葡萄酒釀造中添加物的功能及其應用進展

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研究中心/農業農村部華東都市農業重點實驗室，山東濟南 250100）

葡萄酒營養豐富，成分復雜，其中含有多種大分子物質，如蛋白質、單寧色素和果膠類等以膠體狀態存在，這些膠體物質發生物理、化學及生物學變化，對葡萄酒的感官、澄清度和穩定性都有所影響[1]，因此，在葡萄酒釀造過程中經常涉及到抗氧化劑、抑菌劑、澄清劑等的使用，目的是除去影響其外觀和結構的成分，提高葡萄酒的質量和穩定性。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量[2-3]，對人體產生危害。近年來，國內外葡萄酒生產正在逐漸減少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，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SO2的比例。我們知道，分子態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，隨pH的升高而降低，如pH由3.0上升為4.0時，分子態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]，因此要達到理想的效果，調整葡萄酒的pH3.1～3.5為宜。

SO2應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對細菌有較強的抑制效果，而對霉菌、酵母的作用較差。由于現代釀酒工業對使用環境友好型輔料的意愿越來越強烈，一些可減少工業廢氣物產生和改善從業者工作環境和強度的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品，投放到葡萄酒中后將迅速泡騰釋放SO2，與添加液態或氣態SO2相比，更為準確、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]，只能在葡萄酒經除菌過濾除去多數酵母后才能使用。GB 15037—2006規定其最高用量為200 mg/L，但有些國家不允許進口經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色劑，它能與溶解氧迅速反應，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、又可防止裝瓶后發生氧化[10]?？箟难釤o抗菌作用，必須與SO2配合使用才能達到預期效果，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部分水解衍生的水溶性蛋白質。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%的明膠即可達到澄清‘赤霞珠’干紅葡萄酒的目的，也能保證其色素損失較小[13]。白葡萄酒酚類物質含量較少，在澄清之前需要添加單寧來引發沉淀，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，魚膠是優質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，而在國內鮮有使用，也缺乏詳盡的文獻報道[14]。在葡萄酒中，帶正電荷的魚膠能吸附帶負電荷的微粒沉淀，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倍的葡萄酒充分攪拌，然后緩慢加入到待處理的葡萄酒中，循環均勻，靜置一段時間過濾。使用魚膠會使葡萄酒中的色素和風味物質損失較小。

2.3 蛋清

蛋清一般被當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。進口蛋清粉適用于處理高質量的陳釀型紅葡萄酒，穩定多酚物質，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電荷的膠體懸浮物，在葡萄酒汁中與帶正電的蛋白質、色素等互相吸附，達到澄清穩定的目的，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，而中高分子量蛋白質則只能被部分去除，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膩的10%皂土懸浮液，緩慢加入到待處理的葡萄酒中，循環均勻，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味物質和色素。

2.5 聚乙烯吡絡烷酮（PVPP）

PVPP為白色或近白色粉末，有較強的選擇吸附能力，能特異性地吸收導致葡萄酒氧化和褐變的酚類物質，從而穩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，但色澤穩定，酒質提高[21]。PVPP在發酵過程中、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行處理，可強化明膠的澄清效果，防止下膠過量，改善葡萄酒的過濾性，而硅膠一般不單獨使用[19]。多數情況下，使用硅膠可消除過多的苦澀劣質多酚物，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）經特殊工藝制成的復合酶，含有聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠裂解酶（PL）和果膠甲酯酶（PE）等，在復合酶的協同作用下能達到促進有益物質釋放、改善澄清效果、提高出汁率、增強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，發酵溫度為14～30 ℃，這對果膠酶的活性影響很大，因此，當溫度低于20 ℃，pH低于3.2時，需增加其用量。果膠酶應避免與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，美國食品與醫藥衛生管理局（FDA）已批準將其作為食品添加劑。殼聚糖作為增稠劑、穩定劑及保鮮劑等，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，在實際生產中，釀酒師應根據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生一些負面影響，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，可將幾款澄清劑按照不同比例、配合使用，將負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

有些產區或某個年份，葡萄酒要進行調酸，以彌補酒中的酸度缺陷。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，口感協調，它參與到酒石酸與酒石酸氫鉀的平衡，能夠沉淀多余的鉀。調酸要以葡萄酒的pH為依據，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酸。調酸前，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。加酸應盡早進行，最好在葡萄醪（汁）入罐、循環均勻后添加，以使pH盡早降低，增加分子態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重要，但橡木桶巨大的資金占用和折損，以及需要精細的管理阻礙了其在生產優質佐餐酒上的應用。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（microoxygenation）代替橡木桶，進行了較深入的研究[27]，研究發現，在陳釀、酒精發酵、蘋-乳發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、穩定的色澤、豐滿的酒體和協調的口感[29-32]。橡木制品與橡木桶相比，具有成本低廉、操作簡單、控制精確等優點，可大幅度縮短生產周期，提高經濟效益。橡木片、橡木塊是陳釀中受歡迎的產品，它的添加能達到柔化單寧、整體提升葡萄酒質量的目的，浸泡2～4周就能達到香氣與口感的需求。在發酵階段更多的使用橡木屑和橡木粉，被認為萃取效果更好，香氣與酒融合得也更好。為了追求更復雜的橡木香，生產中可用兩種以上產自不同國家和地區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。生產廠家可以結合自己的產品及市場需求，做不同的嘗試，以提升葡萄酒的風格和品質。