两株自筛酵母衰退性对葡萄酒发酵原酒品质的影响

苏 宁，李双石，杨学威

(1.中粮华夏长城葡萄酒有限公司，河北昌黎 066600；2.北京电子科技职业学院，北京 100029)

近年来，随着人们对葡萄酒个性化的追求，利用自筛酵母发酵葡萄酒的研究也逐渐从实验室走向了生产中试。研究表明，自筛酵母的中试发酵结果相比进口活性干酵母有特色性能上的优势[1-3]。自筛酵母在菌种保藏过程中会出现衰退的现象，这种现象不是突然发生的，而是经过连续传代逐渐变化的[4]，除了连续传代以外，不适宜的培养和保藏条件也是加速菌种衰退的一个重要原因[5]。因此，菌种保藏的基本手段是采用低温、干燥、冷冻或隔氧等方法来中止菌种繁殖，降低代谢强度，使之处于休眠状态[6-7]。

适合葡萄酒自筛酵母的保存方法有很多，如斜面低温保藏法、液体石蜡保藏法、液体甘油保藏法等[8-9]。工厂由于设备和技术等条件的限制，最常用的菌种保藏方法是斜面低温保藏法，此法的优点是操作简单，不需特殊设备，能随时检查所保藏的菌株是否受污染、死亡等；缺点是传代次数相对较频繁，会加快菌种的衰退，污染杂菌的机会也较多[10]。为研究衰退的菌株在生产应用中对发酵的葡萄原酒品质的影响，在对相同条件下的两个发酵罐分别接入原代酵母和传代酵母进行平行试验，通过对发酵过程和发酵结果的对比，从发酵性能、理化分析、感官品评等方面综合分析原代酵母与传代酵母的差异，从而进一步研究自筛酵母衰退性对原酒品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

1.1.1 试验菌株

来自河北昌黎产区酿酒葡萄自然发酵液中筛选的两株优良酵母CC17 和SC5，经过中试试验，在生产发酵中有良好的表现，并取得了国家专利[11-12]；原代酵母菌种采用甘油管冷冻法[13]保藏于中国农业大学食品学院，传代酵母系原代酵母经斜面低温保藏法保藏了2年，期间经过6～8次传代。

1.1.2 葡萄原料

试验采用的葡萄原料是2018 年采自河北昌黎的赤霞珠葡萄（Cabrnet Sauvignon），还原糖含量为228.5 g/L，可滴定酸为5.8 g/L，pH3.94。

1.1.3 辅料与试剂

焦亚硫酸钾（食品添加剂）购自天津盛丰商贸有限公司，果胶酶（RapidaseREx Color）购自法国DSM 公司，硫酸铜、氢氧化钠、亚甲基蓝、无水葡萄糖均为分析纯，购自于天津市风船化学试剂科技有限公司。

1.1.4 仪器与设备

300 L 不锈钢发酵罐，天津春光酿酒设备厂；HH-4 数显恒温水浴锅，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；DL-1 电子万用炉，上海科恒实业发展有限公司；BS4202S 电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司；L1Vmini紫外分光光度计，岛津公司。

1.2 试验方法

1.2.1 原代、传代酵母对照试验

将分选好的葡萄原料除梗破碎后按照80%的入罐量装入300 L 发酵罐内，在入罐过程中按工艺要求调加果胶酶和焦亚硫酸钾，投料结束后循环均匀，按照同样的方法准备4个相同的原料罐。

将两个试验菌种按照原代组合传代组进行分组，各试验组菌株经过活化和扩大培养后按照3%的接种量接种到对应的发酵罐中，接种后循环均匀。发酵期间每天早、中、晚3 次进行温度和比重的取样检测，发酵温度控制在26～28 ℃之间，测定并绘制发酵曲线[14]。

1.2.2 原酒酒样成分分析

酒精发酵结束后，对各试验组发酵的原酒进行成分分析。常规理化指标（酒精度、残糖量、挥发酸等）的检测方法参考国家标准GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[15]，单宁、总酚和色度的测定采用紫外分光光度计法[16]。

2 结果与分析

2.1 两株自筛酵母原代、传代发酵能力对比

发酵能力优良的酿酒酵母应具有繁殖快、耐高糖、耐SO2、发酵完全、酒精转化率高且发酵过程平稳等特性[17]。发酵时间一般为5～7 d，过快或过慢都会对原酒的品质造成影响，此外发酵过程中温度和比重下降速度都不能有太大的波动。

图1 CC17原代酵母与传代酵母发酵曲线对比图

图2 SC5原代酵母与传代酵母发酵曲线对比图

图1 为CC17 酵母原代与传代发酵曲线的对比图，图中显示了发酵过程中温度与比重的变化过程。从图1 可以看出，两株酵母发酵曲线相对差别不大，发酵第4天和第5天CC17原代酵母的温度相比传代的要高一些，相对的比重下降也要快一些，这是由于两个不同发酵罐的温度控制很难达到完全一致，但总体来说经过传代的酵母在发酵能力上相对于原代酵母差别不大。

SC5酵母原代与传代发酵曲线对比图如图2所示。由图2 可看出，SC5 原代酵母从第五天开始温度变化相比传代酵母波动大，但是整体比重下降曲线基本一致，这也充分说明了SC5 酵母传代后对发酵能力的影响并不明显。

2.2 两株自筛酵母原代、传代发酵原酒理化指标对比

理化指标是葡萄酒生产发酵过程中最为重要的指标，总糖、酒精、挥发酸等指标在国家标准中有明确的规定，因此发酵原酒要参考国家标准规定；单宁、总酚、色度是代表葡萄酒颜色和口感的指标，对葡萄酒的品质具有一定的影响[18-19]。

2.2.1 入罐理化指标对比（表1）

由表1 可以看出，CC17 酵母原代与传代两罐原料入罐指标基本一致，而SC5 酵母原代与传代两罐的入罐总糖略有差别，传代的入罐总糖要略高于原代，因此比重也要略高一些，后期发酵原酒在残糖和酒精度的分析上要考虑这一差异。

表1 入罐葡萄汁的理化指标对比

2.2.2 发酵结束理化指标对比（表2）

表2 发酵结束葡萄酒理化指标对比

由表2 可看出，在发酵原酒指标上CC17 原代酵母的单宁和总酚含量要比传代酵母高，其他指标差异不大；而SC5 原代酵母单宁和总酚的含量比传代酵母稍低，而传代酵母残糖较高，酒精度较高是因为入罐总糖偏高。各项理化指标判定参考国家标准GB 15037—2006《葡萄酒》[20]。

2.3 两株自筛酵母原代、传代发酵原酒感官品评

表3 不同原酒感官评价表

感官品评是目前行业内判断葡萄酒品质的重要指标。此次感官品评小组成员均为国家一级专业品酒师。品评及打分方法参考国家葡萄酒、果酒通用分析方法(GB/T 15038―2006)进行，要求品尝员对实验的葡萄酒进行外观、香气、口感和典型性的品评分析，品评结果见表3。

从表3 可看出，CC17 原代酵母发酵的原酒相比传代酵母发酵的原酒香气更开放，口感也更细腻；SC5 原代酵母发酵的原酒香气开放，口感更加细腻，而传代酵母发酵的原酒虽然口感更厚重，但是香气略显粗糙，且有轻微的泥土味。

3 结论

通过两株自筛酵母的各项试验结果对比，在发酵性能上原代酵母和传代酵母相差不大，发酵过程中没有明显的变化；在各项理化指标上也相差不是很大；在感官品评上，专业的品酒师团队能够找到差异，传代酵母相比原代酵母的差异主要是香气和口感的细腻程度的下降，造成原酒的整体得分略低于原代酵母。

实验表明，两株试验菌株CC17 和SC5 经过5～6 次传代的菌株相比原代菌株虽然在发酵过程和理化指标上差别不大，但是在感官品评上还是有所差距，这在一定程度上影响了原酒的品质。