《Foods》：Sparkling Winemaking Using the Achaean Grape Variety Sideritis and the Indigenous Yeast Saccharomyces cerevisiae ABET Isolated from Corinthian Currants: Chemical Composition, Quality Attributes, and Volatilome
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本土微生物与当地葡萄品种的联合应用，是增强葡萄酒地方特色与真实性的重要策略。本研究旨在将阿哈伊亚产区西德里蒂斯（Sideritis）品种与分离自当地科林斯葡萄干的本土酵母相结合，开发一款起泡葡萄酒。新菌株经鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerev
本土微生物与当地葡萄品种的联合应用，是增强葡萄酒地方特色与真实性的重要策略。本研究旨在将阿哈伊亚产区西德里蒂斯（Sideritis）品种与分离自当地科林斯葡萄干的本土酵母相结合，开发一款起泡葡萄酒。新菌株经鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ABET，研究人员首先在合成葡萄汁中评估其发酵性能，随后将其用于生产干型及起泡西德里蒂斯葡萄酒，并与商业酵母（S. cerevisiae 3001 YSEO）进行比较。ABET在15 °C和5 °C条件下均成功完成酒精发酵，展现出在极低温条件下发酵的能力。酵母菌株与发酵温度显著影响所产葡萄酒的理化特性与挥发性风味组（volatilome）。ABET菌株产生了独特的、富含酯类的挥发性风味谱，尤其在低温发酵条件下更为突出；而YSEO葡萄酒中高级醇的相对贡献更大。二次发酵进一步改变了挥发性风味组，ABET起泡葡萄酒表现出更高的酚类物质含量与抗氧化能力。葡萄汁及葡萄酒中均未检出甲醇。上述发现表明，利用本土酵母–葡萄组合生产具有产区风土特色的差异化起泡葡萄酒具有巨大潜力，同时有助于提升当地葡萄栽培生物多样性的价值。
一、研究背景与意义
起泡葡萄酒是全球经济价值极高的葡萄酒品类。据国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）定义，起泡葡萄酒的特征在于其二氧化碳完全来源于内源发酵，且在20 °C下瓶内压力不低于3.5 bar。全球起泡酒市场2025年估值约754亿美元，预计2034年将达1646亿美元，年复合增长率9.06%。传统起泡酒生产高度集中于欧盟，以法国香槟、西班牙卡瓦和意大利普罗塞克为代表，这些产品均与特定地理起源和酿造传统紧密关联。
在产业创新层面，利用本地葡萄品种与本土微生物组合酿造起泡酒，被视为强化产区身份、表达风土中环境与微生物双重组分的重要策略。风土概念不仅涵盖土壤、地形、气候等环境因素，还包括地理结构化的葡萄相关微生物群落。然而，当前起泡酒生产普遍依赖商业酵母，导致产品同质化问题突出，产区微生物多样性的价值未得到充分挖掘。
西德里蒂斯（Sideritis）是希腊伯罗奔尼撒半岛西北部栽培的稀有晚熟粉红皮葡萄品种，具有抗旱性强、产酒清新爽口、带有柑橘与花香等特点，但相关科学研究极为有限。科林斯葡萄干是当地重要的农业加工副产品，其表面栖息着丰富的野生酵母资源，此前尚未被系统开发用于葡萄酒酿造。
基于上述背景，本研究旨在从科林斯葡萄干表皮分离并鉴定新酵母菌株，评估其与西德里蒂斯葡萄品种组合生产起泡葡萄酒的可行性，为地方葡萄栽培与微生物资源的增值利用提供科学依据。
二、研究内容与主要技术方法
研究人员从科林斯葡萄干水提物中通过自发酒精发酵分离获得新酵母菌株，经ITS区及26S rRNA D1/D2区PCR扩增、Sanger测序及BLAST比对，鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ABET。研究以合成葡萄汁评估该菌株的发酵性能，随后分别采用ABET与商业菌株S. cerevisiae 3001 YSEO，在15 °C和5 °C条件下对西德里蒂斯葡萄汁进行干型基酒发酵，再以15 °C基酒通过传统法（瓶内二次发酵）生产起泡葡萄酒。主要分析技术包括：气相色谱（GC）测定乙醇与甲醇，高效液相色谱（HPLC）测定糖类、甘油及有机酸，Folin–Ciocalteu法测定总酚含量（TPC），DPPH法测定抗氧化能力（AC），顶空固相微萃取结合气相色谱–质谱联用（HS-SPME/GC-MS）分析挥发性风味化合物。所有发酵均设三次生物学重复，采用双因素方差分析（Two-Way ANOVA）及Tukey事后检验进行统计处理。
三、主要研究结果
3.1 新酵母菌株的鉴定
从科林斯葡萄干中分离的菌株经分子鉴定确认为酿酒酵母，命名为S. cerevisiae ABET。提取DNA浓度为42.5 ng/μL，A260/A280比值为1.98，纯度良好。ITS区扩增产物约840 bp，与酿酒酵母参考序列高度一致（98%查询覆盖度，E值=0.0）。
3.2 ABET菌株的发酵性能
在30 °C合成葡萄汁中，ABET约6天完成发酵，且连续批次发酵性能逐步提升，表明酵母细胞对发酵条件产生适应性。在西德里蒂斯葡萄汁发酵中，两菌株在15 °C和5 °C下均成功完成酒精发酵，但ABET所需时间显著更长：15 °C下需12天（YSEO为8天），5 °C下需60天（YSEO为40天）。该结果表明ABET具备显著的低温耐受性，但低温下的发酵效率低于商业菌株。
3.3 西德里蒂斯葡萄汁及葡萄酒的理化特性
西德里蒂斯葡萄汁首次得到系统表征：pH 3.40，总滴定酸度（TTA）6.13 g/L（以酒石酸计），苹果酸（5.66 g/L）为主要有机酸，其次为酒石酸（4.75 g/L）、琥珀酸（0.70 g/L）和柠檬酸（0.23 g/L）。总酚含量75.7 mg GAE/L，抗氧化能力18.81 mg AAE/L，酵母可同化氮（YAN）166.1 mg N/L。葡萄汁及所有葡萄酒中均未检出甲醇。
干型葡萄酒方面，低温发酵（5 °C）导致两菌株所产葡萄酒pH升高、TTA降低，酒石酸因低温下酒石酸盐沉淀加剧而显著下降。琥珀酸在发酵中积累，15 °C下ABET酒中达2.74 g/L。挥发酸（VA）在15 °C下高于5 °C。残糖均低于4 g/L，符合欧盟干型酒标准。乙醇含量9.37–9.47%（v/v）。总酚与抗氧化能力在5 °C发酵条件下显著升高，ABET酒在5 °C下TPC达209.4 mg GAE/L，AC为50.50 mg AAE/L，均显著高于YSEO。
起泡葡萄酒方面，经二次发酵及3个月酒泥陈酿后，两菌株所产酒pH均升高（ABET达3.79，YSEO为3.66），TTA下降。ABET起泡酒中酒石酸从基酒的4.03 g/L降至2.05 g/L，而YSEO酒中琥珀酸从1.87 g/L升至2.78 g/L。乙醇含量分别升至9.88%（ABET）和9.62%（YSEO）。ABET起泡酒表现出更高的TPC（176.5 mg GAE/L）和AC（41.4 mg AAE/L），显著优于YSEO起泡酒（97.5 mg GAE/L和30.7 mg AAE/L）。
3.4 挥发性风味谱分析
西德里蒂斯葡萄汁中酯类含量较低，以乙酸乙酯（4.36% NPA）为主。酒精发酵后，ABET干型酒中酯类成为主导挥发性组分，15 °C下占59.6%，5 °C下升至68.9%，以乙酸3-甲基丁酯（21.04%和26.44%）、己酸乙酯和辛酸乙酯最为丰富。YSEO酒中则高级醇占主导，异戊醇在两种温度下均达35%以上。二次发酵后，两菌株起泡酒中醇类比例均上升（ABET 46.9%，YSEO 57.9%），多种主要酯类相对丰度下降，而乳酸乙酯、丁二酸二乙酯和糠醛显著增加，这些化合物被认为是起泡酒陈酿的标志物。萜烯类中D-柠檬烯在葡萄汁中含量突出（0.50%），二次发酵后α-松油醇成为主要萜烯。γ-丁内酯为最主要的内酯类化合物，二次发酵后相对丰度增加。
四、讨论与结论
研究表明，酵母菌株选择和发酵温度显著影响西德里蒂斯葡萄酒的理化组成与挥发性风味特征。ABET菌株虽分离自科林斯葡萄干而非西德里蒂斯葡萄，但其来源同属伯罗奔尼撒西北部农业生态区，支持开发利用更广泛的本土酵母多样性服务于地方酿酒业。ABET菌株在低温下完全利用糖分的能力凸显了其在低温酿造中的应用潜力，其产酒具有更高的酚类含量和抗氧化能力，以及区别于商业菌株的富含酯类的挥发性风味谱，有望赋予产品更浓郁的果香特征。二次发酵和酒泥陈酿进一步塑造了挥发性风味组，促进了与起泡酒陈酿演化相关的化合物生成。研究人员指出，瓶内CO2压力动力学未进行连续监测是本初步试验的局限。总体而言，将西德里蒂斯地方品种与本土ABET菌株相结合，为传统法起泡葡萄酒的生产提供了概念验证，有助于提升产区微生物风土与产品区域身份，推动地方葡萄栽培和微生物资源的增值利用。
