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中国农业大学战吉宬教授团队综述酿酒本土非酿酒酵母：风味提质与风险防控的研究进展
发布时间：
2026-03-10
来源：
食品科研家
论文摘要
背景：葡萄汁中存在复杂多样的微生物生态系统，这些微生物会影响最终葡萄酒的品质。与能确保可控发酵的商业酵母不同，存在于不同产区的本土酵母更能体现葡萄酒感官特征的复杂性及特定产区的独特性。在可持续发展理念的影响下，全球消费者对天然酿造的有机葡萄酒需求逐渐增长，相关本土非酿酒酵母单独作用或与其他酵母协同作用时，可赋予葡萄酒优良的理化特性并降低风险，但部分酵母也可能产生有害物质。
研究范围与方法：本综述总结了对葡萄酒发酵有益的本土非酿酒酵母，主要从感官品质提升和有毒化合物削减的角度阐述其作用机制，重点分析了本土非酿酒酵母的发酵特性相关互作及对应的酿酒方法。此外，还介绍了用于精准发酵的物理场、多组学及人工智能技术，旨在利用特定发酵原料生产具有独特风格的葡萄酒。
主要发现与结论：涉及非酿酒酵母的发酵需要多因素和多组学策略，以揭示胁迫条件与关键代谢物之间的关联，从而制定可控的发酵方案。合成微生物群落策略与机器学习技术相结合，将有助于针对特定发酵原料个性化定制微生物菌株；物理场辅助发酵则利于调控特定酵母衍生成分。具有独特微生物风土特征的葡萄酒量化生产已指日可待。
研究背景
随着可持续发展理念和碳足迹概念的普及，“微生物风土” 在葡萄酒行业备受关注，酒庄和消费者愈发青睐具有产区特色的天然、有机、生物动力葡萄酒。葡萄酒领域的 “风土” 指特定区域内影响葡萄酒风味的自然与人为因素的集合，而全球不同产区的微生物（酿酒酵母、非酿酒酵母、细菌及其他真菌）多样性存在显著差异，这种酵母多样性不仅可用于识别特定产区的葡萄园，还能直接参与酿造相关代谢产物的生成，进而将葡萄酒特征与 “风土” 或环境关联起来，“微生物风土” 概念也由此衍生并推广。本土酵母是与 “微生物风土” 相关的核心微生物，指自然存在于特定葡萄园和酒窖中、非人工接种的酵母种群，其丰度受葡萄品种、葡萄园树龄、当地生态环境及人为因素等影响，严格意义上不包括从酒庄扩散到周边葡萄园且存活时间短的商业酵母基因型菌株。非酿酒酵母泛指从发酵体系中分离出的除酿酒酵母外的所有酵母物种，这类酵母曾因发酵能力弱且与葡萄酒腐败相关而未受重视，但近年来因其能为葡萄酒带来香气复杂性、色泽稳定性、酒体平衡及风险控制等独特附加价值，逐渐成为研究热点。在发酵初期（乙醇含量达 4% 体积分数时），本土非酿酒酵母占据主导地位，但随后会被发酵性能强的酿酒酵母取代。传统酿酒酵母因对营养匮乏、厌氧环境及乙醇积累等胁迫条件耐受性强，且能形成稳定风味，被葡萄酒生产商广泛应用，但这也不可避免地导致葡萄酒风味同质化，降低本土微生物多样性。相比之下，本土非酿酒酵母通过筛选、杂交及与酿酒酵母共培养等方式，在获取葡萄酒风土特征或有益特性方面展现出更大应用潜力，基于本土酵母的可控酿酒技术的开发与规模化应用，对工业酿酒具有重要意义。
图文赏析
图 1：非酿酒酵母与酿酒酵母对葡萄酒香气形成的比较贡献。ADH：醇脱氢酶
图 2：发酵过程中酵母影响葡萄酒色泽的机制。M3G：锦葵素 - 3-O - 葡萄糖苷；HCDC：羟基肉桂酸脱羧酶（有关图例中颜色的解释，请参阅本文的网络版本）
图 3：混合发酵中影响酵母相互作用的因素。FLO：编码细胞壁黏附蛋白的关键基因；AMPs：抗菌肽；MCFAs：中链脂肪酸
图 4：非热物理场对改善酵母定植及葡萄酒感官品质的影响（Comuzzo 等，2023）。UHPH：超高压均质；PL：脉冲光；传统与机器学习驱动的葡萄酒精准发酵及质量控制的生产与营销流程（Yu 等，2024）。ML：机器学习；AI：人工智能
研究结论
本土酵母（尤其是非酿酒酵母）虽通常存在发酵能力不足、稳定性较差等问题，但在提升葡萄酒感官品质（挥发性香气、色泽、酒体平衡）及生物安全性方面展现出显著优势。本文综述了本土非酿酒酵母赋予葡萄酒的 “风土” 特征及相关有价值的酿酒实践，同时总结了酵母改良措施，以期其能更好地适应可持续酿酒活动。
共培养发酵目前被认为是一种极具潜力的酿酒方式，有助于明确本土非酿酒酵母的优势地位并调控目标代谢产物的生成。酵母相互作用的复杂性要求采用多因素和多组学策略，揭示菌株间相容性、胁迫条件的相关性，阐明胁迫条件与关键代谢产物的关联，进而制定可控的共培养发酵方案。此外，未来还需对非酿酒酵母进行纯培养研究，以明确发酵全过程中相关代谢产物的生成规律，探索最佳接种量和发酵条件，开发商业化非酿酒酵母发酵剂，为中小酒庄提供竞争优势，助力其酿造出具有独特风格和风土特征的葡萄酒。在循环经济框架下，以更可持续的方式酿造葡萄酒具有广阔前景。随着人工智能技术的进步，将酿酒特征参数与机器学习相结合，有望实现具有地域特色的安全葡萄酒的精准生产，具有微生物风土特征的葡萄酒量化生产已指日可待。
通讯作者
战吉宬：中国农业大学食品科学与营养工程学院教授，博士生导师。研究方向：葡萄栽培与葡萄酒酿造、果蔬营养与健康。
资助基金
本研究得到国家重点研发计划（项目编号：2023YFD2100304）和国家自然科学基金（项目编号：U21A20269）的资助。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105668
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