謝再斌，王太玉，王 茜，覃先武，，李武陽，常 煦，陳 暉，許引虎，*

（1.湖北省酵母功能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 宜昌 443003；2.湖北屈姑國際農(nóng)業(yè)集團(tuán)索萊斯酒業(yè)有限公司，湖北秭歸 443600；3.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443000）

異常威克漢姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）是子囊菌屬的一種，細(xì)胞多呈圓形或橢圓形，能夠通過出芽方式進(jìn)行無性繁殖以及形成帽狀或球形子囊孢子進(jìn)行有性繁殖，其廣泛存在于葡萄、桑葚、柑橘等水果表面，同時(shí)也可從谷物、玉米等青貯飼料、高糖食品、傳統(tǒng)酒曲中分離得到[1-2]。由于其具有耐酸性、低水分活性、高滲壓和厭氧等極端環(huán)境條件，以及對曲霉、青霉、鐮孢霉等真菌和歐文氏菌、腸桿菌、鏈球菌等細(xì)菌的多種物種具有抗菌活性的特點(diǎn)，因此異常威克漢姆酵母可廣泛應(yīng)用于食品保鮮、飼料加工、乳制品發(fā)酵、廢水處理、釀酒生產(chǎn)等領(lǐng)域[3-5]。在釀酒生產(chǎn)方面，異常威克漢姆酵母能夠分泌β-D-葡萄糖苷酶、β-D-木糖苷酶、α-L-鼠李糖苷酶等多種糖苷酶，從而能夠促進(jìn)香氣風(fēng)味物質(zhì)的形成，并且其具有高產(chǎn)乙酸乙酯、2-苯乙醇的能力，因此能夠用于提升酒質(zhì)感官質(zhì)量[6-8]。異常威克漢姆酵母已被逐步應(yīng)用于釀酒生產(chǎn)中，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ墓I(yè)微生物菌種。本文對異常威克漢姆酵母的來源、對酒類風(fēng)味的影響及其在酒類釀造中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，并對異常威克漢姆酵母在釀酒中的應(yīng)用前景提出展望，為篩選優(yōu)良酵母菌株，優(yōu)化酒類發(fā)酵條件，提高酒體品質(zhì)提供理論參考，對促進(jìn)釀酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定意義。

1 異常威克漢姆酵母的來源

1.1 水果中的異常威克漢姆酵母

果酒通常是以葡萄、柑橘、蘋果等水果為原料，破碎壓榨后經(jīng)發(fā)酵或浸泡等工藝，釀制調(diào)配而成的飲料酒，因其具有酒精度低、香氣濃郁、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)而深受消費(fèi)者的喜愛[9-10]。在果酒發(fā)酵過程中，非釀酒酵母可以產(chǎn)生果膠酶、蛋白酶、葡聚糖酶、木聚糖酶等胞外酶系，這些酶類可作用于果汁中葡萄糖、果糖、蔗糖、蛋白質(zhì)、果膠等相關(guān)底物，進(jìn)而影響果酒的成分組成及風(fēng)味物質(zhì)[11]。此外，一些非釀酒酵母還可產(chǎn)生較高濃度的甘油，能夠增加果酒的醇厚感與復(fù)雜度[12]。

異常威克漢姆酵母是一種非釀酒酵母，常存在于葡萄、桑葚、柑橘等多種水果表面。蔣麗等[13]從川藏高原地區(qū)采摘的冰葡萄果實(shí)中分離純化出異常威克漢姆酵母，并對其耐受性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)異常威克漢姆酵母在8 ℃低溫以及質(zhì)量濃度為700 mg/L的高二氧化硫的環(huán)境中均能表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性。劉陽等[14]從柑橘果皮中篩選鑒定出一株產(chǎn)生濃郁香味的異常威克漢姆酵母Y13，并對其發(fā)酵所產(chǎn)生的揮發(fā)性香氣進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)菌株Y13最主要的香氣成分為苯乙醇，且相對含量在30%以上。馮濤等[15]對異常威克漢姆酵母的產(chǎn)香能力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)與商業(yè)酵母發(fā)酵酒相比，異常威克漢姆酵母發(fā)酵酒中的苯乙醇和乙酸含量明顯高于商業(yè)酵母，由此也證實(shí)了異常威克漢姆酵母最主要的香氣成分為苯乙醇，其具有發(fā)酵增香的功能。

1.2 傳統(tǒng)酒曲中的異常威克漢姆酵母

作為歷史悠久，工藝獨(dú)特的中國白酒，是與白蘭地、威士忌、伏特加、朗姆酒、金酒并稱的“世界六大蒸餾酒”。利用酒曲進(jìn)行釀酒是中國白酒的特色[16]。中國及東南亞地區(qū)的酒曲是一種具有糖化、發(fā)酵、生香等多功能的富含微生物菌系、酶系和曲香物質(zhì)的微生態(tài)制劑，其通常是在人為控制的一定溫度、濕度條件下，經(jīng)過粉碎、加壓等步驟而得到的磚塊狀曲坯[17]。異常威克漢姆酵母主要存在于清香型酒曲中，另外從醬香型、濃香型、陶香型等酒曲中也能分離獲得[18-22]。

清香型白酒作為中國白酒中三大基本香型之一，具有清爽、純凈、自然、舒適的酒體風(fēng)格[23]。杜艾明等[19]從黃鶴樓清香型大曲中共分離得到釀酒酵母、東方伊薩酵母、異常威克漢姆酵母、扣囊復(fù)膜酵母和扁平云假絲酵母5大類型酵母，并發(fā)現(xiàn)釀酒酵母和異常威克漢姆酵母在數(shù)量上占優(yōu)勢，其中異常威克漢姆酵母酯化酶活力最高，達(dá)到10.42 U/mL。王鵬昊等[20]從清香小曲中分離獲得一株異常威克漢姆酵母Y5，并對其產(chǎn)酯條件進(jìn)行了優(yōu)化研究，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)條件為發(fā)酵溫度30 ℃、pH 4.0、乙醇體積分?jǐn)?shù)4.0%、發(fā)酵時(shí)間3 d。在此優(yōu)化條件下，菌株的產(chǎn)酯量達(dá)到最高峰，其總酯及乙酸乙酯含量與優(yōu)化之前相比，分別提高了51.5%、48.2%。

醬香型白酒是中國特有的蒸餾酒，其生產(chǎn)工藝獨(dú)特，酒體風(fēng)味獨(dú)到，其中，貴州茅臺酒是醬香型白酒的典型代表，是與蘇格蘭威士忌、法國柯涅克白蘭地齊名的世界三大蒸餾名酒[24]。盧延想等[25]從醬香大曲中分離得到產(chǎn)β-苯乙醇、異戊醇、異戊酸等43風(fēng)味物質(zhì)的扣囊復(fù)膜酵母Y3以及產(chǎn)β-苯乙醇、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、異戊酸等37風(fēng)味物質(zhì)的異常威克漢姆酵母Y5，并將菌株Y3、Y5等比例混合添加至醬香型白酒發(fā)酵的酒醅中，發(fā)現(xiàn)菌株Y3和Y5能夠顯著提升醬香型白酒中的乙酸乙酯、乳酸乙酯和β-苯乙醇含量。

濃香型白酒因起源于四川瀘州，又被稱為瀘型酒，是中國傳統(tǒng)白酒中產(chǎn)量最大、市場占有率最高的白酒香型，深受廣大消費(fèi)者的喜愛[26]。明紅梅等[21]采用傳統(tǒng)微生物分離法從濃香型大曲中分離純化獲得地衣芽孢桿菌X19與異常威克漢姆酵母J3，并對其發(fā)酵產(chǎn)物的香味成分進(jìn)行了測定分析，發(fā)現(xiàn)兩株菌的發(fā)酵產(chǎn)物中包含了吡嗪類、苯乙醇、愈創(chuàng)木酚等香味物質(zhì)，種類豐富。范光森等[27]從古井貢酒曲中分離鑒定得到具有較好NaCl耐受性的異常威克漢姆酵母Y1401以及具有耐受酒精度14.0%vol的菌株Y1507，之后通過測定兩株菌的發(fā)酵產(chǎn)物風(fēng)味，發(fā)現(xiàn)兩株酵母均能產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)，并以酯類物質(zhì)居多。

作為新型白酒的陶香型酒種，其融合了濃香、清香、醬香、芝麻香4種典型酒體風(fēng)格[28]。侯建光等[22]從仰韶陶香型窖池糟醅中篩選出一株能夠產(chǎn)生濃郁的酒香味和水果香味的酵母YS/Y/22，經(jīng)形態(tài)學(xué)觀察和分子生物學(xué)鑒定為異常威克漢姆酵母，之后以豆芽汁培養(yǎng)基為底物，對該菌進(jìn)行了單菌產(chǎn)香實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該菌株的主要香味成分為乙酸乙酯。陳蒙恩等[29]從不同發(fā)酵階段的陶香型大曲中分離純化獲得一株異常威克漢姆酵母YSY04，該菌株能產(chǎn)生濃郁的香味，隨后對其揮發(fā)性成分進(jìn)行了檢測分析，發(fā)現(xiàn)該菌株的發(fā)酵產(chǎn)物中含有陶香型大曲重要香味成分，包括吡嗪類、萜烯類、苯乙醇和2,3-丁二醇等物質(zhì)，種類豐富。

米酒又稱甜酒，一般以優(yōu)質(zhì)米為主要原料，經(jīng)過微生物的酸化、糖化、酒化和酯化等一系列生化過程及其代謝的協(xié)調(diào)作用釀制而成，營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、甘飴可口[30]。TIAN S F等[31]從米酒發(fā)酵醪液中分離得到一株野生型異常威克漢姆酵母，通過優(yōu)化初始葡萄糖和L-苯丙氨酸濃度，在搖床中獲得2 630.7 mg/L 2-苯乙醇。之后，優(yōu)化了初始葡萄糖濃度、L-苯丙氨酸濃度、pH值和接種量等條件，并在5 L生物反應(yīng)器中采用分批補(bǔ)料方式進(jìn)行2-苯乙醇的生產(chǎn)。結(jié)果表明在最優(yōu)條件下，2-苯乙醇效價(jià)為4 727.3 mg/L。

2 異常威克漢姆酵母對酒類風(fēng)味的影響

酯類物質(zhì)是白酒發(fā)酵過程中及后期陳釀階段，酒體里的有機(jī)酸和醇類物質(zhì)在釀酒微生物或酶的作用下反應(yīng)得到一類具有芳香性氣味的化合物，多呈現(xiàn)果香、花香，酯類在白酒中的呈香作用可在不同程度上增加酒體香氣的愉悅感，是形成酒體香氣濃郁的主要因素。在白酒中，起主要呈香作用的酯類有己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯，三者之和占總酯含量的85%以上，因此被稱作白酒中的三大酯[32]。酯類化合物的含量高低及穩(wěn)定性，可直接影響白酒的風(fēng)味感官質(zhì)量[33]。

產(chǎn)香酵母又名產(chǎn)酯酵母，能合成具有芳香氣味的酯類物質(zhì)，如今產(chǎn)香酵母泛指在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生香氣成分的各種酵母的總稱，香氣多為醇類、酯類、酚類、酮類、芳香類等具有揮發(fā)性風(fēng)味的物質(zhì)，主要的香氣類型有：花香型、清香型、果香型等，常被廣泛應(yīng)用于釀造、調(diào)味品、功能性飲料等領(lǐng)域的增香增味[34]。產(chǎn)香酵母歸屬于生膜酵母和假絲酵母，大多數(shù)為異型漢遜酵母及少數(shù)小圓型酵母屬，是一類能夠生成香味成分的酵母菌[35]。異常威克漢姆酵母是一種產(chǎn)香酵母，具有一定的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力。

在果酒中，葉萌祺等[36]將異常威克漢姆酵母YN6與釀酒酵母WLS21進(jìn)行混合發(fā)酵，結(jié)果表明，與釀酒酵母WLS21單獨(dú)發(fā)酵相比，混合發(fā)酵能夠增加酒體中揮發(fā)性香氣物質(zhì)的種類及含量。劉叢竹等[37]以菠蘿、火龍果、葡萄制成的復(fù)合果汁，利用果酒酵母和異常維克漢姆酵母進(jìn)行混菌發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵比果酒酵母單菌發(fā)酵更快，并且酒中乙酸乙酯含量提高了32.10%，達(dá)到了50.55 mg/L，高級醇含量也提高到251.09 mg/L，同時(shí)總有機(jī)酸降低到4.94 g/L。由此表明，異常威克漢姆酵母產(chǎn)香能力較強(qiáng)，且能夠顯著提高果酒的感官質(zhì)量。

在白酒中，明紅梅等[38]采用響應(yīng)面法對異常威克漢姆酵母J7發(fā)酵產(chǎn)苯乙醇條件進(jìn)行優(yōu)化研究，結(jié)果表明最優(yōu)發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度35 ℃，初始水分含量43%，裝料量70 g/250 mL，發(fā)酵時(shí)間9 d，在該條件下，發(fā)酵產(chǎn)物中的苯乙醇含量為6.350 mg/100 g，與優(yōu)質(zhì)濃香型大曲相比，其含量增長了5倍多。陳玉香等[39]以福建紅曲中分離得到的異常維克漢姆酵母為對象，研究發(fā)酵溫度對異常維克漢姆酵母產(chǎn)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在不同溫度條件下，大部分醇類物質(zhì)均呈緩慢上升的趨勢，發(fā)酵終點(diǎn)含量接近；酯類物質(zhì)可達(dá)到的峰值接近。高溫發(fā)酵時(shí)，酯類風(fēng)味物質(zhì)含量峰值高于低溫發(fā)酵的同期水平，而后含量顯著下降；其發(fā)酵終點(diǎn)酯類物質(zhì)含量明顯低于低溫發(fā)酵。由此表明，前期高溫發(fā)酵、后期低溫發(fā)酵的控溫模式有利于風(fēng)味物質(zhì)的合成與積累。

3 異常威克漢姆酵母在酒類釀造中的應(yīng)用

目前，由于異常威克漢姆酵母具有高產(chǎn)乙酸乙酯、2-苯乙醇的能力，因此已被廣泛應(yīng)用于果酒、米酒、濃香型白酒、清香型白酒、米香型白酒等酒類釀造中。在果酒釀造中，申光輝等[40]從白酒酒曲中分離篩選獲得1株產(chǎn)濃郁果香氣味，且對糖、SO2及乙醇均有良好耐受性的異常威克漢姆酵母Z133，并用其進(jìn)行發(fā)酵得到了低醇西瓜果酒。之后對酒體的香氣成分進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)與未發(fā)酵西瓜汁相比，酒體中醇類和酯類香氣成分種類和相對含量都有所增加，其中包括苯乙醇、乙酸香葉酯和乙酸異戊酯等重要香氣成分。由此表明，從酒曲中獲得的異常威克漢姆酵母Z133在低醇西瓜果酒發(fā)酵中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。劉曉柱等[41]將異常威克漢姆酵母單獨(dú)接種和異常威克漢姆酵母與釀酒酵母混合接種方式發(fā)酵空心李果酒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)接種組相比，兩種接種方式均可降低空心李果酒酸類物質(zhì)含量；而單獨(dú)接種組發(fā)酵空心李果酒中醇類和其他類化合物種類增多，酯類、醇類和醛酮類化合物含量增加。因此，單獨(dú)接種異常威克漢姆酵母對空心李果酒有降酸作用，同時(shí)可改善其香氣組分的種類和含量。

在米酒釀造中，陳麗花等[42]從甜酒曲中分離得到CMY002和NBY002兩株異常威克漢姆酵母，后對其耐受性及發(fā)酵力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)菌株CMY002對體積分?jǐn)?shù)＞10%的乙醇耐受性較好，菌株NBY002對溫度耐受性良好；兩株菌在pH 3.0～11.0的條件下均能生長；菌株NBY002的產(chǎn)酯量高，為5.125 g/L；在米曲汁培養(yǎng)基中，菌株CMY002的發(fā)酵產(chǎn)香更加濃郁，菌株NBY002的發(fā)酵產(chǎn)物呈現(xiàn)較強(qiáng)的花香味；菌株NBY002具有較強(qiáng)產(chǎn)2-苯乙醇的能力。由此表明，異常威克漢姆酵母具有較強(qiáng)的產(chǎn)酯產(chǎn)香能力。

在濃香型白酒釀造中，趙志軍等[43]從糟醅中分離篩選得到1株高產(chǎn)酯的異常威克漢姆酵母S5，并對該菌株的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，最優(yōu)培養(yǎng)條件為初始pH 4.95，發(fā)酵時(shí)間3 d，初始糖（葡萄糖）質(zhì)量濃度60 g/L。在此優(yōu)化條件下，發(fā)酵液中總酯含量為7.67 g/L，比優(yōu)化前提高了64.2%。由此可見，異常威克漢姆酵母S5對濃香型白酒品質(zhì)的提高具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

在清香型白酒釀造中，許銀等[44]從濃香型大曲中分離得到異常威克漢姆酵母Y87與釀酒酵母Y88，并將其應(yīng)用于清香型小曲白酒工業(yè)生產(chǎn)。結(jié)果表明，異常威克漢姆酵母Y87能夠提高乙酸乙酯的產(chǎn)量，并且其強(qiáng)化曲釀造的白酒中乙酸乙酯含量提高36.6%，雜醇含量降低7.1%，正丙醇含量降低16.1%，感官評分為90.7分，該白酒具有清香型小曲白酒入口醇甜、清香純正的典型特征，由此也表明異常威克漢姆酵母Y87可顯著提高小曲白酒的品質(zhì)。為了穩(wěn)定異常威克漢姆酵母的活性，增加基酒的總酯含量，史雁飛等[45]對異常威克漢姆酵母Y5-5進(jìn)行了固定化條件優(yōu)化，并分析固定化異常威克漢姆酵母對釀酒過程的影響，發(fā)現(xiàn)異常威克漢姆酵母Y5-5 的最佳固定化條件為：海藻酸鈉添加量3%，氯化鈣濃度2.0 mol/L，固定化溫度25 ℃，包埋菌液異常威克漢姆酵母Y5-5的濃度為109個/mL。在此條件下，發(fā)酵液殘?zhí)橇拷抵磷畹?，固定化效果最好。后對固定化酵母?yīng)用于釀酒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)固定化酵母發(fā)酵的酒體中的總酸、酒精度和pH等方面和與對照組接近，而總酯含量高達(dá)3.4 g/L，比原來提高了1倍左右，說明海藻酸鈉與氯化鈣溶液鈣化后形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可有效保護(hù)異常威克漢姆酵母，從而提高酒體中的酯產(chǎn)量，對清香白酒口味的提高有重大意義。

在米香型白酒釀造中，吳健等[46]將異常威克漢姆酵母、扣囊復(fù)膜酵母、克魯維畢赤酵母、釀酒酵母、米根霉制備成風(fēng)味酒曲，并對制曲工藝進(jìn)行了優(yōu)化，后以市售小曲為對照，對風(fēng)味酒曲中的指標(biāo)進(jìn)行了檢測，同時(shí)采用半固態(tài)發(fā)酵方式制備米香型白酒進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，最優(yōu)制備工藝為酵母接種量1.0%，培養(yǎng)時(shí)間73 h，培養(yǎng)溫度30 ℃。在此優(yōu)化條件下，風(fēng)味酒曲水分含量為10.58%，糖化力為423.77 U/g，發(fā)酵力為2.24 g/（g·72 h），經(jīng)半固態(tài)法實(shí)際釀酒后，酒體總酯及總酸含量分別為6.87 g/L、1.63 g/L，感官評分為92分，具備米香型白酒的典型風(fēng)格，且風(fēng)味明顯提升。

4 展望

異常威克漢姆酵母因具有較強(qiáng)的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力，因此在酒類釀造中具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。鑒于異常威克漢姆酵母的功能特性，可對其應(yīng)用前景進(jìn)行如下展望：

①目前，在四川、貴州、云南等地區(qū)，由于川法小曲酒清香純正、糟香宜人、醇和爽口、出酒率高、價(jià)格低廉，受到人們的普遍喜愛。但是小曲酒中的風(fēng)味物質(zhì)較低，口味淡薄，因此經(jīng)常用作濃香型白酒的基酒。異常威克漢姆酵母由于具有一定的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力，可以考慮將其運(yùn)用于川法小曲酒中，讓川法小曲酒的酒質(zhì)得以提升。

②充分了解異常威克漢姆酵母與其他菌種之間的關(guān)系，利用之間的拮抗、互利共生等關(guān)系，來抑制某些病原微生物的生長，用于發(fā)明新型無污染的殺菌劑。同時(shí)，可發(fā)揮異常威克漢姆酵母與其他菌種各自的優(yōu)點(diǎn)、取長補(bǔ)短，進(jìn)行混合發(fā)酵，生產(chǎn)出成本更低、質(zhì)量更高的產(chǎn)品。

③異常威克漢姆酵母能夠分泌β-D-葡萄糖苷酶、β-D-木糖苷酶、α-L-鼠李糖苷酶，并具有高產(chǎn)乙酸乙酯、2-苯乙醇的能力，由此可以考慮運(yùn)用基因工程育種技術(shù)將目標(biāo)基因引入到其他優(yōu)良菌株載體中，構(gòu)建新型菌株，使其能夠產(chǎn)生多種優(yōu)良性狀，從而使工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量得以提高。

④低溫發(fā)酵可以提高酒類揮發(fā)性物質(zhì)的穩(wěn)定性，減少蒸發(fā)損失。有研究表明，非釀酒酵母往往比釀酒酵母更耐受低溫脅迫，異常威克漢姆酵母具有一定的抗凍能力，同時(shí)在利用異常威克漢姆酵母進(jìn)行發(fā)酵過程中，發(fā)現(xiàn)前期高溫發(fā)酵、后期低溫發(fā)酵的控溫模式更有利于風(fēng)味物質(zhì)的合成與積累。因此可進(jìn)行其在低溫脅迫下的代謝組學(xué)及蛋白組學(xué)分析，以促進(jìn)其在酒類釀造中的應(yīng)用。