葡萄酒釀造中添加物的功能及其應(yīng)用進(jìn)展

于清琴，焦志剛，蔣錫龍*，張穎超*

（山東省葡萄研究院/山東省葡萄栽培與精深加工工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華東都市農(nóng)業(yè)重點實驗室，山東濟(jì)南 250100）

葡萄酒營養(yǎng)豐富，成分復(fù)雜，其中含有多種大分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、單寧色素和果膠類等以膠體狀態(tài)存在，這些膠體物質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)及生物學(xué)變化，對葡萄酒的感官、澄清度和穩(wěn)定性都有所影響[1]，因此，在葡萄酒釀造過程中經(jīng)常涉及到抗氧化劑、抑菌劑、澄清劑等的使用，目的是除去影響其外觀和結(jié)構(gòu)的成分，提高葡萄酒的質(zhì)量和穩(wěn)定性。本文對葡萄酒中常用添加物的作用、影響因素、用量范圍及使用方法進(jìn)行綜述。

1 抗氧化劑與抑菌劑

1.1 SO2

SO2是葡萄酒釀造過程中廣泛使用的添加劑，適量添加會對醪汁起到抑菌及抗氧化作用，但用量過高會影響葡萄酒的質(zhì)量[2-3]，對人體產(chǎn)生危害。近年來，國內(nèi)外葡萄酒生產(chǎn)正在逐漸減少SO2的用量。一般紅葡萄酒總硫控制在100 mg/L以下，白葡萄酒控制在120 mg/L以下。加州大學(xué)戴維斯分校的檢測表明，加州葡萄酒平均含量為80 mg/L。各國對葡萄酒中的SO2最大限量都有專門的法規(guī)，見表1。

表1 國外對葡萄酒中SO2最高限量要求[4]Table 1 The maximum limit of SO2 for wine in abroad

pH影響葡萄酒中游離SO2和結(jié)合SO2的比例，特別是影響其中最具活性、有抗氧化和抑菌作用的分子態(tài)SO2的比例。我們知道，分子態(tài)SO2濃度要保持在0.8 mg/L以上才具有功效，在葡萄酒pH范圍內(nèi)，隨pH的升高而降低，如pH由3.0上升為4.0時，分子態(tài)SO2由6.0%降為0.6%；另外，在低pH條件下，所需要的游離SO2較低，如pH3.0時15 mg/L游離SO2的抑菌效果與pH4.0時150 mg/L的抑菌效果相同[5-6]，因此要達(dá)到理想的效果，調(diào)整葡萄酒的pH3.1～3.5為宜。

SO2應(yīng)在紅葡萄破碎和白葡萄壓榨出汁時立即添加，用量60～80 mg/L，這樣醪汁內(nèi)的游離SO2可控制在30～50 mg/L；原酒陳釀期間，定期檢測游離SO2含量，使其保持在30～40 mg/L[7-8]。SO2對細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制效果，而對霉菌、酵母的作用較差。由于現(xiàn)代釀酒工業(yè)對使用環(huán)境友好型輔料的意愿越來越強(qiáng)烈，一些可減少工業(yè)廢氣物產(chǎn)生和改善從業(yè)者工作環(huán)境和強(qiáng)度的SO2替代品相繼面世，其中即投型泡騰偏重亞硫酸鉀是目前一款比較成熟的產(chǎn)品，投放到葡萄酒中后將迅速泡騰釋放SO2，與添加液態(tài)或氣態(tài)SO2相比，更為準(zhǔn)確、便捷、安全。

1.2 山梨酸

山梨酸是一種不飽和脂肪酸，對真菌類微生物（如酵母等）有明顯的抑制作用而對細(xì)菌的作用不明顯。在葡萄酒中特別是在含有糖分的半甜、甜型葡萄酒中，山梨酸與SO2配合使用時，山梨酸用量100～150 mg/L、游離SO2用量30～40 mg/L，可有效地抑制幾乎所有微生物的生長。注意山梨酸無抗氧化作用，不能代替SO2[9]，只能在葡萄酒經(jīng)除菌過濾除去多數(shù)酵母后才能使用。GB 15037—2006規(guī)定其最高用量為200 mg/L，但有些國家不允許進(jìn)口經(jīng)山梨酸處理過的葡萄酒。

1.3 抗壞血酸

抗壞血酸是一種抗氧劑和護(hù)色劑，它能與溶解氧迅速反應(yīng)，消耗葡萄酒中的溶解氧；一般對于果香型的白葡萄酒、新鮮或成熟快的紅葡萄酒可在裝瓶前一次性添加50 mg/L的抗壞血酸，配合使用20～30 mg/L的游離SO2既可保持果香持久、改善香氣與色澤、又可防止裝瓶后發(fā)生氧化[10]?？箟难釤o抗菌作用，必須與SO2配合使用才能達(dá)到預(yù)期效果，它的使用也有助于SO2的還原而減少其用量。其用量范圍為50～100 mg/L，用量過高會使葡萄酒具有粗糙感[11]。

2 常用澄清劑

2.1 明膠

明膠是一種效果較明顯、使用較方便的澄清劑，主要成分是動物膠原蛋白經(jīng)部分水解衍生的水溶性蛋白質(zhì)。明膠溶于葡萄酒中，與多酚類化合物主要是單寧相互作用，形成絮狀沉淀[12]，使單寧豐富的紅葡萄酒更加醇厚柔和。在意大利，葡萄酒的澄清主要添加皂土和少量明膠，明膠用量范圍為0.03～0.10 g/L。陳彥雄等研究表明：添加0.05%的明膠即可達(dá)到澄清‘赤霞珠’干紅葡萄酒的目的，也能保證其色素?fù)p失較小[13]。白葡萄酒酚類物質(zhì)含量較少，在澄清之前需要添加單寧來引發(fā)沉淀，單寧的加入量為明膠用量的60%～80%。明膠的用法：先用約10倍體積的冷水浸泡24 h后，棄去多余的水分，用70～80 ℃的熱水充分溶解，開啟酒泵，將明膠液慢慢注入酒中，攪勻，靜置一段時間過濾。葡萄酒pH3.4～3.6，氣溫較低時澄清效果較好。

2.2 魚膠

魚膠是一種采用熱帶和亞熱帶魚類的魚膘提取出來的膠原蛋白。在國外，魚膠是優(yōu)質(zhì)干紅葡萄酒下膠的首選材料，也常用于白葡萄酒和起泡葡萄酒來改善澄清度和凈化香氣，而在國內(nèi)鮮有使用，也缺乏詳盡的文獻(xiàn)報道[14]。在葡萄酒中，帶正電荷的魚膠能吸附帶負(fù)電荷的微粒沉淀，用量范圍0.02～0.1 g/L[15]。使用時，用20 ℃以下的水將其配成10%～15%的膠液，加入10倍的葡萄酒充分?jǐn)嚢瑁缓缶徛尤氲酱幚淼钠咸丫浦?，循環(huán)均勻，靜置一段時間過濾。使用魚膠會使葡萄酒中的色素和風(fēng)味物質(zhì)損失較小。

2.3 蛋清

蛋清一般被當(dāng)作一種較為輕柔的紅、白葡萄酒的澄清劑，在波爾多葡萄酒中常用。在西班牙的郝雷斯（Hareth），蛋清常被用來除去雪利酒的苦味[16]，用量范圍0.02～0.04g/L。進(jìn)口蛋清粉適用于處理高質(zhì)量的陳釀型紅葡萄酒，穩(wěn)定多酚物質(zhì)，用量范圍0.1～0.3 g/L。使用方法：用約5倍的葡萄酒或少量的冷開水混勻成膠體狀即可加入到酒中，靜置2～3周過濾。注意使用時一定要防止泡沫的產(chǎn)生，否則會影響澄清過程。

2.4 皂土

皂土又稱膨潤土，其吸水膨脹形成帶負(fù)電荷的膠體懸浮物，在葡萄酒汁中與帶正電的蛋白質(zhì)、色素等互相吸附，達(dá)到澄清穩(wěn)定的目的，特別是在白葡萄酒釀造和明膠法處理中，皂土已成為必需的輔助材料[17]。有研究顯示，皂土可以不受pH影響除去白葡萄酒中所有的低分子量蛋白質(zhì)，而中高分子量蛋白質(zhì)則只能被部分去除，而且因pH不同，去除率也會有所不同[18]。使用方法：將皂土加入50～60 ℃水中浸泡24 h以上（皂土與水之比以完全淹沒皂土為宜），使其充分吸水膨脹，然后逐漸加水制成細(xì)膩的10%皂土懸浮液，緩慢加入到待處理的葡萄酒中，循環(huán)均勻，靜置一段時間過濾，用量0.3～0.8 g/L。皂土的添加會損失葡萄酒中部分風(fēng)味物質(zhì)和色素。

2.5 聚乙烯吡絡(luò)烷酮（PVPP）

PVPP為白色或近白色粉末，有較強(qiáng)的選擇吸附能力，能特異性地吸收導(dǎo)致葡萄酒氧化和褐變的酚類物質(zhì)，從而穩(wěn)定和改善葡萄酒色澤和口感；與其他澄清劑一同使用，可降低SO2的使用量，提高酒的非生物穩(wěn)定性[19]；李鳳對比不同澄清劑對紅葡萄酒的澄清效果得出PVPP的最適用量為300 mg/L[20]。韓北忠等的研究顯示，在低度紅葡萄酒中添加200 mg/L PVPP，對酒的顏色影響較大，添加量小于100 mg/L時顏色稍微變淺，但色澤穩(wěn)定，酒質(zhì)提高[21]。PVPP在發(fā)酵過程中、陳釀期間或灌裝前均可加入。

2.6 硅膠

硅膠是一種二氧化硅的懸浮水溶液，最常見的是一種30%的液態(tài)硅膠制劑。對于膠體含量多、下膠困難的白葡萄酒和桃紅葡萄酒，常用專用的硅溶膠配合明膠進(jìn)行處理，可強(qiáng)化明膠的澄清效果，防止下膠過量，改善葡萄酒的過濾性，而硅膠一般不單獨(dú)使用[19]。多數(shù)情況下，使用硅膠可消除過多的苦澀劣質(zhì)多酚物，從而提升葡萄酒的口感。它是在加入明膠后使用，用量：100～1000 mL/t。

2.7 果膠酶

葡萄釀酒中常用的果膠酶通常是由黑曲霉（Aspergillus niger）經(jīng)特殊工藝制成的復(fù)合酶，含有聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠裂解酶（PL）和果膠甲酯酶（PE）等，在復(fù)合酶的協(xié)同作用下能達(dá)到促進(jìn)有益物質(zhì)釋放、改善澄清效果、提高出汁率、增強(qiáng)色澤和香氣等多重效果[22-24]。通常對大部分果膠酶活性而言，最適宜的pH4.5、溫度40～50 ℃；而葡萄（汁）酒的pH3.0～3.5，發(fā)酵溫度為14～30 ℃，這對果膠酶的活性影響很大，因此，當(dāng)溫度低于20 ℃，pH低于3.2時，需增加其用量。果膠酶應(yīng)避免與SO2、皂土等同時添加。用前半小時，將其與適量的凈水或葡萄汁混合均勻后，加入到葡萄汁（醪）中，一般用量10～30 g/t。吳漢東對不同澄清劑對葡萄汁澄清效果研究顯示，果膠酶的最佳作用條件為：用量40 g/t，溫度40 ℃，時間50 min，對葡萄汁的澄清效果較好，且對葡萄汁中的主要成分影響不大[25]。

2.8 殼聚糖

殼聚糖是一種天然、無毒、通過β-1,4糖苷鍵相連的線性生物高分子化合物，由于其安全性高，美國食品與醫(yī)藥衛(wèi)生管理局（FDA）已批準(zhǔn)將其作為食品添加劑。殼聚糖作為增稠劑、穩(wěn)定劑及保鮮劑等，已被列入國家食品添加劑GB-2760中。由于具有良好的絮凝效果，殼聚糖可用作葡萄酒（汁）的澄清劑，吸附其中的膠體微粒、螯合金屬離子等，有效提高葡萄酒（汁）的澄清度、穩(wěn)定性，改善口感。祁高展等通過殼聚糖對干紅葡萄酒澄清工藝的研究，確定用量1.5%、處理溫度20 ℃、澄清時間10 h為最佳工藝條件，在此工藝條件下，葡萄酒透光率為89.8 %，色度值為2.89，葡萄酒的品質(zhì)不會受到影響[26]。陳彥雄等研究殼聚糖用量對‘赤霞珠’干紅葡萄酒澄清度及色度的影響，結(jié)果顯示，殼聚糖用量0.08%時的澄清效果較好，用量0.10%時干紅葡萄酒的透光率達(dá)90.23%，而對葡萄酒的色澤影響不大[13]；徐春研究了用量0.03～0.10 g/L殼聚糖在白葡萄酒中澄清效果較好，最佳用量0.04 g/L、溫度20 ℃、時間2.5 h，可改善色澤，對酒的主要成分影響不大。殼聚糖作為天然陽離子澄清劑，生產(chǎn)周期快、成本低廉、制備簡單、在澄清過程中條件易控等特點，應(yīng)用前景十分廣闊。

不同的澄清劑有不同的使用目的，在實際生產(chǎn)中，釀酒師應(yīng)根據(jù)不同品種和類型的葡萄酒，試驗不同的下膠材料，從中選擇效果較佳的澄清劑。由于澄清處理往往會對葡萄酒產(chǎn)生一些負(fù)面影響，如口味變淡，紅葡萄酒顏色變淺等。為了提高澄清效果、減少對酒的處理次數(shù)，可將幾款澄清劑按照不同比例、配合使用，將負(fù)面影響降到最低程度。澄清劑選型及用量均需通過小型試驗和品嘗確定。

3 其他添加物

3.1 L(+)酒石酸

有些產(chǎn)區(qū)或某個年份，葡萄酒要進(jìn)行調(diào)酸，以彌補(bǔ)酒中的酸度缺陷。L(+)酒石酸是天然存在于釀酒葡萄中最常見的有機(jī)酸，用它提高葡萄酒的酸度是最佳選擇，可使酒體豐滿，口感協(xié)調(diào)，它參與到酒石酸與酒石酸氫鉀的平衡，能夠沉淀多余的鉀。調(diào)酸要以葡萄酒的pH為依據(jù)，一般白葡萄酒的pH3.1～3.4、紅葡萄酒的pH值3.3～3.6，超出這個范圍就要嘗試去調(diào)酸。調(diào)酸前，先做小樣試驗，找到使pH降到期望值所需要的酒石酸的量，切忌加酸過量，影響酒的口感平衡。加酸應(yīng)盡早進(jìn)行，最好在葡萄醪（汁）入罐、循環(huán)均勻后添加，以使pH盡早降低，增加分子態(tài)SO2的比例，更好地抑制雜菌。使用時將酒石酸溶于少量的冷水中溶解后即可加入。

3.2 橡木制品

橡木桶對葡萄酒的陳釀至關(guān)重要，但橡木桶巨大的資金占用和折損，以及需要精細(xì)的管理阻礙了其在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)佐餐酒上的應(yīng)用。智利、阿根廷、澳大利亞和美國等新世界國家已開始對橡木制品配合微氧技術(shù)（microoxygenation）代替橡木桶，進(jìn)行了較深入的研究[27]，研究發(fā)現(xiàn)，在陳釀、酒精發(fā)酵、蘋-乳發(fā)酵等各個階段均可添加橡木制品，使用時期不同，效果也不同[28]，但都可以賦予葡萄酒更為豐富的香氣、穩(wěn)定的色澤、豐滿的酒體和協(xié)調(diào)的口感[29-32]。橡木制品與橡木桶相比，具有成本低廉、操作簡單、控制精確等優(yōu)點，可大幅度縮短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。橡木片、橡木塊是陳釀中受歡迎的產(chǎn)品，它的添加能達(dá)到柔化單寧、整體提升葡萄酒質(zhì)量的目的，浸泡2～4周就能達(dá)到香氣與口感的需求。在發(fā)酵階段更多的使用橡木屑和橡木粉，被認(rèn)為萃取效果更好，香氣與酒融合得也更好。為了追求更復(fù)雜的橡木香，生產(chǎn)中可用兩種以上產(chǎn)自不同國家和地區(qū)或不同烘烤程度的橡木片搭配使用[33]。橡木制品的用量一般為1～4 g/L。生產(chǎn)廠家可以結(jié)合自己的產(chǎn)品及市場需求，做不同的嘗試，以提升葡萄酒的風(fēng)格和品質(zhì)。