您所在的位置: 首页 - 媒体我校

以科技让本土酵母尽显中国风

​——记西北农林科技大学葡萄酒学院 刘延琳 创新团队

(人民日报 2024年6月14日)

“葡萄美酒夜光杯”。葡萄酒是发酵酒的一种。提到发酵自然会联想到酵母。然而,酵母一度成为我国葡萄酒产业发展的“卡脖子”技术瓶颈。长期以来,我国葡萄酒产业一直依赖进口葡萄酒酵母。

“探寻本酵母,亮明中国底色。”西北农林科技大学葡萄酒学院刘延琳及其创新团队胸怀国之大局,运用科技力量实现我国本葡萄酒酵母及其产业化“从0到1”的突破,解决了我国葡萄酒酵母长期以来存在的“卡脖子”技术隐患与产业风险,为我国葡萄酒产业的“微生物种业”安全提供了技术保障。

从0到1,实现我国本葡萄酒酵母创新突破

谈到我国葡萄酒酵母发展的现状,刘延琳表示,“在很长时间内,酵母菌资源丰富的中国,却没有自己的本葡萄酒酵母菌种。”这一现状在一定程度上制约了我国葡萄酒产业的自主创新和技术提升。

“一定要研发出我们自己国家的本葡萄酒酵母,不再受制于人。” 这是20年前刘延琳为团队确立的目标。

“向科技要答案。”刘延琳带领她的创新团队马不停蹄地开启了科技创新之旅。

理想很美好,现实很骨感。创新探索的路上,困难重重。“在确定探索我国本葡萄酒酵母之前,还走了一段弯路。2000年,我尝试从基因工程方向对菌种进行改良。可是基因工程改造是一个颇受争议的研究领域,涉及伦理和法律上的诸多问题。葡萄酒作为自然的产物,又与自然地理结合得非常紧密,如果用基因工程改造的菌种来造,我自己也觉得不够符合葡萄酒的自然属性。我最终放弃了基因改造方向的研究。”刘延琳坦言。

“当我们确定开发本葡萄酒酵母的方向后,又迎来六大挑战。” 刘延琳说:“首先,就是资源收集方面的困难。团队多年以来持续在全国各地进行大范围、多生态、多品种、多样本、多年的收集,为此,我们投入了大量人力物力,设计了“多生态、大样本、系统化”的本酵母资源收集策略,建成了全球最大的中国本葡萄酒酵母资源库与核心种质库以及相应的数据库、中国本酒酵母DNA 分子指纹图谱库和代谢特征库、酒酵母基因组遗传变异数据库,构建了各产区葡萄酒微生物指纹图谱,系统表征了中国葡萄酒主产区酒微生物的菌群结构及特征,挖掘出产区微生物核心菌群,解析了核心菌群在葡萄酒风味特征形成中的作用机制,为后续工作的开展奠定了坚实的基础。

第二是菌株鉴定和评价。采取“大群体酵母逐级收敛”整理策略,建立了酵母菌株精准高效鉴定体系和酵母性状多指标评价技术体系,系统评价了本酵母菌株的葡萄酒造学性状与代谢特征和品质形成机制、探索本酵母典型造学性状的关键基因功能及其调控机制。这些基础理论研究虽然困难重重,但却意义重大。因为样本量大,虽然做了技术与方法的系统优化,但这仍然是一个非常浩大的工作量。再者就是优良菌种的选育,酵母菌种选育的指标多达几十个,不但要在满足基本优良特性的基础上,还要立足我国葡萄酒产业发展存在的问题,或者是特定产区存在的问题、原料的特点以及各种特定需求来进行针对性地突破性研发。第四个难度是优良菌株的筛选。筛选的工作,要在实验室筛选的基础上,进行不同优选菌株多年、多点、多品种、规范化的小容器酒试验,进行酒样品质的系统检测和专业的感官评价。优选菌株所葡萄酒的品质评价也是多指标的复杂评价体系,第五个难度就是,如何把优选的菌株应用到酒的环节,同样要经过多年、多点、多品种的中试试验,这些试验我们都需要到产区去做,所以首批优选菌株的中试试验,我们从08年到12年,坚持了5年,中试酒样的优良表现给了我们越来越大的信息,也得到越来越多酒庄和酒师的关注和大力支持;第六个难度,是酒工艺配套技术体系的研发。仅有优良菌种还是不够的,我们要针对产区的原料状况、葡萄酒产品风格、酒厂设备条件等等,研发与之配套的精准化、智能化、科学化造技术并进行产业化推广,通过酒的品质层次和质量风格全面展示菌种的特性,以此助推产区葡萄酒风多样化表达与风格塑造。“科研成果产品化”一直是我们践行的理念,我们以团队的产业化示范产品来具象表达团队的酒理念:“立足产区、尊崇自然、追求卓越、达所未达”。

功夫不负有心人。在国家葡萄产业技术体系、国家自然基金等项目的支持下,刘延琳及其创新团队历时20多年对本酵母资源进行收集、挖掘、鉴定、优选,建立保藏两万余株本葡萄酒酵母的种质资源库,开发了典型特征突出、综合性状优良、功能细分的系列本酵母菌30余株。其中两株耐受力强、发酵力强、香气表达力强的本优良葡萄酒酒酵母CECA和CEC01,实现了我国本葡萄酒酵母“从0到1”的突破,成功填补了这一行业空白。

从1到10,实现了创新成果规模化产业应用

“实现中国葡萄酒酵母产业化,走向世界。” 在取得创新成果后,刘延琳创新团队再次锁定了更高的目标。

为了推动科研成果产品化,刘延琳创新团队加快了大生产示范应用或规模化推广。代表性酒庄成为了试验推广的首选地。“我们的科研成果先后在宁夏、甘肃、内蒙古、山西、新疆等多地不同产区的酒庄进行了中试试验或大生产示范应用或规模化推广,并以全套技术支持开发了“塞外庄园”、“TP追梦人”、“西农大”等系列产品。这些产品不但为广大消费者喜闻乐见,也收获了国际葡萄酒大赛“一个大金奖、四个金奖”的佳绩,为中国酵母和中国葡萄酒赢得了国际声誉和市场美誉度。看着一个个排列成五角星的奖杯,大家自豪地说“五星红旗在高高飘扬”!

自此,刘延琳创新团队成果产业化的步伐迈得更大了。通过与安琪酵母的合作,在2013-2014年率先将其投入产业化应用。经过10 年的努力,团队研发的本酵母已被推广应用到全国 30 个省区,涵盖葡萄酒、果酒大中小微生产企业近千家。

刘延琳创新团队成果通过规模化产业应用,实现了30%市场额。不仅如此,新菌种生产的葡萄酒活性干酵母已批量出口至意大利、德国、西班牙等欧洲传统葡萄酒主产国,进一步提升了中国葡萄酒产业的国际竞争力和影响力。

“该成果创新性突出,整体技术达到国际领先水平,对推动我国葡萄酒产业科技升级起到了重要作用。” 鉴定委员会的专家组给予高度赞誉与肯定。

“中国风,世界品质”。站在未来新起点,刘延琳创新团队将针对我国葡萄酒各产区存在的不同问题,提供针对性的解决方案和工艺配套技术体系,获得优质产品,表达和塑造产区风,提升中国葡萄酒的质量。(文/佳慧)

原文链接:https://wap.peopleapp.com/article/rmh41455270/rmh41455270

image.png