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人参果自然发酵醪中酵母菌种筛选和发酵性能测定



全 文 : 基金项目:浙江省教育厅访问工程师校企合作项目(FG2014198),温州市公益性科技计划项目(N20140043、
N20140042、N20150031),浙江省课堂教学改革项目(KG2015975),温州市科技特派员专项项目(X20150007)。
作者简介:苏凤贤(1974—),女,副教授,工学硕士,研究方向为食品生物技术。E-mail:supeiecho@sina.com
*通讯作者:郑晓杰(1975-),女,副教授,在读博士,研究方向为农特产品加工与综合利用。E-mail:zxj75719@163.com
人参果自然发酵醪中酵母菌种筛选和发酵性能测定
苏凤贤,张井,郑晓杰*
温州科技职业学院,浙江 温州 325006
摘 要:以甘肃河西走廊特产人参果自然发酵醪为原料,通过镜检等方法从分离纯化的 20 株酵母菌中进一
步筛选得到 11 株发酵性能良好的酵母菌,分别命名为 TY8、TY5、TY6、Y3、Y4、Y5、LY3、LY1、Y1、Y2、
TY2。以葡萄酒活性干酵母 CK 作为对照菌株,通过酵母发酵力比较、耐乙醇能力、耐 SO2 能力、理化指
标分析及感官评价,筛选出一株适于人参果果酒发酵的酿酒酵母 TY8。以此菌株发酵生产的人参果果酒
香气特征明显,酒体澄清透明,具有人参果果酒典型风味。
关键词:酿酒酵母;筛选;发酵性能;耐 SO2;耐酒精度
Study on Screening and Brewing Characters of Indigenous Saccharomyces cerevisiae in
Spontaneous Fermentation Process of Solanum muricatum Ait
SU Fengxian,ZHANG Jing,ZHENG Xiaojie*
Wenzhou Vocational College of Science and Technology, Wenzhou 325006, China
Abstract: Indigenous Saccharomyces cerevisiae was screened from spontaneous fermentation process of
Solanum muricatum Ait of the Hexi Corridor in Gansu.The high fermenting performance were found in 11 out
of 20 strains of yeast strains isolated and examined by using microscopy.These yeast strains were named TY8、
TY5、TY6、Y3、Y4、Y5、LY3、LY1、Y1、Y2 and TY2,respectively.One of indigenous Saccharomyces cerevisiae
was used to produce Solanum muricatum Ait wine and compared with the wine active dry yeast.after determined
the fermenting capacity,tolerance of alcohol and SO2,the analysis of physical chemical index and the standards
of sensory evaluation.The Solanum muricatum Ait wine that was produced with the yeast strain of TY8 had
obvious characteristics of pleasing aroma, the clarified wine was transparent and had the typical flavor.
Key words:saccharomyces cerevisiae;screening;brewing characters;SO2 endurance;alcoholic strength
endurance
中图分类号:TS262.7,Q935 文献标志码:A 文章编号:

人参果(Solanum muricatum Ait)又名香瓜茄、艳果,原产于南美洲安第斯山脉北麓[1]。人参果果实有淡雅
的清香,果肉清爽多汁,风味独特[2],具有高蛋白、低糖、低脂,富含多种人体必需的微量元素,尤其
是硒、钙含量大大高于其他园艺产品等特点 [3,4],有抗癌、抗衰老、降血压、降血糖、美容等功效。因
此,人参果常用来加工成各种产品,具有很大的市场开发价值 [5]。
近年来,酿酒酵母作为生产乙醇和高级醇的常用菌种备受瞩目,微生物发酵为可持续的生物燃
料生产提供了前途无量的替代物 [6,7]。Hélène H.Nieuwoudt等 [8]采用主成分分析和傅立叶变换红外光谱
仪法创造了一种在酿酒酵母主要发酵产品中进行快速筛选和评价酵母菌的方法。据报道,在影响葡
萄酒品质的诸多因素中,酿酒微生物是其质量和感官风格的决定性因素,尤其是葡萄酒微生物(酵
母菌和乳酸菌)的酿酒适应性和酿造学特性在生产中的作用十分突出 [9]。而目前食品发酵工业最重
要的菌群,除酿酒酵母属酵母以外,还有数以百计的在传统食品发酵工业增香方面有良好应用前景
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网络出版时间:2016-11-11 12:48:03
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20161111.1248.002.html

的其它酵母菌种却研究甚少,尤其是那些千姿百态的野生菌在葡萄酒和啤酒发酵工业上对芳香物质
的生成具有重要的作用 。甚至一些非酿酒酵母属酵母比众所周知的酿酒酵母还容易产生一些重要的
芳香族化合物,诸如品质更佳的乙酸乙酯和乙醇乙酯等 [10]。资料表明,在酱油发酵过程中,主要应
用于酱油生产的耐盐生香酵母,由于能够生产酯类、醇类等风味物质,故对酱油的品质有很大影响
[11]。果酒发酵过程中,不同酵母菌株的起酵、产酒、产香、耐性等特性不同,在发酵过程中发挥的作用相差
也较大,且不同原料本身成分差距较大,选育发酵性能优良、适合特定原料发酵的专用酵母已成为目前果酒
酿造的研究热点[12,13]。E. Ocón等[14]在葡萄酒厂空气样品和污染了的葡萄酒样品中进行酵母筛选,得到了367
株菌株,经鉴定,基本是酒香酵母和德克氏酵母等非酵母属酵母。目前,分离筛选得到的发酵酵母主要应用
于白酒、葡萄酒、果酒等酒类产品的发酵过程,从而改善产品的风味、增加其营养[15]。甘肃河西走廊地区是
人参果的适栽区,人参果栽培面积较大,然而目前相关加工技术相对落后,作者在甘肃河西地区工作期间曾
长期进行人参果相关加工研究,制得了一种色泽金黄,口感清爽,果香浓郁,酒体醇厚的酒精保健饮品[16-19],
但是因没有人参果发酵相关的专用酿酒酵母,而使用葡萄酒酿酒,不仅专一性不强,且无法适应人参果酒的
产业化推广。鉴于微生物对底物利用具有选择性 [20],本研究从河西走廊具有优势资源的人参果自然发酵酒
的不同发酵阶段分离筛选适宜人参果发酵的优良酵母菌株,从中分离筛选那些具有专一性强、起酵速度快、
发酵活力强、酒精耐受力高、有较强的抗SO2能力、不产生异味物质、絮凝性好、酒精转化率高和风味独特
的优良酿酒酵母作为专用的人参果果酒酵母,为实现人参果果酒产业化提供高效优质的酿酒酵母品种。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器
1.1.1 原料
人参果:市售,产于甘肃武威张义镇,成熟,无腐烂变质,测得其可溶性固形物含量(SSC)为 6.8%;
蔗糖:市售优质白砂糖。
人参果果酒酵母筛选:试验经过反复分离、筛选和纯化,共得到菌株 TY8、TY5、TY6、Y3、Y4、Y5、
LY3、LY1、Y1、Y2 和 TY2 等 11 株菌株为本试验供试菌株。对照菌株(CK):安琪酵母股份有限公司,安
琪牌葡萄酒高活性酿酒干酵母。
培养基:豆芽汁培养基[21]。
1.1.2 主要仪器
JB-HS-1300/1300U 型无菌工作台,苏州佳宝净化工程设备有限公司;DHP-9272 型电热恒温培养箱,上
海柏欣仪器设备厂; YXQ-LS-100G 型高压灭菌锅,上海道基科学仪器有限公司;722 型分光光度计,上海
凤凰光学科仪有限公司;HHW-420.600 型三用恒温水浴箱,江苏金坛市国瑞实验仪器厂;PHS-3C 型酸度计,
江苏常州金坛市精达仪器制造厂;FA2004 型电子天平,上海方瑞仪器有限公司;WYT-Ⅱ型手持糖量计,上
海华光仪器仪表厂;JYZ-B550 型九阳榨汁机,山东济南;酒精计,河北省石家庄市百亨通用仪器仪表制造
有限公司。
1.2 试验设计
1.2.1 人参果酿酒酵母筛选流程
新鲜成熟的人参果→分选→打浆→过滤→发酵→初筛→分离→纯化→杜氏管复筛→发酵性能测试→优
良人参果果酒酿酒酵母
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2

操作要点:
挑选新鲜人参果,不清洗,直接打浆,装入已灭菌的锥形瓶中,塞好棉塞于 25℃恒温培养箱中培养 3-5d,
分别在发酵前、中、后期取发酵液进行梯度稀释平板涂布[22],每一梯度做 3 个平行。按姜加良等[15]的方法
筛选红色菌落作为入选菌,根据菌落的颜色判定酵母产酒精能力。将筛选得到的菌株反复纯化 3~4 次,斜
面试管保藏备用。
1.2.2 杜氏管发酵复筛
采用杜氏管发酵法[23,24],利用豆芽汁液体培养基活化的活二代酵母菌接入内置杜氏小管的豆芽汁液体培
养基试管中,根据酵母菌株产气泡的快慢及在规定时间内产气泡的多少,比较各株酵母菌的起酵能力和发酵
能力,试验平行重复 3 次。综合评价各株酵母的起酵能力和发酵能力。
1.2.3 发酵性能测试
1.2.3.1 酵母菌发酵力测试:CO2失重法[25]
1.2.3.2 酵母菌的耐乙醇、耐 SO2试验[26]
采用杜氏管发酵法,将初筛得到的酵母菌株分别接入不同乙醇浓度(8%、9.5%、11%、12.5%和 14%,
v/v)和不同 SO2浓度(50、100、150、200 mg/L 和 250 mg/L)的人参果果汁中,恒温培养箱培养,观察杜
氏管产气泡情况,比较各菌株对乙醇和 SO2的耐受程度,进一步确定适合人参果果酒酿造的优良菌株。试验
平行重复 3 次。综合评价各酵母菌株的乙醇耐受能力和抗 SO2能力。
1.2.3.3 酒精发酵试验
调整人参果原汁含糖量,使其达到 20%,pH 4.0,SO2质量浓度 80 mg/ L,将入选菌接入容量为 250 mL 的
三角瓶(装液量为 150 mL)中,对照菌:葡萄酒 CK 酵母,置于 25℃恒温培养箱发酵 7d,期间每天定时测
定 SSC、A600、还原糖和总酸,发酵结束后测定酒精度。
1.2.4 测定指标
可溶性固形物含量( SSC )测定:手持折光仪法[27];
总酸测定(以酒石酸计):酸碱滴定法[28](GB/T 15038—2008);
还原糖测定:斐林法[28](GB/T 15038—2008);
酒精度测定:酒精计法[28](GB/T 15038—2008);
酵母生长曲线(A600):分光光度计法[29]。

2 结果与分析

2.1 初筛酵母菌的特征
资料表明,酒精发酵的主要产物是乙醇,在 TTC 实验中,通过 TTC 显色剂可以对酵母产物进行显色处
理,TTC 显色剂遇乙醇会显红色,酒精含量高的培养基会显深红色,酒精含量低的培养基显浅红色。据此,
可以选择红色较深的酵母菌落进行纯化。通过 TTC 培养基实验筛选得到的酵母菌生长旺盛、发酵力强、有
较好的同步性,接种后迅速进入主发酵期,有利于发酵作用,有利于提高产品的产量和口感[15]。
本研究考察 TTC(2,3,5-氯化三苯基四氮唑) 颜色变化,其特征如图 1 所示,纯化得到的 20 株酵母
菌具有酵母菌典型的菌落特征,将其划线接种于豆芽汁琼脂斜面培养基上。根据不同酵母菌的菌落形态特征、
菌落颜色、镜检形态以及典型气味可分为 3 大类,其特征见表 1。
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3


图 1 TTC 平板显色筛选
Fig.1 Screening Color Plate of TTC

表 1 酵母菌种的分离结果
Table 1 Solation results of yeast strains
2.2 酵母菌复筛试验
将初次分离得到的 20 株酵母菌作为出发菌株进行杜氏管发酵复筛试验。试验结果见表 2。

表 2 酵母菌复筛试验杜氏小管产气情况
Table 2 The aerogenesis’s condition of Duchenne tube of Saccharomyces cerevisiae’s secondary screening

注:“+”表示产气量约等于杜氏小管体积的 1/3,“++”表示产气量约等于杜氏小管体积的 2/3,“+++”表示产气量约等于杜氏小管体积。
镜检酵母菌细胞形态 平板菌落形态特征 菌落颜色 典型气味 菌株数
椭圆型 菌落较小、生长速度较慢 暗乳白色 酒香味明显 5
卵圆型 圆形、光滑、边缘整齐、湿润、易挑起、生长速度快 白色 酒香味较明显 8
球形 生长速度较快、菌落大、湿润 乳白色 酒香味较淡,有异味 7
发酵时间(h) 产气情况 菌 株
10
+
++
+++
TY6
TY5
TY8、CK
16
+
++
+++
TY4、Y3
TY6
TY5
24
+
++
+++
LY3、TY4、Q1、Y2、LY1
TY2、Y1
TY6、Y3、Y4、Y5
36
+
++
+++
Q1
LY4、TY7
LY3、LY1、Y1、Y2、TY2
48
+
++
+++
TY3、Q1
Q3、LY4、LY2
-
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发酵的产物之一是 CO2,所以杜氏试管试验中产生的气泡数量越多,气泡体积越大,酵母的发酵能力越
强,酵母的发酵速率越快,酵母的发酵程度越彻底[15]。由表 2 可知,酵母菌在复筛试验中,25℃发酵 48h,
产气量约等于杜氏小管体积的酵母菌有 11 株(不包括对照菌株 CK),这说明它们的起酵能力较强,可能有
较高的发酵度和发酵效率。其中 TY8 和 CK 起酵速度最快,10h 产气量即达到杜氏小管满体积;TY5 起酵速
度较快,16h 产气量达到杜氏小管满体积;TY6、Y3、Y4 和 Y5 起酵速度稍慢于对照 CK,24h 产气量可达
到杜氏小管满体积;LY3、LY1、Y1、Y2 和 TY2 起酵速度最慢,36h 产气量才达到杜氏小管满体积。资料表
明,2d 内产气量未达到杜氏管满体积的酵母菌的发酵度一般不能满足果酒的酿造要求,筛选过程中应将其舍
弃[25]。将这 11 株酵母菌作为出发菌株进行下一级筛选。
2.3 酵母菌株发酵力测定
发酵力是衡量酵母菌株质量最重要的一个指标[30]。酵母发酵产生乙醇的同时还伴有 CO2的生成,这部分
CO2从发酵液中逸出,使整个发酵体系重量减轻,据此可测定酵母菌株发酵力的强弱[31]。采用 CO2失重法,
以 CO2失重量为纵坐标,发酵时间为横坐标,绘制发酵力曲线[32],以此得到待选菌株对原料果汁的适应性、
发酵峰值周期、发酵强度和发酵过程的动态变化[31]。
CO
2失


(
g)
0 2 4 6 8 10
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.32
0.34 LY3 Y1 Y2 TY2 TY8 CK
发 酵 时 间 (d)
CO
2失


(g
)
0 2 4 6 8 10
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
TY5 TY6 Y3 Y4 Y5 LY1 CK
发 酵 时 间 (d)
图 2 不同酵母菌发酵速率曲线图(1) 图 3 不同酵母菌发酵速率曲线图(2)
Fig.2 The curve chart of differentyeast Fig.3 The curve chart of different yeast
fermentation rate fermentation rate

综合图 2、图 3 可知,TY8 的发酵力最强,明显高于对照菌株 CK,发酵过程相对平稳,发酵峰值高;
LY1 的发酵力与对照菌株 CK 相当,发酵峰高于对照菌株 CK;但是在 4d 后出现了波动,发酵过程不平稳,
稳定性较弱;TY2、Y1、Y2、LY3、TY5、TY6、Y3、Y4 和 Y5 菌株发酵峰值低于对照菌株 CK,相继在 4d
后出现了波动,发酵过程不平稳,稳定性明显弱于 TY8 和对照菌株 CK,说明它们的发酵能力弱于 TY8 和对
照菌株;TY5 的发酵峰值明显低于其他菌株,且发酵稳定性最弱。
由图 2 和图 3 可知,试验筛选得到的 11 株人参果果酒酵母发酵速率有一个共同趋势:即前 2d 发酵速度
呈线性增长,待稍平稳后再缓慢下降,7d 后发酵速度降至最低,之后下降幅度变化不大。
2.4 酵母菌耐 SO2、耐乙醇试验
SO2是果酒酿造过程中一种必需的食品添加剂[33],果酒中添加适量的 SO2不仅具有抑菌、抗氧化和增酸
作用,还可明显改善果酒的风味 [34];乙醇是果酒质量的重要组成成分,一般果酒的酒精度在 8~14%(v/v)
之间,因此一株优良酿酒酵母必须兼具一定的耐 SO2和耐乙醇能力。
酵母菌的 SO2、乙醇耐性试验结果见表 3、表 4。

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表 3 酵母菌的 SO2 耐性试验结果
Table 3 The test results of SO2 tolerance of yeast
SO2 浓度(mg/L) 发酵时间(h) 产气情况 菌 株
50
10
16
24
36
48
+++
+++
+++
+++
+++
CK、TY8、Y1、Y5
TY2、LY3
Y4
Y3、Y2、LY1、TY5
TY6
100
10
16
24
36
48
+++
+++
+++
+++
+++
CK、TY8、Y1、Y5
TY2、LY3
Y4
TY5、LY1、Y2、Y3
-
150
10
16
24
36
48
+++
+++
+++
+++
+++
CK、TY8、Y1、Y5
TY2
Y4
LY3
TY5、LY1、Y3
200
10
16
24
36
48
+++
+++
+++
+++
+++
CK、TY8、Y1、Y5
-
TY2
Y4、Y3、Y2
LY3
250
10
16
24
36
48
+++
+++
+++
+++
+++
CK、TY8、Y1、Y5
-
TY2
Y4、Y3
Y2
注:“+++”表示产气量约等于杜氏小管体积。

由表 3可以看出,试验菌株TY8、Y1、Y5和对照CK对 SO2有很好的耐受性,即使在 SO2浓度达到 250mg/L
的高度起酵时间和产气速率也并未受到明显的影响, 10h 之内产气量便可达到杜氏小管满体积;TY6 耐 SO2
性能力最差,在 SO2 浓度为 100mg/L 时已经被完全抑制,在 2d 之内没有产气现象;而 SO2 浓度为 50mg/L
时也是 48h 产气量才达到杜氏管满体积;菌株 TY5、Y3、Y4、LY3、LY1、Y2 和 TY2 的耐 SO2性能介于以
上两类菌株之间,且 TY6、TY5 和 LY1 在发酵结束后有令人不愉快的气味产生,因此不作为发酵菌考虑。
基于国标中对果酒酿造要求的 SO2添加量一般为 50~250mg/L 的规定,同时考虑菌株对 SO2的耐受性,TY8、
Y1、Y5 和对照 CK 都符合酿造要求。

表 4 酵母菌的乙醇耐性试验结果
Table 4 The test results of ethanol tolerance of yeast
乙醇浓度(%) 发酵时间(d) 产气情况 菌 株
8
1
2
3
+++
+++
+++
TY8、CK
Y1、Y5
Y2、Y4、TY2、LY3、Y3
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6

9.5
1
2
3
+++
+++
+++
TY8、CK
Y1、Y5
Y2、Y4、TY2、LY3、Y3
11
1
2
3
4
+++
+++
+++
+++
TY8、CK
-
Y2、TY2、LY3
Y1、Y3
12.5
1
2
3
4
+++
+++
+++
+++
TY8、CK
-
-
Y2、TY2、LY3
14
1
2
3
4
5
+++
+++
+++
+++
+++


TY8、CK

Y2、TY2
注:“+++”表示产气量约等于杜氏小管体积。

从表 4 可明显看出,TY8 和对照菌 CK 对乙醇有很好的耐受力,在小于等于 12.5%酒精度的人参果发酵
液中 1d 内产气量便可达到杜氏小管满体积;14%酒精度下 3d 之内也可以使产气达到杜氏小管满体积。Y2、
TY2 和 LY3 对乙醇有较好的耐性,在低于酒精度 11%的人参果发酵液中达到杜氏小管满体积需要 3d,而酒
精度 12.5%时产气达到杜氏小管满体积则需要 4d;Y2 和 TY2 在 14%酒精度下 5d 产气才达到杜氏小管满体
积。Y1 和 Y5 在较低酒精度(小于等于 9.5%酒精度)的人参果发酵液中 2d 内产气量可达到杜氏小管满体积;
但 Y1 和 Y5 不耐高酒精度,其中 Y5 在酒精度 11%的人参果发酵液中即已被抑制,而 Y1 在酒精度 12.5%的
人参果发酵液中也被抑制。由于工厂化生产一般是浓醪发酵,而在浓醪发酵时高浓度底物相应地也会生成较
高浓度的酒精,过高的酒精浓度对酵母有毒性,甚至可能是致死性的,会抑制细胞的生长及发酵活性。所以
酵母的发酵能力在很大程度上取决于它们自身酒精耐受力的大小[35]。据此原理,TY8 菌株和 Y2、TY2 以及
LY3 菌株可能有较高的发酵度。另外,由表 4 可以看到,随着酒精度的增加,产气酵母逐渐减少,在 14%酒
精浓度的人参果发酵液中 TY8 和 CK 菌株到第 3d 产气量才达到杜氏小管满体积,可能是由于较高的酒精浓
度对细胞膜的通透性产生了致死性的损伤,因此,随着酒精度增加,产气酵母逐渐减少,这也验证了前人的
结论[31]。根据国际葡萄酒协会规定葡萄酒的酒精度一般在 8.5%(v/v)之上,所以从耐酒精性能上讲,菌株
TY8 基本满足人参果果酒的酿造要求。
综上测试结果,选定 TY8、Y1、Y5 和对照 CK 四株菌进行进一步酒精发酵试验。
2.5 酒精发酵试验
2.5.1 不同菌种在人参果果酒发酵过程中酵母生长曲线的变化
以人参果汁为原料进行酒精发酵,每天定时测定人参果果酒的吸光度,建立酵母菌株的生长曲线。
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7

A 6
00
0 1 2 3 4 5 6 7
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 TY8 CK Y1 Y5
发 酵 时 间 (d)
图 4 不同菌种在人参果果酒发酵过程中酵母生长曲线
Fig.4 The growth curve of fermentative ginseng fruit wine by different yeast

如图 4 所示,随着人参果果酒发酵的进行,酵母菌开始增殖。其中 TY8 和对照菌 CK 在第 1 天即进入生
长对数期,生长量达到最大,在供试的四株菌种中,TY8 在整个发酵过程中生长量最大,且高于对照组 CK;
之后酵母菌的生长速度下降,酒液开始变得澄清、透明、稳定;而 Y1 和 Y5 酵母发酵前期生长缓慢,Y5 菌
和 Y1 菌分别于发酵的第 3 天和第 4 天达到最大生长量,之后随着发酵的进行生长速度放慢。在刚开始的 24h
内 TY8 生长速度最快,其次是对照菌 CK,再次是 Y1 和 Y5。在第 1 天以后 Y1 和 Y5 开始呈现旺盛生长态
势,Y1 缓慢上升;Y5 迅速上升到最高点。而此时 TY8 和对照菌 CK 生长则出现下降趋势,二者开始进入衰
亡期,并于第 4 天后进入稳定期;Y1 和 Y5 在第 6 天进入稳定期。这 4 株菌在主发酵后期存在不同程度的下
降趋势,这可能是由于随着主酵的进行,人参果果酒醪液中乙醇含量逐渐增加,达到一定程度后,对 4 种酵
母菌株产生抑制作用的缘故。由图 4 进一步可以看出,供试的 4 株菌株,TY8 和 CK 菌起酵速度较快,发酵
1 天即达到最大生长量;而 Y1 和 Y5 起酵速度较慢,发酵 3、4 天才达到较大生长量;但纵观 4 株菌株在发
酵后期的表现,TY8 和 CK 菌达到最大生长量后即迅速下降,不能在整个发酵周期维持相对较快的生长态势;
而 Y5 和 Y1 菌虽起酵较慢,最大生长量不如 TY8 和 CK 菌,但发酵后期能始终维持相对较快的生长态势,
说明此二株菌对乙醇的耐受力应强于 TY8 和 CK。
2.5.2 不同酵母发酵过程中 SSC 的变化
在发酵过程中,每天测定不同酵母发酵人参果酒的 SSC(可溶性固形物含量),绘制发酵过程变化曲线。
SS
C
(%
)
0 1 2 3 4 5 6 7
2
4
6
8
10
12 TY8 CK Y1 Y5
发 酵 时 间 (d)
图5 不同酵母发酵过程中SSC的变化
Fig.5 The changing of SSC during the processes of different yeasts’ferment
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8


如图5所示:人参果酒发酵前期,TY8和对照菌CK发酵的人参果发酵液的SSC下降迅速,2d后即渐趋稳
定;而Y1菌和Y5菌3d内下降趋势较缓慢。由发酵结束时人参果果酒酒精度测试结果可知:Y1菌和Y5菌发酵
结束后酒精度小于10%,因此,两株酵母在整个发酵期间需耐酒精度较低从而能保持较高的生长量;而TY8
和CK菌发酵的人参果果酒酒精度较高(高于10%),所以高浓度乙醇对酵母抑制率较强,因而TY8和CK菌在
达到最大生长量后迅速下降,很快进入了衰亡期。
本图结果完全验证了图4的结论,TY8和CK菌在发酵1d达到最大生长量,此时菌体生长繁殖依靠人参果
果汁中可溶性糖类作为碳源进行自身生长,SSC下降速度极快;之后SSC下降趋势趋于稳定;而Y1和Y5菌分
别于发酵的第3d、第4d生长量达到最大,在此期间,利用糖类作为碳源进行自身生长繁殖和乙醇转化力较强;
之后两株酵母进入衰亡期,利用碳源进行自身生长和乙醇转化力大大降低;发酵后期,Y1和Y5菌维持一个
短暂的稳定期,在此期间,人参果发酵液中Y1和Y5菌菌体浓度达到最大,需要更多的糖源供给和用于乙醇
转化,所以SSC下降趋势加快;之后Y1和Y5菌的发酵液乙醇浓度上升,酵母开始衰亡,菌株利用糖源和乙醇
转化力有限。故发酵液中SSC趋于稳定。
2.5.3 不同酵母发酵过程中还原糖的变化
在发酵过程中,每天测定不同酵母发酵人参果酒的还原糖,绘制发酵过程变化曲线。




g
/L
0 1 2 3 4 5 6 7
0
10
20
30
40
50
60 TY8 CK Y1 Y5
发 酵 时 间 (d)
图6 不同酵母发酵过程中还原糖的变化
Fig.6 The changing of reducing sugar during the processes of different yeasts’ ferment

人参果果汁中的还原糖有两部分,一部分是人参果果汁中原有的还原糖,另一部分来源于人参果营养成
分氧化分解和外加糖源而来。随着主发酵的进行,人参果汁中的非还原糖分解成还原糖,同时酵母利用人参
果中的还原糖,把还原糖转化为酒精。
如图6所示,随着主发酵的进行,四组处理均于发酵第1d还原糖含量出现大幅度增加现象,这时,人参
果发酵液中的淀粉等多糖降解为单糖和寡糖,还原糖含量增加,所以测定的人参果发酵液中还原糖含量高于
初始还原糖含量;之后,大量增殖的酵母菌开始利用还原糖转化为酒精,还原糖含量又大幅度下降,直至趋
于稳定。其中TY8和对照菌CK组第2天还原糖开始迅速下降,发酵2d后趋于稳定;而Y1和Y5则较比下降缓慢,
到发酵第5天时才趋于稳定。这是因为发酵伊始,人参果发酵液中多糖等物质水解,而酵母此时虽利用发酵
液中糖源进行自身生长,但菌数尚未达到最大值,故发酵液中还原糖含量出现不降反增的现象;随后,发酵
液中菌数达到最大并进入稳定期和衰亡期,此时,四种酵母菌开始利用发酵液中的糖源进行乙醇转化,且发
酵液中日益增高的酒精度又抑制了酵母菌的生长繁殖和乙醇的转化力,故还原糖含量在大量下降后又趋于稳
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9

定。
2.5.4 不同酵母发酵过程中总酸的变化
在发酵过程中,每天测定不同酵母发酵人参果酒的总酸,绘制发酵过程变化曲线。
果酒中的可滴定酸对酒的酿造与感官质量有重要意义,它直接影响发酵液的pH,继而影响到酵母的繁殖
能力、细胞活性、营养物质的吸收以及产物的代谢与分泌[36]。在酿造过程中,许多生化反应也与可滴定酸有
关。Na2S2O3·5H2O本身显弱酸性,加入果汁中能增加其酸度,同时,酒精发酵过程中会伴随一些细菌参与的
苹果酸-乳酸发酵,使果汁中酸味明显,发酵后转化成口感柔和的乳酸,果酒口味柔和、细腻、圆润[37]。



g
/L
TY8 CK Y1 Y5
1 2 3 4 5 6 7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
发 酵 时 间 (d)
图7 不同酵母发酵过程中总酸的变化
Fig.7 The changing of total acid during the processes of different yeasts’ ferment

如图7所示,随着主发酵的进行,由Y1和Y5菌接种的人参果发酵液总酸迅速上升,发酵4d、5d后达到最
大值,之后趋于稳定。由TY8和对照菌CK接种的人参果发酵液总酸在整个发酵期间变化幅度不大,两者最高
达到3.188g/L;而Y1和Y5发酵液中总酸的变化远高于TY8和对照菌CK,在前两天四株菌接种的发酵液总酸变
化趋于一致,2天以后Y1和Y5菌总酸开始迅速上升,原因可能是Y1和Y5本身能够产酸且产酸能力大于TY8
和对照菌CK。结合生长曲线,可以看出前两天Y1和Y5生长缓慢产酸相应的比较少,2d之后Y1和Y5菌快速生
长,产酸量也随之迅速上升;而随着酒精度和总酸的升高,酵母菌活力开始被抑制,产酸量也开始趋于稳定。
2.5.5 不同酵母发酵产的酒精度
我国GB/T 15038-2006“葡萄酒、果酒通用分析方法”规定:果酒是以鲜果汁为原料,经过全部或部分
发酵酿制而成,酒精度不低于8.5%的酒精饮品。





图8 不同酵母发酵产的酒精度
Fig.8 The changing of alcohol’s degree which made by the different yeasts’ ferment
T Y8 C K Y 1 Y 5
4
6
8
1 0
1 2



%
(V
/V)
菌 株
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10


如图8所示,四株菌中,以TY8和对照菌CK接种发酵的人参果果酒酒精度最高,可以达到10.2%和9.9%。
其次是Y1,酒精度为8.9%,酒精度最低的是Y5,酒精度为8%。
2.5.6 感官评价

表5 不同酵母菌酿制人参果果酒的感官评价
Table 5 The sensory evaluation of ginseng fruit wine which made by different yeasts’ferment
酵母 色泽 香气 滋味 澄清度 典型性 感官得分
TY8 色泽金黄 有酒香和果香 酒体醇厚 透明 有人参果酒典型性 86
CK 色泽金黄 有酒香和果香 细腻柔和 透明 有人参果酒典型性 84
Y1 色泽淡黄 酸败味 酸味浓 浑浊 无人参果酒典型性 65
Y5 色泽淡黄 酒香不足 有涩味 透明 有人参果酒典型性 78

由表5可以看出,由酵母TY8发酵的人参果果酒色泽金黄,酒体丰满,富有酒香的典型性和人参果固有的
果香,酒体醇厚、透明,可以与对照酵母CK发酵的人参果果酒相媲美。而其它2株试验酵母Y1和Y5发酵的原
酒残糖量高,口感风味弱于对照组CK,且酒体组织略显浑浊。且因Y1发酵的人参果果酒有异味物质生成,
故不能满足成品人参果果酒的要求;而Y5菌虽发酵后酒精度不足,略有涩味,但总体基本满足人参果果酒酵
母筛选要求;兼顾其发酵后期对乙醇耐受力较强,可长期在发酵液中保持旺盛生长,故可考虑与TY8和CK
菌混合发酵,从而丰富人参果果酒口感。

3 结论

以安琪牌葡萄酒活性干酵母CK作为对照菌株,通过对11株自筛酵母菌发酵力比较、耐SO2、耐乙醇能力
筛选,初步遴选出3株发酵性能好的菌株。通过综合比较、理化指标分析及感官评价,结果表明:酵母TY8
是一株酿造人参果果酒的良好菌株,具有较高的发酵力,且起酵时间只有10h,可以耐12.5%的乙醇和250mg/L
的SO2,用其发酵的人参果果酒酒精度高达10.2%(v/v),酒体澄清透明,具有人参果果酒的典型风味。而Y5
菌虽发酵后酒精度较低,酒香不足,略有涩味,但考虑其在人参果果酒发酵中能始终维持较高的生长量,对
乙醇耐受力较高,故可考虑用它与CK菌、TY8菌进行混菌发酵以丰富人参果果酒口感;另因时间和篇幅所限。
本研究筛选得到的菌株未进行分类鉴定和毒理学试验,有待后续试验验证完善。
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