模拟葡萄汁中可同化氮和还原糖对酵母发酵特性的影响

可同化氮是酵母酒精发酵最重要的营养物质，可同化氮缺乏会影响酵母细胞的生长和发酵效率，最终影响葡萄酒中风味代谢物的形成，可同化氮的缺乏还易使葡萄酒发生微生物腐败。葡萄汁中的糖对酵母来说非常重要，酵母发酵其他底物的能力有限，最重要的营养物质和新陈代谢所需能量大部分来自糖。

目前，国内外学者关于葡萄酒酿造中可同化氮对酵母酒精发酵的影响研究较多，许多研究结果表明葡萄汁中可同化氮水平会影响酵母的酒精发酵，但关于葡萄汁中可同化氮和还原糖两者对酵母酒精发酵的影响研究很少，来自西北农林科技大学葡萄酒学院的姜越、潘婷和惠竹梅以模拟葡萄汁为试材，探索不同还原糖质量浓度对酵母利用可同化氮素能力的影响，寻找出有利于酵母酒精发酵的可同化氮和还原糖质量浓度，为不同含糖量的葡萄汁中添加可同化氮素提供一定的理论和参考依据。

1.可同化氮和还原糖质量浓度对酵母生长的影响

模拟汁中可同化氮质量浓度对酵母生长的影响

在3 种还原糖质量浓度下，初始可同化氮质量浓度为150 mg/L的模拟汁中，酵母生长量在生长平稳期均显著低于可同化氮质量浓度为240～500 mg/L的模拟汁（P＜0.05），且发酵时间最长，此时240～500 mg/L 4 种可同化氮质量浓度的模拟汁中酵母生长量无显著差异。在初始还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中，酵母生长速率随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而加快，其中初始可同化氮质量浓度为150 mg/L的模拟汁中酵母在发酵初期存在生长停滞的风险；而在初始还原糖质量浓度为200～230 g/L的模拟汁中，处于对数生长期的酵母生长速率不受初始可同化氮质量浓度的影响。

模拟汁中还原糖质量浓度对酵母生长的影响

当初始可同化氮质量浓度较低（150～240 mg/L）时，在还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中，酵母在对数生长期的生长速率显著低于200 g/L和230 g/L两种还原糖质量浓度的模拟汁，甚至在初始可同化氮质量浓度为150 mg/L、初始还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中酵母出现发酵初期生长停滞的现象，说明在可同化氮缺乏的模拟汁中可以通过适量提高还原糖质量浓度的方法促进发酵进行；当初始可同化氮质量浓度较高（330～500 mg/L）时，还原糖质量浓度为230 g/L的模拟汁中酵母对数生长期生长速率低于其他两种初始还原糖质量浓度的模拟汁，说明还原糖和可同化氮质量浓度同时过高或过低均不利于酵母生长。在相同初始可同化氮质量浓度的模拟汁中，3 种还原糖质量浓度下的酵母在平稳期时生长量均无显著性差异，均可完成发酵过程，说明在模拟汁中可同化氮源充足的情况下，初始还原糖质量浓度对酵母生长量无明显影响。

2.可同化氮和还原糖质量浓度对酵母还原糖消耗的影响

模拟汁中可同化氮质量浓度对酵母还原糖消耗的影响

在发酵过程中，酵母对还原糖的消耗速率表现为先快后慢。在3 种初始还原糖质量浓度的模拟汁中，酵母在可同化氮质量浓度为150 mg/L的模拟汁中完成酒精发酵的时间均最长，随着初始可同化氮质量浓度升高，发酵时间明显缩短。

模拟汁中还原糖质量浓度对酵母还原糖消耗的影响

当初始可同化氮质量浓度为150 mg/L时，在还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中，酵母在发酵初期出现还原糖消耗停滞，而酵母在其他两种还原糖质量浓度中糖消耗正常，说明当模拟汁中可同化氮质量浓度低时，酵母需要较高的初始还原糖质量浓度才能进行正常的酒精发酵；在240～500 mg/L 4 种初始可同化氮质量浓度的模拟汁中，酵母在相同可同化氮质量浓度下完成酒精发酵时间基本均随还原糖质量浓度升高而延长。

3.可同化氮和还原糖质量浓度对酵母可同化氮消耗的影响

模拟汁中可同化氮质量浓度对酵母可同化氮消耗的影响

在初始还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中，当初始可同化氮质量浓度为150 mg/L时，可同化氮消耗率小于50%，可同化氮消耗异常。在可同化氮正常消耗的14 种模拟汁中，酵母在发酵0～7 h和发酵28～45 h可同化氮消耗迅速，在发酵7～28 h和45～72 h可同化氮消耗缓慢；当初始可同化氮质量浓度为150～330 mg/L时，可同化氮均在酒精发酵72 h内被完全消耗；当初始可同化氮质量浓度为420～500 mg/L时，3 种还原糖质量浓度的模拟汁在发酵完成时均出现可同化氮剩余，剩余量随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而增加，并在酒精发酵72 h后基本保持稳定。

模拟汁中还原糖质量浓度对酵母可同化氮消耗的影响

当初始可同化氮质量浓度为150 mg/L时，在初始还原糖质量浓度为170 g/L的模拟汁中，可同化氮的消耗量远小于其他两个还原糖质量浓度（P＜0.05）；在其余14 种模拟汁中，当初始可同化氮质量浓度较低（150～240 mg/L）时，模拟汁中初始还原糖质量浓度对酵母在发酵中可同化氮消耗量的影响不明显；当初始可同化氮质量浓度较高（330～500 mg/L）时，可同化氮剩余量随着模拟汁中初始还原糖质量浓度的增加而升高。

4.模拟葡萄酒中的基本指标

各处理中酒样的基本指标均达GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》要求，模拟酒的pH值在3.15～3.36之间，残糖不大于4 g/L。当模拟汁中初始还原糖质量浓度相同时，发酵后模拟酒中的总酸随初始可同化氮质量浓度的升高而增加，当模拟汁中初始可同化氮质量浓度相同时，除240 mg/L可同化氮质量浓度外，其他可同化氮质量浓度的模拟汁发酵后的总酸均随初始还原糖质量浓度升高而增加。另外，模拟酒中的酒精度随还原糖质量浓度的升高而增加。

结 论

模拟汁中可同化氮质量浓度过低（150 mg/L）则不能充分满足酵母生长的需要，同时限制了酵母的还原糖消耗速率，通过提高初始还原糖质量浓度至200 g/L可促进酒精发酵进行；酵母在初始可同化氮质量浓度高于240 mg/L的模拟汁中可以正常生长，此时初始还原糖、可同化氮质量浓度对酵母生长量均无显著影响，还原糖含量最直接影响酿酒酵母菌株的发酵特性，决定发酵时间长短，表现为在初始还原糖质量浓度较低（170 g/L）的模拟汁中，酵母生长速率随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而加快，在初始还原糖质量浓度较高（200～230 g/L）的模拟汁中，酵母生长速率不受初始可同化氮质量浓度的影响；当模拟汁初始可同化氮质量浓度高于330 mg/L时，酵母对可同化氮的消耗开始出现剩余，剩余量随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而增加，此时可同化氮质量浓度能够充分满足酵母可同化氮代谢的需要，且酵母对可同化氮消耗量随着初始还原糖质量浓度的增加而略有减少。

本文《模拟葡萄汁中可同化氮和还原糖对酵母发酵特性的影响》来源于《食品科学》2018年39卷2期131-137页，作者：姜越，潘婷，惠竹梅。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802021。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：李莹；责编：张睿梅
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