果酒因其高营养价值和良好的口感深受消费者青睐。然而，多数果酒存在香气寡淡、风味典型性不足的问题，极大影响了果酒的感官品质。微生物在果酒酿造的各个阶段都发挥着及其重要的作用，其生长代谢、产酶类型和产酶活力以及菌种间相互作用均对果酒风味形成有较大影响。

　　陕西师范大学王飞、王晓宇、赵鹏涛*等通过剖析酿酒微生物、酶及发酵前冷浸渍等工艺处理对果酒香气化合物生成的影响，阐明主要香气化合物的生成机理，并探讨优良产香酵母选育的研究进展。最后，对未来果酒风味的研究方向进行展望，旨在为果酒增香酿造技术的创制提供一定理论支持。

　　香气是果酒最重要的感官品质指标。果酒中发现的香气物质超过1 000 种，主要是在微生物生长代谢过程中形成，其产生机制如图1所示。来源于水果的品种香是果酒香气的重要组成部分，有利于果酒典型风味的塑造，然而大多品种香气化合物在酿酒及贮藏过程中会发生一系列变化，果香特征减弱；乙醇发酵过程产生的发酵香气构成了果酒香气的基本骨架，对果酒最终风味形成具有决定作用；陈酿过程中品种香气与发酵香气进一步转化，使果酒整体香气更平衡和谐。

　　在发酵过程中，以糖苷结合态形式存在于水果中的非挥发性香气前体物质在酿酒酵母相关酶的作用下解离出游离态香气，最重要的包含一些硫醇类和萜烯类化合物，这些物质贡献了果酒主要的品种香气，赋予果酒独特的风味。

　　总体来说，果酒芳香大部分由发酵香气组成，构成了果酒香气的主体部分，香气化合物包括酯类、醇类、有机酸类、醛酮类、含硫化合物以及萜烯类等。

　　陈酿过程中果酒的芳香成分迁移转化，逐步提升了果酒的香气复杂性。关于果酒的陈酿增香机理，一般认为与氧有关：一是“氧化说”，如葡萄酒陈酿期间氧气通过橡木桶的微孔进入酒液，使醇、醛类物质缓慢氧化，高级醇类含量降低；二是“酯化说”，即醇类物质氧化成相应的酸，酸与乙醇反应形成酯，使酯香增强。陈酿香气会随陈酿周期的变化呈现不同的结果。

　　高级醇类物质主要由酵母在α-酮酸发酵过程中形成，与Ehrlich途径降解氨基酸有关。高含量的高级醇会产生威士忌等异味，而低含量的高级醇则会赋予酒青草香、果香等香气。能够最终靠调节Ehrlich途径调控高级醇的生成。酵母生长阶段、相关酶活力和氨基酸含量等因素均会影响Ehrlich途径的代谢过程，进而影响果酒香气成分组成。

　　酯类物质是在果酒中发现的最丰富的香气化合物，包括乙酸酯和乙酯两类，它们由酵母通过不同的代谢机制形成，但均具有类似水果的芳香，如草莓、甜果、青苹果、香蕉等气味。乙酸酯的形成依赖于乙酸和高级醇，也受酿酒酵母中ATF基因编码的两种醇乙酰转移酶的影响。与酵母代谢相关的主要化合物的合成如图2所示。

　　产香酵母又称产酯酵母，是一类能够改善发酵产品风味的酵母。产香酵母能分泌丰富的糖苷酶类，在代谢过程中产生大量酯类、醇类等香气物质，使酒体协调，赋予酒体浓郁的发酵香味。果酒中常见的产香酵母包括克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri）、葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）、铁红假丝酵母（Candida pulcherrima）、东方伊萨酵母（Issatchenkia orientalis）、季也蒙有孢汉逊酵母（Hanseniaspora guilliermondii）等。

　　克鲁维毕赤酵母具有很强的产酯能力，特别是乙酸苯乙酯和辛酸乙酯，能够赋予酒类特色的果味、玫瑰味、甜味和蜂蜜味。如由克鲁维毕赤酵母发酵的苹果酒具有浓郁的热带水果味。

　　葡萄汁有孢汉逊酵母的主要特征之一是高产乙酸酯。Ciani等检测到由葡萄汁有孢汉逊酵母发酵的白葡萄酒中乙酸乙酯含量约为酿酒酵母发酵的9 倍。与酿酒酵母相比，用葡萄汁有孢汉逊酵母发酵葡萄酒产生的总脂肪酸含量和总高级醇含量要少得多，这有利于减少酒精味、指甲油味、脂肪味等不良气味。

　　铁红假丝酵母与酒中高含量酯的产生有关。酿酒酵母进行混菌发酵时会产生较高水准的乙酸乙酯以及一些与不良风味有关的挥发性物质，当乙酸乙酯质量浓度为0.2 g/L时，葡萄酒的果味与乙酸乙酯呈强相关。季也蒙有孢汉逊酵母与酒中玫瑰和蜂蜜味有关，而Hanseniaspora vineae是果香椰子和香草味形成的根本原因，此外，Hanseniaspora vineae中支链氨基酸转氨酶（BAT2）和醇酰基转移酶（EEB1）基因的缺失会导致高级醇、脂肪酸和乙酯产量的减少。

　　目前果酒工业生产采用酿酒酵母单菌发酵，其发酵速率快、效率高，但生产的果酒缺乏风味复杂性。非酿酒酵母虽然发酵性能差，但在发酵过程中能够最终靠酶和风味代谢产物的产生改善发酵酒的芳香特性。因此，利用酿酒酵母与非酿酒酵母混合发酵提升果酒感官质量是一种可行的办法。

　　相较于传统的发酵方式，利用非酿酒酵母与酿酒酵母混合发酵对改善果酒的风味和口感具有非消极作用。不同果酒混菌发酵的香气特点如表1所示。

　　在混合发酵过程中，接种策略也会影响酒体香气特征。研究之后发现顺序接种发酵比同时接种发酵效果更好，因为顺序接种时非酿酒酵母在发酵开始阶段能进行更高程度的代谢表达。

　　接种比例也是一个必须要考虑的问题。据报道，以1∶1同时接种酿酒酵母和拜氏接合酵母有利于生产乙酯，包括乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯等。然而，当接种比例为1∶100或1∶1 000时会生成过量的乙酸乙酯，产生不良气味。

　　苹果酸-乳酸发酵是乳酸菌将苹果酸转化为乳酸和CO2的过程。该过程除了能够降低酒液酸度外，还能调节酒的香气和口感。酒酒球菌、乳杆菌和片球菌等能够最终靠糖苷酶水解香气前体物质影响酒体香气特征。

　　综上，发酵香气的形成不再单一地依赖酿酒酵母，利用酿酒酵母、非酿酒酵母以及乳酸菌等多菌种间的相互作用调控果酒风味品质将受到更多关注，今后对多菌种间的分子相互作用机理应作深入研究。

　　果酒酿造过程可将水果果实中以糖苷键合态形式存在的风味物质解离释放到酒中。酿酒微生物能够代谢产生一些风味酶，包括糖苷酶、果胶酶、蛋白酶等，这些酶能够水解香气前体物质，从而促进香气化合物的释放。在酿造前加入外源糖苷酶、果胶酶和糖基水解酶可提高果酒的风味品质。

　　糖苷酶能够在一定程度上促进水果中糖苷香气前体物质的释放，最重要的包含萜烯类和一些多酚类化合物，从而增强和丰富果酒的风味。糖苷键合态前体物质本身不具有香气活性，但可以在β-糖苷酶等香气形成关键酶作用下转化为具有香味的香气物质。

　　一些非酿酒酵母包括假丝酵母属（Candida）、毕赤酵母属（Pichia）、汉逊酵母属（Hanseniaspora）等均表现出良好的β-葡萄糖苷酶活性。

　　果胶酶可破坏植物细胞壁结构，将果胶聚合物降解为半乳糖醛酸，从而促进果汁澄清过滤。同时，在果酒发酵前的浸渍过程中，果胶酶可以将糖苷键合的风味前体切割成芳香活性苷元，从而增强果酒的风味特性。

　　蛋白酶主要通过为酵母提供氮源影响果酒香气的形成。非酿酒酵母是蛋白酶的重要来源。

　　关键的单萜和降异戊二烯香气化合物在酿酒过程中被酵母和产香细菌分泌的糖苷酶、酯酶、C—S裂合酶和脱羧酶等降解为游离态释放。目前，提高单帖类化合物策略主要有以下两种：一种是在发酵过程中或发酵后添加来自其他微生物的外源性酶制剂以改善糖基化结合物的水解；另一种是采用少数非酿酒酵母，如葡萄汁有孢汉逊酵母的水解酶活性较高，可以在一定程度上促进与糖苷结合的单帖类物质前体水解，导致单萜类物质含量增加。

　　从以上研究结果能发现，发酵过程中添加风味胞外酶和某些非酿酒酵母可以有效改善成酒的品种香气。其主要原理是利用外源酶或非酿酒酵母分泌的高活性糖苷酶水解水果果皮中的香气糖苷前体，从而释放游离态品种香气成分，增强果酒的典型风味。

　　在葡萄破碎期间，酶促氧化反应、β-胡萝卜素物质（其他类胡萝卜素）的降解被认为能够产生多种类型的降异戊二烯类物。这类化合物最重要的包含β-大马士酮（奇异水果的香气）、β-紫罗兰酮（紫罗兰花的香气）、3-氧代-β-紫罗兰酮（烟草气味）和Vitispirane（新鲜的花香果香和/或异国花卉和泥质木本植物的香气）等。低温冷浸渍工艺可以保留小分子香气化合物，增加香气复杂性。在酿酒酵母与毕赤酵母混合发酵过程中，适度延长冷浸渍时间（3 d），3-甲基丁醇、乙酸乙酯和乙酸异戊酯的含量会明显增加。

　　由于天然酵母、微生物和相关酶的作用，较高含量的己醇、顺-6-壬烯醇主要是在浸渍过程中形成。冷浸渍过程中一些耐低温的产香酵母可以使葡萄酒的主香气成分含量增加。

　　酵母产香能力直接影响成酒的风味质量，因此酵母的选育备受重视。酵母的选育方法最重要的包含自然突变菌株的选育、杂交育种、基因工程育种、诱变育种等。传统的育种方法以自然突变为主，从不同原料（水果、土壤）中筛选并分离出具有特殊性能的新菌株。

　　杂交育种可以将两个或多个优良性状结合，构建具有优良性状的新菌株。Wang Zhouli等通过原生质体融合技术构建了基于酿酒酵母和乙醇念珠菌的新型重组融合酵母，在酿造香气浓郁且低酒精度的苹果酒方面有巨大潜力。

　　诱变育种办法能够使生物突变率非常明显升高，但要获得性状优良的正向突变菌株要消耗相当长的时间，并且优良酵母选育涉及到较多的酿酒工艺学指标（如产乙醇能力、发酵速率、高糖耐受性、pH耐受性等），有必要进行多年、多点的生产试验，筛选进程相对较慢。

　　本文综述了酿酒微生物、酶对果酒香气的影响，尽管利用产香酵母提高葡萄酒风味的复杂性越来越普遍，但非酿酒酵母在其他果酒生产中的应用仍然很少。且果酒中部分关键风味化合物的合成途径及微生物代谢通路仍要进一步研究。当前，果酒酿造过程中酿酒酵母与非酿酒酵母分子相互作用机制仍不清晰，高通量技术可用于揭示微生物的相互作用，从而有利于更好地设计混合培养物，提升混菌发酵的控制水平。此外，果酒陈酿周期较长，但目前催陈技术仍不成熟，有待进一步研究。未来，在全基因组测序技术加快速度进行发展的带动下，基因组学、蛋白质组学、代谢组学以及风味组学的有关技术也将促进对微生物合成风味化合物代谢途径的认识和对风味代谢物质调控机理的探索，为创制果酒增香酿造技术奠定基础。

　　本文《果酒增香酿造技术探讨研究进展》来源于《食品科学》2023年44卷13期244-252页. 作者：王飞，王晓宇，赵擎豪，赵越凡，刘炎，杜国荣，赵鹏涛. DOI:10.7506/spkx0812-147.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

　　实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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