美極梅奇酵母的代謝特性及其在葡萄酒生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

孫玉霞，趙新節(jié)

1(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點實驗室，農(nóng)業(yè)部新食品資源加工重點實驗室，山東 濟南，250100)2(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院) 生物工程學(xué)院，山東 濟南，250353)

近年來，學(xué)者對非酵母屬酵母(non-Saccharomyces)在葡萄酒釀造中的作用進行了廣泛的研究[1-2]。大多數(shù)的非酵母屬酵母都會對葡萄酒產(chǎn)生負面影響，如假絲酵母屬(Candida)，畢赤酵母屬(Pichia)和漢遜酵母屬(Hansenula)能在葡萄酒表面形成菌膜；酒香酵母(Brettanomyces/Dekkera)污染葡萄酒，會給葡萄酒帶來 “馬廄、老鼠” 等不良的氣味，產(chǎn)生風(fēng)味缺陷[3]；葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniasporauvarum/Kloeckeraapiculata)會在酒精發(fā)酵的初期產(chǎn)生較多的乙酸和乙酸乙酯[4]，進而影響葡萄酒質(zhì)量。但是，有些種的非酵母屬酵母或菌株則會對葡萄酒產(chǎn)生有益影響[5]，美極梅奇酵母(Metschnikowiapulcherrima)就是其中一個重要的種。

美極梅奇酵母(M.pulcherrima)(無性型為Candidapulcherrima)屬于梅奇酵母科(Metschnikowiaceae)，梅奇酵母屬(Metschnikowia)，是該屬中的第一個被描述的種[6]。美極梅奇酵母廣泛地分布于自然界，是一種在成熟葡萄漿果表面常見的野生酵母，在葡萄酒發(fā)酵的初級階段也普遍存在[7]。本文重點介紹了美極梅奇酵母的生理特性及其對葡萄酒生產(chǎn)影響的相關(guān)研究進展，為其在葡萄酒生產(chǎn)中合理應(yīng)用和特色葡萄酒的研發(fā)提供參考。

1 美極梅奇酵母的特性

1.1 對環(huán)境的適應(yīng)性

1.1.1 溫度

溫度條件對美極梅奇酵母的生長有著較大的影響。梅奇酵母屬對高溫的適應(yīng)能力，存在著種或菌株間的差異和起源地的差異，例如從熱帶地區(qū)分離到的1株M.persimmonesis菌株可以在40 ℃的條件下生長[8]。在PAWLIKOWSKA等[9]的試驗中，多數(shù)梅奇酵母屬菌株的生長溫度范圍在8～30 ℃，15～30 ℃是其最佳生長溫度。參與試驗的美極梅奇酵母菌株對高溫的適應(yīng)性和其他試驗菌株沒有明顯差異，不能夠耐受37 ℃，但是菌株NCYC747、CCY 29-2-147和CCY29-2-149卻顯示出了對低溫的良好適應(yīng)性，在2 ℃的條件下仍能生長。

1.1.2 pH

美極梅奇酵母在pH值4～8的培養(yǎng)基中均能良好的生長[10]，但對高低限的適應(yīng)性存在菌株差異性，多數(shù)菌株對低pH具有較好的耐性，在pH 3條件下能夠生長良好[9]，甚至在pH 2的條件下也能生長[11]。

1.1.3 滲透壓

美極梅奇酵母菌株大都具有相對較高的滲透耐受性，例如在PAWLIKOWSKA等[9]的研究中，菌株NCYC2321和NCYC747表現(xiàn)出了較強的抗?jié)B透脅迫能力，在30%的葡萄糖條件下仍有較好的生長。

1.1.4 酒精

美極梅奇酵母對酒精的耐受能力相對較低，多數(shù)菌株發(fā)酵產(chǎn)生的酒精體積分數(shù)在3%～6%[9,12]。但是，也發(fā)現(xiàn)一些菌株能夠耐受體積分數(shù)高達9%的酒精[13]，SADUDI等[14]曾經(jīng)證明有的菌株可以產(chǎn)生大約10%酒精。

1.1.5 碳氮營養(yǎng)

美極梅奇酵母在蔗糖為碳源條件下的生長與其在葡萄糖條件下的生長相似，盡管表現(xiàn)出對蔗糖吸收緩慢和消耗不徹底，仍證明其具有蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性。試驗表明美極梅奇酵母在酵母浸提物、玉米漿、硫酸銨、磷酸二銨等不同氮源下都能夠良好生長，但是在酵母浸提物為氮源時表現(xiàn)出了最大的生物生長量，認為與酵母浸提物中含有微量元素、維生素和氨基酸有關(guān)；在進一步的酵母可同化氮含量試驗中，100、200和500 mg/L水平之間沒有明顯差異[11]。KEMSAWASD等[15]研究了19種氨基酸、硫酸銨及其混合的氮源對不同酵母菌株生長及發(fā)酵性能的影響，發(fā)現(xiàn)谷氨酸和硫酸銨最利于加快美極梅奇酵母的生長速率，而半胱氨酸、組氨酸和蘇氨酸則具有減緩作用；丙氨酸、天冬酰胺和氨基酸與硫酸銨混合氮源顯著增加了乙醇產(chǎn)量，而半胱氨酸、組氨酸和賴氨酸則降低了乙醇產(chǎn)量。

1.2 酶活性

酶在葡萄酒的釀造中起著重要的作用，在釀造過程中的成分轉(zhuǎn)化、澄清過濾、香氣釋放、色澤穩(wěn)定、提高感官品質(zhì)等方面都扮演著重要角色。葡萄酒釀造中的酶主要來自于葡萄果實、微生物，也可以添加商業(yè)酶制劑。在釀酒過程中酵母產(chǎn)生的胞外酶對葡萄酒的感官特性具有重要影響[16]。

1.2.1 葡萄糖苷酶(glucosidase)

美極梅奇酵母具有α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶[9,17]活性。β-葡萄糖苷酶能夠促進葡萄品種香氣(尤其帖烯化合物)的釋放，增強葡萄酒的香氣，對葡萄酒生產(chǎn)具有重要意義。美極梅奇酵母是能夠產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶的一個主要酵母種[18]，ESCRIBANO等[17]在對97個非酵母屬酵母菌株(其中美極梅奇酵母菌株6個)酶活性的分析中發(fā)現(xiàn)，美極梅奇酵母具有β-葡萄糖苷酶活性的菌株比例最高(63%)，其次是隱球酵母屬(60%)，其他多數(shù)酵母則沒有或僅有極少比例的菌株具有該酶活性。GONZALEZ-POMBO等[19]對美極梅奇酵母β-葡萄糖苷酶進行了純化和特性分析，該酶在50 ℃、pH 4.5時具有最佳的催化活性，主要作用于1-4和1-2 β-糖苷鍵，其活性受鋅離子的抑制。在23 ℃和pH 4.5的條件下，12%(體積分數(shù))的乙醇對酶的穩(wěn)定性沒有影響，但是當(dāng)pH值低于4.0時，酶就會出現(xiàn)沉淀而失活。這一特性將是葡萄酒生產(chǎn)中應(yīng)用其β-葡萄糖苷酶作用的障礙，因為一般情況下葡萄酒的pH值都在4.0以下。但是對pH的適應(yīng)性表現(xiàn)出了較大的菌株差異性，有些菌株在pH 4和pH 6時的β-葡萄糖苷酶活性并沒有區(qū)別。

1.2.2 碳水化合物水解酶(carbohydrolases)

果膠酶(pectinase)、纖維素酶(cellulase)、木聚糖酶(xylanase)和葡聚糖酶(glucanase)等對葡萄的細胞壁均具有降解作用，有利于色素、單寧、香氣等風(fēng)味成分的浸漬和葡萄酒的澄清過濾[20]。ESCRIBANO等[17]的研究結(jié)果顯示，供試的美極梅奇酵母中69%的菌株具有果膠酶活性，37%的菌株具有纖維素酶活性，6%的菌株具有葡聚糖酶活性，沒有發(fā)現(xiàn)具有木聚糖酶活性的菌株。有的美極梅奇酵母菌株還具有較高的幾丁質(zhì)酶(chitinase)活性，這使其具有在葡萄果實真菌病害生物防控方面的應(yīng)用潛質(zhì)[21]。釀酒葡萄在成熟期的一些病害能給葡萄酒帶來嚴重危害，例如灰霉病(Botrytiscinerea)會產(chǎn)生漆酶，產(chǎn)生難以控制的氧化，影響葡萄酒品質(zhì)；葡萄表面的曲霉(Aspergillus)和青霉(Penicillium)是產(chǎn)生赭曲霉毒素的主要霉菌，也是葡萄酒安全的重要隱患。美極梅奇酵母具有幾丁質(zhì)酶活性的特點，或許能為釀酒葡萄原料的健康保障提供新的思路。

1.2.3 羥基肉桂酸脫羧酶(hydroxycinnamic acid decarboxylase，HCDC)

具有HCDC活性的酵母菌可以使羥基肉桂酸脫羧并形成乙烯基酚，其與葡萄花色苷結(jié)合生成吡喃花色苷可以顯著提高顏色的穩(wěn)定性。BENITO等[22]的研究表明，使用具有高HCDC活性的非酵母屬酵母進行混合發(fā)酵，增加了穩(wěn)定色素的含量。除此之外，具有高HCDC活性的非酵母屬酵母還能夠降低香豆酸的含量，可以減少因酒香酵母(Dekkera/Brettanomyces)污染引起的4-乙基酚(4-ethylphenol)形成[23]。HCDC活性不是某一屬或種的特性，而是取決于酵母菌株[24]。在ESCRIBANO等[17]的研究中，發(fā)現(xiàn)美極梅奇酵母50%的菌株具有HCDC活性。

1.2.4 蛋白酶(protease)

屬于蛋白水解酶的芳基酰胺酶(arylamidases)或氨基肽酶 (aminopeptidases)催化肽中N末端氨基酸的水解，既可以增加葡萄酒中氨基酸的含量和促進香氣成分的形成(纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸等是酵母代謝產(chǎn)生的芳香化合物前體)，也有助于減輕葡萄酒的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定性[25-26]。美極梅奇酵母多數(shù)菌株(94%)具有亮氨酸芳基酰胺酶活性、44%的菌株具有纈氨酸芳基酰胺酶活性[17]，也被發(fā)現(xiàn)具有天冬氨酸蛋白酶(aspartic protease)活性[27-28]，THERON等[28]的試驗顯示，天冬氨酸蛋白酶在30～50 ℃活性較強，最佳活性溫度為40 ℃，在40 ℃的溫度下，pH 4.5時活性最高，pH 3.5～5時活性保持在80%以上。在pH值高于6或低于3.5時，活性被顯著抑制。鈣、鐵、鎂、鋅等離子對酶活性沒有明顯的影響，而錳、銅和鎳有明顯的影響，錳對酶的活性有輕微的抑制作用，銅和鎳分別抑制其活性47%和25%。同時，乙醇和糖對蛋白酶活性均有抑制作用，在6%、12%和15%的乙醇體積分數(shù)下，活性損失分別達到50%、83%和92%；在100、200和300 g/L的糖質(zhì)量濃度下，活性分別降低了11%、26%和40%。

1.2.5 其他酶

酯酶(esterase)催化酯的合成與水解，對葡萄酒的發(fā)酵香氣具有重要作用，在葡萄酒相關(guān)酵母中普遍存在。在ESCRIBANO的研究中，參與試驗的美極梅奇酵母100%的菌株具有酯酶活性和酯酶脂肪酶(esterase-lipase)活性；脂肪酶(lipase)會增加葡萄酒中游離脂肪酸的濃度，多數(shù)美極梅奇酵母菌株不具有脂肪酶活性[18]，但是，GOLDBECK等[29]篩選到了具有脂肪酶活性的美極梅奇酵母菌株，其最適酶解條件為pH 7.0和溫度44 ℃，最高酶解活性達4.88 U/mL。β-裂解酶(β-lyase)與硫醇類品種香氣的釋放有關(guān)，有些美極梅奇酵母菌株具有β-裂解酶活性[13]。

1.3 嗜殺性

在研究葡萄酒發(fā)酵過程中美極梅奇酵母與其他酵母之間的相互作用時，美極梅奇酵母表現(xiàn)出了明顯的嗜殺活性，具有天然的抗菌作用[30]。這種抗菌活性與其分泌的一種美極酸(pulcherriminic acid)有關(guān)，這種酸與介質(zhì)中的鐵離子螯合形成紅色的美極素(pulcherrimin)，正是這種對鐵離子的固化作用形成了缺鐵的生長環(huán)境，抑制了對鐵離子有更多需求的微生物生長[31-32]。美極梅奇酵母對假絲酵母屬(Candida)、畢赤酵母屬(Pichia)、酒香酵母(Brettanomyces/Dekkera)、有孢漢遜酵母屬(Hanseniaspora)、接合酵母(Zygosaccharomyces)、克魯維酵母屬(Kluyveromyces)、類酵母菌屬(Saccharomycodes)、有孢圓酵母屬(Torulaspora)都顯示了不同程度的抗菌活性，尤其對容易給葡萄酒產(chǎn)生不良作用的酒香酵母、有孢漢遜酵母、畢赤酵母等具有廣泛的抗性，對灰霉菌(Botrytiscinerea)、青霉菌(Penicillium)、鏈格孢屬(Alternaria)、叢梗孢屬(Monilia)也具有抑制能力[33-34]。美極梅奇酵母不同菌株之間抗菌活性有較大的差異，其他非酵母屬酵母不同的種或菌株對美極梅奇酵母的敏感性也有較大的差異。但是，美極梅奇酵母對釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)沒有拮抗作用[34]，這可能是由于釀酒酵母AFT1轉(zhuǎn)錄因子增加了鐵離子調(diào)節(jié)基因的表達水平[35]。在酒精發(fā)酵前期應(yīng)用嗜殺酵母控制腐敗微生物的繁殖，是保證葡萄酒品質(zhì)的一個有效措施。美極梅奇酵母的這一特點，更加突出了其與釀酒酵母協(xié)同發(fā)酵的潛質(zhì)。

2 美極梅奇酵母對葡萄酒發(fā)酵及其成分的影響

2.1 發(fā)酵動力

與釀酒酵母單獨發(fā)酵相比，美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵，大多減緩了發(fā)酵進程，消耗糖的速率變緩。SADOUDI等[36]選用美極梅奇酵母菌株MCR24和釀酒酵母菌株P(guān)B2023進行順序接種發(fā)酵和釀酒酵母純種發(fā)酵的試驗，釀酒酵母純種發(fā)酵3 d后達到最大細胞量，并一直維持到發(fā)酵結(jié)束，在8 d內(nèi)完成了酒精發(fā)酵；而在順序接種發(fā)酵過程中，美極梅奇酵母對釀酒酵母的生長沒有影響，美極梅奇酵母接種后細胞數(shù)量沒有明顯的增加，但是在接種釀酒酵母后2 d顯著下降，8 d后未檢測到活細胞，糖的消耗速率比純種發(fā)酵遲緩，酒精發(fā)酵在10 d內(nèi)完成。釀酒酵母純種發(fā)酵時葡萄糖的下降速度明顯快于果糖，順序接種發(fā)酵時，在接種釀酒酵母前2種糖的下降速度基本沒有差異，而接種釀酒酵母后，尤其是美極梅奇酵母細胞數(shù)量顯著下降后，表現(xiàn)出葡萄糖的下降速度明顯快于果糖。在VLADIMIR等[37]的試驗中，也是單一釀酒酵母或貝酵母的酒精發(fā)酵速率都很快，在6 d內(nèi)消耗了絕大部分可發(fā)酵糖，剩余的含糖量大約為2.5%(質(zhì)量分數(shù))，隨后發(fā)酵速率減緩，在第9天完成發(fā)酵。對于美極梅奇酵母參與的順序接種發(fā)酵，在接種釀酒酵母或貝酵母菌之前，美極梅奇酵母發(fā)酵導(dǎo)致糖含量的下降比較少，接種釀酒酵母或貝酵母后，糖的消耗速率才加快，在第9天完成發(fā)酵，與釀酒酵母或貝酵母單一發(fā)酵完全結(jié)束的時間基本一致。至于在順序發(fā)酵中，接種釀酒酵母后美極梅奇酵母細胞數(shù)量下降的機理與酒精濃度的耐受性沒有關(guān)系，因為試驗菌株曾被證明可以產(chǎn)生大約10%(體積分數(shù))乙醇[14]，應(yīng)該是酵母細胞之間營養(yǎng)競爭機制所致[38]， 釀酒酵母的生長速度快于美極梅奇酵母，因此可能使介質(zhì)貧瘠化。

2.2 對發(fā)酵產(chǎn)物的影響

2.2.1 酒精

美極梅奇酵母與釀酒酵母混合發(fā)酵，一般情況下可以使葡萄酒的酒精含量降低0.6～1.6%[37,39-40]。在CONTRERAS等[39]的研究中，用所選的美極梅奇酵母菌株AWRI1149和釀酒酵母菌株間隔3 d順序接種發(fā)酵生產(chǎn)的葡萄酒乙醇(體積分數(shù))低于釀酒酵母純種發(fā)酵生產(chǎn)的葡萄酒(霞多麗下降了0.9%，西拉下降了1.60%)；在VLADIMIR等[37]的試驗中，也是單一商業(yè)釀酒酵母菌株發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇(體積分數(shù))最高(11.92%)，美極梅奇酵母、貝酵母和釀酒酵母順序接種的葡萄酒中乙醇(體積分數(shù))最低(11.01%)。在菲德喬(Verdejo)葡萄的順序接種發(fā)酵試驗中，美極梅奇酵母參與發(fā)酵比釀酒酵母純種發(fā)酵的酒精含量降低0.62%～0.63%[40]。發(fā)酵介質(zhì)中的溶氧量對美極梅奇酵母的降酒精作用具有顯著影響，在高氧條件下混合發(fā)酵可以降低酒精含量3.7%左右，但會產(chǎn)生較高的揮發(fā)酸；而在幾乎沒有溶解氧的優(yōu)化條件下，可以降低揮發(fā)酸，僅產(chǎn)生0.35 g/L乙酸，酒精含量降低2.2%[41]。

2.2.2 甘油

美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵比釀酒酵母單獨發(fā)酵的甘油產(chǎn)量普遍有明顯的增加，增加量一般在0.3～1.1 g/L[36-37,40]。美極梅奇酵母對甘油產(chǎn)量的影響與初始接種菌株的比例有關(guān)，在美極梅奇酵母接種量一定的情況下(107cell/mL)，甘油產(chǎn)量隨著釀酒酵母接種量的減少而增加[42]。另外不同葡萄品種也有不同的表現(xiàn)，選用美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵，霞多麗平均增加了0.62 g/L，但在西拉的發(fā)酵中沒有增加[43]。在美極梅奇酵母參與的酒精發(fā)酵中，甘油產(chǎn)量的增加，可以解釋為在與美極梅奇酵母共同酒精發(fā)酵期間的滲透誘導(dǎo)致使GDP1基因在釀酒酵母中的過表達所致[36]。

2.2.3 高級醇

美極梅奇酵母參與順序發(fā)酵對高級醇既有降低的影響，也有增加的影響，但是增加的幅度一般較小，這主要是由于菌株間差異的影響。在PARAPOULI等[44]的試驗中，美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵顯示了顯著的降低高級醇的效果，連續(xù)3個年度總高級醇含量分別降低了163.4、223.9和10.5 mg/L，主要體現(xiàn)于異戊醇和異丁醇。VARELA等[43]對霞多麗和西拉2個葡萄品種試驗也顯示了對高級醇的減少作用，順序發(fā)酵使霞多麗的總高級醇下降19.62 mg/L，主要是異戊醇下降了76.43 mg/L，苯乙醇下降了12.92 mg/L，異丁醇反而增加了69.36 mg/L；西拉的總高級醇含量下降了29.65 mg/L，其中異戊醇下降了37.51 mg/L，異丁醇下降了28.12 mg/L，而苯乙醇反而增加了35.97 mg/L。VLADIMIR等[37]的試驗數(shù)據(jù)顯示，高級醇類主要有異戊醇、辛醇、異丁醇、庚醇和苯乙醇，還有少量的癸醇、丙醇和壬醇，美極梅奇酵母與釀酒酵母順序接種發(fā)酵的總高級醇比釀酒酵母純種發(fā)酵略高，分別是99.4和93.4 mg/L，差異比較明顯的是庚醇和異戊醇，但是壬醇減少；美極梅奇酵母與貝酵母順序接種發(fā)酵產(chǎn)生的高級醇比貝酵母純種發(fā)酵略低，分別是92.3和100.1 mg/L，差異比較明顯的是庚醇和丙醇。

2.2.4 乙酸

揮發(fā)酸是衡量葡萄酒質(zhì)量的一個重要參數(shù)，一般情況下，揮發(fā)酸的80%以上成分是酒精發(fā)酵副產(chǎn)物乙酸。美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵普遍具有降低乙酸的作用[36,42]。乙酸產(chǎn)量的降低，可能是酵母之間的相互作用影響乙酸代謝途徑所致。在SADOUDI等[36]的試驗中，純種釀酒酵母發(fā)酵，57%的乙酸最終產(chǎn)量是在發(fā)酵的前3 d產(chǎn)生的，而美極梅奇酵母和釀酒酵母順序接種，從發(fā)酵開始就減少了乙酸的產(chǎn)生。

2.2.5 酯類及其他

美極梅奇酵母與釀酒酵母順序接種發(fā)酵一般會產(chǎn)生較高的酯類物質(zhì)含量，主要體現(xiàn)于甲基丁酯、甲基丙酯和苯乙酯含量[45]，但會降低乙酸乙酯含量[43]。但某些菌株也會增加中鏈脂肪酸的含量，尤其是己酸和辛酸[43,45]，己酸帶來類似于脂肪和奶酪的氣味，辛酸會產(chǎn)生腐敗的刺鼻氣味，含量過高則會產(chǎn)生不良影響。

2.3 美極梅奇酵母對葡萄酒風(fēng)味及色澤的影響

2.3.1 風(fēng)味

近10多年的研究證明了美極梅奇酵母能夠明顯地提高葡萄酒風(fēng)味品質(zhì)，與釀酒酵母單獨發(fā)酵葡萄酒相比，美極梅奇酵母和釀酒酵母順序接種發(fā)酵提高了葡萄酒感官分值，突出了葡萄品種香氣[40,44-45]。但是也有一份研究報告中顯示美極梅奇酵母參與發(fā)酵對霞多麗葡萄酒產(chǎn)生了負面影響，與釀酒酵母發(fā)酵葡萄酒相比，反而降低了霞多麗葡萄酒的感官分值[46]。美極梅奇酵母對葡萄酒風(fēng)味的貢獻，一方面是由于其改變了葡萄酒中酯類、醇類等發(fā)酵產(chǎn)物的構(gòu)成，增加了葡萄酒的香氣復(fù)雜性，另一方面是由于酵母細胞中酶的作用，尤其是β-葡萄糖苷酶和β-裂解酶，促進了葡萄品種香氣的釋放。葡萄品種香氣成分以萜烯類和硫醇最具代表性，在果實中多以結(jié)合態(tài)形式存在，在葡萄酒發(fā)酵過程中由不同的酵母水解酶催化釋放。RODRIGUEZ等[47]以亞歷山大麝香葡萄品種(Muscat d′Alexandrie)為原料，研究了美極梅奇酵母與釀酒酵母的聯(lián)合發(fā)酵方式，認為順序接種發(fā)酵效果最好，發(fā)酵的酒具有較高的高級醇、酯類和萜類化合物含量，表現(xiàn)出最強的果香和花香，這是由于美極梅奇酵母菌株具有的β-葡萄糖苷酶活性和β-木糖酶活性促進了芳樟醇、香葉醇和橙花醇等游離態(tài)單萜化合物的釋放。RUIZ等[40]以菲德喬葡萄品種為原料研究了美極梅奇酵母對硫醇類香氣化合物釋放的作用，與2株釀酒酵母純種發(fā)酵相比，美極梅奇酵母與釀酒酵母順序接種發(fā)酵的酒樣中3-巰基-1-己醇(3-sulfanylhexan-1-ol，3-SH)的含量有所降低，但仍顯著超過其嗅覺閾值(60 ng/L)，3-SH衍生化合物3-巰基乙酸己酯(3-sulfanylhexyl acetate，3-SHA)的濃度也顯著降低。但是，4-巰基-4-甲基戊-2-酮(4-methyl-4-sulfanylpentan-2-one，4-MSP)的最終含量表現(xiàn)出了極顯著的提高，其中一個釀酒酵母菌株(ScR)純種發(fā)酵酒樣中的4-MSP濃度很低，略高于嗅覺閾值(3 ng/L)，另一個釀酒酵母菌株(ScD)發(fā)酵的酒樣中未檢測到，而2個有美極梅奇酵母參與順序接種發(fā)酵的酒樣中的4-MSP濃度比釀酒酵母菌株(ScR)純種發(fā)酵酒樣高6.4倍，平均值為28.05 ng/L。這種促進硫醇化合物釋放、增強品種特征香氣的效果，既與美極梅奇酵母菌株具有β-葡萄糖苷酶活性有關(guān)，也與C-S-裂解酶活性有關(guān)。另外，以美極梅奇酵母與釀酒酵母順序發(fā)酵生產(chǎn)起泡葡萄酒基酒，可以增加起泡葡萄酒泡沫的持久性，增加了多糖含量，同時增強了酒的花香和煙熏風(fēng)味[48]。

2.3.2 色澤

美極梅奇酵母與釀酒酵母順序接種發(fā)酵能夠產(chǎn)生較多的乙醛和乙烯基酚，可以促進紅葡萄酒色素的穩(wěn)定[49]。在酒精發(fā)酵和陳釀過程中花色苷與丙酮酸、乙醛或乙烯基酚類化合物縮合而形成的吡喃花色苷具有更好的穩(wěn)定性，能夠保護顏色免受二氧化硫、溫度、氧化和pH變化的影響。吡喃花色苷主要有兩種類型：一類是由花色苷與丙酮酸或乙醛縮合形成，一類是由花色苷與乙烯基酚類化合物反應(yīng)生成，正是美極梅奇酵母的HCDC活性促進了乙烯基酚的產(chǎn)生[50]。美極梅奇酵母對葡萄酒色澤的有益作用還有另外一種機制，在葡萄酒酒精發(fā)酵過程中，酵母對花色苷都有一定的吸附作用，釀酒酵母對花色苷的吸附量一般在總花色苷的1%～6%，對某些特定花色苷的吸附甚至?xí)哌_30%。而美極梅奇酵母由于其細胞壁結(jié)構(gòu)組成的不同，對花色苷的吸附量較少，相對減少了葡萄酒色素的損失[51]。

3 結(jié)語

美極梅奇酵母是葡萄園與葡萄酒生產(chǎn)過程中普遍存在的一種非酵母屬酵母，對葡萄酒的生產(chǎn)環(huán)境具有良好的適應(yīng)性，耐酒精、低溫、低pH和較高的滲透壓，具有β-葡萄糖苷酶、羥基肉桂酸脫羧酶、果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、酯酶等多種酶活性，又具有獨特的嗜殺抗菌特點，能夠抑制不良酵母或真菌對葡萄酒的污染。在降低葡萄酒酒精含量、增加甘油含量、增強品種香氣、提高感官品質(zhì)、促進紅葡萄酒色澤穩(wěn)定等方面具有良好的潛質(zhì)。但是，美極梅奇酵母的一些特性存在著較大的菌株差異性，有的菌株還會產(chǎn)生過高的脂肪酸含量，對葡萄酒的品質(zhì)產(chǎn)生負面影響，因此，開展適宜菌株的篩選與功能優(yōu)化是其在葡萄酒生產(chǎn)中應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。