浅析酵母多糖在葡萄酒生产过程中的应用*

刘宗昭，王晓军，卢丕超，张如意，孟丽，许伟

（1.新疆中信国安葡萄酒业有限公司，新疆玛纳斯县 832200；2.新疆酿酒葡萄与葡萄酒工程技术研究中心）

葡萄酒中有1 000多种物质，包括乙醇、高级醇等醇类，酒石酸、苹果酸等有机酸，葡萄糖、果糖等糖类，以及多酚、酯、氨基酸、维生素及无机盐等，其中糖类物质就有多糖[1]。多糖是由几个单糖分子失水缩合而成，多糖可以与蛋白质、脂类等结合形成糖蛋白和糖脂。葡萄酒中的多糖含量在0.3～1.0 g/L之间，包括葡萄多糖、酵母多糖和真菌多糖。

葡萄酒中酵母多糖的来源有以下3 种途径：一是在酒精发酵过程中，由酵母菌生长代谢产生并释放到葡萄醪中，其中酵母多糖的释放与酵母菌株的种类相关；二是葡萄酒在带酒泥陈酿过程中，由于死酵母的自溶，甘露糖蛋白、葡聚糖和几丁质之间共价键的断裂分解，产生酵母多糖并释放到葡萄酒中[1]；三是在葡萄酒酿造过程中，人为将商业酵母多糖作为辅料添加到葡萄酒中，以期达到相关目的。

酵母多糖主要来自酵母细胞壁，其中90%的成分是多糖，剩下的部分由蛋白质和脂类组成，但是具体组分还与酵母菌的种类相关。酵母细胞壁层的多糖组成是35%的甘露糖蛋白、35%的β -1，3 葡聚糖与几丁质聚合物、25%的β-1，3葡聚糖、5%的β-1，6葡聚糖和1%～2%的几丁质[1]。

1 酵母多糖对葡萄果实品质的影响

李栋梅[2]通过对宁夏地区美乐葡萄叶面喷施MATURE型酵母多糖来提升品质，结果表明：在转色前和转色后，在美乐葡萄叶片喷施酵母多糖稀释液可显著提高美乐葡萄果实品质：果实含糖量、果皮花色苷含量、类黄酮含量、单宁含量和总酚含量分别增加5.98%、5.68%、6.25%、22.44%和31.13%，而有机酸含量减少35.50%。齐慧[3]发现，在美乐葡萄叶面喷施酵母多糖稀释液后，在采收期葡萄果实成熟度较好，有机酸含量适中，果皮花色素、总酚与还原谷胱甘肽含量显著升高；在美乐葡萄果面喷施酵母多糖稀释液后，果实有机酸含量适中，总糖、类黄酮含量与还原谷胱甘肽含量显著升高。在霞多丽葡萄叶面喷施酵母多糖稀释液后，在采收期葡萄果实有机酸含量适中，还原谷胱甘肽含量与游离氨基酸含量显著升高；在霞多丽葡萄果面喷施酵母多糖稀释液后，在采收期葡萄果实有机酸含量适中，总糖、游离氨基酸含量和类黄酮含量显著升高。

2 酵母多糖对葡萄酒的影响

2.1 酵母多糖对白葡萄酒蛋白稳定的影响

李惠琳[4]发现，添加低比例酵母多糖可以有效减少干白葡萄酒挥发酸的含量，其中以添加酵母甘露聚糖和非活性酵母效果最佳，进而提高干白葡萄酒的品质。同时，可以降低霞多丽干白葡萄酒色度值，对白葡萄酒的外观具有改善作用。多组对比实验显示，加入不同浓度β-葡聚糖酶可以加速死酵母自溶，进而释放甘露糖蛋白来稳定蛋白质，证明甘露糖蛋白可有效地避免蛋白质引起的酒体浑浊。向冷冻处理一段时间的干白葡萄酒中添加一定比例的酵母多糖，可使葡萄酒提前稳定，从而减少葡萄酒冷冻处理的时间，稳定酒质，降低生产成本，但添加量过多有导致自身沉淀的风险[5]。

2.2 酵母多糖对红葡萄酒色素及酒石稳定的影响

有研究显示，在葡萄酒中添加一定比例的甘露糖蛋白，可以减少葡萄酒中花青素的分解与沉淀，从而使红葡萄酒的色泽更加稳定，并避免葡萄酒在瓶储过程中形成色素沉淀。究其原因是甘露糖蛋白优先与葡萄酒中的单宁相结合，从而减小单宁与蛋白质结合形成沉淀的几率，因而有利于稳定红葡萄酒的色素，保持色泽。门颖[6]认为，在浸渍过程中添加甘露糖蛋白有利于红葡萄酒中多酚的浸提，证明甘露糖蛋白能够减少红葡萄酒中多酚的损失，在发酵后期添加亦可稳定红葡萄酒中的多酚。

研究发现，在葡萄酒中添加一定比例的甘露糖蛋白还可减少酒石沉淀的几率，原因在于甘露糖蛋白可以阻止酒石酸形成结晶，从而避免产生酒石沉淀。研究还发现，抑制酒石酸形成结晶的效果跟甘露糖蛋白的结构有关，分子量在30～50 kDa之间，高度糖基化的甘露糖蛋白才能有效延缓晶体增大与沉淀，从而保持酒石稳定。但是它抑制结晶的添加量有限，一般在150～250 mg/L之间，大剂量使用反而会降低其效果[7]。

2.3 酵母多糖对葡萄酒苹乳发酵的影响

研究证明，葡萄酒中的甘露糖蛋白对苹果酸－乳酸发酵（Malolactic fermentation）有加速作用，在苹乳发酵过程中，添加一定量的甘露糖蛋白可以加快酒酒球菌（Oenococcus oeni）的生长速度，进而有利于葡萄酒苹乳发酵的快速启动，加快苹乳发酵的进程，而且还能提高酒酒球菌的降酸能力，减少总酚和总花色苷的损失。研究发现，高于10 kDa的多糖片段只对9%～17%的酒酒球菌的生长有效，而小于0.5 kDa 的多糖片段可以对62%的酒酒球菌的生长有效，证明分子量越小的酵母多糖对葡萄酒中酒酒球菌的影响更大[8]。分析原因可能是甘露糖蛋白释放氨基酸、维生素和糖等营养物质，促进酒酒球菌的生长，同时甘露糖蛋白可吸附酒精发酵过程中由酵母代谢产生的中链脂肪酸等对酒酒球菌生长有害的物质，减弱了对酒酒球菌的毒害作用[8]。

2.4 酵母多糖对葡萄酒赭曲霉毒素A的影响

酵母细胞壁上的多糖包括葡萄糖和甘露糖以及蛋白质和脂类，可通过氢键、离子键和疏水作用力等吸附葡萄酒中的霉菌毒素[9]。酵母细胞壁吸附毒素的主要有效成分为葡甘露聚糖。研究发现，在发酵期间添加3种不同的酿酒酵母可以减少赭曲霉毒素A的含量，并且添加酵母细胞壁和酵母细胞壁提取物后赭曲霉毒素A的含量也有降低。究其原因是甘露糖蛋白的甘露寡糖存在像海绵一样的多孔结构，在发酵过程中能够结合和吸收赭曲霉毒素A。也有部分学者认为，酵母能够除去赭曲霉毒素A 的能力在于细胞壁中甘露糖蛋白的甘露磷酸盐含量，但有待研究[8]。

2.5 酵母多糖对起泡葡萄酒泡持性的影响

糖类不只能够提高啤酒的黏度，还能减少啤酒泡沫中液体的排出从而提高其泡持性；其次，糖类可以与蛋白质等其他组分结合在一起，共同稳定啤酒的泡沫[10]。甘露糖蛋白因为其特殊的结构，既有蛋白质的疏水性，也有糖类的亲水性，因此甘露糖蛋白和表面活性物质相互作用，分散在泡沫中，稳定的存在气体/液体界面。由于疏水作用的稳定推动力，泡沫就会细腻、均匀和持久[8]。通过将酵母自溶产生的甘露糖蛋白加入到以传统方式香槟法发酵的起泡酒中，比较起泡酒的起泡性与气泡稳定性，发现添加微量的甘露糖蛋白能使起泡性和泡沫稳定性大幅度提高[8]。

综上所述，酵母多糖有利于提高葡萄果实的品质，减少葡萄酒的色素及酒石沉淀，增强酒的整体稳定性，保证葡萄酒的质量，在葡萄酒酿造行业中的应用越来越广泛。因此，需要我们在葡萄酒的酿造过程中，根据需求精确添加酵母多糖的类型、时间段与添加量就显得尤为重要，最大限度地利用酵母多糖的性质，以期从原料到产品的每个阶段都能保证并改善葡萄与葡萄酒的质量，酿出更加优良的葡萄酒，使国产葡萄酒更具有竞争力与优势。