中国主要产地葡萄酒酵母菌种构成研究

论文摘要

本研究以中国主要酿酒葡萄产区（新疆、甘肃、陕西、宁夏、山东）的葡萄果粒及压榨汁为分离源,对附生的天然酵母进行分离,共得到258株酵母菌。根据形态学特征挑取部分代表性菌株,运用26S rDNA Dl/D2序列分析结合生理生化特性鉴定对这些菌株进行了分类学研究,探讨了这些地区葡萄果粒表皮酵母的物种多样性及其分布。共鉴定出13属26个种,其中优势属为葡萄酒汉逊氏酵母属Hanseniaspora（5种）,分别为H. uvarum,H. clermontiae,H. vineae,H. guilliermondii和H. opuntiae;毕赤酵母属Pichia（4种）,分别为P. guilliermondii,P. galeiformi,P. fermentans和P. kluyveri;假丝酵母属Candida（4种）,分别为C. tropicalis,C. stellata,C. atmosphaerica和C. ethanolica;伊萨酵母属Issatchenkia（2种）,I. orientalis和I.terricola。广布种为Hanseniaspora uvarum和Issatchenki orientalis。结果表明葡萄果粒表皮上具有丰富的酵母资源。对分离自不同地域的Hanseniaspora uvarum种内不同菌株进行了D1/D2序列分析比较,探讨不同地理起源地酵母种内序列稳定性及其变异。经过杜氏管初筛、耐性实验复筛及模拟发酵试验,获得了3株性能优良的酵母菌,分别为从烟台张裕酒厂的葡萄汁分离的菌株ZYFJQ,从祁连酒业葡萄汁分离的菌株QM,宁夏玉泉营农场梅麓辄（葡萄品种）分离的菌株YQY。通过形态、培养特征和分子鉴定,菌株ZYFJQ和QM被鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）,菌株YQY为葡萄酒汉逊氏酵母（Hanseniaspora uvarum）。3个菌株的GenBank登录号分别为EF550180、EU376056、EF585434。3个菌株均能耐受16%（Vol）的酒精度,400 mg/L的二氧化硫,60%的葡萄糖发酵液。模拟发酵试验表明菌株QM发酵酒度为8.8%（Vol）。香气成分是葡萄酒的主要物化指标和风味品质构成要素,对产地葡萄酒的风格形成有重要贡献,其中酵母菌种起着重要的作用。因此,本试验以筛选的3株天然葡萄酵母菌株ZYFJQ、QM和YQY进行单菌株及组合发酵生产干红葡萄酒。其中,葡萄品种为甘肃武威及山东烟台的赤霞珠和蛇龙珠,商品菌株RC212作为对照。根据单菌株及菌株配伍酿造甘肃赤霞珠葡萄酒的理化分析及香气成分的分析结果表明,各项指标均接近商品菌株,符合葡萄酒国家标准。各酒样残糖含量在2.96～3.90 g/L之间,可滴定酸含量在5.28～6.98 g/L之间,挥发酸含量在0.18～0.36 g/L之间。不同菌株配伍后,酒度与单菌株发酵类似,但发酵香成分的种类增加。葡萄成熟果实的挥发性物质主要是酯类化合物,经过发酵原酒中挥发性物质主要有醇类、酯类、羧酸类及杂环类化合物,表明供试菌株具有一定的产香能力。所有原酒的发酵香成分主要有38种,单菌株QM和ZYFJQ发酵酒样分别为15和9种,与葡萄酒汉逊酵母菌株YQY混合发酵后分别为19和14种,主体香气物质是2-苯乙醇,特有的香气物质是去水卫矛醇及呋喃妥因。在酿造过程中不同的酵母菌株对葡萄酒香气成分的种类和含量的贡献值明显不同,这表明不同酵母菌株对特色葡萄酒的风格形成有重要影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 葡萄酒酵母的研究现状
• 1.2.1 葡萄酒酵母的来源及种类
• 1.2.2 酵母对葡萄酒质量的影响
• 1.2.3 葡萄酒酵母的分类与鉴定
• 1.2.4 我国酵母菌的分类研究概况
• 1.2.5 葡萄酒酵母的选育
• 1.3 本课题的立题依据及研究内容
• 第2章 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 酵母菌分离源
• 2.1.2 酵母菌株及其来源地
• 2.1.3 酿酒葡萄原料
• 2.1.4 培养基
• 2.1.5 主要试剂
• 2.1.6 主要仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 酵母菌样的采集
• 2.2.2 酵母菌的分离
• 2.2.3 葡萄果粒表皮酵母菌多样性分析方法
• 2.2.4 优良酵母菌株的筛选
• 2.2.5 产地葡萄酒的酿造
• 2.2.6 葡萄酒香气成分的测定
• 第3章 结果与分析
• 3.1 酵母菌的分离
• 3.2 葡萄果粒表皮酵母菌多样性
• 3.2.1 酵母菌形态学鉴定
• 3.2.2 酵母菌生理生化特性的鉴定
• 3.2.3 酵母菌基因组DNA 提取及26SrDNA D1/D2 区扩增
• 3.2.4 酵母菌类群
• 3.2.5 主要酿酒葡萄产区酵母菌的种类构成
• 3.2.6 酵母菌多样性分析
• 3.2.7 同种不同地域酵母菌株的序列差异
• 3.2.8 酵母菌系统发育学分析
• 3.3 优良酵母菌株的筛选
• 3.3.1 酵母菌株的初筛
• 3.3.2 酵母菌的复筛
• 3.3.3 酒精发酵实验
• 3.4 产地葡萄酒的酿造
• 3.4.1 葡萄酒理化分析结果
• 3.4.2 产地葡萄酒的香气成分
• 第4章 讨论
• 4.1 酵母菌的鉴定及遗传多样性分析
• 4.2 酵母菌的筛选及产地葡萄酒的酿造分析
• 4.3 产地葡萄酒的香气成分分析
• 4.4 菌种（株）对葡萄酒风味的影响
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 首次较系统阐明了中国酿酒葡萄主产区酵母菌种资源多样性
• 5.1.2 筛选获得3 株优良酵母菌株
• 5.1.3 酵母菌株配伍发酵时葡萄酒质量优于单株发酵
• 5.1.4 初步确定了优选菌株酿造葡萄酒的产香成分及各菌株间香气成分差异
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果