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论酒精发酵中酵母菌的有效活化与营养管理

2017-08-30来源:中外葡萄与葡萄酒作者:都振江,徐金辉,曹明秀*
摘    要:本文通过大量的研究案例和成果,深入论述了酵母的活化保护及营养管理的重要性及其对酒精发酵的贡献。在酵母活化复水时应用专业活化保护剂Goferm Protect,可以补充大量甾醇类,强化酵母菌细胞膜,显著增强其生存能力,降低死亡率。在酒精发酵1/3阶段,使用有机营养剂Fermaid O,相比使用单纯的无机氮源DAP,不仅能够提高发酵速率,缩短发酵时间,而且显著提升了葡萄酒的感官品质。
关键词:酒精发酵;酵母菌;活化保护剂;营养

        在葡萄酒酿造中,酵母面临渗透压、长时间处于不断上升的乙醇酒汁中、自生菌的竞争、培养基的酸度以及营养物质缺乏等环境限制。酵母菌应对不同的环境胁迫有多种反应机制:细胞内累积甘油以应对外界高渗透压;排出质子以调节pH;胞内排出乙醇;释放嗜杀型毒素以抵抗自生菌污染等。然而一旦环境中的限制因素作用时间长并不断加强时,有机体必须调动能量和资源来应对挑战,同时,防御系统越来越弱,对外界的刺激越来越敏感,直至死亡。具体到酒精发酵中,会引起发酵偏差或缓慢,酒汁感官品质差,甚至会造成发酵停滞。因此,对酵母菌进行有效活化和营养管理是保障酒精发酵顺利进行的关键工艺点。

1  酵母的选用及有效活化

        生物个体对环境的反应能力是不同的,例如不同酵母的耐酒精能力也不同,因此,针对糖度较高的葡萄酒汁发酵,通常会选用耐酒精的经典款酵母BDX、D254、Clos、DV10、EC1118、L2226及L2323等。

        为了抵制发酵恶劣环境,可以在酵母活化时为酵母添加一层甾醇,强化酵母细胞膜,提高在困难环境中的生存能力。在一定条件下,酵母自身在氧气参与的条件下可以合成甾醇,但是过多的氧气会给酵母带来不稳定的甾醇。在酵母复水活化阶段,酵母菌能将复水活化液中的甾醇加入到自身细胞膜上。研究发现,经Goferm Protect活化保护的酵母细胞膜在电镜下观察明显比未经处理组厚实。

        在酒精发酵过程中,高糖、高酸、高澄清或缺氧的环境对酵母的影响是非常显著的。图1显示了三种酵母在酒精发酵完成后死亡细胞数量的变化。由图1可以观察到,三种酵母菌株DV10、KD和58W3在添加活化保护剂Goferm Protect后,均显著的增强自身生存能力,空白组的死亡率明显高于Goferm Protect组。试验也证实营养剂在发酵动力学和感官方面有非常积极的影响,而对酵母存活率没有直接影响。因此,使用专业酵母活化保护剂能够使酵母更强地抵抗含有酒精和其他毒素等基质胁迫和压力,显著降低感官偏差的风险。

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