5酵母原代與傳代發酵曲線對比圖如圖2所示。由圖2 可看出，SC5 原代酵母從第五天開始溫度變化相比傳代酵母波動大，但是整體比重下降曲線基本一致，這也充分說明了SC5 酵母傳代后對發酵能力的影響并不明顯。

2.2 兩株自篩酵母原代、傳代發酵原酒理化指標對比

理化指標是葡萄酒生產發酵過程中最為重要的指標，總糖、酒精、揮發酸等指標在國家標準中有明確的規定，因此發酵原酒要參考國家標準規定；單寧、總酚、色度是代表葡萄酒顏色和口感的指標，對葡萄酒的品質具有一定的影響[18-19]。

2.2.1 入罐理化指標對比（表1）

由表1 可以看出，CC17 酵母原代與傳代兩罐原料入罐指標基本一致，而SC5 酵母原代與傳代兩罐的入罐總糖略有差別，傳代的入罐總糖要略高于原代，因此比重也要略高一些，后期發酵原酒在殘糖和酒精度的分析上要考慮這一差異。

表1 入罐葡萄汁的理化指標對比

2.2.2 發酵結束理化指標對比（表2）

表2 發酵結束葡萄酒理化指標對比

由表2 可看出，在發酵原酒指標上CC17 原代酵母的單寧和總酚含量要比傳代酵母高，其他指標差異不大；而SC5 原代酵母單寧和總酚的含量比傳代酵母稍低，而傳代酵母殘糖較高，酒精度較高是因為入罐總糖偏高。各項理化指標判定參考國家標準GB 15037—2006《葡萄酒》[20]。

2.3 兩株自篩酵母原代、傳代發酵原酒感官品評

表3 不同原酒感官評價表

感官品評是目前行業內判斷葡萄酒品質的重要指標。此次感官品評小組成員均為國家一級專業品酒師。品評及打分方法參考國家葡萄酒、果酒通用分析方法(GB/T 15038―2006)進行，要求品嘗員對實驗的葡萄酒進行外觀、香氣、口感和典型性的品評分析，品評結果見表3。

從表3 可看出，CC17 原代酵母發酵的原酒相比傳代酵母發酵的原酒香氣更開放，口感也更細膩；SC5 原代酵母發酵的原酒香氣開放，口感更加細膩，而傳代酵母發酵的原酒雖然口感更厚重，但是香氣略顯粗糙，且有輕微的泥土味。

3 結論

通過兩株自篩酵母的各項試驗結果對比，在發酵性能上原代酵母和傳代酵母相差不大，發酵過程中沒有明顯的變化；在各項理化指標上也相差不是很大；在感官品評上，專業的品酒師團隊能夠找到差異，傳代酵母相比原代酵母的差異主要是香氣和口感的細膩程度的下降，造成原酒的整體得分略低于原代酵母。

實驗表明，兩株試驗菌株CC17 和SC5 經過5～6 次傳代的菌株相比原代菌株雖然在發酵過程和理化指標上差別不大，但是在感官品評上還是有所差距，這在一定程度上影響了原酒的品質。