葡萄酒制作过程中的生物反应 葡萄酒的生产过程中微生物的作用

生物学家估计酵母是多种多样的 , 至少有 1、500 种不同的微生物 。然而 , 酿酒酵母比任何其他酵母都更常见 。同样用于酿造和烘焙食品和饮料化学家更喜欢使用酿酒酵母 。

葡萄酒制作过程中的生物反应 葡萄酒的生产过程中微生物的作用

文章插图

一个菌株如何成为更受欢迎的酵母种类?瑞典隆德大学的细胞生物学家利用基因测序研究了几种酵母 , 发现了证据表明酿酒酵母的 rDNA 在 100 到 2 亿年前经历了一系列变化 。这种进化使酿酒酵母超越了同胞酵母并主导了葡萄酒和啤酒的发酵 。
现在无论是存在于葡萄皮上还是酿酒师添加的酿酒酵母上 , 一旦接触到葡萄醪液 , 它就会立即开始消耗糖分 , 主要是葡萄糖和果糖 。因此 , 会产生酒精、二氧化碳、热量和其他物质以形成葡萄酒 。它还避免了抗氧化剂和其他与葡萄酒对健康影响相关的有机化合物的分解 。最终发酵的酒精含量是酵母成功的关键 。
酿酒酵母不是促进发酵的酵母 。有数以万计的物种 , 例如Dekkerabruxellensis , 它是在2亿年前从酿酒酵母菌群中分离出来的 。“但它直到大约 150 万年前才出现在供人类食用的水果上 。这两种菌株成为直接竞争对手 。”该报告的主要作者、隆德大学细胞和生物生物学教授 Jure Piskur 说 。发表在本月的《自然通讯》杂志上 。
“每年秋天果实成熟时 , 微生物群落中就会开始激烈的竞争 。”作者写道 。科学家对一些酵母菌株进行了线粒体DNA实验 , 发现酿酒酵母的基因在大约1.5亿年前发生了变化 。五千万年后 , 它从另一种酵母菌 Saccharomyceskluyveri 分裂出来 , 并开始主导果实的发酵 。
随着发酵果实中酒精含量的增加 , 其他酵母菌株受到抑制 , 剩余的糖分全部被酿酒酵母分解 。“酵母的活性产生乙醇 , 乙醇的积累可以杀死竞争微生物 。当只剩下酵母时 , 它作为底物与存在的任何氧气发生反应 。”皮斯库尔说 。
酵母可以在有氧或无氧环境中发酵 。最后 , 酿酒酵母在黑暗中繁殖的能力及其轻松的生活环境使其成为啤酒和葡萄酒酿造商的酵母 。其他酵母根本无法与它承受高浓度酸、酒精和热的能力相媲美 。
【葡萄酒制作过程中的生物反应 葡萄酒的生产过程中微生物的作用】隆德团队认为 , 他们的发现可能为基因改造酿酒酵母菌株以降低酒精含量铺平道路 。这可能是一种降低酒精浓度的方法 , 甚至比生产更成熟浆果的田间管理(栽培管理)和气候变化更好 。“现在在我们更好地了解如何在基因水平上调节乙醇的生产之前 , 如果需要 , 这些知识可以帮助我们生产不同的菌株 , 这些菌株将在基因水平上产生更少或更多的乙醇 。“皮斯库尔说 。