江南大学传统酿造食品研究中心科研团队于2022年7月在国际期刊Food Microbiology(Q1,IF: 6.374)发表了题为“Combined Effects of Fermentation Temperature and Saccharomyces cerevisiae Strains on Free Amino Acids, Flavor Substances and Undesirable Secondary Metabolites in Huangjiu Fermentation”的研究性论文。本论文获国家自然科学基金(32072205;22138004)和藏医药“十四五”规划内涵建设一期(2021ZYYGH008)资助。
本研究基于不同温度选育策略从酒药作为发酵剂的4家代表性的传统绍兴手工酒酒厂生产过程中的发酵醪液及淋饭酒母中选育得到在机械黄酒生产中具有不同温度适应性的6株优良酿酒酵母菌株,分析6株酿酒酵母菌株在高温(35℃)、中温(30℃)和低温(20℃)3种不同主发酵温度条件的发酵特性。通过比较发酵结束后不同温度菌株组合得到黄酒样品的理化指标、游离氨基酸、有机酸、风味物质以及非喜好次级代谢产物差异,探究不同酿酒酵母菌株结合不同发酵温度对黄酒发酵的影响。结果表明不同酿酒酵母菌株和发酵温度对黄酒发酵均有显著影响,但不同的酿酒酵母菌株对不同发酵特性的温度偏好性影响存在差异。研究发现,在满足发酵完成的前提下(酒精度含量作为基本指标),发酵温度的影响大于酿酒酵母菌株。对于特定的酿酒酵母菌株,低温(20℃)和高温(35℃)发酵均可生产不同类型的工业黄酒,但在工业化应用前需考虑发酵温度对非喜好的代谢产物(氨基甲酸乙酯)的影响。本研究结果表明联合发酵温度和不同酿酒酵母作为发酵剂使用能够实现不同类型的黄酒生产。研究意义在于,基于该研究提出的选育策略获得的不同发酵特性温度偏好性的6株酿酒酵母作为机械化黄酒发酵剂使用,发酵得到的黄酒具备典型的绍兴酒风味特征,风味更接近传统手工酒,同时解决了绍兴黄酒专用黄酒酵母菌株缺乏的困扰,为未来高舒适度、高品质黄酒生产提供了菌株来源。
该论文第一作者是江南大学传统酿造食品研究中心博士研究生赵禹宗,通讯作者是毛健教授和刘双平教授。
研究亮点
l 6株温度耐受较好的酿酒酵母菌株被应用于黄酒生产。
l 满足黄酒发酵完成的前提下发酵温度的影响大于酿酒酵母菌株。
l 温度和酿酒酵母菌株显著影响非喜好次级代谢产物的生成。
l 联合不同温度和不同酿酒酵母使用能够实现黄酒全年生产。
研究结论
l 本研究基于不同温度选育策略从酒药作为发酵剂的传统绍兴手工酒生产过程中的发酵醪液及淋饭酒母中选育得到在机械黄酒生产中具有不同温度适应性的6株优良酿酒酵母菌株。
l 6株酿酒酵母菌株在高温(35℃)、中温(30℃)和低温(20℃)3种不同主发酵温度条件黄酒发酵差异显著,但不同的酿酒酵母菌株对不同发酵特性的温度偏好影响存在差异。
l 满足发酵完成的前提下(酒精度含量作为基本指标),发酵温度的影响大于酿酒酵母菌株。
l 对于特定的酿酒酵母菌株,低温(20℃)和高温(35℃)发酵均可生产不同类型的工业黄酒,但在工业化应用前需考虑发酵温度对非喜好的代谢产物(氨基甲酸乙酯)的影响。
l 本研究结果表明联合发酵温度和一株或多株不同酿酒酵母作为发酵剂使用能够实现在黄酒生产中得到不同类型的黄酒。
图形摘要
图文赏析
图1. 不同酿酒酵母菌株在不同温度下黄酒发酵关键挥发性风味物质
图2. 不同酿酒酵母菌株在不同温度下黄酒发酵有机酸和氨基酸含量
A-游离氨基酸 B-有机酸
图3. 不同酿酒酵母菌株在不同温度下黄酒发酵尿素和氨基甲酸乙酯含量
A-尿素 B-氨基甲酸乙酯
原文连接:https://doi.org/10.1016/j.fm.2022.104091
通讯作者简介:
刘双平,江南大学,食品学院,教授,中国酒业协会酿造料酒分会技术委员会副主任,中国酒业协会黄酒分会副秘书长,十三五国家重点研发计划项目评阅专家。主要研究方向为酿造食品科学与工程,主要从事微生物分子生态学、合成微生物组学研究及产业化技术开发。获得国家技术发明二等奖1项、中国专利银奖1项等国家和省部级科技奖励6项;主持国家自然科学基金项目2项、国家重点研发计划项目2项,江苏省自然科学基金面上项目1项,以第一参与人参与国家自然科学基金重点项目1项,与企业合作完成二十余项技术开发。8项科技成果通过鉴定达到国际领先水平。申请国家发明专利64项,国际专利6项,已授权专利33项,其中国际专利3项,出版专著1部。
毛健,江南大学博士生导师,中组部“万人计划”领军人才,科技部中青年科技创新领军人才,中国酒业科技领军人才,科技部传统发酵食品首席科学家,享受国务院政府特殊津贴,江南大学“至善特聘教授”,江南大学传统酿造食品研究中心主任,国家黄酒工程技术研究中心副主任。以第一完成人获得“黄酒绿色酿造关键技术与智能化装备的创制及应用”国家技术发明奖二等奖,并获得中国专利银奖等国家和省部级科技奖励。现担任中国食醋产业技术创新战略联盟秘书长,中国食品科学技术学会理事、传统酿造食品分会副理事长、秘书长,中国酒业协会黄酒分会副理事长、技术委员会主任、酿造料酒分会常务副理事长、技术委员会主任、露酒分会副理事长,技术委员会副主任,蒸馏酒联盟秘书长;中国中药协会药酒专业委员会副主任、专家委员会副主任委员。作为项目负责人牵头“十三五”重点研发计划1项,先后主持国家863计划、“十二五”国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点及面上项目9项。发表相关学术论文160余篇,其中SCI收录70余篇。申请国家发明专利149项,已授权68项,其中授权国际发明专利3项。
撰稿|赵禹宗
校稿|刘双平