我国特色果酒专用酵母的研究进展

王显苏 邵学东 张正文 任凤山 王咏梅

1.山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心； 2.君顶酒庄有限公司

一、引言

近年来，我国的果酒产业获得了快速的发展，并形成了一些特色果酒品牌。对于特色果酒来说，即是指具有较强地域特色的非葡萄发酵酒。在果酒酿造当中，酵母是其中非常重要的一项因素，将直接对果酒的风味、品质以口感产生影响。在现今很多果酒酿制中，都是使用葡萄酒酵母发酵形成，而没有使用特色果酒的专用酵母进行酿制，并因此对果酒的口味以及未来产业发展产生了影响。在果酒酿造中，对于优质酵母菌株的培育与筛选可以说是其核心技术内容，目前，我国的很多研究人员也意识到了这一点，并积极的开展了对于特色果酒专用酵母的选育，获得了较好的研究成果。

二、菌种分离筛选

在自然界当中，酵母菌具有广泛的分布特征，可以说，有酵母生长繁殖的区域，都能够进行分离筛选处理。在传统果酒酵母选育中，主要是在酵母菌活跃存在的区域进行分离筛选，主要包括有：第一，成熟水果果皮。在果实的表皮位置，具有大量酵母菌的附着。从果皮当中即能够实现酵母菌的筛选。同时，鲜榨果汁也是对果酒酵母进行筛选的优良培养基，在果皮表面位置，所具有的酵母在果汁发酵环境方面具有较好的适应性，有较大的几率从中筛选出有用菌株；第二，果园土壤空气。在果园附近的空气、土壤当中，也具有大量的酵母菌，从中经过筛选，即能够获得具有优良品质的酵母菌种；第三，发酵醪液。在发酵醪液中筛选酵母时，具有较强的针对性。这是因在发酵醪中，酵母菌可以看做已经经过了发酵初筛。在实际分离筛选中，需要能够根据酵母群消长规律以及实际目的做好恰当取样时期的选择[1]。

三、酵母菌种品质改良

对于从自然界当中经过筛选获得的酵母菌种来说，其具有较低的自发突变率，需要进行富集培养，且在特性方面存在不够理想的情况，无法直接在工业生产中应用，需要在此基础上对其品质做进一步改良，以此对工业化大生产相关要求进行满足。在现今科技不断发展的过程中，也逐渐形成了较多酵母选育技术，其主要包括有：第一，诱变育种。即通过化学、物理因素获得诱变菌株，这也是对酵母菌株进行直接改良的方式，目前应用较多的有γ射线、紫外线以及X射线等[2]；第二，杂交。在该方式中，即是对酵母生活史进行利用，通过其相反交配型细胞以及不同遗传特性形成的双倍体进行的一种方式。通过该育种方式的应用，能够对均值在长时间诱变后所出现的难以提升产量性状障碍进行消除，也是一种十分有效的育种方式；第三，原生质体融合。该技术又称作细胞融合技术，即对于两种不同亲株，在通过酶法去壁处理后所获得的原生质体，在将其放置在高渗溶液、在经过融合及促融后使相互间拘泥、形成细胞融合，在使基因重组后对具有优良亲本性能的菌株进行获得。同其余技术相比，该技术具有较高的杂交频率以及完整的遗传物质，受到致育、结合限制较小，能够使两株以上亲株同时参与到融合当中，在菌株品质、产量的提升方面具有较大的潜力，在菌种优良性能的整合方面体现出了较好的应用价值[3]；第四，基因工程。在该方式中，即根据人的意志将外源基因在体外嵌入到载体DNA，之后将其导入到宿主细胞当中，对能够外源基因表达、能复制的克隆进行形成。通过该方式的应用，即能够从生物体内对需要表达的人工合成DNA片段以及基因进行提取，在将其导入到载体、转入酵母细胞后重新组合遗传物质，以此对酿酒酵母的改良目标进行实现；第五，离子束注入。这是一种材料表面处理技术，具有动量沉淀、电荷中和交换以及能量沉积作用。在实际应用中，能够在注入离子束的情况下对生物体形成明显的诱变，也是我国目前具有自主知识产权的遗传育种定向方式。同传统化学诱变剂以及辐射方式下相比，该方式在应用中具有遗传稳定、突变率高、突变谱宽以及容易获得理想菌株的优点，除了同普通辐射相比能够引起DNA链断裂外，也将因能量、电荷以及质量因子协同使大量受体原子发生移位以及重组，对新的分子基因与结构进行形成，并形成丰富的基因突变，是一种较为理想的菌种选育方式；第六，激光诱变。激光在对酵母菌照射后，即可以通过光、电、热、电磁效应以及压力综合作用对酵母菌产生影响，使细胞RNA或者DNA发生变化，使酶出现钝化或者激活的情况，导致细胞代谢活动改变以及细胞分裂情况。激光在同其余诱变剂进行复合处理后，在诱变效果方面也具有较好的表现。同其余方式相比，激光诱变方式具有安全、变异率高、操作简单以及辐射损伤轻的优点；第七，高压静电反应近年来，静电生物效应具有较多的研究，在微生物领域中应用较多，对于生物有机体细胞能够激活、钝化酶、使细胞DNA染色体发生畸变情况，在应用于酿酒酵母菌的诱变育种展现了新的前景[4]。

四、特色果酒专用酵母研究进展

（一）梨果果酒

梨果包括有琵琶、苹果、山楂以及梨等水果，其中，梨虽然不具有特殊果香，但所具有的较高糖含量以及出汁率对很多研究人员进行了吸引。近年来，也有很多研究者在梨果方面进行了酵母的筛选，并从梨中分离到约6株酵母 。其中，有研究人员从其自然发酵液当中对1个酵母菌株进行分离，该菌株在梨汁当中具有较强的发酵力，具有较高的产酒度，产香好且残糖较低，能够应用为独立的发酵菌株。也有研究人员从腰果梨和果树根部土壤中对65株酵母菌进行了分离，在经过筛选后对最优菌株进行了确定，具有耐300 mg/L二氧化硫的特点。也有研究者将梨园土壤以及梨果皮为分离源，对2株特征酵母进行分离，包括有东方伊莎酵母以及酿酒酵母，在将两者为出发菌株的基础上进行原生质融合育种处理，最终对优良融合子DJ02进行获得，该均值具有较好的产香能力以及较强的发酵能力，是梨酒酿造中最为适合的酵母菌株[5]。

（二）核果果酒

核果包括有胡桃、桃、杏、杨梅等，其中，杨梅是近年来具有较多酵母分离的核果类型。目前，有研究人员从杨梅发酵醪以及杨梅果周边环境中对4个菌株进行筛选，这部分均值在色泽、风味以及产气性能等方面都具有较好的表现。同时，也从青梅中对优良均值进行筛选，能够对11.9%酒精度的青梅果酒进行生成，但在酒产品性能方面还存在不足，需要进行进一步研究。也有研究者从冬枣的发酵液中对酿酒酵母进行筛选，在对其进行紫外诱变育种研究后，对具有优良特点的冬枣果酒专用酵母进行获得。也有研究人员从成熟的桃表面对1株具有较强产酒产香能力的酵母进行选育[6]。

（三）柑果果酒

柑果包括有桔、橙以及柚等。对于这部分果实来说，其具有较高的含糖量，具有明显的特征风味。近年来，也具有该类果实果酒酿造相关的报道。有研究人员从腐烂的桔子当中对35株酿酒酵母进行分离，从中对3株具有较好发酵性能的菌株进行筛选。其中，F16菌株在酒品质以及发酵性能方面具有最好的表现，能够较好的应用为桔子酒专用菌株进行选育。也有研究者从脐橙果园土壤以及果汁自然发酵液作为分离源，对1株优良酵母进行分离，该菌株具有发酵过程缓和、产香好以及起酵速度快的特点，能够作为脐橙果酒的专用发酵酵母进行应用。还有研究人员从甜橙、土壤果实的表面位置对138株酵母菌进行分离，在经过4级筛选后，对2株具有较好发酵性能的酵母进行获得，经过鉴定为有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)[7]。

（四）浆果果酒

浆果是多汁肉质单果的统称，包含有蓝莓、葡萄以及猕猴桃等，都属于多汁肉质果实，非常适合应用在果酒的酿造当中。在该类果酒中，其主要产品有：第一，蓝莓。蓝莓是同葡萄相比具有接近农艺形状的浆果类型，在出汁率以及含糖量方面具有较好的表现，同酿酒葡萄具有类似的果实大小，非常适合应用在果酒的酿造当中。目前，有研究人员从蓝莓叶、蓝莓果园土壤以及成熟果汁中对最优菌株进行了筛选，经过鉴定为酿酒酵母，该菌株具有加强的发酵能力以及加快的起酵特点，在风味以及香气方面具有较好的表现。也有研究人员从蓝莓自然发酵汁中对4株具有较好发酵性能的酵母菌，这4株菌具有平稳的发酵特点，在果香以及酒香配比方面较为恰当，具有适中的酸味，具有浓郁的酒味。有研究者从蓝莓自然发酵醪以及成熟果皮中经过分离纯化获得73株野生菌株，在经过逐级筛选后，对一株具有较高乙醇耐受性、较好二氧化硫耐受性以及较优发酵性能的菌株进行获得，在经过系统发育树以及序列鉴定后，确定为酿酒酵母。同时，也对该菌株的最佳澄清剂、果酒稳定性以及发酵工艺参数等进行了深入的研究[8]；第二，猕猴桃。是具有丰富维生素E、维生素K、维生素C以及类胡萝卜素等成分的浆果。目前，很多研究人员也对其进行了研究，从猕猴桃皮中对2株酵母进行分离。其中一株具有较强的发酵活力，适合应用为猕猴桃果酒发酵主发酵菌株。另一株在发酵后获得的果酒具有独特的香气，具有较高的香气组分，适合应用为果酒发酵辅助菌株。也有研究人员从猕猴桃中对1株具有浓郁果香酒香、较好发酵能力的菌株进行筛选，经鉴定为库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）[9]；第三，桑葚。这也是近年来在酵母选育方面具有较多研究的果品类型。有研究人员从成熟桑葚桑叶、果实以及土壤作为分离源，经过筛选对1株优良菌株进行获得，具有较快的起酵能力，对高浓度二氧化硫以及酒精具有较高的耐受度。也有研究人员将桑果园土壤以及果汁自然发酵液为分离源，经过分离对1株优良均值进行获得，该菌株具有较快的起酵速度，整个过程具有缓和的特点，通过1t放大试验，发现该均值能够作为桑葚果酒生产酵母进行应用[10]。

五、结束语

在上文中，我们对我国特色果酒专用酵母的研究进展进行了一定的研究。在未来工作中，需要能够在现有基础上进一步做好优良品质果酒酵母的研究与开发，在实现果酒生产工艺优化的基础上获得更好的质量与产量，为我国果酒产业的进一步发展起到积极的推动作用。