气态和水相中的臭氧作为用于酿酒的葡萄的杀菌剂，及其对Lachancea thermotolerans菌株定植的影响

《Sustainable Food Technology》：Ozone in gaseous and aqueous phases as a sanitizing agent for grapes used in winemaking and its impact on the implantation of Lachancea thermotolerans

臭氧处理作为葡萄的非硫杀菌替代方案，显著提升了乳酸酵母Lachancea thermotolerans的定植效率。气态和液态臭氧处理分别以28 g h?1和0.5 g h?1处理30分钟，使初始酵母菌落减少一个数量级。研究显示低接种量（5 g hL?1）下，液态臭氧处理使乳酸酸产量提升82.3%，pH降低达0.28单位，且2-苯乙醇浓度增加显著。与对照相比，臭氧处理组乳酸酸浓度普遍提高15%-62.7%，pH下降17%-32.2%。挥发性分析表明臭氧处理能增强酵母代谢产物的生成，尤其是酯类和高级醇类。这些发现为可持续葡萄酒生产提供了新思路，通过臭氧杀菌结合低接种量策略，有效控制发酵过程并改善风味特征。

　　臭氧处理作为一种有效的葡萄清洁技术，正在被越来越多地应用于葡萄酒酿造领域，特别是在提高非Saccharomyces酵母的植入效率方面。这项研究通过评估气态臭氧（28 g h?1，持续30分钟）和液态臭氧（0.5 g h?1，持续30分钟）对Red Globe葡萄的处理效果，揭示了臭氧在促进Lachancea thermotolerans酵母生长和代谢活性方面的潜力。与传统的二氧化硫处理相比，臭氧不仅能够有效控制微生物污染，还能够改善酒的酸度和香气，为实现更可持续的酿酒方式提供了新的思路。

Lachancea thermotolerans是一种非Saccharomyces酵母，其在发酵过程中能够自然地将部分糖分转化为乳酸，从而有助于提高酒的酸度并减少pH值。这种酵母的代谢特性使其成为应对气候变暖背景下葡萄成熟度高、酸度不足问题的有力工具。然而，由于Lachancea thermotolerans的发酵能力有限，以及其对二氧化硫的敏感性，其在自然环境中难以有效植入。因此，通过臭氧处理减少葡萄表面的微生物污染，成为提高该酵母植入率和发酵效果的关键手段。

研究结果表明，臭氧处理显著降低了葡萄中的微生物数量，使得Lachancea thermotolerans在发酵过程中表现出更高的代谢活性和糖分消耗速率。这表明臭氧在改善酵母植入效果方面具有重要作用。在所有处理过的样品中，Lachancea thermotolerans的发酵表现出更高的乳酸产量和更低的pH值，而二氧化硫处理则对乳酸的产生没有明显影响。这一现象可能与Lachancea thermotolerans在处理后的葡萄中能够更有效地与微生物竞争有关，从而促进其生长。

此外，臭氧处理对葡萄酒的香气成分也有显著影响。例如，研究发现，臭氧处理后葡萄酒中2-phenylethyl alcohol（2-苯乙醇）的浓度明显提高，这是Lachancea thermotolerans的典型香气成分之一。这一变化表明，臭氧不仅有助于提高酸度，还能增强酒的香气特征，使其更加丰富和具有层次感。相比之下，传统方法往往依赖于外源酸的添加，这可能会对酒的感官品质造成不利影响，而臭氧处理则能够减少对酒体的干预，同时保持香气的自然性。

从实验数据来看，不同浓度的Lachancea thermotolerans接种对臭氧处理的效果也有所不同。在低浓度接种的情况下，臭氧处理对乳酸产量和pH值的改善更为显著。这表明，臭氧处理在低接种量条件下对酵母的促进作用更明显，而在高接种量时，这种差异逐渐减小。这种现象可能与接种量与葡萄原始微生物数量之间的比例有关，即在较低接种量时，臭氧处理能够更有效地清除竞争性微生物，从而提高Lachancea thermotolerans的植入率。

对于酒的酒精含量，研究发现，Lachancea thermotolerans的发酵所产酒精浓度略低于Saccharomyces cerevisiae，这可能与其较低的酒精发酵能力有关。然而，这种差异在臭氧处理后的样品中更为明显，尤其是在低接种量时。这表明臭氧处理不仅有助于提高酵母的植入效果，还可能对发酵过程中的酒精产量产生一定的调控作用。同时，研究还发现，臭氧处理能够减少挥发性酸的产生，提高酒的稳定性，使其更符合现代消费者对高品质、低干预酿造的需求。

臭氧处理在葡萄酒酿造中的应用，不仅体现在其对微生物的清除效果，还在于其对酵母生态的调控能力。这种技术能够减少对化学防腐剂的依赖，从而降低对环境的影响，符合联合国可持续发展目标（SDGs）。此外，臭氧处理所需的基础设施简单，且无需额外的清洁或维护产品，这使其在实际应用中更加便捷和环保。

研究还发现，臭氧处理能够改善葡萄酒的总体挥发性成分，使得不同酵母菌株之间的香气差异更加明显。通过主成分分析（PCA），研究人员能够将样品按照接种的酵母种类和处理方式进行区分，进一步说明臭氧在发酵过程中对香气物质的调控作用。这种技术不仅有助于提升酒的风味层次，还可能为未来的酵母管理策略提供新的方向。

综上所述，臭氧作为一种新兴的清洁技术，不仅在减少微生物污染方面表现出色，还在促进Lachancea thermotolerans的植入和代谢活性方面具有显著优势。与传统的二氧化硫处理相比，臭氧能够更有效地改善酒的酸度和香气，同时减少对环境的影响，为实现更加可持续的葡萄酒生产提供了有力支持。未来的研究应进一步探讨臭氧处理与其他清洁技术的比较，以及其在实际酿酒条件下的应用效果，以推动该技术在葡萄酒行业的广泛应用。