酿酒酵母Y3401产乙醇条件优化及其产香特性

刘朋肖，刘玉春，李晨语，李秀婷，成柳洁，朱宇婷，范光森*

（1 北京工商大学食品与健康学院 北京100048 2 北京工商大学 北京市食品添加剂工程技术研究中心 北京100048 3 北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心 北京100048 4 国家粮食和物资储备局科学研究院 北京100037）

白酒是中国传统蒸馏酒，以高粱、大米等谷物为主要原料，经大曲、麸曲及酒母等特殊发酵剂固态发酵获得[1]。酿酒酵母是白酒发酵过程中的优势菌株，其对白酒的质量、出酒率及降低成本有重要影响[2]。深入研究酿酒酵母产乙醇发酵条件，有助于提高白酒发酵速率，改善白酒风味及品质。

目前，中国白酒大多数采用固态发酵工艺，与液态、半固态-液态发酵相比，难以实现机械化控制[3]。此外，劳动力成本增加，也给传统固态酿造工艺发展带来困难。而液态通气式发酵在生产的安全性，以及扩大生产的便捷性方面都优于固态厌氧发酵[4]。白酒酿造方式在可预见的将来一定会发生改变，而白酒酿造方式的改变势必会引起酿造环境的变化，在这些变化中较为突出的便是酿造环境中含氧量的增加[5-7]。为满足白酒酿造行业未来向半固态-液态发酵或液态有氧发酵等酿造方式转变的需要，有必要研究酿酒酵母在有氧条件下产乙醇的情况[5]。此外，该研究也将助推白酒酿造方式的改变，提高白酒产量，缩短生产周期。本研究团队在前期筛选获得多株性能优良的酿酒酵母菌株，其中酿酒酵母Y3401 在有氧条件下以高粱浸出液为培养基时，能高产乙醇，并且与异常威克汉姆酵母Y3604 共培养时，为后者产乙酸乙酯提供前体物质——乙醇，表现出优越的特性[8-9]。为此，本文以该酵母为出发菌株，采用Step-by-step单因素试验及正交试验优化其在有氧条件下高产乙醇的发酵条件，并研究其在高粱浸出液培养基中的产香特性，探索其在液态发酵模式下酿造白酒的应用潜力。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 菌株 酿酒酵母 （Saccharomyces cerevisiae）Y3401 为本实验室自行筛选和保存。

1.1.2 培养基

1）YPD 培养基 20 g/L 胰蛋白胨，20 g/L 葡萄糖，10 g/L 酵母浸粉，115 ℃灭菌20 min；

2）乙醇发酵培养基 10 g/L 酵母浸粉，200 g/L 葡萄糖，20 g/L 蛋白胨，1 g/L KH2PO4，1 g/L（NH4）2SO4，1 g/L MgSO4，115 ℃灭菌20 min；

3）高粱浸出液培养基 参照文献[10]配制。称取250 g 高粱样品粉碎至100 目以下，加入1 L去离子水混合；煮沸糊化，加入200 μL 耐高温α-淀粉酶，90 ℃液化1 h；冷却后加入0.125 g 糖化酶，60 ℃糖化2 h；冷却至室温，用4 层纱布过滤；将滤液10 000 r/min，离心10 min，取上清；调糖度至10 Brix，分装于三角瓶中（30 mL/250 mL），115℃灭菌20 min。

1.1.3 主要试剂及仪器 高粱，山东沂南；葡萄糖、酵母浸粉、蛋白胨、大豆蛋白胨、琼脂粉、硫酸铵、磷酸二氢钾和硫酸镁等试剂为国产生物或分析纯级试剂；二辛醇、乙醇，美国Sigma 公司。

高压蒸汽灭菌器（YQX-SG46-280S），上海博迅实业有限公司医疗设备厂；生物洁净工作台（BCN-1360），北京东联哈尔仪器制造有限公司；恒温恒湿培养箱（LHS-100CL），上海一恒仪器设备有限公司；紫外-可见分光光度计（TU-19），北京普析通用仪器有限责任公司；离心机（Microfuge 2R），北京田林恒泰科技有限公司；高效液相色谱仪（1260series），Agilent 科技有限公司；三重四极杆气质联用仪 （TSQTM8000 evo），美国Thermo Fisher Scientific。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵液pH 值和酵母生物量测定 利用pH计测定发酵液的pH 值，采用分光光度计在波长560 nm 处测定其吸光值，通过浊度法计酵母生物量。

1.2.2 葡萄糖和乙醇浓度测定 发酵液在室温条件下10 000 r/min 离心10 min，吸取上清液，经0.22 μm 滤膜过滤后采用HPLC 测定葡萄糖和乙醇浓度。具体测定方法参数：BioRad Aminex HPX-87H （300 mm×7.8 mm）；流动相0.01 mol/L H2SO4；流速0.6 mL/min；柱温25 ℃，进样量10 μL，使用外标法定量。

1.2.3 标准曲线的绘制 按照一定的浓度梯度配制不同浓度的乙醇和葡萄糖标品溶液，采用1.2.2节所述方法绘制标准曲线。

1.2.4 酵母Y3401 发酵产乙醇条件优化

1.2.4.1 葡萄糖初始浓度 将酿酒酵母Y3401 接种于YPD 中，活化培养24 h。取100 μL 种子液接种于不同葡萄糖初始质量浓度（100，150，200，250，300，350，400 g/L） 的乙醇发酵培养基中，在30 ℃，120 r/min 培养24 h。按照1.2.2 节所述方法测定产乙醇浓度。

1.2.4.2 氮源种类 将活化酿酒酵母Y3401 接种于以不同氮源（初始复配氮源、酵母浸粉、胰蛋白胨、大豆蛋白胨、牛肉蛋白胨和硫酸铵）配制的乙醇发酵培养基中培养，其它条件选择1.2.4.1 节筛选的最优条件。

1.2.4.3 氮源浓度 菌体活化阶段方法如1.2.4.1节所述，在不同氮源的质量浓度（原始质量浓度，20，30，40，50，60，70，80 g/L）乙醇发酵培养基中培养，其它条件选择1.2.4.2 节筛选的最优条件。

1.2.4.4 发酵温度 菌体活化阶段方法如1.2.4.1节所述，在不同温度（22，24，26，28，30，32，34，36，38，40 ℃）条件下发酵，其它条件选择1.2.4.3 节筛选的最优条件。

1.2.4.5 培养基初始pH 值 菌体活化阶段方法如1.2.4.1 节所述，按照上述最优培养基配方配制乙醇发酵培养基，分别调节初始pH 值为 （原始pH，2，3，4，5，6，7，8，9，10），其它条件选择1.2.4.4节筛选的最优条件。

1.2.4.6 转速 菌体活化阶段方法如1.2.4.1 节所述，在发酵阶段，于不同转速（0，40，60，80，100，120，140，160，180，200 r/min）条件下培养，其它条件选择1.2.4.5 节筛选的最优条件。

1.2.4.7 装液量 菌体活化阶段方法如1.2.4.1 节所述，按照上述优化好的条件配制乙醇发酵培养基，按不同的装液量（15，30，60，90，120，150，180，210 mL/250 mL）进行分装，其它条件选择1.2.4.6节筛选的最优条件。

1.2.4.8 种龄 采用不同活化时间（0，6，12，18，24，30，36 h）的菌体进行接种，探究菌龄对乙醇产量的影响，其它条件使用上述最优条件，分别按照1.2.1 和1.2.2 节所述方法测定酵母生物量和乙醇浓度。

1.2.4.9 接种量 菌体活化阶段方法如1.2.4.1 节所述，按照上述优化好的条件配制乙醇发酵培养基，分别按照不同的接种量（0.05%，0.1%，0.3%，0.5%，1%，3%，5%，10%，15%）接种，其它条件选择1.2.4.8 节筛选的最优条件。

1.2.4.10 发酵时间 其它条件采用上述最优结果，分别在摇动（0，8，16，24，32，40，48，56 h）和静置（0，8，16，24，32，40，48，56，64，72，80，88，96，104，112，128，136，144 h）2 种培养方式下探究发酵时间对其产乙醇的影响；按照1.2.1 和1.2.2 节所述方法测定发酵液pH 值、酵母生物量、乙醇浓度和葡萄糖残留量。

1.2.5 正交试验设计 根据单因素试验结果，对数据进行显著性分析后，选择发酵温度、初始pH值、转速和接种量4 个因素进行L9（34）正交试验，以确定酵母Y3401 发酵产乙醇的最佳工艺条件。正交试验因素水平见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Level of factors selected for orthogonal experiment

1.2.6 酵母产香试验 将在YPD 活化菌株以3%的接种量接种于高粱浸出液培养基中，在30 ℃，100 r/min 条件下培养32 h。发酵液于4 ℃，10 000 r/min 离心10 min，取上清液，采用顶空固相微萃取-气质联用仪（SPME-GC-MS）检测该酵母所产挥发性物质香气成分。

1.2.7 顶空固相微萃取-气质联用测定挥发性成分 参照范光森等[11]的方法。

1.2.8 数据分析 每组试验做3 个平行，采用SPSS 21.0 对试验数据进行差异显著性检验分析；利用Excel 2016 和Origin 9.1 绘图软件处理试验数据并绘制图表。

2 结果与分析

2.1 酵母Y3401 发酵产乙醇条件单因素优化

2.1.1 葡萄糖初始质量浓度 由图1可见，酵母Y3401 所产乙醇质量浓度随着葡萄糖初始质量浓度的增加，呈先增加后下降的趋势，当葡萄糖初始质量浓度为300 g/L 时，乙醇质量浓度达到最大值，为85.7 g/L，相比初始发酵培养基（52.4 g/L）提高了63.5%。葡萄糖是酵母转化生产乙醇的原料，故在合适的初始浓度下有利于酵母产乙醇。葡萄糖浓度较低时，不足以满足酵母生长繁殖和代谢转化为乙醇的需求，从而导致其产乙醇能力受限，乙醇积累不够；当葡萄糖浓度较高时，则又因高浓度葡萄糖形成的高渗透压，抑制了酵母的正常生长和代谢过程中的酶活力，最终导致其产乙醇能力降低[5，12]。不同酵母菌株因对葡萄糖耐受性有所差异，因此不同菌株利用葡萄糖发酵产乙醇的初始浓度也有所不同。如前期，本课题组筛选获得的另1 株高产乙醇酿酒酵母YF1914，在葡萄糖初始质量浓度为350 g/L 时产量最高，明显高于本研究的葡萄糖初始质量浓度[5]；而曹宇龙等[13]和伍保龙等[14]所用酿酒酵母其产乙醇最佳葡萄糖初始质量浓度与本文研究相近，分别为286.5 g/L 和320 g/L。

2.1.2 氮源种类 在促进Y3401 发酵产乙醇方面，有机氮源明显优于无机氮源（图2），并且在相同有效氮源质量浓度（3.4 g/L）下，以酵母浸粉为单一氮源时乙醇产量最高，达到88.5 g/L，并且稍高于初始复合氮源（酵母浸粉和蛋白胨）条件下乙醇的产量（图2）。这与酵母YF1914 产乙醇的最佳氮源一致[5]。酵母浸粉是营养丰富的有机氮源，富含蛋白质、氨基酸、肽、核酸、维生素和微量元素等，能有效促进酵母的生长、繁殖及活跃酵母代谢，尤其是与乙醇转化和合成相关的基因和酶[15]。

2.1.3 氮源质量浓度 酵母浸粉质量浓度对酵母发酵产乙醇具有一定的影响，随其质量浓度的增加，酵母Y3401 所产乙醇质量浓度先增加后减少（图3）。当酵母浸粉的质量浓度为原乙醇发酵培养基的有效氮对应浓度时，即41.6 g/L，乙醇产量最高，为90.7 g/L。氮源浓度的高低会引起酵母生长过于旺盛或不足，从而导致酵母过早衰亡或生长不足，最终影响其产乙醇能力[15-16]。

2.1.4 温度 考虑到酵母菌的生长温度范围，本研究选择22～40 ℃，探究温度对酵母菌Y3401 发酵产乙醇的影响。结果表明，酵母Y3401 在30 ℃发酵时，乙醇产量最高为88.7 g/L（图4），这与酿酒酵母YF1914 发酵产乙醇的温度一致[5]。温度不仅影响微生物的生长，而且也会影响其代谢活动，改变代谢产物合成量。综合考虑酿酒酵母生长温度及发酵产乙醇的试验结果，后续试验依旧选择在30 ℃条件下发酵培养。

图1 葡萄糖初始质量浓度对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.1 Effect of glucose mass concentration on ethanol production from yeast strain Y3401

图2 氮源种类对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.2 Effect of different nitrogen sources on ethanol production from yeast strain Y3401

图3 酵母浸粉质量浓度对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.3 Effect of mass concentration of yeast extract on ethanol production from yeast strain Y3401

图4 温度对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.4 Effect of temperature on ethanol production from yeast strain Y3401

2.1.5 pH 值对酵母Y3401 产乙醇的影响 生长环境的pH 值会引起酵母细胞膜的通透性及培养基成分的离子状态变化，进而影响酵母的生长和调控代谢通路。优化酵母Y3401 发酵产乙醇的培养基初始pH 值发现，随着初始pH 值的升高，酵母发酵产乙醇的能力先上升后缓慢下降（图5）。值得注意的是，当初始pH 值在较宽的pH 值范围（4～9）时，酵母发酵产乙醇含量都相对较高（图5）。白酒酿造过程中pH 值会因各种微生物的代谢活动发生较大变化，而酵母Y3401 长期处在白酒酿造环境中，已经适应了白酒酿造过程中pH值的变化，因此能够在较宽的pH 值范围内生长和发酵产乙醇。由图5可见，酵母Y3401 在pH 5.2（自然pH 值）时，发酵所产乙醇质量浓度达到最高，为89.4 g/L。为保证后续试验的准确性和一致性，接下来发酵所用培养基的pH 值统一调整为5.2 进行研究。

图5 pH 值对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.5 Effect of pH value on ethanol production from yeast strain Y3401

2.1.6 转速和装液量对酵母Y3401 产乙醇的影响酵母一般属于兼性厌氧菌，在有氧条件下生长较好，然而从产乙醇角度来讲，有氧条件不利于其进行无氧呼吸发酵产乙醇。其实，在一定氧气含量条件下，因有利于前期酵母细胞的积累，从而对发酵产乙醇有积极作用，随着细胞数量的增加，虽然提供氧气的条件未发生变化，但因大量的细胞耗氧量增加，从而为后期无氧呼吸产乙醇创造条件。由图6可以看出，酵母Y3401 不仅在静置培养方式下发酵产乙醇，在摇动培养条件下也能高产乙醇，并且在培养24 h 时，即使高转速摇动发酵所产乙醇含量也高于静置，这可能是高浓度菌密度的优势。总体来看，酵母Y3401 随发酵培养转速的提高，发酵产乙醇浓度先增加后缓慢下降，在转速达到100 r/min 时，乙醇产量为93.8 g/L，略高于其它培养条件（图6），因此选择100 r/min 作为后续发酵产乙醇的转速。通过装液量试验结果也能得出相同的结论，通过调整装液量可以调控发酵环境中的含氧量，从而影响酵母发酵乙醇的能力（图7）。在150 mL/250 mL 以下时，发酵产乙醇效果较好，其中，在装液量为30 mL/250 mL 时，乙醇质量浓度达到95.5 g/L（图7），因此后续以此装液量进行其它条件的考察。综上可见，适当的溶氧量有利于发酵前期酵母的生长繁殖，保障其发酵产乙醇应有的细胞数量基础，而后期因细胞数量多而消耗更多的氧气，从而为自身发酵创造了一个厌氧环境，保证后期通过无氧呼吸发酵产乙醇。通过该研究结果，后期可以通过分阶段进行发酵产乙醇，即前阶段通过通气式进行细胞积累，后期无氧发酵进行乙醇积累。

图6 转速对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.6 Effect of agitation speed on ethanol production from yeast strain Y3401

2.1.7 种龄对酵母Y3401 产乙醇的影响 不同种龄的酵母菌对外界环境适应能力不同，在对数期，菌体的生命活动旺盛，常被用作种子液，可有效缩短发酵适应期[17]。图8为不同种龄酵母培养发酵产乙醇情况，结果表明，当接入不同种龄酵母时，乙醇质量浓度会有差异：种龄0～12 h 的种子液发酵产乙醇量处于较低水平（图8），可能是因为酵母生长处于延缓期以及对数前期，此时细胞数量少，且正处于适应环境的状态；种龄18～36 h的种子液发酵所产乙醇含量较高，这不仅是由于细胞数量多，而且也因为此时的细胞已经适应环境（图8）。考虑到经济效率，酵母Y3401 以活化18 h 为宜，乙醇产量达到105.1 g/L（图8），这与绝大多数酵母接种时对菌体菌龄的要求基本一致，处于对数中后期[5]。

图7 装液量对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.7 Effect of liquid medium volume on ethanol production from yeast strain Y3401

2.1.8 接种量对酵母Y3401 产乙醇的影响 接种量会影响发酵进程，尤其对延缓期的长短有重要影响。通过研究接种量对酵母Y3401 产乙醇的影响发现，接种量在0.05%～10%范围时，酵母产乙醇质量浓度随着接种量的增加而增加；当接种量高于10%时，其发酵产乙醇量降低（图9）。接种量低时，延缓期相对较长，在培养24 h 时，因细胞数量相比适宜的接种量（对于该酵母为3%～10%）条件下偏低，从而导致乙醇产量低；而接种量较高时，则可能因营养物质多用于酵母生长繁殖，从而导致乙醇产量下降。在适宜接种量范围内，偏高的接种量有利于快速达到高浓度的生物量，从而创造一个适度缺氧环境，有助于提高乙醇的产量，并且还可抑制其它细菌的生长和代谢，降低其它杂菌的污染[18]。本研究结果显示，接种量为5%时，乙醇产量为105.6 g/L，在后续研究中，以此最优接种量进行试验。

图8 种龄对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.8 Effect of inoculum age on ethanol production from yeast strain Y3401

2.1.9 酵母Y3401 产乙醇发酵历程 由于酵母发酵产乙醇主要通过无氧呼吸，而本研究通过前期优化发现，该酵母在培养24 h 时，有一定氧气量存在反而优于缺氧的情况，这可能是由于有氧条件下酵母细胞量高于缺氧条件。为验证此结果，特对这2 种条件下产乙醇的发酵历程进行研究。

图10是酵母Y3401 在静置培养方式下其产乙醇情况，结果表明，在该培养方式下，酵母Y3401 发酵产乙醇量随着发酵时间的延长而不断增加，然而增加缓慢，培养104 h 其产乙醇量最高，为83.9 g/L。而在摇动培养方式下，发酵前期处于生长延缓期，酵母细胞量低，乙醇产量不高，随着酵母生长处于对数期，细胞数量大量增加，其乙醇产量也大幅增加，在培养32 h 乙醇质量浓度达到107.8 g/L（图10）。另外，无论是静置方式培养还是摇动方式培养，酵母Y3401 产乙醇能力都与细胞量呈正相关，两种培养方式下都是细胞量达到最高时，其产乙醇量达到最高，属于产物形成与细胞生长相关型。由于有氧条件下，有利于酵母细胞数量的大量增殖，因此，摇动培养方式不仅所产乙醇量高于静置培养方式，同时也快于静置培养方式，可以缩短发酵周期，该结果与之前研究报道一致，也较为充分的证实了之前的推测[5，19]。值得留意的是，相比两种培养方式，静置培养方式下单位数量的细胞所产乙醇量高于摇动培养方式，这也充分表明，酿酒酵母是通过无氧呼吸途径生产乙醇。

图9 接种量对酵母Y3401 发酵合成乙醇的影响Fig.9 Effect of inoculation amount on ethanol production from yeast strain Y3401

对摇动培养方式下葡萄糖含量和pH 值变化进行分析，结果表明，葡萄糖质量浓度随着培养时间的延长而迅速下降，在32 h 后几乎耗尽 （图11），同该菌的生长趋势一致；pH 值则随着时间的延长先快速降低后稍有升高，这与培养基中葡萄糖含量变化相关。培养前期酵母Y3401 利用充足的葡萄糖进行生长和代谢，产生大量酸类物质，使培养基pH 值快速下降；后期则因葡萄糖等营养物质消耗殆尽，酵母缺乏生长和代谢所需营养物质，而开始衰亡、细胞破裂，促使pH 值稍有升高。综上可见，在有氧条件下，酿酒酵母生物量、乙醇产量和培养基pH 值都与培养基中葡萄糖质量浓度有着密切的联系，这与前期研究结果一致[5]。

图10 酵母Y3401 发酵合成乙醇历程Fig.10 Time course of ethanol production by yeast strain Y3401

2.2 正交试验及验证

由表2极差R 分析D＞C=B＞A 可知，接种量对酵母Y3401 产乙醇效果影响最大，其次为转速和初始pH 值，温度对发酵效果的影响最小。由K值结果分析可知，酵母Y3401 发酵产乙醇的最优工艺组合为A2B2C2D1，即温度30 ℃，初始pH 5.2，转速100 r/min，接种量3%（表2）。4 个因素对酵母Y3401 产乙醇影响见图12。由图12可知，乙醇产量随着发酵温度、初始pH 值和转速的升高均呈现先上升后下降的趋势，因此，试验水平应选择发酵温度30 ℃，初始pH 值为5.2，转速100 r/min，即A2B2C2；而其产乙醇量则随着接种量的增加呈现下降趋势，因此试验水平应选择接种量为3%，即D1。按最优组合进行验证试验，酵母Y3401 在初始pH 5.2，温度30 ℃，转速100 r/min，接种量3%的条件下发酵，产乙醇质量浓度为117.2 g/L，这与酵母YF1914 发酵产乙醇质量浓度相似[5]。

图11 酵母Y3401 摇动发酵过程葡萄糖质量浓度和pH 值的变化情况Fig.11 Glucose mass concentration and pH value changes during the fermentation of yeast strain Y3401

表2 正交试验结果与分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiment

图12 酵母Y3401 发酵产乙醇与因素水平趋势图Fig.12 Tendency of ethanol production by yeast strain Y3401 and factors level

2.3 酵母Y3401 液体发酵产香特性

酵母Y3401 接种于高粱浸出液培养基中，20℃，100 r/min 培养32 h，发酵液上清通过SPMEGC-MS 方法检测挥发性香气成分。结果显示，酵母菌Y3401 能够产生40 种挥发性成分，其中醇类11 种，酯类13 种，酸类3 种，醛类2 种，呋喃1种，酮类3 种，酚类4 种，烷烃类3 种（表3）。酵母Y3401 所产的这些风味物质有助于丰富白酒风味物质，提高白酒质量。

由表3可见，酵母Y3401 能产生少量异丁醇、正戊醇、异戊醇和糠醇等高级醇，这些高级醇在合理浓度范围内有助于白酒的醇甜，同时也是白酒中重要的助香剂和关键风味物质（如乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸糠酯等）的前驱物质[5，20-21]。酵母Y3401 发酵所产的2，3-丁二醇是白酒甜感的重要风味物质，能够增强白酒的甜味[22]；该酵母发酵高粱浸出液还能产生多种保健功效的醇类风味物质，如具有木香味的芳樟醇，花香的α-松油醇，柠檬香的香叶醇，兼具玫瑰和苹果香的反式-橙花叔醇，以及甜香的3，7，11-三甲基-2，6，10-十二烷三烯-1-醇[23-27]。值得关注的是，该酵母具有突出的产玫瑰香味的苯乙醇能力，已有文献报道，部分酿酒酵母具有高产苯乙醇能力[28-29]。

表3 酵母Y3401 发酵液中挥发性成分检测Table 3 Detection of volatile components of yeast strains Y3401 in the fermentation

酯类化合物对白酒的主体香型及风格等感官特征有着非常重要的影响[8，30]。酵母Y3401 不仅能够产生较多种类的酯类化合物，而且还具有突出的乙酸乙酯、乙酸异戊酯和乙酸苯乙酯的能力，这可能与其具有突出的产相应醇类化合物有关。乙酸乙酯具有香蕉或苹果香，是清香型、老白干香型和米香型等白酒中的主要特征香味[8-9]；乙酸异戊酯具有强烈的水果香气，且带有梨的甜酸味，是酒饮料中重要的酯类化合物，促进酒饮料具有香气幽雅的特性[31-32]；乙酸苯乙酯具有舒适的花香，能赋予酒饮料愉悦的风味特征[33]。由此可见，酵母Y3401 在一定程度上能够有效提高白酒香味，提升其品质。

除此之外，酵母Y3401 还能够产生具有典型水果香气的苯甲醛、油酯香味的3-羟基-2-丁酮、优雅奶酪气息的大马士酮和熏制食品香的愈创木酚等多种风味物质，对于酒饮料的风味具有突出的贡献[34-38]。综上可见，酿酒酵母Y3401 不仅能够在有氧条件下高产乙醇，而且还具有突出的产香特性，在白酒酿造中具有重要的应用潜力。

3 结论

本文系统研究了酿酒酵母Y3401 产乙醇发酵条件优化及其产香特性，为其在白酒酿造中的应用打下基础。本文采用Step-by-step 单因素试验及正交试验优化确定了该酵母产乙醇的最佳条件：葡萄糖300 g/L，酵母浸粉37.8 g/L，初始pH 5.2，接种量3%，装液量30 mL/250 mL，在30 ℃，100 r/min 条件下培养32 h，最终产乙醇质量浓度高达117.2 g/L，与初期菌株的产乙醇量52.4 g/L相比，提高了1.24 倍。该酿酒酵母能够产生苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、苯甲醛、大马士酮和愈创木酚等多种风味物质。可见，在白酒酿造中，该酵母不仅具有提高白酒产率的潜力，而且还具有增强白酒的风味和提升白酒品质的能力。