葡萄酒酿造中添加物的功能及其应用进展

于清琴，焦志刚，蒋锡龙*，张颖超*

（山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心/农业农村部华东都市农业重点实验室，山东济南 250100）

葡萄酒营养丰富，成分复杂，其中含有多种大分子物质，如蛋白质、单宁色素和果胶类等以胶体状态存在，这些胶体物质发生物理、化学及生物学变化，对葡萄酒的感官、澄清度和稳定性都有所影响[1]，因此，在葡萄酒酿造过程中经常涉及到抗氧化剂、抑菌剂、澄清剂等的使用，目的是除去影响其外观和结构的成分，提高葡萄酒的质量和稳定性。本文对葡萄酒中常用添加物的作用、影响因素、用量范围及使用方法进行综述。

1 抗氧化剂与抑菌剂

1.1 SO2

SO2是葡萄酒酿造过程中广泛使用的添加剂，适量添加会对醪汁起到抑菌及抗氧化作用，但用量过高会影响葡萄酒的质量[2-3]，对人体产生危害。近年来，国内外葡萄酒生产正在逐渐减少SO2的用量。一般红葡萄酒总硫控制在100 mg/L以下，白葡萄酒控制在120 mg/L以下。加州大学戴维斯分校的检测表明，加州葡萄酒平均含量为80 mg/L。各国对葡萄酒中的SO2最大限量都有专门的法规，见表1。

表1 国外对葡萄酒中SO2最高限量要求[4]Table 1 The maximum limit of SO2 for wine in abroad

pH影响葡萄酒中游离SO2和结合SO2的比例，特别是影响其中最具活性、有抗氧化和抑菌作用的分子态SO2的比例。我们知道，分子态SO2浓度要保持在0.8 mg/L以上才具有功效，在葡萄酒pH范围内，随pH的升高而降低，如pH由3.0上升为4.0时，分子态SO2由6.0%降为0.6%；另外，在低pH条件下，所需要的游离SO2较低，如pH3.0时15 mg/L游离SO2的抑菌效果与pH4.0时150 mg/L的抑菌效果相同[5-6]，因此要达到理想的效果，调整葡萄酒的pH3.1～3.5为宜。

SO2应在红葡萄破碎和白葡萄压榨出汁时立即添加，用量60～80 mg/L，这样醪汁内的游离SO2可控制在30～50 mg/L；原酒陈酿期间，定期检测游离SO2含量，使其保持在30～40 mg/L[7-8]。SO2对细菌有较强的抑制效果，而对霉菌、酵母的作用较差。由于现代酿酒工业对使用环境友好型辅料的意愿越来越强烈，一些可减少工业废气物产生和改善从业者工作环境和强度的SO2替代品相继面世，其中即投型泡腾偏重亚硫酸钾是目前一款比较成熟的产品，投放到葡萄酒中后将迅速泡腾释放SO2，与添加液态或气态SO2相比，更为准确、便捷、安全。

1.2 山梨酸

山梨酸是一种不饱和脂肪酸，对真菌类微生物（如酵母等）有明显的抑制作用而对细菌的作用不明显。在葡萄酒中特别是在含有糖分的半甜、甜型葡萄酒中，山梨酸与SO2配合使用时，山梨酸用量100～150 mg/L、游离SO2用量30～40 mg/L，可有效地抑制几乎所有微生物的生长。注意山梨酸无抗氧化作用，不能代替SO2[9]，只能在葡萄酒经除菌过滤除去多数酵母后才能使用。GB 15037—2006规定其最高用量为200 mg/L，但有些国家不允许进口经山梨酸处理过的葡萄酒。

1.3 抗坏血酸

抗坏血酸是一种抗氧剂和护色剂，它能与溶解氧迅速反应，消耗葡萄酒中的溶解氧；一般对于果香型的白葡萄酒、新鲜或成熟快的红葡萄酒可在装瓶前一次性添加50 mg/L的抗坏血酸，配合使用20～30 mg/L的游离SO2既可保持果香持久、改善香气与色泽、又可防止装瓶后发生氧化[10]。抗坏血酸无抗菌作用，必须与SO2配合使用才能达到预期效果，它的使用也有助于SO2的还原而减少其用量。其用量范围为50～100 mg/L，用量过高会使葡萄酒具有粗糙感[11]。

2 常用澄清剂

2.1 明胶

明胶是一种效果较明显、使用较方便的澄清剂，主要成分是动物胶原蛋白经部分水解衍生的水溶性蛋白质。明胶溶于葡萄酒中，与多酚类化合物主要是单宁相互作用，形成絮状沉淀[12]，使单宁丰富的红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胶，明胶用量范围为0.03～0.10 g/L。陈彦雄等研究表明：添加0.05%的明胶即可达到澄清‘赤霞珠’干红葡萄酒的目的，也能保证其色素损失较小[13]。白葡萄酒酚类物质含量较少，在澄清之前需要添加单宁来引发沉淀，单宁的加入量为明胶用量的60%～80%。明胶的用法：先用约10倍体积的冷水浸泡24 h后，弃去多余的水分，用70～80 ℃的热水充分溶解，开启酒泵，将明胶液慢慢注入酒中，搅匀，静置一段时间过滤。葡萄酒pH3.4～3.6，气温较低时澄清效果较好。

2.2 鱼胶

鱼胶是一种采用热带和亚热带鱼类的鱼膘提取出来的胶原蛋白。在国外，鱼胶是优质干红葡萄酒下胶的首选材料，也常用于白葡萄酒和起泡葡萄酒来改善澄清度和净化香气，而在国内鲜有使用，也缺乏详尽的文献报道[14]。在葡萄酒中，带正电荷的鱼胶能吸附带负电荷的微粒沉淀，用量范围0.02～0.1 g/L[15]。使用时，用20 ℃以下的水将其配成10%～15%的胶液，加入10倍的葡萄酒充分搅拌，然后缓慢加入到待处理的葡萄酒中，循环均匀，静置一段时间过滤。使用鱼胶会使葡萄酒中的色素和风味物质损失较小。

2.3 蛋清

蛋清一般被当作一种较为轻柔的红、白葡萄酒的澄清剂，在波尔多葡萄酒中常用。在西班牙的郝雷斯（Hareth），蛋清常被用来除去雪利酒的苦味[16]，用量范围0.02～0.04g/L。进口蛋清粉适用于处理高质量的陈酿型红葡萄酒，稳定多酚物质，用量范围0.1～0.3 g/L。使用方法：用约5倍的葡萄酒或少量的冷开水混匀成胶体状即可加入到酒中，静置2～3周过滤。注意使用时一定要防止泡沫的产生，否则会影响澄清过程。

2.4 皂土

皂土又称膨润土，其吸水膨胀形成带负电荷的胶体悬浮物，在葡萄酒汁中与带正电的蛋白质、色素等互相吸附，达到澄清稳定的目的，特别是在白葡萄酒酿造和明胶法处理中，皂土已成为必需的辅助材料[17]。有研究显示，皂土可以不受pH影响除去白葡萄酒中所有的低分子量蛋白质，而中高分子量蛋白质则只能被部分去除，而且因pH不同，去除率也会有所不同[18]。使用方法：将皂土加入50～60 ℃水中浸泡24 h以上（皂土与水之比以完全淹没皂土为宜），使其充分吸水膨胀，然后逐渐加水制成细腻的10%皂土悬浮液，缓慢加入到待处理的葡萄酒中，循环均匀，静置一段时间过滤，用量0.3～0.8 g/L。皂土的添加会损失葡萄酒中部分风味物质和色素。

2.5 聚乙烯吡络烷酮（PVPP）

PVPP为白色或近白色粉末，有较强的选择吸附能力，能特异性地吸收导致葡萄酒氧化和褐变的酚类物质，从而稳定和改善葡萄酒色泽和口感；与其他澄清剂一同使用，可降低SO2的使用量，提高酒的非生物稳定性[19]；李凤对比不同澄清剂对红葡萄酒的澄清效果得出PVPP的最适用量为300 mg/L[20]。韩北忠等的研究显示，在低度红葡萄酒中添加200 mg/L PVPP，对酒的颜色影响较大，添加量小于100 mg/L时颜色稍微变浅，但色泽稳定，酒质提高[21]。PVPP在发酵过程中、陈酿期间或灌装前均可加入。

2.6 硅胶

硅胶是一种二氧化硅的悬浮水溶液，最常见的是一种30%的液态硅胶制剂。对于胶体含量多、下胶困难的白葡萄酒和桃红葡萄酒，常用专用的硅溶胶配合明胶进行处理，可强化明胶的澄清效果，防止下胶过量，改善葡萄酒的过滤性，而硅胶一般不单独使用[19]。多数情况下，使用硅胶可消除过多的苦涩劣质多酚物，从而提升葡萄酒的口感。它是在加入明胶后使用，用量：100～1000 mL/t。

2.7 果胶酶

葡萄酿酒中常用的果胶酶通常是由黑曲霉（Aspergillus niger）经特殊工艺制成的复合酶，含有聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶裂解酶（PL）和果胶甲酯酶（PE）等，在复合酶的协同作用下能达到促进有益物质释放、改善澄清效果、提高出汁率、增强色泽和香气等多重效果[22-24]。通常对大部分果胶酶活性而言，最适宜的pH4.5、温度40～50 ℃；而葡萄（汁）酒的pH3.0～3.5，发酵温度为14～30 ℃，这对果胶酶的活性影响很大，因此，当温度低于20 ℃，pH低于3.2时，需增加其用量。果胶酶应避免与SO2、皂土等同时添加。用前半小时，将其与适量的净水或葡萄汁混合均匀后，加入到葡萄汁（醪）中，一般用量10～30 g/t。吴汉东对不同澄清剂对葡萄汁澄清效果研究显示，果胶酶的最佳作用条件为：用量40 g/t，温度40 ℃，时间50 min，对葡萄汁的澄清效果较好，且对葡萄汁中的主要成分影响不大[25]。

2.8 壳聚糖

壳聚糖是一种天然、无毒、通过β-1,4糖苷键相连的线性生物高分子化合物，由于其安全性高，美国食品与医药卫生管理局（FDA）已批准将其作为食品添加剂。壳聚糖作为增稠剂、稳定剂及保鲜剂等，已被列入国家食品添加剂GB-2760中。由于具有良好的絮凝效果，壳聚糖可用作葡萄酒（汁）的澄清剂，吸附其中的胶体微粒、螯合金属离子等，有效提高葡萄酒（汁）的澄清度、稳定性，改善口感。祁高展等通过壳聚糖对干红葡萄酒澄清工艺的研究，确定用量1.5%、处理温度20 ℃、澄清时间10 h为最佳工艺条件，在此工艺条件下，葡萄酒透光率为89.8 %，色度值为2.89，葡萄酒的品质不会受到影响[26]。陈彦雄等研究壳聚糖用量对‘赤霞珠’干红葡萄酒澄清度及色度的影响，结果显示，壳聚糖用量0.08%时的澄清效果较好，用量0.10%时干红葡萄酒的透光率达90.23%，而对葡萄酒的色泽影响不大[13]；徐春研究了用量0.03～0.10 g/L壳聚糖在白葡萄酒中澄清效果较好，最佳用量0.04 g/L、温度20 ℃、时间2.5 h，可改善色泽，对酒的主要成分影响不大。壳聚糖作为天然阳离子澄清剂，生产周期快、成本低廉、制备简单、在澄清过程中条件易控等特点，应用前景十分广阔。

不同的澄清剂有不同的使用目的，在实际生产中，酿酒师应根据不同品种和类型的葡萄酒，试验不同的下胶材料，从中选择效果较佳的澄清剂。由于澄清处理往往会对葡萄酒产生一些负面影响，如口味变淡，红葡萄酒颜色变浅等。为了提高澄清效果、减少对酒的处理次数，可将几款澄清剂按照不同比例、配合使用，将负面影响降到最低程度。澄清剂选型及用量均需通过小型试验和品尝确定。

3 其他添加物

3.1 L(+)酒石酸

有些产区或某个年份，葡萄酒要进行调酸，以弥补酒中的酸度缺陷。L(+)酒石酸是天然存在于酿酒葡萄中最常见的有机酸，用它提高葡萄酒的酸度是最佳选择，可使酒体丰满，口感协调，它参与到酒石酸与酒石酸氢钾的平衡，能够沉淀多余的钾。调酸要以葡萄酒的pH为依据，一般白葡萄酒的pH3.1～3.4、红葡萄酒的pH值3.3～3.6，超出这个范围就要尝试去调酸。调酸前，先做小样试验，找到使pH降到期望值所需要的酒石酸的量，切忌加酸过量，影响酒的口感平衡。加酸应尽早进行，最好在葡萄醪（汁）入罐、循环均匀后添加，以使pH尽早降低，增加分子态SO2的比例，更好地抑制杂菌。使用时将酒石酸溶于少量的冷水中溶解后即可加入。

3.2 橡木制品

橡木桶对葡萄酒的陈酿至关重要，但橡木桶巨大的资金占用和折损，以及需要精细的管理阻碍了其在生产优质佐餐酒上的应用。智利、阿根廷、澳大利亚和美国等新世界国家已开始对橡木制品配合微氧技术（microoxygenation）代替橡木桶，进行了较深入的研究[27]，研究发现，在陈酿、酒精发酵、苹-乳发酵等各个阶段均可添加橡木制品，使用时期不同，效果也不同[28]，但都可以赋予葡萄酒更为丰富的香气、稳定的色泽、丰满的酒体和协调的口感[29-32]。橡木制品与橡木桶相比，具有成本低廉、操作简单、控制精确等优点，可大幅度缩短生产周期，提高经济效益。橡木片、橡木块是陈酿中受欢迎的产品，它的添加能达到柔化单宁、整体提升葡萄酒质量的目的，浸泡2～4周就能达到香气与口感的需求。在发酵阶段更多的使用橡木屑和橡木粉，被认为萃取效果更好，香气与酒融合得也更好。为了追求更复杂的橡木香，生产中可用两种以上产自不同国家和地区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为1～4 g/L。生产厂家可以结合自己的产品及市场需求，做不同的尝试，以提升葡萄酒的风格和品质。