南立軍,李雅善,崔長(zhǎng)偉,寧娜,楊俊梅,徐成東*,范樹(shù)國(guó),許碩星
(1. 楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院/楚雄師范學(xué)院高原特色葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心,云南楚雄 675000;2. 昆明理工大學(xué)云南省食品安全研究院,云南昆明 650550)
葡萄酒顏色的穩(wěn)定性是葡萄酒的重要特征之一,葡萄酒從貯存、運(yùn)輸?shù)截浖芷陂g顏色、口感和香氣的平衡,及葡萄酒的營(yíng)養(yǎng)、健康與安全都受到葡萄酒顏色穩(wěn)定性的影響。因此,生產(chǎn)顏色純正且穩(wěn)定的葡萄酒是保證葡萄酒質(zhì)量的關(guān)鍵瓶頸。
葡萄酒發(fā)酵過(guò)程是由各類(lèi)微生物和酶參與的復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程[1]。在葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中,葡萄梗、籽、皮和果肉中的糖、酸、色素、單寧、蛋白質(zhì)、膠體和香氣物質(zhì)等通過(guò)浸漬、發(fā)酵和生化反應(yīng)等相互滲透、結(jié)合、分解、轉(zhuǎn)化[2],導(dǎo)致葡萄酒顏色處于動(dòng)態(tài)變化之中。發(fā)酵結(jié)束后,少量的微生物和酶在陳釀階段仍然殘存在葡萄酒中,繼續(xù)分解、代謝和轉(zhuǎn)化葡萄酒中的成分。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間陳釀后,微生物和酶代謝底物基本被消耗殆盡,繼續(xù)代謝其它的物質(zhì)或副產(chǎn)物[3],這些持續(xù)不斷的代謝活動(dòng)引起葡萄酒顏色的變化。因此,葡萄酒陳釀期間顏色的變化起源于葡萄酒的發(fā)酵,一直延續(xù)到葡萄酒的陳釀,直至貨架期。發(fā)酵結(jié)束后的陳釀期仍然伴隨著漫長(zhǎng)的各類(lèi)微生物參與的生化反應(yīng)過(guò)程,使葡萄酒處于動(dòng)態(tài)狀態(tài)——香氣、色澤和口感等外部感官特征和內(nèi)部成分之間的動(dòng)態(tài)發(fā)展之中。
內(nèi)生菌(Endophytic)是由外源微生物侵入并在長(zhǎng)期的共生過(guò)程中形成的內(nèi)生細(xì)菌、內(nèi)生真菌和內(nèi)生放線菌,一般不引起明顯病害癥狀[4-5]。內(nèi)生菌作為重要的微生物,目前研究較多的是對(duì)葡萄中產(chǎn)白藜蘆醇內(nèi)生菌的篩選和特性的研究。白藜蘆醇作為重要的酚類(lèi)物質(zhì),與葡萄和葡萄酒中的色素類(lèi)物質(zhì)反應(yīng),可以改變葡萄酒的顏色[6-7];內(nèi)生菌除了產(chǎn)白藜蘆醇之外,也產(chǎn)色素類(lèi)物質(zhì)或者與色素類(lèi)物質(zhì)結(jié)合或反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì),影響葡萄酒的顏色,究竟是哪一類(lèi)內(nèi)生菌產(chǎn)色素類(lèi)物質(zhì),需要進(jìn)一步研究。葡萄酒陳釀是一個(gè)多種微生物共存的復(fù)雜過(guò)程。葡萄酒顏色通常會(huì)隨著陳釀明顯降低,影響因素有哪些??jī)?nèi)生菌如何影響葡萄酒陳釀期間顏色的變化?如何通過(guò)內(nèi)生菌調(diào)節(jié)葡萄酒顏色的變化?需要科學(xué)系統(tǒng)地研究,揭示規(guī)律,趨利避害,保持葡萄酒的穩(wěn)定。
我國(guó)各產(chǎn)區(qū)風(fēng)土特點(diǎn)突出,四季分明、晝夜溫差大,其獨(dú)特的風(fēng)土和自然環(huán)境條件在決定葡萄酒優(yōu)良品質(zhì)的同時(shí),也極大地影響了葡萄酒顏色的變化。篩選和確定高產(chǎn)和穩(wěn)定色素類(lèi)物質(zhì)的內(nèi)生菌及其菌落構(gòu)成,結(jié)合內(nèi)生菌的次級(jí)代謝作用及其機(jī)理研究葡萄果實(shí)中各成分之間的轉(zhuǎn)化、紅葡萄酒釀造和陳釀期間代謝指標(biāo)和顏色指標(biāo)的變化對(duì)紅葡萄酒顏色變化的影響,分析確定紅葡萄酒貯藏期間顏色穩(wěn)定的原因,最終揭示內(nèi)生菌對(duì)紅葡萄酒貯藏期間顏色的穩(wěn)定性機(jī)理,為進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。因此,釀酒葡萄內(nèi)生菌的篩選及其研究開(kāi)發(fā)對(duì)于葡萄酒顏色的穩(wěn)定和質(zhì)量安全有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
葡萄及其產(chǎn)品葡萄酒主要由水、糖、酸、色素類(lèi)、酚類(lèi)、蛋白質(zhì)、膠體、香氣物質(zhì)及礦物質(zhì)等組成,這些物質(zhì)之間相互溶解、分解、結(jié)合、轉(zhuǎn)化,影響葡萄和葡萄酒顏色的變化。因此,葡萄和葡萄酒的顏色與這些成分息息相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究主要集中在以下幾個(gè)方面:
近年來(lái),有關(guān)內(nèi)生菌的研究主要集中在植物內(nèi)生菌的多樣性、影響寄主植物生理生化的內(nèi)部機(jī)制、與寄主植物相互作用產(chǎn)生活性次級(jí)代謝產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)利用等方面。內(nèi)生菌還能影響葡萄離體細(xì)胞的生理生化狀態(tài),但是不同內(nèi)生菌的影響效應(yīng)不同。
目前的研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)生菌能產(chǎn)木質(zhì)素酶、酚氧化酶、纖維素酶和漆酶等,分泌化感物質(zhì)抑制其它植物生長(zhǎng),產(chǎn)生大量有機(jī)物并降解有害物質(zhì);產(chǎn)生多種抑制酵母菌和霉菌生長(zhǎng)的有益物質(zhì)和具有抑菌活性和化感作用的次級(jí)代謝產(chǎn)物及抗氧化物質(zhì)。有些內(nèi)生菌寄生在多種寄主體內(nèi),有些僅出現(xiàn)在某種或幾種特定寄主體內(nèi),極少數(shù)幾種具有寄主專一性。這些內(nèi)生菌與寄主形成互利共生關(guān)系,誘導(dǎo)寄主植物產(chǎn)生高活性的次級(jí)代謝產(chǎn)物,同時(shí)提供活性物質(zhì),參與活性成分合成,轉(zhuǎn)化次級(jí)代謝產(chǎn)物,為發(fā)掘新的生物活性物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。這些內(nèi)生菌通過(guò)共生參與葡萄酒發(fā)酵和陳釀,產(chǎn)生各種生物活性物質(zhì),影響葡萄酒顏色的變化[8]。
內(nèi)生菌的菌群組成具有多樣性。目前內(nèi)生菌株篩選的目標(biāo)主要是篩選產(chǎn)白藜蘆醇的內(nèi)生菌株[9]。劉婭等[10]篩選出了高產(chǎn)白藜蘆醇的內(nèi)生菌C2J6,并確定為黑曲霉。曾芹等[9]從釀酒葡萄‘美樂(lè)’的葡萄皮、穗軸及果梗中篩選出產(chǎn)白藜蘆醇的內(nèi)生菌株,鑒定為鏈格孢屬菌。因此,內(nèi)生菌在產(chǎn)白藜蘆醇方面有多樣性。王朝霞等從煙臺(tái)地區(qū)葡萄根部分離出了1331株19屬內(nèi)生菌,其中以鐮孢屬Fusarium(33.9%)、Ilyonectria(17.35%)和柱孢屬Cylindrocarpon(15.7%)為優(yōu)勢(shì)菌群[11]。在受污染的葡萄皮中也分離鑒定出了鐮刀菌,并篩選了10個(gè)降解酶類(lèi),其中的聚半乳糖醛酸酶和木聚糖酶能夠引起水果變質(zhì)[12]。前人通過(guò)形態(tài)鑒定、排重、ITS排序、系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建確定了釀酒葡萄的優(yōu)勢(shì)菌群為青霉、交鏈孢霉、鐮刀菌,其中鐮刀菌屬的6株菌對(duì)3種指示菌均有抑制作用,具有抵抗釀酒葡萄病原真菌活性的作用[13]。研究發(fā)現(xiàn),嫩葉內(nèi)生菌的分離率和多樣性指數(shù)明顯低于成熟葉和老葉,這些內(nèi)生菌通過(guò)葡萄成熟采收進(jìn)入葡萄酒,影響葡萄酒品質(zhì)[14]。Pamoda等[15]從仙人掌中分離的抗菌活性最強(qiáng)的鐮刀菌屬中分離的伊快霉素能夠幫助寄主抵御脅迫環(huán)境,起保護(hù)色作用。除此之外,安榮艷等[16]也初步篩選鑒定出用于“人工貴腐酒”釀造的灰葡萄孢菌株,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
內(nèi)生菌的潛在危害也非常嚴(yán)重。多次傳代后,內(nèi)生菌的代謝產(chǎn)物不穩(wěn)定、生物特性退化[17],引起葡萄酒顏色的嚴(yán)重退化,其機(jī)理需要進(jìn)一步研究。內(nèi)生菌種類(lèi)和數(shù)量的變化會(huì)影響葡萄酒顏色的變化。綜上分析,內(nèi)生菌來(lái)源廣泛,種類(lèi)繁多,同一種內(nèi)生菌能夠產(chǎn)多種活性物質(zhì);有些內(nèi)生菌具有正面作用,有些具有負(fù)面作用,因此內(nèi)生菌具有保護(hù)葡萄酒和污染葡萄酒的雙重作用,這與內(nèi)生菌的作用機(jī)制有關(guān)。
“七分原料,三分工藝”。所以,葡萄酒品質(zhì)主要由葡萄品質(zhì)和釀酒工藝共同決定,而葡萄品質(zhì)(葡萄中的糖、酸、酚類(lèi)、蛋白質(zhì)、維生素等成分)是決定葡萄酒品質(zhì)的首要條件,影響其品質(zhì)的因素主要有葡萄品種、環(huán)境條件、栽培措施等。因此,環(huán)境因子內(nèi)生菌對(duì)葡萄品質(zhì)有重要影響。內(nèi)生真菌對(duì)葡萄葉片和果實(shí)中各生理生化指標(biāo)也有影響,而且不同內(nèi)生真菌的影響差異顯著。
崔艷莉等[18]采用組織塊培養(yǎng)法從‘赤霞珠’不同組織部位均分離到了內(nèi)生酵母菌,初步鑒定為瓶形酵母(Pityros purom)和克勒克酵母(Kleckera),為國(guó)產(chǎn)內(nèi)生酵母菌的篩選鑒定奠定了基礎(chǔ)。劉旭等[19]從染病葡萄植株的健康葉片中分離56株內(nèi)生菌,從中篩選到對(duì)葡萄霜霉?。≒lasmopara viticola)有明顯拮抗效果的菌株,并初步將其中的CS5菌株鑒定為芽孢桿菌屬(Bacillus amyloliquefaciens),為葡萄霜霉病菌的生物防治提供了基礎(chǔ)。王增福等[20]從釀酒葡萄植株的各組織中分離出的462株內(nèi)生真菌中篩選出64株內(nèi)生真菌。采用ITS排序、系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建確定了20個(gè)屬釀酒葡萄內(nèi)生真菌,其中包括3個(gè)優(yōu)勢(shì)種群交鏈孢霉(Alternaria)、青霉(Penicillium)、鐮刀菌(Fusarium);同時(shí)確定了對(duì)病原真菌有抗性的15個(gè)屬,其中鐮刀菌屬的6株菌對(duì)3種指示菌均有抑制作用,是釀酒葡萄植株主要抗病原真菌的因素之一,這為葡萄生物抗菌研究提供了基礎(chǔ)。申紅妙等[21]采用電擊轉(zhuǎn)化法將含有GFP基因的質(zhì)粒pGFP78導(dǎo)入枯草芽孢桿菌JL4中,并成功得到表達(dá)GFP的生防菌JL4-gfp,同時(shí)采用葉片噴霧法接種、抗生素平板分離回收后發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)10次傳代培養(yǎng)后的標(biāo)記菌株對(duì)葡萄霜霉菌保持原有的抑菌作用;定殖在葉片內(nèi)部14 d后檢測(cè)不到接種菌株;噴霧3 d后的室內(nèi)生防菌對(duì)葡萄霜霉病的防治效果達(dá)88.0%以上,但7 d后無(wú)明顯防效。JL4-gfp的定殖量與其防治葡萄霜霉病的效果呈正相關(guān),這為明確枯草芽孢桿菌JL4在葡萄葉表面和內(nèi)部的定殖情況,研究定殖與防治效果的關(guān)系提供了基礎(chǔ)。馬勉娣等[22]研究發(fā)現(xiàn),再接種內(nèi)生真菌改變了‘玫瑰蜜’葡萄葉片內(nèi)生真菌的群落結(jié)構(gòu)和分布,增加了‘玫瑰蜜’葉中內(nèi)生真菌的數(shù)量和優(yōu)勢(shì)度,降低了內(nèi)生真菌的多樣性指數(shù);噴施農(nóng)藥提高了內(nèi)生真菌的多樣性,但降低了內(nèi)生真菌的分離率,表明再接種內(nèi)生真菌能夠改善葡萄葉片的健康狀況,這對(duì)葡萄植株的生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的改善有重要影響。黃治鈺[23]將分離、篩選出的9株內(nèi)生菌接種于‘玫瑰蜜’葡萄幼葉,果實(shí)成熟后內(nèi)生真菌對(duì)葉面積及新梢節(jié)間大小無(wú)顯著影響,但是不同菌株侵染顯著改變了葡萄葉片中原有內(nèi)生菌群結(jié)構(gòu);葉片總黃酮、總酚和還原糖含量顯著降低,還原能力有所增強(qiáng),VC含量有不同程度增加,總蛋白質(zhì)含量有所降低;毛殼菌屬(Chaetomiumsp.)和炭角菌屬(Xylariasp.)能夠提高果實(shí)的體積和質(zhì)量、果穗的整體成熟度;果實(shí)中,毛科菌屬使可滴定酸和總黃酮含量顯著增加;炭疽菌屬(Colletotrichumsp.)顯著增加還原糖含量??稻У萚24]依次采用硫酸銨鹽析、疏水相互作用層析及離子交換層析從黑曲霉YY-22發(fā)酵產(chǎn)酸果膠粗酶液中分離較高純度的果膠裂解酶(PL)、聚半乳糖醛酸酶(PG)、果膠酯酶(PE),結(jié)果表明,65%硫酸銨對(duì)PL回收率最大,分離出部分雜蛋白;經(jīng)Phenyl-Sepharose FF疏水相互作用層析分離出PE,又經(jīng)Q-Sepharose HP交換層析分別得到PG和PL,為進(jìn)一步研究酶的基本性質(zhì)及其在葡萄酒中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。PL、PG和PE是葡萄中重要的三類(lèi)酶,參與葡萄中重要色素類(lèi)物質(zhì)的分解和釋放[25]。這三類(lèi)酶可以從黑曲霉YY-22中分離獲得。因此,黑曲霉YY-22是參與葡萄中重要色素類(lèi)物質(zhì)分解和釋放的重要內(nèi)生菌。
總之,內(nèi)生真菌可以在一定程度上改變葡萄葉片原有內(nèi)生真菌的菌群結(jié)構(gòu),影響葡萄葉片和果實(shí)的生理生化狀態(tài)及葡萄品質(zhì)。這些內(nèi)生菌及其影響效應(yīng)隨著葡萄酒釀造進(jìn)入葡萄酒中,影響了葡萄酒發(fā)酵,甚至陳釀,這為進(jìn)一步探討內(nèi)生真菌對(duì)葡萄酒的品質(zhì)調(diào)控效應(yīng)和機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。
因此,內(nèi)生菌對(duì)葡萄葉片和果實(shí)的影響是非常顯著的,一方面,內(nèi)生菌隨著發(fā)酵進(jìn)入葡萄酒中,通過(guò)生化反應(yīng)分解葡萄和葡萄酒中的成分影響葡萄酒的品質(zhì),另一方面,內(nèi)生菌通過(guò)影響葡萄葉片和果實(shí)的成熟,影響葡萄中養(yǎng)分的積累,從而影響葡萄酒的品質(zhì)。
1.3.1 葡萄酒中的色素類(lèi)物質(zhì)及其影響因素
葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)于葡萄酒品質(zhì)至關(guān)重要。酚類(lèi)物質(zhì)具有促進(jìn)和抑制葡萄酒氧化的雙重功能[26]。研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵和陳釀過(guò)程中,葡萄酒中的酚類(lèi)物質(zhì)相互聚合,或參與一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),引起結(jié)構(gòu)和含量的變化[27]?;ㄉ辗肿有 ⑷芙舛雀?、不穩(wěn)定,可以自聚,與輔色素共呈色,或與乙醇、糖、肽和單寧類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)[28]。黃烷-3-醇類(lèi)中的兒茶素、表兒茶素縮合成單寧在葡萄酒中聚合成原花青素,再與花色苷結(jié)合成聚合色素,酚酸(如咖啡酸、香豆酸等)與花色素和酒石酸結(jié)合,影響葡萄酒色度與顏色穩(wěn)定性。山葡萄酒中加入葡萄糖氧化酶顯著減緩總花色苷和二甲花翠素-3,5-雙葡萄糖苷的降解速率[29]。這些變化與花色素β環(huán)的羥基化形式有關(guān)。隨β環(huán)羥基數(shù)目增加,藍(lán)色會(huì)加深;而隨β環(huán)甲基化程度增強(qiáng),紅色也會(huì)增強(qiáng)[28],這與內(nèi)生菌的作用密切相關(guān)。
陳釀期間酚類(lèi)物質(zhì)復(fù)雜多變。花色苷類(lèi)賦予葡萄酒色澤,但是從陳釀開(kāi)始緩慢下降[30],這與蛋白質(zhì)、多糖和濃縮單寧的沉淀作用及其不可逆的、復(fù)雜穩(wěn)定的花色苷衍生物有關(guān),也與由花青素或黃烷三醇縮合成的聚合物花青素及其衍生物有關(guān)[31]。游離花色苷降解或聚合色素導(dǎo)致酒體逐步由紅紫色漸變?yōu)榇u紅色。游離花色苷能與多糖和肽反應(yīng),花色苷及其?;锱c其它酚類(lèi)化合物形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性較強(qiáng)的紅褐色或黃色聚合物,如吡喃花色苷和聚合色素。新葡萄酒中的花色素在陳釀期間結(jié)合成大分子縮合單寧,促進(jìn)色素沉淀[32]。溶解氧會(huì)促進(jìn)其聚合及氧化降解[33]。升溫和酒瓶頂隙體積的增加不利于刺葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)保存,尤其不利于原花青素保存。偏低或偏高的游離SO2均不抑制游離花色苷的氧化降解,但是不影響花色苷-單寧聚合物褪色。因此葡萄酒顏色受多種因素的影響。
乙醛作為鍵橋能使微氧促進(jìn)花青素與兒茶酚或單寧聚合[34],降低單寧含量,避免SO2使花色苷脫色。微氧使乙醇和糖與花色苷反應(yīng),降低葡萄酒中總酚和游離花色素苷含量,提高酚類(lèi)物質(zhì)和顏色的穩(wěn)定性[35]。研究發(fā)現(xiàn),微氧對(duì)葡萄酒中酰化花色苷的影響強(qiáng)于游離花色苷,提高了葡萄酒穩(wěn)定性[36]。因此,微氧能夠通過(guò)控制游離花色苷含量明顯控制葡萄酒中花色苷的變化。舊橡木桶陳釀的葡萄酒中游離花色苷含量比新橡木桶高,而新橡木桶中聚合花色苷的含量比舊橡木桶中高[37]。因此,橡木桶自身的特性能夠調(diào)節(jié)游離花色苷和聚合花色苷在葡萄酒中的比例,控制葡萄酒中花色苷的變化。
1.3.2 內(nèi)生菌對(duì)葡萄酒顏色的影響
內(nèi)生菌具有促進(jìn)和抑制葡萄果實(shí)生長(zhǎng)的雙重作用。內(nèi)生菌能夠增加寄主對(duì)外界環(huán)境的應(yīng)激耐受性、促進(jìn)寄主植物生長(zhǎng)及寄主中有效活性成分的合成[8]。葡萄皮中的內(nèi)生菌隨著葡萄酒發(fā)酵進(jìn)入葡萄酒,并長(zhǎng)期貯存在葡萄酒中。
研究發(fā)現(xiàn),米曲霉和米根霉發(fā)酵可以提高總黃酮含量[38],而蝸牛酶、纖維素酶、果膠酶對(duì)葡萄皮中總花色苷浸出率影響不顯著,纖維素酶對(duì)綠原酸浸出率效果最好,蝸牛酶對(duì)白藜蘆醇浸出率效果最好[39],但是對(duì)游離花色苷如二甲花翠素、花青素、兒茶素和表兒茶素等的浸出作用未見(jiàn)報(bào)道。這些酶類(lèi)都是與內(nèi)生菌有關(guān)的生物活性成分,參與葡萄酒中色素類(lèi)物質(zhì)或者相關(guān)物質(zhì)的合成、分解和轉(zhuǎn)化,因此也是葡萄酒顏色變化的重要因素。黃靜等[40]研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵中止后冷藏更有利于多數(shù)游離酚類(lèi)物質(zhì)的形成和提高?;诖?,應(yīng)綜合考慮各個(gè)游離酚的性質(zhì),選擇適宜的浸漬時(shí)間和貯藏溫度,提高葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)的含量,這與發(fā)酵工藝對(duì)游離酚和內(nèi)生菌之間的相互作用有關(guān)。因此,內(nèi)生菌對(duì)葡萄酒顏色的影響受多種因素的影響,研究這些因素對(duì)內(nèi)生菌的多樣性影響是目前的研究趨勢(shì)。
酚類(lèi)化合物可以通過(guò)促進(jìn)或抑制酒酒球菌的生長(zhǎng)和代謝影響二次發(fā)酵和葡萄酒的品質(zhì)[41],酒酒球菌可以通過(guò)葡萄糖苷酶代謝花色素或者其它酚類(lèi)化合物產(chǎn)生葡萄酒中重要的風(fēng)味物質(zhì)[42]。這些微生物代謝和生化反應(yīng)促進(jìn)了葡萄酒的生長(zhǎng)、成熟,也導(dǎo)致了葡萄酒的不穩(wěn)定。因此,內(nèi)生菌與酚類(lèi)物質(zhì)之間相互作用,影響葡萄酒顏色的變化。
同位素示蹤法是一種十分有效的分析和鑒定工具,應(yīng)用范圍非常廣泛,速度快、準(zhǔn)確度高,可以準(zhǔn)確跟蹤樣品中某些成分的變化。目前,主要是利用同位素質(zhì)譜儀技術(shù)示蹤果實(shí)的生長(zhǎng)狀況,鑒定葡萄酒的真假、產(chǎn)地、酒齡和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化?;ㄉ眨偦ㄉ蘸陀坞x花色苷)的化學(xué)性質(zhì)非常活躍,利用示蹤技術(shù)能夠準(zhǔn)確及時(shí)跟蹤研究葡萄酒顏色的變化。有人利用同位素標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)了內(nèi)生菌與寄主之間存在著明顯的共生關(guān)系。Fadwa等[43]用13C標(biāo)記和液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)確定了葡萄酒中多種真菌毒素,這一技術(shù)具有高度可靠性和準(zhǔn)確度,值得在內(nèi)生菌篩選和特性研究中推廣。也進(jìn)一步證實(shí)花色苷與內(nèi)生菌之間存在著密不可分的關(guān)系。
除此之外,抗藥性標(biāo)記法也成功的用于檢測(cè)內(nèi)生菌的定殖動(dòng)態(tài)變化。通過(guò)目標(biāo)細(xì)菌的自發(fā)突變或誘變,篩選出抗高濃度抗生素(如利福平、鏈霉素等)的突變體,再標(biāo)記、回收、檢測(cè)。吳藹民等[44]用抗利福平法研究了內(nèi)生菌73a的定殖消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。蔡學(xué)清[45]用雙抗標(biāo)記檢測(cè)到枯草芽胞桿菌BS-2和BS-1的定殖動(dòng)態(tài)。除了抗藥性標(biāo)記法外,還有免疫學(xué)方法,如酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、熒光抗體技術(shù)、Western印跡法、基因標(biāo)記法、特異性寡核苷酸片段標(biāo)記法等也廣泛應(yīng)用于內(nèi)生菌檢測(cè)。目前,GFP使內(nèi)生菌檢測(cè)更加快捷,由于宿主生活環(huán)境多樣性以及內(nèi)生菌與宿主關(guān)系的復(fù)雜性,有關(guān)內(nèi)生菌定殖和分布的情況目前都是同時(shí)采用多種研究技術(shù)綜合分析。
綜上所述,內(nèi)生菌的來(lái)源和種類(lèi)非常豐富。釀酒葡萄蘊(yùn)含豐富的內(nèi)生菌資源和活性物質(zhì)。葡萄果皮、果梗中的酚類(lèi)物質(zhì),尤其是色素類(lèi)物質(zhì)通過(guò)發(fā)酵轉(zhuǎn)移到葡萄酒中,再經(jīng)過(guò)陳釀相互轉(zhuǎn)化、合成,影響葡萄酒顏色的變化,而其中的內(nèi)生菌隨著發(fā)酵進(jìn)入葡萄酒,影響葡萄酒中與顏色有關(guān)的物質(zhì)的變化。一方面可以提高寄主抗逆性,提供有益的活性化合物,另一方面威脅了食品安全,具有雙重作用。
基于以上研究分析,內(nèi)生菌對(duì)葡萄酒的顏色有非常重要的影響,具有廣泛的研究?jī)r(jià)值,非常有必要開(kāi)展關(guān)于葡萄酒中內(nèi)生菌的篩選、鑒定、多樣性及對(duì)葡萄酒顏色影響機(jī)理的研究。
葡萄酒作為一種世界性的特殊飲料食品,其品質(zhì)的優(yōu)劣影響到消費(fèi)者的喜好,其安全性影響到消費(fèi)者的身心健康和葡萄酒的推廣。顏色作為葡萄酒品質(zhì)的一個(gè)重要參考指標(biāo),不但影響到消費(fèi)者的感官評(píng)定,而且其酚類(lèi)成分自聚或與其它物質(zhì)結(jié)合發(fā)生轉(zhuǎn)化,影響葡萄酒的品質(zhì)。只有顏色穩(wěn)定的葡萄酒才是安全的,其品質(zhì)才能得到保障。目前對(duì)于葡萄酒顏色的科學(xué)研究主要集中在利用內(nèi)生菌調(diào)節(jié)葡萄在生長(zhǎng)期間色素類(lèi)物質(zhì)的變化,采取各種措施獲得澄清的葡萄酒,提高和穩(wěn)定葡萄酒中的色素類(lèi)及與色素類(lèi)物質(zhì)變化有關(guān)的酚類(lèi)、香氣物質(zhì)、pH值和酒度等成分含量方面,及控制酵母菌、細(xì)菌、乳酸菌和醋酸菌等內(nèi)生菌群體數(shù)量(這方面研究絕大多數(shù)集中在篩選和鑒定上,進(jìn)一步的研究非常缺乏),這些成分和內(nèi)生菌往往具有雙重作用,并且也沒(méi)有更詳細(xì)的理論研究。除此之外,聚合、分解、化合或轉(zhuǎn)化等作用導(dǎo)致了葡萄酒各成分之間的不平衡——直觀地體現(xiàn)在葡萄酒的顏色、香氣和口感之間的不平衡。大量事實(shí)證明,內(nèi)生菌使生物轉(zhuǎn)化復(fù)雜化,是聚合、分解、化合或轉(zhuǎn)化等作用的推動(dòng)力,這加劇了葡萄酒顏色的變化。我國(guó)各葡萄酒產(chǎn)區(qū)生態(tài)特點(diǎn)獨(dú)特,內(nèi)生菌菌群復(fù)雜多樣,引起了葡萄酒顏色豐富多變的同時(shí),也引起了葡萄酒其它風(fēng)味成分的變化。因此,顏色的變化會(huì)帶動(dòng)葡萄酒整體結(jié)構(gòu)和成分的改變?;诖?,需要借助科學(xué)手段探索引起葡萄酒顏色變化的根源及其機(jī)制,有助于我們因地制宜地采取科學(xué)措施穩(wěn)定葡萄酒顏色,保障葡萄酒的品質(zhì)與安全。因此,對(duì)于葡萄酒顏色變化的研究具有顯著的科學(xué)和實(shí)踐意義,對(duì)其質(zhì)量與安全的評(píng)價(jià)是未來(lái)科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
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