浅谈酿酒葡萄与微生物*

范 蕊

（新疆维吾尔自治区分析测试研究院，新疆乌鲁木齐 830011）

葡萄酒是生活中非常常见的一种酒精饮料，是采用新鲜采摘的葡萄果肉或将葡萄榨汁后再通过发酵形成的。葡萄酒酿造是多种微生物参与代谢的过程，其中的微生物在没有外源接种的情况下通常认为是源自酿酒葡萄本身。葡萄汁转化为葡萄酒本质上是一个微生物参与代谢的过程，所涉及到的微生物种类繁多，有有益菌的作用，也有有害微生物。

1 葡萄酒中的微生物种类及作用

虽然人类是先发明的酿造葡萄酒技术，随后才开展微生物研究。葡萄酒发酵酿造过程中所涉及到的微生物种类繁多，主要依靠细菌、酵母菌以及霉菌三大类微生物的参与，其中细菌包括了醋酸菌和乳酸菌，酵母菌包括了酿酒酵母以及非酿酒酵母。霉菌醋酸菌在酿酒过程中会起到危害作用，能把酒中的乙醇转变成乙酸，从而造成葡萄酒的变质腐败发酸，是一种有害作用的细菌；乳酸菌是高酸度葡萄酒，尤其是红葡萄酒二次发酵的主角起着降低酸度、改善口味、增强香气、提高稳定性的作用;酵母菌直接参与发酵，把糖变成酒，其副产物对葡萄酒的口味和香气有着重要的影响;灰葡萄孢是一种霉菌，其感染的贵腐葡萄酿造的贵腐葡萄酒是一种风味独特的高档葡萄酒。总体来说，除了部分乳酸菌外，大多数细菌对于葡萄酒来说都是有害菌，它们都会对葡萄酒的口感、品质以及营养等方面造成较大的影响，某些酵母、细菌、霉菌的侵染会影响酒的风味，甚至引起酒变质，导致酿酒失败。为了有效减少有害微生物对葡萄酒质量的影响，目前在葡萄酒行业中普遍采用添加化学防腐剂SO2来达到此目的，除了SO2外，其他一些防腐剂如山梨酸、溶菌酶、乳酸链球菌素等也有使用，但这些防腐剂仍未在葡萄酒行业获得普遍应用。

葡萄果实的表面聚集着大量不同种群的微生物，成熟的葡萄浆果表皮上，附着有天然酵母、霉菌、酵母、细菌（醋酸菌和乳酸菌）和病毒（真菌病毒和噬菌体）等多种复杂微生物，微生物种类、数量及所占比例均不相同。同时，微生物的种类、构成比例以及群落结构的变化受到地理因素、土壤因素、年份、气候因素、葡萄的品种、栽培条件、成熟期以及病虫害和农药、营养元素等因素的影响而不同，也会对所酿葡萄酒的品质产生较大影响。不同种类的微生物在酿酒过程中所起到的作用也不尽相同，正常发酵环境和条件下，酿酒酵母将糖类物质转化为酒精，乳酸菌将葡萄中的苹果酸转化为乳酸。而一旦发酵环境和条件出现变化，且没有及时采取措施，醋酸菌就会导致酒水变质腐坏，产膜酵母会造成酒水混浊起膜，各种霉菌也会同时造成酒的口感和味道产生变化。

在葡萄酒酿制发酵过程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌群微生物的特点及结构，是成功酿造优质酒水，充分发挥不同区域不同品类葡萄特质的关键因素。当前已知的与葡萄酒酿造有关的酵母菌涉及二十四个属的一百二十个品类，占已发现酵母菌总数的绝大部分。葡萄酒中常见的乳酸菌主要来源是酿酒设施设备以及葡萄果实本身，乳酸菌对苹果酸发酵有着很大的影响，苹果酸发酵是在酒精发酵之后一个重要的二级反应，能够从根本上改变酒水的酸性、芳香度以及微生物群落稳定程度。根据目前已知报道，和葡萄酒酿造相关的乳酸菌大致有片球菌属、酒球菌属、乳杆菌属、明串珠菌属等4 个属的40 多个种。还有一些细菌是有害的，例如醋酸菌、小球菌属等，可能会产生醋酸、粘性物质、异味、生物胺等，有些微生物如寄生真菌和一些环境中的细菌仅仅存在于葡萄中，而另外一些则能够在葡萄酒中存活并繁殖，组成葡萄酒微生物共同体。葡萄酒与共生微生物的构成成分与占比受到葡萄成熟程度与营养成分供应的影响，不同品类不同工艺的葡萄酒在酿造后表现出既不相同又有关联的生物质地理位置模型图，从而让葡萄种植地区能够保持微生物群的独特性与多样性。

非酵母属酵母作为葡萄酒非接种发酵酿造中的主要菌群，是造成葡萄酒品质可能下降的一病原菌，但其所发挥的代谢作用可能在发酵效果对成品酒的口感味道以及成分有着重要的影响。研究并掌握非酵母属酵母的自身特性与酿造特征，对于控制葡萄酒酿造程序和保障品质有良好的指导意义。在自然发展情况下，葡萄酒出现腐坏变质的大多是因为非酵母属酵母，而在可操控状态下，非酵母属酵母对酿造酒的成分构成与口味能够起到助推作用。由此可见，非酵母属酵母对酿造的意义重大。

2 微生物影响葡萄酒品质的因素

葡萄浆果是葡萄酒酿造过程微生物群落以及影响葡萄酒质量的主要来源，酿酒葡萄在发酵过程中来源于商业酵母和葡萄自身的微生物外，寄生在葡萄浆果的微生物也对葡萄酒酿造的芳香性、色泽和葡萄酒的质量产生影响。在葡萄酒发酵中，人为添加固定比例的酵母用于活化果汁，随后酵母在液体中的菌群里会迅速占据优势，同时也会对其他微生物群的生长产生抑制作用。葡萄中的糖类在酵母菌及其产生的一系列酶的作用下转化为乙醇和C02，生成葡萄酒中主要的物质酒精。在这一过程中会生成一些。在转换过程中也会产生一些重要副产物，共同赋予葡萄酒特有的风味，如琥珀酸、醋酸、甘油、高级醇等，这些物质构成了葡萄酒香气来源的主要部分。通过乳酸菌的代谢，葡萄酒里的氨基酸、有机酸、酯类、醛类等物质的浓度与含量都发生了一定程度的变化，共同形成了馥郁浓厚的葡萄酒风格和味道。

目前为止，酿制葡萄酒的口味与香气的区别成因大多为气候环境条件等综合因素，英国学者迈特·高达德与新西兰学者萨拉·奈特联合进行的研究证明，部分核心微生物菌群能够从本质上改变葡萄酒成品的特性。两位学者在对葡萄酒酿制过程特点与决定因素的研究中发现，葡萄酒的大部分特性来源于发酵过程中产生的化合物的。同时，酿制用葡萄果实颗粒饱满度、色泽、气味、土壤组成的变化、灌溉、气候、水分、农药使用等因素也能对葡萄酒的品质高低产生影响。

3 葡萄酒酿造生产中的检测技术应用

在葡萄酒酿制生产过程之中，固定酶技术应用与生物传感科技的发展完善了发酵酿酒的可控性，除此之外，还有其他现代科技分析技术在持续扩大应用比例。发酵葡萄汁中同时存在不同属种的酵母菌落，根据这些菌落的不同生物特征，比如形状、大小、功能、机能以及遗传繁殖特征等进行区分和辨别。现代微分子生物技术与化学质蛋白质研究的完善发展为发酵酵母菌落个体特点的分析研究与鉴定甄别提供了全新的技术支持和鉴别方法。例如近年来出现的克隆数据库测量、同位素稳定性测试、高通量微生物测量技术、基因序列芯片技术以及微生物分子杂交技术等，都在微生物菌落研究和遗传多样性研究方面得到了广泛的普及应用。

4 葡萄酒产业前景展望

随着全球葡萄酒产业升级与市场需求的优化，各地优质葡萄的产量也在逐渐递增，葡萄酒的品质与口感也在进步，发酵酿酒的工艺与技术向高端化发展，产业的组成结构在逐渐完善优化，新产品研发的速度较以往有了显著提高，越来越多不同品种、不同特点的酒出现在消费者面前。中国目前从事葡萄酒相关产业企业的技术工艺水平已经和世界葡萄酒酿造强国保持了同样水准，无论是原材料还是设施设备均达到了国际先进水平。伴随着我国居民的消费能力与生活水平逐年提升，葡萄酒文化的深入传播和葡萄酒消费市场的积极培育，产品高端化成为葡萄酒行业的重要趋势。

我国葡萄酒产业与国外发达国家相比，具有深厚的发展潜力，伴随着科学技术的进步和消费市场的扩大，将会有广阔的市场前景。