优化Lachancea thermotolerans与Saccharomyces cerevisiae接种策略提升葡萄酒酸度管理与发酵性能的研究

针对气候变化导致葡萄酒酸度下降的行业难题，研究人员通过系统评估L. thermotolerans与S. cerevisiae不同接种比例（1:1至106:103）和时序对发酵的影响，发现10:1共接种策略能实现0.3单位pH降低且残糖可控（2 g/L），为生物酸化技术提供了精准调控方案。该成果发表于《Applied Food Research》，为暖化气候下的葡萄酒品质管理提供了新思路。

　　

随着全球气候变暖加剧，葡萄酒产业正面临前所未有的挑战——成熟期葡萄含糖量上升而酸度骤降，导致成品酒pH值升高、微生物稳定性变差、色泽衰减加速。这一现象在地中海沿岸等传统葡萄酒产区尤为显著，严重威胁着葡萄酒的感官品质和市场价值。面对这一行业痛点，马德里康普顿斯大学的Javier Vicente团队在《Applied Food Research》发表重要研究，通过精准调控两种关键酵母——产乳酸的非酿酒酵母Lachancea thermotolerans（Lt）与酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae（Sc）的接种策略，为生物酸化技术提供了创新解决方案。

研究团队采用多组平行发酵实验，以西班牙杜埃罗河岸产区的丹魄葡萄（Tempranillo）汁为原料，设置7种接种方案：包括Sc单菌对照、96小时时序接种、以及10⁶:10⁶至10⁶:10³不同比例的共接种组合。通过密度监测、微生物种群追踪（基于微卫星指纹和interdelta多态性分析）、有机酸酶法检测（乳酸、苹果酸等）及HS-SPME-GC-MS挥发性成分分析等关键技术，系统评估了不同策略对发酵性能和酒质的影响。

发酵动力学与酵母表现

研究发现，Sc优势组（Co-3+6）发酵周期最短（14天），而高比例Lt组（如10⁶:10³）和时序组延长至20天。微生物计数显示Lt在共接种48小时内即可占据优势（10⁸ CFU/mL），其产生的乳酸在发酵初期（48-72小时）即达到峰值并维持稳定。

基础理化特征

关键发现体现在：1）乳酸产量与接种比例正相关，时序组达4.98 g/L，10:1共接种组（Co-6+5）为3.48 g/L；2）pH降幅达0.35单位（时序组pH 3.26 vs 对照3.59）；3）残糖量呈现阈值效应，当乳酸>4.5 g/L时残糖显著上升（时序组7.3 g/L）。

挥发性组分

Sc优势组酯类含量高出30%（如己酸乙酯达0.6 mg/L），赋予酒体更浓郁果香；而Lt主导组则提升3-甲基-1-戊醇等高级醇（较对照高2倍），并产生特征性乳酸乙酯（时序组0.99 mg/L）。

这项研究揭示了微生物互作与代谢调控的复杂平衡：一方面，Lt通过快速产酸实现pH调控，但其营养竞争（尤其对硫胺素的争夺）和物理接触会抑制Sc生长；另一方面，高乳酸环境可能激活Sc的[GAR⁺]朊病毒样元件，导致发酵效率下降。团队提出的10:1共接种方案（Co-6+5）在酸度提升（乳酸3.48 g/L）与发酵效率（残糖2.12 g/L）间取得最佳平衡，为产业实践提供了明确指导。

该成果的创新性在于首次量化了接种比例对生物酸化效果的剂量效应，并阐明了乳酸积累与发酵停滞的关联机制。研究不仅为应对气候变化的酿酒工艺优化提供了科学依据，其揭示的酵母代谢互作规律更为混合发酵体系的精准设计开辟了新思路。未来研究可进一步探索[GAR⁺]表型Sc菌株与高产酸Lt的适配性，推动下一代发酵剂的开发。