酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是葡萄酒酒精发酵的关键微生物，可将葡萄醪中的糖代谢生成酒精，同时代谢氨基酸、脂肪酸等物质合成醇、酯、酸、醛等挥发性化合物，这些物质决定了葡萄酒的香气风格[1-2]。酿酒酵母在不同产区之间具有显著的地理分化现象，甚至在同一产区不同地块间也存在显著的遗传差异，塑造了不同产区风格的葡萄酒[3-8]。目前我国多数葡萄酒工厂使用进口活性干酵母，长期连续使用商业菌剂会显著弱化葡萄酒的产区风格[9-10]。因此，我国本土酵母的筛选日益受到关注[11-15]。
龙眼葡萄是我国特有的葡萄品种之一，经过长期栽培驯化，在河北沙城产区具有较好的品质表现。该品种属于中性葡萄品种，使用传统商业菌剂发酵会导致酒体较单薄，香气较淡[16]。为提升龙眼葡萄酒的香气品质、挖掘产区特色，相关研究人员持续进行沙城产区本土酵母的分离筛选和发酵研究。卢君[17]从沙城产区龙眼葡萄园土壤、果表等样本中分离得到960 株本土酵母，并初步筛选出适合酿造龙眼葡萄酒的本土酵母1 株；王素文等[18]使用德尔有孢圆酵母和酿酒酵母顺序接种发酵提升了龙眼干白葡萄酒的香气品质。但目前的研究多为实验室规模使用菌液逐级扩大培养接种，在大规模生产应用上存在可行性和稳定性差的问题，专用商业化本土活性干酵母的龙眼葡萄酒应用研究仍为空白。
本研究前期从沙城产区分离筛选获得1 株产香性能优良的本土酵母ZL22，并通过高密度发酵、冷冻干燥制备成本土活性干酵母。本研究首次使用沙城龙眼本土活性干酵母ZL22，评价其和本土酿酒发酵菌液在小试、中试规模上的性能差异；综合前期感官评价，选择干型、半甜型两种龙眼葡萄酒类型进行本土活性干酵母ZL22 的适配性初探，以期为提升龙眼葡萄酒香气品质提供参考方案。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
龙眼葡萄：2021 年采收于河北沙城，还原糖含量为179 g/L。
本土酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ZL22：筛选自沙城产区龙眼葡萄自然发酵过程中，保藏于中粮营养健康研究院酒业技术中心。
本土活性干酵母ZL22：使用本土酿酒酵母ZL22高密度发酵，加保护剂冷冻干燥后获得本土活性干酵母ZL22。活细胞率为89%，含水量为5.4%，基本指标符合GB/T 20886.1—2021《酵母产品质量要求 第1部分：食品加工用酵母》[19]要求（即活细胞率≥80%，含水量≤5.5%）。
商业酿酒酵母（S. cerevisiae）VL2：法国Laffort 公司。
YPD 培养基：酵母浸粉10 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨20 g/L、pH 值为6.0、115 ℃高压灭菌20 min。
葡萄汁模拟培养基：葡萄糖100 g/L、果糖100 g/L、酒石酸3 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、天冬酰胺0.6 g/L、柠檬酸0.3 g/L、L-苹果酸0.3 g/L、肌醇0.3 g/L、硫酸铵0.3 g/L、一水合硫酸锰4 mg/L、一水合硫酸锌4 mg/L、五水合硫酸铜1 mg/L、碘化钾1 mg/L、硼酸1 mg/L、（NH4）6Mo7O24·4H2O 1 mg/L、维生素B1 1 mg/L、维生素B6 1 mg/L、烟酸1 mg/L、泛酸1 mg/L、对氨基苯甲酸1 mg/L、COCl2·6H2O 0.4 mg/L、生物素0.04 mg/L、pH 值为5.8，过滤除菌。
1.2 仪器与设备
8890-5977B 气相色谱-质谱联用仪、1260 series 高效液相色谱仪、G7162A 示差折光检测器、G7114A 可变波长紫外检测器：美国Agilent 公司；HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm， 0.25 μm）毛细管柱：美国J&W Scientific 公司；PAL-RSI85-SPME 自动进样器：瑞士CTC Analytics 公司；二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷萃取头：美国Supelco 公司； HPX-87H（300 mm×7.8 mm）离子交换色谱柱：美国Bio-RadLaboratories 公司；T6 新世纪紫外-可见分光光度计：北京普析通用仪器公司；PCM100 气囊压榨机：意大利Siprem International 公司；ZQZY-CF9 振荡培养箱：上海知楚仪器有限公司；21R 台式离心机：赛默飞世尔科技（中国）有限公司。
1.3 方法
1.3.1 本土活性干酵母小试评价
本土菌液制备：取保藏菌株[本土酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ZL22]划线于YPD 平板培养基培养，获得单菌落，挑取单菌落于5 mL YPD 液体培养基中于28 ℃、180 r/min 条件下培养至对数中期。以1%接种量转接入200 mL YPD 液体培养基，于28 ℃、180 r/min 条件下培养至对数中期。4 ℃、8 000 r/min 离心10 min 收集菌体，无菌水清洗2 次后以106 CFU/mL接种于300 mL 葡萄汁模拟培养基中进行发酵。
本土活性干酵母ZL22、商业活性干酵母VL2 活化：将活性干酵母缓慢加入到其10 倍质量的37 ℃的热水中进行活化，静置20 min 加入与水等质量的葡萄汁模拟培养基再次进行活化，静置10 min 后按照0.3 g/L 接种量接入300 mL 葡萄汁模拟培养基中进行发酵。
发酵试验：25 ℃下静置培养，直至还原糖含量小于4 g/L 结束发酵。发酵过程中通过还原糖含量监测发酵进程，发酵结束后，8 000 r/min 离心10 min 取上清液，测定理化指标和挥发性物质含量。每个处理设置3 个生物学重复。
1.3.2 本土活性干酵母龙眼葡萄中试发酵评价
使用龙眼葡萄进行100 L 中试发酵试验。葡萄果实经过穗选、粒选后轻度破碎送入气囊压榨机，自流汁泵入发酵罐，澄清后分离清汁入100 L 发酵罐。
本土菌液活化方式同1.3.1，获得200 mL 种子液后以106 CFU/mL 接种于3 L 葡萄汁中，静置培养24 h后获得本土酿酒酵母菌液种子液，加入100 L 发酵罐启动发酵。
本土活性干酵母活化方式同1.3.1，以0.3 g/L 接种量接入100 L 发酵罐中启动发酵。
所有处理均在14 ℃下控温发酵，发酵过程监测比重和温度。干型葡萄酒在残糖含量小于4 g/L 后结束发酵，半甜型葡萄酒在残含量小于40 g/L 时通过降温方式结束发酵。每个处理设置3 个生物学重复。
1.3.3 葡萄酒检测分析方法
使用高效液相色谱法测定葡萄酒中的残糖（葡萄糖、果糖）、乙醇、甘油、有机酸（柠檬酸、琥珀酸、乙酸、酒石酸、苹果酸）含量[20]。样品经过0.22 μm 滤膜过滤后上机，进样量2 μL，5 mmol/L H2SO4 溶液为流动相，以流速0.6 mL/min 进行等度洗脱，使用离子交换色谱柱HPX-87H。糖、乙醇、甘油含量使用示差折光检测器检测，柱温45 ℃；有机酸含量使用可变波长紫外检测器检测，柱温60 ℃。每个样品设置3 个独立重复。
使用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用测定葡萄酒中的挥发性物质[21]。萃取头为50/30 μm 二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷材质，270 ℃老化1 h。将5 mL 待测葡萄酒加入15 mL 样品瓶中，加入1 g 氯化钠和10 μL 内标（4-甲基-2-戊醇）并拧紧密封，于40 ℃下以180 r/min 速度平衡30 min 后插入萃取头，搅拌萃取30 min。萃取完成后插入进样口于250 ℃下热解吸8 min，不分流进样。使用HP-INNOWAX 毛细管柱，载气为高纯氦气（流速1 mL/min）。柱温箱升温程序：40 ℃保持5 min 后以3 ℃/min 速度升温至200 ℃后保持2 min。质谱接口温度和离子源温度分别为280 ℃和230 ℃，电离方式为电子电离（electron ionization，EI），离子能量70 eV，质量扫描范围m/z 30～450。每个样品进行3 次重复试验。
根据前期预试验建立的相同色谱条件下各化合物的保留指数、保留时间和质谱信息进行定性分析。分别以干型模拟酒溶液（2 g/L 葡萄糖、5 g/L 酒石酸和10% 酒精度的水溶液）和半甜型模拟酒溶液（35 g/L葡萄糖、5 g/L 酒石酸和6% 酒精度的水溶液）配制各化合物的干型酒标准曲线及半甜型酒标准曲线进行定量。
1.4 数据分析
使用SPSS 26.0 进行单因素方差分析（analysis of variance， ANOVA），采用Duncan 检验两两比较（P＜0.05），结果以平均值±标准差表示。使用Microsoft Excel 2013 作图。使用https：//www.metaboanalyst.ca/进行偏最小二乘判别分析[22]。
2 结果与分析
2.1 本土活性干酵母发酵性能评价
以本土菌液、商业活性干酵母为对照，进行小试发酵试验，以评价本土活性干酵母的发酵性能。不同发酵剂的生长发酵参数及其发酵葡萄酒的理化指标如表1 所示。
表1 不同发酵剂的生长发酵参数及其发酵葡萄酒的理化指标
Table 1 Growth and fermentation parameters of different starter cultures and physicochemical parameters of fermented wines
注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
样品本土活性干酵母本土菌液商业活性干酵母种子液活菌数/（CFU/mL）1.7×109 2.9×108 6.4×108接种后葡萄汁活菌数/（CFU/mL）8.7×106 3.1×106 4.4×106发酵结束时间/h 210 210 210最大发酵速率/[g/（L·h）]1.87 1.85 1.81残糖含量/（g/L）1.47±0.02a 1.44±0.04a 1.10±0.02b甘油含量/（g/L）7.87±0.55b 6.76±0.14c 8.72±0.15a乙醇含量/%11.31±1.08a 10.19±1.05a 11.42±0.16a柠檬酸含量/（g/L）0.36±0.01a 0.31±0.04a 0.34±0.03a琥珀酸含量/（g/L）0.60±0.03a 0.56±0.01a 0.58±0.01a乙酸含量/（g/L）0.22±0.02a 0.21±0.01a 0.20±0.01a酒石酸含量/（g/L）1.84±0.12a 1.82±0.10a 1.86±0.02a苹果酸含量/（g/L）2.49±0.18a 2.42±0.23a 2.69±0.14a
由表1 可知，本土活性干酵母种子液活菌数高于本土菌液和商业活性干酵母，接种后各处理组的葡萄汁活菌数均在同一数量级。3 种发酵剂同时完成发酵（还原糖含量小于4 g/L），本土活性干酵母的最大发酵速率最高，具有较强的发酵活力。
3 种发酵剂的有机酸含量和乙醇含量之间不存在显著性差异（P＞0.05）。商业活性干酵母发酵的葡萄酒中甘油含量显著高于本土活性干酵母、本土菌液（P＜0.05），本土菌液发酵的葡萄酒中甘油含量最低。甘油可以改善葡萄酒的酒体，在一定程度上有利于改善葡萄酒的口感。
酒精发酵结束后模拟葡萄酒的挥发性物质含量如图1 所示。
图1 酒精发酵结束模拟葡萄酒的挥发性物质含量
Fig.1 Volatile compound contents in model wines after alcoholic fermentation
同一指标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图1 可知，本土活性干酵母与本土菌液的各类挥发性物质含量之间无显著性差异（P＞0.05）。与商业活性干酵母相比，本土活性干酵母保持了高产酯类物质的特性。综合评价，本土活性干酵母活性较高，发酵活力强，保留了原有本土酵母的产香特性。
2.2 本土活性干酵母发酵对不同类型龙眼葡萄酒的影响
为更好地评价本土活性干酵母在生产中的应用潜力，以本土菌液为对照，进一步评价本土活性干酵母在百升中试扩大试验上的性能。
2.2.1 不同发酵剂的生长及发酵特性
分别接种本土酿酒酵母逐级扩培菌液和本土活性干酵母启动龙眼葡萄发酵，测定种子液的活菌数，分别为1.53×108 CFU/mL 和1.12×108 CFU/mL。监测龙眼葡萄发酵过程中的比重，结果如图2 所示。
图2 龙眼葡萄发酵过程中的比重变化情况
Fig.2 Specific gravity changes of Longyan grape during fermentation
由图2 可知，本土菌液和本土活性干酵母的发酵趋势基本一致，干型工艺中二者均完成发酵；半甜型工艺中比重达到1 020 左右终止发酵。
2.2.2 葡萄酒的理化指标
发酵结束后葡萄酒的理化指标如表2 所示。
表2 葡萄酒理化指标
Table 2 Physicochemical parameters of wines
注：同列不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
样品本土活性干酵母（干型）本土菌液（干型）本土活性干酵母（半甜型）本土菌液（半甜型）pH 值3.02 3.00 2.94 2.94残糖含量/（g/L）0.00±0.00d 1.27±0.01c 38.55±0.05a 33.36±0.07b甘油含量/（g/L）7.68±0.01a 6.66±0.01b 4.97±0.01c 4.67±0.01d乙醇含量/%9.49±0.01a 9.50±0.01a 6.49±0.02b 6.19±0.01c柠檬酸含量/（g/L）0.36±0.02a 0.35±0.01a 0.36±0.01a 0.23±0.01b琥珀酸含量/（g/L）0.83±0.03a 0.74±0.01b 0.65±0.01c 0.68±0.01c乙酸含量/（g/L）0.18±0.01c 0.19±0.01c 0.43±0.01a 0.39±0.02b酒石酸含量/（g/L）2.46±0.04a 2.51±0.01a 2.49±0.01a 2.48±0.01a苹果酸含量/（g/L）2.18±0.01a 2.08±0.01c 2.02±0.01d 2.14±0.02b
由表2 可知，发酵结束后，干型葡萄酒的残糖含量小于4 g/L，半甜型葡萄酒残糖含量小于40 g/L，符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》的要求。在干型和半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母的甘油含量均显著高于本土菌液（P＜0.05），与小试结果一致。柠檬酸和琥珀酸是发酵过程中产生的主要有机酸，在干型葡萄酒中，本土活性干酵母发酵显著提高了葡萄酒中琥珀酸含量（P＜0.05）；在半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母发酵的柠檬酸含量显著升高（P＜0.05）。
2.2.3 葡萄酒中的挥发性物质
发酵结束后龙眼葡萄酒中的挥发性物质含量如表3 所示。
表3 龙眼葡萄酒中的挥发性物质含量
Table 3 Volatile compound contents in Longyan grape wines
含量高级醇1-丙醇/（mg/L）2-甲基-1-丙醇/（mg/L）1-丁醇（/mg/L）异戊醇/（mg/L）1-己醇/（mg/L）1-辛醇/（mg/L）苯甲醇/（mg/L）苯乙醇/（mg/L）高级醇总量/（mg/L）乙酸酯乙酸异戊酯/（mg/L）乙酸己酯/（mg/L）2-乙酸苯乙酯/（mg/L）乙酸酯总量/（mg/L）乙酯丁酸乙酯/（mg/L）己酸乙酯/（mg/L）庚酸乙酯/（μg/L）辛酸乙酯/（mg/L）壬酸乙酯/（μg/L）癸酸乙酯/（mg/L）十二酸乙酯/（mg/L）乳酸乙酯/（mg/L）苯乙酸乙酯/（μg/L）乙酯总量/（mg/L）其他酯类辛酸甲酯/（μg/L）辛酸异戊酯/（μg/L）水杨酸甲酯/（μg/L）丁二酸二乙酯/（mg/L）酯类总量/（mg/L）挥发性脂肪酸己酸/（mg/L）辛酸/（mg/L）癸酸/（mg/L）挥发性脂肪酸总量/（mg/L）干型本土活性干酵母31.93±1.28ab 28.34±0.44a 0.20±0.01a 149.98±1.47a 2.70±0.02c 0.02±0.01a 0.04±0.01a 12.89±0.34a 226.11±2.88a 1.40±0.03a 0.17±0.01a 0.05±0.01c 1.61±0.03b 0.42±0.01a 0.92±0.03b 2.96±0.10b 2.10±0.06a 3.39±0.07a 1.95±0.06a 0.49±0.01a 0.47±0.02a 0.86±0.04a 6.36±0.16a 4.01±0.10b 24.65±0.58a 3.05±0.03a 4.01±0.15a 12.01±0.34a 4.03±0.03a 6.16±0.22a 3.03±0.03a 13.21±0.27a本土菌液32.93±0.56a 24.19±0.31b 0.20±0.01a 131.17±1.48b 2.82±0.03b 0.02±0.01a 0.02±0.01b 10.91±0.16b 202.27±2.03b 1.39±0.03a 0.21±0.01b 0.05±0.01c 1.65±0.04ab 0.39±0.01b 0.84±0.03c 3.89±0.19a 1.85±0.06b 3.25±0.11a 1.83±0.06b 0.39±0.01c 0.31±0.01b 0.79±0.02b 5.62±0.16b 3.52±0.12c 17.37±0.49b 3.02±0.03a 3.22±0.14b 10.52±0.33b 3.43±0.05b 5.60±0.20ab 2.43±0.05b 11.45±0.29b半甜型本土活性干酵母30.33±0.78bc 20.26±0.55c 0.16±0.01b 116.35±2.98c 2.99±0.07a 0.02±0.01b 0.01±0.01c 10.15±1.00bc 180.26±5.28c 1.30±0.04b 0.26±0.01c 0.06±0.01b 1.62±0.05b 0.31±0.01c 1.00±0.03a 1.30±0.02d 1.77±0.04b 2.72±0.08b 1.92±0.06ab 0.46±0.01b 0.25±0.01c 0.54±0.03c 5.72±0.15b 4.32±0.08a 17.33±0.41b 2.94±0.03b 1.68±0.10d 9.04±0.29c 3.93±0.26a 5.72±0.46ab 2.93±0.26a 12.59±0.98a本土菌液28.86±0.95c 17.02±0.45d 0.17±0.01c 100.73±2.25d 2.83±0.06b 0.02±0.01c 0.01±0.01c 9.49±0.21c 159.11±3.71d 1.32±0.04b 0.32±0.01d 0.06±0.01a 1.71±0.06a 0.25±0.01d 0.80±0.03c 2.31±0.17c 1.57±0.06c 2.68±0.06b 1.62±0.04c 0.41±0.01c 0.21±0.01d 0.39±0.04d 4.87±0.14c 3.72±0.17c 14.55±0.35c 2.94±0.02b 1.96±0.06c 8.56±0.26c 3.47±0.11b 5.43±0.22b 2.47±0.11b 11.37±0.43b阈值306 40 150 60 1.1 0.8 200 10 0.16 1.5 0.25 0.4 0.08 0.002 0.2 1.5 15.4 650 200 125 40 1 200 0.42 0.5 1分类A，E C，E E D，E，F CB A，D，G BA A，B A，B，D AA A，B A A，F A A，B A A，D，F AAFFF
续表3 龙眼葡萄酒中的挥发性物质含量
Continue table 3 Volatile compound contents in Longyan grape wines
注：加下划线表示其含量高于阈值。同行不同字母表示差异显著（P＜0.05）。对化合物按照香气进行分类，A 为果香（fruity），B 为花香（floral），C 为植物味（herbaceous），D 为焦糖味（caramel），E 为化学味（chemical），F 为脂肪味（fatty），G 为烘烤味（roasted）[23-27] 。
含量萜烯和降异戊二烯反式氧化玫瑰/（μg/L）α-萜品醇/（μg/L）香茅醇/（μg/L）香叶基丙酮/（μg/L）大马士酮/（μg/L）萜烯和降异戊二烯总量/（μg/L）醛类癸醛/（μg/L）苯甲醛/（μg/L）醛类总量/（μg/L）干型本土活性干酵母0.46±0.03a 2.45±0.82a 11.71±0.36a 14.34±0.50c 3.21±0.47a 32.16±0.63a 0.41±0.01a 3.52±0.04b 3.93±0.05c本土菌液0.27±0.01b 1.97±0.01a 7.18±0.37b 13.67±0.50b 2.80±0.30a 25.89±1.06b 0.32±0.01b 4.25±0.09b 4.57±0.09c半甜型本土活性干酵母0.15±0.04c 1.87±0.02a 3.01±0.35c 16.03±1.24a 3.09±0.10a 24.15±1.62b 0.31±0.01bc 8.37±0.88a 8.68±0.88a本土菌液0.06±0.03d 2.57±1.09a 2.81±0.11c 18.03±0.73a 2.66±0.19a 26.13±1.38b 0.30±0.02c 7.38±0.59a 7.67±0.58b阈值0.2 250 100 60 0.14 10 2 000分类B B，D B A，C A，B，D CG
由表3 可知，发酵结束后，从葡萄酒中共检测出34 种挥发性物质，包括8 种高级醇、16 种酯类、3 种挥发性脂肪酸、5 种萜烯和降异戊二烯、2 种醛类。
异戊醇和1-己醇在龙眼葡萄酒中的含量超过了阈值。在干型和半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母的异戊醇含量均显著高于本土菌液（P＜0.05）。在半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母的1-己醇产量显著高于本土菌液（P＜0.05），但在干型葡萄酒中相反。
本土活性干酵母和本土菌液的主要乙酸酯总量之间没有明显差异，但本土活性干酵母可以产生更多的乙酯类物质。在发酵结束的葡萄酒中，己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯的含量均大于阈值，且它们在本土活性干酵母发酵葡萄酒中的含量显著高于本土菌液（P＜0.05），这也导致本土活性干酵母发酵葡萄酒中具有更高的酯类总量。
己酸、辛酸和癸酸在龙眼葡萄酒中的含量均高于阈值。在干型和半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母的挥发性脂肪酸总量分别是本土菌液的1.15 倍和1.11 倍。
反式氧化玫瑰在干型龙眼葡萄酒中的含量超过阈值，其中本土活性干酵母的含量是本土菌液的1.7 倍。大马士酮在两种类型葡萄酒中的含量均高于阈值，但不同处理之间不存在显著性差异（P＞0.05）。整体来看，本土活性干酵母在干型龙眼葡萄酒中可产生更多的萜烯和降异戊二烯类物质，优于本土菌液。
为进一步分析不同发酵剂对不同工艺龙眼葡萄酒风格的影响，基于龙眼葡萄酒中的挥发性物质开展偏最小二乘判别分析，结果如图3 所示。
图3 基于龙眼葡萄酒挥发性物质的偏最小二乘判别分析
Fig.3 Partial least squares-discriminant analysis （PLS-DA） based on volatile compounds in Longyan grape wines
A. 偏最小二乘判别分析得分图；B. 偏最小二乘分析变量重要性投影（variable importance in projection，VIP）图。DRY-JJ 为本土活性干酵母干型葡萄酒；DRY-JY 为本土菌液干型葡萄酒；SEMI-JJ 为本土活性干酵母半甜型葡萄酒；SEMI-JY 为本土菌液半甜型葡萄酒。
由图3 可知，不同发酵剂和不同工艺葡萄酒的风格之间有明显区分。在干型葡萄酒中，本土活性干酵母产生较高含量的苯乙醇、反式氧化玫瑰和香茅醇，赋予葡萄酒更多的花香、果香特征。在半甜型葡萄酒中，本土菌液产生较高含量的乙酸己酯、乙酸苯乙酯和香叶基丙酮，为葡萄酒带来果香特征。
根据挥发性化合物的香气特征，将主要的呈香物质分为7 类（表3），计算同类物质的香气活性值之和，得到不同处理葡萄酒的香气雷达图，如图4 所示。
图4 基于香气活性值的龙眼葡萄酒香气雷达图
Fig.4 Radar graph of Longyan grape wine's aroma based on odor activity values
DRY-JJ 为本土活性干酵母干型葡萄酒；DRY-JY 为本土菌液干型葡萄酒；SEMI-JJ 为本土活性干酵母半甜型葡萄酒；SEMI-JY 为本土菌液半甜型葡萄酒。
由图4 可知，干型龙眼葡萄酒的果香和花香特征值均强于半甜型葡萄酒。在两种类型葡萄酒中，本土活性干酵母的果香和花香特征值均高于本土菌液。
3 讨论
微生物风土是葡萄酒产区风土的重要组成部分。为了更加突出不同产区的风土特征，近年来本土酵母的筛选应用越来越受到关注[11-18]。以CEC01（筛选自新疆产区）和CECA（筛选自宁夏产区）为代表的我国本土酵母菌剂在国内产区有着广泛的应用，取得了显著的效果[28]。
本研究中，本土活性干酵母ZL22 的质量优良，活菌数可达1.7×109 CFU/mL。采用小试发酵试验对比了本土活性干酵母、本土菌液和商业活性干酵母的发酵特性。3 种发酵剂均可完成干型葡萄酒的发酵（残糖浓度小于4 g/L）[19]，且本土活性干酵母的发酵活力更强（表1）。中试规模发酵表明本土活性干酵母和本土菌液发酵活力相当（图2），均正常完成了干型葡萄酒的发酵（表2）。
本土活性干酵母和本土菌液的乙醇含量相近，但前者显著提高了酒中的甘油含量（表1、表2）。甘油是酵母发酵产物之一，在酒精发酵早期生成，含量通常为4～15 g/L[29]。甘油的甜味和黏度可在一定程度上提升葡萄酒的圆润饱满度，改善口感[30]。模拟汁小试发酵中，本土活性干酵母和菌液的有机酸产量之间不存在显著性差异（表1），但中试干型葡萄酒中，使用本土活性干酵母显著增加了葡萄酒中琥珀酸和苹果酸的含量（表2）。葡萄酒中琥珀酸含量一般为0.5～1.5 g/L，较高含量的琥珀酸可以增加葡萄酒的口感复杂性[31]。苹果酸具有酸苛感，可被乳酸菌通过苹果酸-乳酸发酵降解为柔和的乳酸，其在葡萄酒中的含量一般为2.0～6.5 g/L[29]。本土活性干酵母产生的较高含量的苹果酸可为乳酸菌发酵提供更丰富的前体物质。
与本土菌液相比，本土活性干酵母提升了干型和半甜型葡萄酒的香气品质。高级醇是葡萄酒中主要的发酵香物质之一，主要由酿酒酵母代谢合成[32]。小于400 mg/L 的高级醇可增加葡萄酒的香气复杂性[29]。中试规模干型和半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母的醇类总量分别比本土菌液提高了10% 和12%。本土活性干酵母显著提高了葡萄酒中异戊醇和己醇的含量（表3），增加葡萄酒的焦糖味和植物味[23]。
乙酸酯和脂肪酸乙酯是葡萄酒中主要的酯类物质[33]。发酵结束的葡萄酒中检测出乙酸异戊酯、乙酸己酯和2-乙酸苯乙酯3 种乙酸酯，其中乙酸异戊酯含量高于阈值，为葡萄酒带来果香[26]。本土活性干酵母保留了原菌株高产乙酸酯的特性，其与本土菌液的乙酸酯产量之间没有显著性差异（图1、表3）。但本土活性干酵母显著提高了葡萄酒中脂肪酸乙酯的含量（表3）。其中高于阈值的己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯可赋予葡萄酒香蕉、菠萝、青苹果等果香，本土活性干酵母提升了葡萄酒的果香特征[25-26]。
挥发性脂肪酸具有奶酪、脂肪等风味特征[26]。在干型和半甜型葡萄酒中，本土活性干酵母产生的挥发性脂肪酸浓度均显著高于本土菌液，在一定程度上提高了酒的香气平衡性和复杂度（表3）。
中试发酵结束的葡萄酒中，含量高于阈值的萜烯和降异戊二烯类物质有反式氧化玫瑰和大马士酮（表3），赋予葡萄酒花香和果香[25]。本土活性干酵母显著提高了这两种物质的含量，为葡萄酒带来更多的香气特征。
整体来看，本土活性干酵母ZL22 具有较高的活菌数和发酵活力，可稳定发酵产生丰富的醇类、酯类及其它挥发性物质，提升龙眼葡萄酒的果香和花香特征。在不同类型龙眼葡萄酒中，本土活性干酵母对干型葡萄酒的香气改善效果更强（图4）。
4 结论
筛选应用优良本土酵母对充分发挥中国葡萄酒的产区风土特征具有重要意义。本研究通过小试、中试发酵对比评价了本土活性干酵母ZL22 和本土菌液的性能，并分析其对龙眼葡萄酒品质的影响。结果表明，本土活性干酵母活菌数高，发酵活力强，发酵性能稳定。同时可提高龙眼葡萄酒的甘油含量，其产香性能优于本土菌液，可稳定提升龙眼葡萄酒的果香和花香特征，对龙眼葡萄酒的香气和口感有较好的改善作用。相较于半甜型葡萄酒，本土活性干酵母更适合提升干型龙眼葡萄酒的香气品质。未来将进一步扩大发酵规模，从风味、口感等多维度综合评价本土活性干酵母对不同类型龙眼葡萄酒品质的影响。
[1] MORRISON-WHITTLE P, GODDARD M R. From vineyard to winery: A source map of microbial diversity driving wine fermentation[J]. Environmental Microbiology, 2018, 20(1): 75-84.
[2] RUIZ J, KIENE F, BELDA I, et al. Effects on varietal aromas during wine making: A review of the impact of varietal aromas on the flavor of wine[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2019,103(18): 7425-7450.
[3] LITI G, CARTER D M, MOSES A M, et al. Population genomics of domestic and wild yeasts[J]. Nature, 2009, 458(7236): 337-341.
[4] KNIGHT S, GODDARD M R. Quantifying separation and similarity in a Saccharomyces cerevisiae metapopulation[J]. The ISME Journal, 2015, 9(2): 361-370.
[5] LEGRAS J L, GALEOTE V, BIGEY F, et al. Adaptation of S. cerevisiae to fermented food environments reveals remarkable genome plasticity and the footprints of domestication[J]. Molecular Biology and Evolution, 2018, 35(7): 1712-1727.
[6] GAYEVSKIY V, GODDARD M R. Geographic delineations of yeast communities and populations associated with vines and wines in New Zealand[J]. The ISME Journal, 2012, 6(7): 1281-1290.
[7] DRUMONDE-NEVES J, FRANCO-DUARTE R, VIEIRA E, et al.Differentiation of Saccharomyces cerevisiae populations from vineyards of the Azores archipelago: Geography vs ecology[J]. Food Microbiology, 2018, 74: 151-162.
[8] LIU D, LEGRAS J L, ZHANG P Z, et al. Diversity and dynamics of fungi during spontaneous fermentations and association with unique aroma profiles in wine[J]. International Journal of Food Microbiology, 2021, 338: 108983.
[9] CALABRETTI A, LA CARA F, SORRENTINO A, et al. Characterization of volatile fraction of typical Irpinian wines fermented with a new starter yeast[J]. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 2012, 28(4): 1433-1442.
[10] LIU D, ZHANG P Z, CHEN D L, et al. From the vineyard to the winery: How microbial ecology drives regional distinctiveness of wine[J]. Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 2679.
[11] MOCALI S, KURAMAE E E, KOWALCHUK G A, et al. Microbial functional diversity in vineyard soils: Sulfur metabolism and links with grapevine plants and wine quality[J]. Frontiers in Environmental Science, 2020, 8: 75.
[12] ZHANG B Q, LUAN Y, DUAN C Q, et al. Use of Torulaspora delbrueckii co-fermentation with two Saccharomyces cerevisiae strains with different aromatic characteristic to improve the diversity of red wine aroma profile[J]. Frontiers in Microbiology, 2018, 9: 606.
[13] HU L L, WANG J, JI X A, et al. Selection of non- Saccharomyces yeasts for orange wine fermentation based on their enological traits and volatile compounds formation[J]. Journal of Food Science and Technology, 2018, 55(10): 4001-4012.
[14] XI X M, XIN A L, YOU Y L, et al. Increased varietal aroma diversity of marselan wine by mixed fermentation with indigenous non-Saccharomyces yeasts[J]. Fermentation, 2021, 7(3): 133.
[15] LU Y, GUAN X L, LI R B, et al. Comparative study of microbial communities and volatile profiles during the inoculated and spontaneous fermentation of persimmon wine[J]. Process Biochemistry,2021, 100: 49-58.
[16] WANG S W, LU Y, FU X F, et al. Sequential fermentation with Torulapora delbrueckii and selected Saccharomyces cerevisiae for aroma enhancement of Longyan dry white wine[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2022, 57(1): 576-589.
[17] 卢君. 沙城产区龙眼葡萄相关酵母菌生物多样性研究及优良酵母菌种的筛选[D]. 石家庄: 河北科技大学, 2010.LU Jun. Biodiversity of yeast associated with Longan grape variety in Shacheng region and fine wine yeast strains selection[D]. Shijiazhuang: Hebei University of Science and Technology, 2010.
[18] 王素文, 路瑶, 傅晓方, 等. 德尔有孢圆酵母和精选酿酒酵母顺序发酵对龙眼干白葡萄酒增香作用的研究[C]//中国食品科学技术学会第十八届年会摘要集. 北京: 中国食品科学技术学会,2022: 361-362.WANG Suwen, LU Yao, FU Xxiaofang, et al. Sequential fermentation with Torulapora delbrueckii and selected Saccharomyces cerevisiae for aroma enhancement of Longyan dry white wine[C]//Abstract of the 18th Annual Meeting of CIFST. Beijing: Chinese Institute of Food Science and Technology, 2022: 361-362.
[19] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 酵母产品质量要求 第1 部分:食品加工用酵母:GB/T 20886.1—2021[S]. 北京: 中国标准出版社, 2021.State Administration for Market Regulation, Standardization Administration of the People′s Republic of China. Quality requirements for yeast products Part 1: Yeast used for food processing: GB/T 20886.1—2021[S]. Beijing: Standards Press of China, 2021.
[20] LIU P, WANG Y, YE D, et al. Effect of the addition of branchedchain amino acids to non-limited nitrogen synthetic grape must on volatile compounds and global gene expression during alcoholic fermentation[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research,2018, 24(2): 197-205.
[21] LAN Y B, QIAN X, YANG Z J, et al. Striking changes in volatile profiles at sub-zero temperatures during over-ripening of ′Beibinghong′ grapes in Northeastern China[J]. Food Chemistry, 2016, 212:172-182.
[22] CHONG J, WISHART D S, XIA J G. Using MetaboAnalyst 4.0 for comprehensive and integrative metabolomics data analysis[J]. Current Protocols in Bioinformatics, 2019, 68(1): e86.
[23] PEINADO R A, MORENO J, BUENO J E, et al. Comparative study of aromatic compounds in two young white wines subjected to prefermentative cryomaceration[J]. Food Chemistry, 2004, 84(4): 585-590.
[24] PEINADO R A, MAURICIO J C, MORENO J. Aromatic series in sherry wines with gluconic acid subjected to different biological aging conditions by Saccharomyces cerevisiae var. capensis[J]. Food Chemistry, 2006, 94(2): 232-239.
[25] GUTH H. Quantitation and sensory studies of character impact odorants of different white wine varieties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1997, 45(8): 3027-3032.
[26] CAI J, ZHU B Q, WANG Y H, et al. Influence of pre-fermentation cold maceration treatment on aroma compounds of Cabernet Sauvignon wines fermented in different industrial scale fermenters[J].Food Chemistry, 2014, 154: 217-229.
[27] FERREIRA V, LÓPEZ R, CACHO J F. Quantitative determination of the odorants of young red wines from different grape varieties[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2000, 80(11): 1659-1667.
[28] 袁琳, 宋育阳, 周越, 等. 不同酿酒酵母发酵对赤霞珠葡萄酒颜色的影响[J]. 山西农业大学学报(自然科学版), 2017, 37(7): 528-532.YUAN Lin, SONG Yuyang, ZHOU Yue, et al. Effects of different yeast strains on Cabernet Sauvignon wine color during fermentation[J].Journal of Shanxi Agricultural University (Natural Science Edition),2017, 37(7): 528-532.
[29] SWIEGERS J H, BARTOWSKY E J, HENSCHKE P A, et al. Yeast and bacterial modulation of wine aroma and flavour[J]. Australian Journal of Grape and Wine Research, 2005, 11(2): 139-173.
[30] 刘青, 刘朝霞, 李志勇, 等. 国产葡萄酒中甘油含量的调查与分析[J]. 中国食品卫生杂志, 2015, 27(2): 171-175.LIU Qing, LIU Zhaoxia, LI Zhiyong, et al. Investigation of glycerol content in domestic wines[J]. Chinese Journal of Food Hygiene,2015, 27(2): 171-175.
[31] LIU P T, DUAN C Q, YAN G L. Comparing the effects of different unsaturated fatty acids on fermentation performance of Saccharomyces cerevisiae and aroma compounds during red wine fermentation[J].Molecules, 2019, 24(3): 538.
[32] 王亚钦, 刘沛通, 吴广枫, 等. 可同化氮对葡萄酒发酵香气物质积累及代谢调控的影响[J]. 中国食品学报, 2017, 17(12): 164-171.WANG Yaqin, LIU Peitong, WU Guangfeng, et al. Effect of the assimilable nitrogen on the aroma compounds production and the regulation of their biosynthesis during alcoholic fermentation[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2017,17(12): 164-171.
[33] LIU P T, ZHANG B Q, DUAN C Q, et al. Pre-fermentative supplementation of unsaturated fatty acids alters the effect of overexpressing ATF1 and EEB1 on esters biosynthesis in red wine[J]. LWT -Food Science and Technology, 2020, 120: 108925.