淺談釀酒葡萄與微生物*

范 蕊

（新疆維吾爾自治區(qū)分析測試研究院，新疆烏魯木齊 830011）

葡萄酒是生活中非常常見的一種酒精飲料，是采用新鮮采摘的葡萄果肉或?qū)⑵咸颜ブ笤偻ㄟ^發(fā)酵形成的。葡萄酒釀造是多種微生物參與代謝的過程，其中的微生物在沒有外源接種的情況下通常認(rèn)為是源自釀酒葡萄本身。葡萄汁轉(zhuǎn)化為葡萄酒本質(zhì)上是一個(gè)微生物參與代謝的過程，所涉及到的微生物種類繁多，有有益菌的作用，也有有害微生物。

1 葡萄酒中的微生物種類及作用

雖然人類是先發(fā)明的釀造葡萄酒技術(shù)，隨后才開展微生物研究。葡萄酒發(fā)酵釀造過程中所涉及到的微生物種類繁多，主要依靠細(xì)菌、酵母菌以及霉菌三大類微生物的參與，其中細(xì)菌包括了醋酸菌和乳酸菌，酵母菌包括了釀酒酵母以及非釀酒酵母。霉菌醋酸菌在釀酒過程中會起到危害作用，能把酒中的乙醇轉(zhuǎn)變成乙酸，從而造成葡萄酒的變質(zhì)腐敗發(fā)酸，是一種有害作用的細(xì)菌；乳酸菌是高酸度葡萄酒，尤其是紅葡萄酒二次發(fā)酵的主角起著降低酸度、改善口味、增強(qiáng)香氣、提高穩(wěn)定性的作用;酵母菌直接參與發(fā)酵，把糖變成酒，其副產(chǎn)物對葡萄酒的口味和香氣有著重要的影響;灰葡萄孢是一種霉菌，其感染的貴腐葡萄釀造的貴腐葡萄酒是一種風(fēng)味獨(dú)特的高檔葡萄酒?？傮w來說，除了部分乳酸菌外，大多數(shù)細(xì)菌對于葡萄酒來說都是有害菌，它們都會對葡萄酒的口感、品質(zhì)以及營養(yǎng)等方面造成較大的影響，某些酵母、細(xì)菌、霉菌的侵染會影響酒的風(fēng)味，甚至引起酒變質(zhì)，導(dǎo)致釀酒失敗。為了有效減少有害微生物對葡萄酒質(zhì)量的影響，目前在葡萄酒行業(yè)中普遍采用添加化學(xué)防腐劑SO2來達(dá)到此目的，除了SO2外，其他一些防腐劑如山梨酸、溶菌酶、乳酸鏈球菌素等也有使用，但這些防腐劑仍未在葡萄酒行業(yè)獲得普遍應(yīng)用。

葡萄果實(shí)的表面聚集著大量不同種群的微生物，成熟的葡萄漿果表皮上，附著有天然酵母、霉菌、酵母、細(xì)菌（醋酸菌和乳酸菌）和病毒（真菌病毒和噬菌體）等多種復(fù)雜微生物，微生物種類、數(shù)量及所占比例均不相同。同時(shí)，微生物的種類、構(gòu)成比例以及群落結(jié)構(gòu)的變化受到地理因素、土壤因素、年份、氣候因素、葡萄的品種、栽培條件、成熟期以及病蟲害和農(nóng)藥、營養(yǎng)元素等因素的影響而不同，也會對所釀葡萄酒的品質(zhì)產(chǎn)生較大影響。不同種類的微生物在釀酒過程中所起到的作用也不盡相同，正常發(fā)酵環(huán)境和條件下，釀酒酵母將糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精，乳酸菌將葡萄中的蘋果酸轉(zhuǎn)化為乳酸。而一旦發(fā)酵環(huán)境和條件出現(xiàn)變化，且沒有及時(shí)采取措施，醋酸菌就會導(dǎo)致酒水變質(zhì)腐壞，產(chǎn)膜酵母會造成酒水混濁起膜，各種霉菌也會同時(shí)造成酒的口感和味道產(chǎn)生變化。

在葡萄酒釀制發(fā)酵過程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌群微生物的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)，是成功釀造優(yōu)質(zhì)酒水，充分發(fā)揮不同區(qū)域不同品類葡萄特質(zhì)的關(guān)鍵因素。當(dāng)前已知的與葡萄酒釀造有關(guān)的酵母菌涉及二十四個(gè)屬的一百二十個(gè)品類，占已發(fā)現(xiàn)酵母菌總數(shù)的絕大部分。葡萄酒中常見的乳酸菌主要來源是釀酒設(shè)施設(shè)備以及葡萄果實(shí)本身，乳酸菌對蘋果酸發(fā)酵有著很大的影響，蘋果酸發(fā)酵是在酒精發(fā)酵之后一個(gè)重要的二級反應(yīng)，能夠從根本上改變酒水的酸性、芳香度以及微生物群落穩(wěn)定程度。根據(jù)目前已知報(bào)道，和葡萄酒釀造相關(guān)的乳酸菌大致有片球菌屬、酒球菌屬、乳桿菌屬、明串珠菌屬等4 個(gè)屬的40 多個(gè)種。還有一些細(xì)菌是有害的，例如醋酸菌、小球菌屬等，可能會產(chǎn)生醋酸、粘性物質(zhì)、異味、生物胺等，有些微生物如寄生真菌和一些環(huán)境中的細(xì)菌僅僅存在于葡萄中，而另外一些則能夠在葡萄酒中存活并繁殖，組成葡萄酒微生物共同體。葡萄酒與共生微生物的構(gòu)成成分與占比受到葡萄成熟程度與營養(yǎng)成分供應(yīng)的影響，不同品類不同工藝的葡萄酒在釀造后表現(xiàn)出既不相同又有關(guān)聯(lián)的生物質(zhì)地理位置模型圖，從而讓葡萄種植地區(qū)能夠保持微生物群的獨(dú)特性與多樣性。

非酵母屬酵母作為葡萄酒非接種發(fā)酵釀造中的主要菌群，是造成葡萄酒品質(zhì)可能下降的一病原菌，但其所發(fā)揮的代謝作用可能在發(fā)酵效果對成品酒的口感味道以及成分有著重要的影響。研究并掌握非酵母屬酵母的自身特性與釀造特征，對于控制葡萄酒釀造程序和保障品質(zhì)有良好的指導(dǎo)意義。在自然發(fā)展情況下，葡萄酒出現(xiàn)腐壞變質(zhì)的大多是因?yàn)榉墙湍笇俳湍?，而在可操控狀態(tài)下，非酵母屬酵母對釀造酒的成分構(gòu)成與口味能夠起到助推作用。由此可見，非酵母屬酵母對釀造的意義重大。

2 微生物影響葡萄酒品質(zhì)的因素

葡萄漿果是葡萄酒釀造過程微生物群落以及影響葡萄酒質(zhì)量的主要來源，釀酒葡萄在發(fā)酵過程中來源于商業(yè)酵母和葡萄自身的微生物外，寄生在葡萄漿果的微生物也對葡萄酒釀造的芳香性、色澤和葡萄酒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在葡萄酒發(fā)酵中，人為添加固定比例的酵母用于活化果汁，隨后酵母在液體中的菌群里會迅速占據(jù)優(yōu)勢，同時(shí)也會對其他微生物群的生長產(chǎn)生抑制作用。葡萄中的糖類在酵母菌及其產(chǎn)生的一系列酶的作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和C02，生成葡萄酒中主要的物質(zhì)酒精。在這一過程中會生成一些。在轉(zhuǎn)換過程中也會產(chǎn)生一些重要副產(chǎn)物，共同賦予葡萄酒特有的風(fēng)味，如琥珀酸、醋酸、甘油、高級醇等，這些物質(zhì)構(gòu)成了葡萄酒香氣來源的主要部分。通過乳酸菌的代謝，葡萄酒里的氨基酸、有機(jī)酸、酯類、醛類等物質(zhì)的濃度與含量都發(fā)生了一定程度的變化，共同形成了馥郁濃厚的葡萄酒風(fēng)格和味道。

目前為止，釀制葡萄酒的口味與香氣的區(qū)別成因大多為氣候環(huán)境條件等綜合因素，英國學(xué)者邁特·高達(dá)德與新西蘭學(xué)者薩拉·奈特聯(lián)合進(jìn)行的研究證明，部分核心微生物菌群能夠從本質(zhì)上改變葡萄酒成品的特性。兩位學(xué)者在對葡萄酒釀制過程特點(diǎn)與決定因素的研究中發(fā)現(xiàn)，葡萄酒的大部分特性來源于發(fā)酵過程中產(chǎn)生的化合物的。同時(shí)，釀制用葡萄果實(shí)顆粒飽滿度、色澤、氣味、土壤組成的變化、灌溉、氣候、水分、農(nóng)藥使用等因素也能對葡萄酒的品質(zhì)高低產(chǎn)生影響。

3 葡萄酒釀造生產(chǎn)中的檢測技術(shù)應(yīng)用

在葡萄酒釀制生產(chǎn)過程之中，固定酶技術(shù)應(yīng)用與生物傳感科技的發(fā)展完善了發(fā)酵釀酒的可控性，除此之外，還有其他現(xiàn)代科技分析技術(shù)在持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用比例。發(fā)酵葡萄汁中同時(shí)存在不同屬種的酵母菌落，根據(jù)這些菌落的不同生物特征，比如形狀、大小、功能、機(jī)能以及遺傳繁殖特征等進(jìn)行區(qū)分和辨別?，F(xiàn)代微分子生物技術(shù)與化學(xué)質(zhì)蛋白質(zhì)研究的完善發(fā)展為發(fā)酵酵母菌落個(gè)體特點(diǎn)的分析研究與鑒定甄別提供了全新的技術(shù)支持和鑒別方法。例如近年來出現(xiàn)的克隆數(shù)據(jù)庫測量、同位素穩(wěn)定性測試、高通量微生物測量技術(shù)、基因序列芯片技術(shù)以及微生物分子雜交技術(shù)等，都在微生物菌落研究和遺傳多樣性研究方面得到了廣泛的普及應(yīng)用。

4 葡萄酒產(chǎn)業(yè)前景展望

隨著全球葡萄酒產(chǎn)業(yè)升級與市場需求的優(yōu)化，各地優(yōu)質(zhì)葡萄的產(chǎn)量也在逐漸遞增，葡萄酒的品質(zhì)與口感也在進(jìn)步，發(fā)酵釀酒的工藝與技術(shù)向高端化發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的組成結(jié)構(gòu)在逐漸完善優(yōu)化，新產(chǎn)品研發(fā)的速度較以往有了顯著提高，越來越多不同品種、不同特點(diǎn)的酒出現(xiàn)在消費(fèi)者面前。中國目前從事葡萄酒相關(guān)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的技術(shù)工藝水平已經(jīng)和世界葡萄酒釀造強(qiáng)國保持了同樣水準(zhǔn)，無論是原材料還是設(shè)施設(shè)備均達(dá)到了國際先進(jìn)水平。伴隨著我國居民的消費(fèi)能力與生活水平逐年提升，葡萄酒文化的深入傳播和葡萄酒消費(fèi)市場的積極培育，產(chǎn)品高端化成為葡萄酒行業(yè)的重要趨勢。

我國葡萄酒產(chǎn)業(yè)與國外發(fā)達(dá)國家相比，具有深厚的發(fā)展?jié)摿?，伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和消費(fèi)市場的擴(kuò)大，將會有廣闊的市場前景。