探討 Hanseniaspora uvarum 與釀酒酵母混合發酵之改善葡萄酒香氣潛力

學生姓名: 劉郁玟
指導教授: 林泓廷
學期: 109上
摘  要: 利用釀酒酵母和非釀酒酵母的混合發酵於葡萄酒工業越來越盛行,其優勢在於可以不影響葡萄酒總體品質和安全性的前提下,提高最終產品的感官質量和獨特香氣。在能調節葡萄酒芳香特性的非釀酒酵母中,發現 Hanseniaspora uvarum 在生產酯類上具有較大的潛力。故本篇主旨為探討 H. uvarum 與 Saccharomyces cerevisiae 透過同時或順序之不同接種方式的混合發酵對於改善葡萄酒香氣的潛力,以及在不同含量與添加時間下加入氮營養素是否對最終香氣有影響。在實驗室規模中測試 Negroamaro (黑曼羅)葡萄酒的發酵動力學、微生物生長、化學和揮發性成分分析。與其他菌株相比以同時接種發酵的 H. uvarum ITEM8795 菌株在增加葡萄酒中香氣化合物的表現良好,因此進行工廠試驗、工業規模發酵,結果表明與單一發酵的 S. cerevisiae ITEM6920 相比在酯、醇、酸類等特定化合物的濃度均有增加尤其是乙酸酯、脂肪酸乙酯類(具有花果香味之揮發性化合物)。為了提高 Cabernet Gernischt (赤霞珠)葡萄酒中中鏈脂肪酸 (MCFA) 乙酯的含量,將 H. uvarum Yun268 和 S. cerevisiae F5 進行同時和順序混合發酵,利用頂空固相微萃取 (HS-SPME) 配合 GC-MS 分析其揮發性化合物,並透過感官分析定量香氣特徵,結果表明與單一發酵相比,混合發酵使赤霞珠酒中的 MCFA 乙酯含量增加 37%,進一步利用偏最小平方迴歸 (PLSR) 發現,MCFA 乙酯含量的增加,增強葡萄酒中溫帶水果的香氣。透過添加酵母同化氮(YAN),研究在不同氮添加含量和添加時間下, H. uvarum Yun268 和 S. cerevisiae F5 混合發酵過程中葡萄酒中酯產生的動態變化。並分析參與酯合成反應的酯前驅物和細胞外代謝物。結果表明在發酵中期添加 YAN 時, H. uvarum Yun268 的存活率得以提高並使高級醇的乙酸酯之含量增加 2 倍以上,同時促進 MCFA 代謝,其機制可能源自碳在糖代謝中心途徑中重新分佈,從而增強了相應 的 MCFA 乙酯的產生約 1.2 倍。綜合上述,證明 H.uvarum 與 S. cerevisiae 以同時接 種的方式進行混和發酵,能夠有效增強葡萄酒之花果香氣,且在發酵中期補充氮含量,可使氮得到有效利用,並以較低的釀酒成本提高葡萄酒中酯的特性,提高 H.uvarum 在釀酒產業上應用的潛力。