北冰红酵母菌的优选及其酿造冰葡萄酒的品质研究

作     者：潘雪婷 

作者单位：河北科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：康文怀;黄雯雯

授予年度：2023年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：北冰红葡萄 冰葡萄酒 酵母菌 筛选 香气成分 

摘      要：吉林通化属于北纬45°以南长白山麓,冬季寒冷,土壤肥沃,适宜种植耐寒的山葡萄—北冰红。冰葡萄酒的酿造是由在气温低于-7℃结冰时采摘并压榨酿制的葡萄酒。其本土野生酵母资源丰富多样化,本研究用来筛选优良酵母菌株酿造优质冰葡萄酒,主要研究结果如下:1.以北冰红根际土壤、葡萄果实、2020年和2021年自然发酵液为试验材料,分离筛选纯化得到106个菌株并命名,通过WL培养基鉴定为15种菌属类型,分别为酿酒酵母(Saccharomyces Cerevisiae)、汉逊酵母(Hansenula)、裂殖酵母(Schizosaccharomyces)、路氏酵母(Saccharomycodes)、假丝酵母(Candida)、梅奇酵母(Metschnikowia)、拜尔接合酵母(Zygosaccharomyces)、红酵母(Rhodotorula)、罗伦隐球酵母(Cryptococcus)、戴尔有孢圆酵母(Torulaspora)、维克酵母(Wickerhamiella)、大线黑粉酵母(Filobaryomyces)、粉状毕赤酵母(Pichiafarinose)、异常汉逊酵母(Hansenula anom La)和克莱克酵母(Kloeckera)。优势酵母菌属动态演替变化:(1)2020年采摘样品自然发酵,前期:汉逊酵母、梅奇酵母、假丝酵母占优势;中期:酿酒酵母、拜尔接合酵母、假丝酵母占优势;后期:酿酒酵母占优势。(2)2021年采摘样品自然发酵,前期:无绝对优势菌属;中期:酿酒酵母、拜尔接合酵母、假丝酵母占优势;后期:酿酒酵母占优势。(3)接种发酵,前期:假丝酵母、酿酒酵母占优势;中期:拜尔接合酵母、酿酒酵母占优势;后期:酿酒酵母占优势。2.将筛选出的106个菌株进行耐酒精度、耐SO浓度、耐酸性、耐葡萄糖浓度、发酵能力、低产硫化氢能力、高产乙醇能力,及其产β-葡萄糖苷酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶能力的研究。优选出四个菌株,进行26S r DNA D1/D2区序列结果分析,所得结果与传统形态学分析一致,YAP36、XAG25、YAX76为酿酒酵母属,YAP24为拜尔接合酵母属。3.观测优选酵母菌株的生长曲线,YAX76菌株的生长繁殖能力优于其他菌株。将YAP36菌株进行单菌株发酵为T2;将菌株YAP36、XAG25、YAX76分别与菌株YAP24进行混菌发酵为T3、T4、T5;接种商业酵母LA-BA发酵为T1进行对比。通过观测发酵速率及残糖含量、酒精度含量变化,综合分析得到YAX76与YAP24混菌发酵最优。采用GC-MS对5种不同发酵液的前中后期代谢产物分析,共检测出123种香气代谢物质,对发酵过程的82种重点相关物质进行分析,对最精简的31种物质进行代谢组学分析。主成分模型分析表示T4和T5两组的代谢物具有差异性,T1、T2、T3三组分别在三个不同区间聚类,各样本组的组内聚类和组间分离较好,5种发酵液发酵前期相关性较大,中后期交互性大,相关性联系复杂,观测整个发酵过程,物质种类及含量差别较大。对5种不同酵母酿造的北冰红葡萄酒进行感官评价,T5得分仅次于商业酵母发酵。根据试验结果综合分析,YAX76与YAP24混菌发酵较优,可推广于北冰红的酿造。