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中国农业科学|新疆农业大学武运教授课题组联合探析短乳杆菌LB-21介导的酒精-苹乳三菌共发酵对干红葡萄酒色泽的影响

  • 2026-10-24 16:40:25
中国农业科学|新疆农业大学武运教授课题组联合探析短乳杆菌LB-21介导的酒精-苹乳三菌共发酵对干红葡萄酒色泽的影响

传统干红葡萄酒的发酵工艺包括酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵(苹乳发酵)两部分。葡萄酒产业中酒酒球菌因高效的苹果酸降解能力和胁迫耐受性,长期被认为是苹乳发酵的主导细菌,但酒精发酵过程中,葡萄表皮上自然的酒酒球菌被酵母菌强烈抑制,随后的自然苹乳发酵较难控制,外源添加酒酒球菌商业菌株又很昂贵。近期研究表明,优选非酿酒酵母和酿酒酵母混合接种进行酒精发酵,能够维持一些乳酸菌的发酵活力,促使酒精-苹乳共发酵的发生,大幅缩短干红葡萄酒的发酵周期。笔者团队前期在葡萄酒自然苹乳发酵中优选了1株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)LB-21,其介导的酒精-苹乳共发酵在缩短发酵周期的同时,具有增香酿造效果,进一步研究LB-21 介导的酒精-苹乳共发酵对干红葡萄酒的色泽质量影响,可为优选菌株及其技术优化提供数据支持。

近期,新疆农业大学食品科学与药学学院武运教授课题组联合西北农林科技大学葡萄酒学院陶永胜教授课题组完成的题为“短乳杆菌LB-21介导的酒精-苹乳三菌共发酵对干红葡萄酒色泽的影响”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷5期正式发表。

该研究以新疆吐鲁番‘马瑟兰’葡萄为原料,设计酿酒酵母SC-19、发酵毕赤酵母Z9Y-3和乳酸菌(短乳杆菌LB-21、酒酒球菌SD-2a)混合接种的酒精-苹乳共发酵处理,同时设传统顺序酒精-苹乳发酵组和单一酒精发酵组为对照组。发酵结束后,葡萄酒常规稳定,贮藏至次年6月,采用光谱法测定葡萄酒的CIElab颜色参数(L*、a*、b*、C*ab、hab等)以及多项色素指标,包括520色度(520P)、游离花色苷的色度(chromaticity of free anthocyanins,FA)、总色素(total pigment,TP)、聚合色素(polymeric pigment,PP)、聚合色素占比(PP%)、总酚和酒石酸酯等指标。通过主成分分析(PCA)探究供试酒样色泽差异的关键物质,并使用正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)探究共发酵酒样色泽特征差异物质。

结果显示,供试酒样的色泽差异主要集中在CIElab参数色调角(hab)及色素指标520P和TP等色素指标。与单一酒精发酵相比,酒精-苹乳发酵处理使红色色调(a*)和色彩饱和度(C*ab)分别提高3.69%—13.74%和7.24%—19.77%,TP增加27.52%—47.41%,PP提升4.39%—34.12%,显著增强了色泽稳定性(P<0.05),但总花色苷和游离花色苷水平分别降低20.60%—25.69%和14.03%—38.59%。
PCA结果表明,在酒精-苹乳共发酵处理中,短乳杆菌LB-21组在a*、C*ab、TP、PP和PP%等关键指标上均显著优于酒酒球菌SD-2a组(P<0.05)。OPLS-DA分析结果表明,L*、a*、C*ab、hab、ΔEab和PP%是LB-21介导共发酵酒样的关键色泽差异性指标,表明该菌株在干红葡萄酒色泽保持方面具有显著优势。
综上,酒精-苹乳三菌共发酵,尤其是由短乳杆菌LB-21介导的处理,可显著提升干红葡萄酒的a*、TP及PP,增强色泽稳定性,并在关键色泽参数上优于传统发酵模式,优选菌株LB-21及其应用技术在优化干红葡萄酒发酵工艺方面具有明显的推广应用价值。
新疆农业大学食品科学与药学学院武运教授和西北农林科技大学葡萄酒学院陶永胜教授为该文通讯作者,朱嘉伟为第一作者。

该研究获得国家自然科学基金联合基金重点项目(U25A20736)、新疆维吾尔自治区重点研发计划(2023B02027-2)的资助。

全文链接:
《短乳杆菌LB-21介导的酒精-苹乳三菌共发酵对干红葡萄酒色泽的影响》

朱嘉伟, 关璇, 饶博涵, 刘秀海, 范国元, 武运, 陶永胜. 短乳杆菌LB-21介导的酒精-苹乳三菌共发酵对干红葡萄酒色泽的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1101-1110.

ZHU JiaWei, GUAN Xuan, RAO BoHan, LIU XiuHai, FAN GuoYuan, WU Yun, TAO YongSheng. Effect of Alcohol-Malolactic Three-Strain Co-Fermentation Mediated by Lactobacillus brevis LB-21 on the Color of Dry Red Wine[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(5): 1101-1110.

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《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊,是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中,评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊,设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学;耕作栽培•生理生化•农业信息技术;植物保护;土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境;园艺;食品科学与工程;畜牧•兽医”等栏目。

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