葡萄酒的二氧化硫與品質(zhì)的關(guān)系

葡萄酒的二氧化硫與品質(zhì)的關(guān)系SO2是葡萄酒生產(chǎn)中一種常見且古老的添加劑，所謂“二氧化硫處理”即是在發(fā)酵基質(zhì)中或葡萄酒中加入二氧化硫，以便發(fā)酵能順利進行或有利于葡萄酒的儲藏。[1]因為其具有方便、經(jīng)濟和在葡萄酒中的多種功能，SO2直到今天仍被認為是葡萄酒不可替代的添加劑。SO2對葡萄酒品質(zhì)的影響與其用量密切相關(guān)，過量的SO2不但影響葡萄酒的風味，甚至會影響人體健康。[2]SO2在葡萄酒中的存在形式SO2(sulfurdioxide)，又名亞硫酸酐，相對分子質(zhì)量64.06，常溫下是一種無色、不燃，帶刺激性令人窒息的氣體。在葡萄酒中的大部分SO2，都是在葡萄酒釀造過程中人為添加的，有少部分是由酵母硫代謝產(chǎn)生的。SO2在葡萄酒發(fā)酵基質(zhì)中以游離態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種形式存在。游離態(tài)SO2在葡萄酒的pH范圍下，溶于發(fā)酵基質(zhì)的SO2有以下平衡：H2O+SO2H2SO3H++HSO3-在以上平衡中只有h2so3(溶解so2)和分子態(tài)SO2才具有揮發(fā)性和氣味性。且具有殺菌作用。1.2結(jié)合態(tài)SO2在葡萄醪和葡萄酒中，hso3-可以與含羰基的化合物結(jié)合，生成亞硫酸加成物，稱為結(jié)合SO2。如與糖類物質(zhì)結(jié)合形成不穩(wěn)定化合物；與乙醛結(jié)合形成相對穩(wěn)定的乙醛亞硫酸加成物以出去過多乙醛形成的氧化為；與花色素結(jié)合形成無色的不穩(wěn)定化合物。SO2在葡萄酒中以多種形式存在，并受到多種因素的影響,尤其是pH和溫度的影響。同時，游離的SO2只占很少的一部分，大部分so2以結(jié)合態(tài)形式存在。SO2在葡萄酒中的作用SO2在葡萄酒中的作用比較復雜，特別是游離SO2,主要表現(xiàn)為以下幾種作用。抗氧化作用由于葡萄醪和葡萄酒中含有色素、單寧、酒精、芳香物質(zhì)等多種易氧化成分，且葡萄酒中的鐵、銅離子的存在有促進了該過程，引起葡萄酒外觀和風味的不良變化。因此，在葡萄酒中通常加入SO2充當食品添加劑，以防止葡萄酒氧化變質(zhì)，維持葡萄酒的穩(wěn)定性。穩(wěn)定作用SO2具有選擇抗菌性，一定濃度的SO2可以殺死細菌和酵母等微生物，或者抑制他們的活性。在酸性介質(zhì)中，具有抑制微生物活動能力的主要是亞硫酸或分子態(tài)SO2，而游離態(tài)和結(jié)合態(tài)的亞硫酸鹽的效用很低。溶解及酸化作用在葡萄醪中，SO2可以加速色素、單寧、礦物質(zhì)、有機酸等的溶解，加強紅葡萄酒釀造中的浸漬作用，提高葡萄酒的色度、酸度以及浸出物的含量。而對于白葡萄酒，在釀造過程中則應(yīng)盡量避免在取汁分離前，直接對破碎或未破碎原料進行SO2處理，以防止浸提出較多的單寧，影響葡萄酒質(zhì)量。[2]SO2對葡萄酒品質(zhì)的影響3.1影響蘋乳發(fā)酵過程蘋果酸-乳酸發(fā)酵（MLF）是葡萄酒尤其是干紅葡萄酒降酸的方法之一，乳酸菌可將蘋果酸分解成乳酸和CO2，使粗糙酸澀的新酒變得柔和圓潤，還可起到風味修飾和增加葡萄酒的生物穩(wěn)定性的作用。但游離SO2對乳酸菌有強烈的抑制作用。李華研究表明，當游離SO2濃度為20mg/L時，對MLF影響不大；當濃度為50-100mg/L時，MLF的啟動明顯推遲；當濃度更高時，MLF不能進行。[2]影響葡萄酒風味SO2有揮發(fā)性，具有刺激性“硫味”和“灼燒”感（游離SO2為15-40mg/L便可感覺出來）。乙醛是釀酒過程中產(chǎn)生的一種最重要的羰基類風味化合物之一，低含量的乙醛具有一種愉快的水果香氣，但濃度較高時，會產(chǎn)生一種青草或類似青蘋果的異味。添加SO2的一個作用就是限制乙醛的形成或與已形成的乙醛結(jié)合進而保護葡萄酒的風味。[3]另外，SO2也會與橡木成分發(fā)生反應(yīng)生成木素磺酸，木素磺酸釋放h2s，后者與木材中的吡嗪反應(yīng)生成具有霉味的硫吡嗪，浸出后污染葡萄酒。[1]影響葡萄酒呈色紅葡萄酒中的呈色物質(zhì)主要是花色素苷，它是決定葡萄酒品質(zhì)和感官質(zhì)量的重要因素之一。適當?shù)腟O2濃度有利于色素的浸提，增加SO2的濃度，可以增加發(fā)酵過程中花色苷類物質(zhì)的提取量。但濃度過高會使發(fā)酵延緩[4]SO2與花色素可以可逆地結(jié)合，引起酒顏色的減退，而形成一種無色的結(jié)合物。由于這一種變化是可逆的，其結(jié)合物是不穩(wěn)定的。等到游離SO2，逐漸減少，也就是亞硫酸離子逐漸減少，呈色作用也逐漸增強，而使無色變成有色。[5]對褐變的影響葡萄酒中的類黃酮不僅是葡萄酒中澀感和苦味的主要物質(zhì)。同時也是引起葡萄酒褐變的主要底物。葡萄汁在自然條件下會溶解一定量的氧，在多酚氧化酶的催化作用下，其酚類物質(zhì)會發(fā)生褐變。添加SO2對多酚氧化酶的活性會產(chǎn)生抑制作用，這也是傳統(tǒng)釀造工藝強調(diào)及時添加so2的重要原因。⑹在葡萄酒發(fā)酵和成熟的過程中，SO2與硫胺素反應(yīng)破壞其有效性，增加了葡萄酒褐變的可能性。[2]對人體健康的影響上世紀80年代以來，人們開始關(guān)注硫?qū)】档挠绊憽Ｒ延卸喾菘蒲袌蟾嬷赋鰜喠蛩猁}可能對人體具有毒害，而氣體SO2毒性較大，對眼和呼吸道粘膜有強烈刺激作用。國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）規(guī)定，紅葡萄酒含還原物最高4g/L時允許175mg/L；白和桃紅葡萄酒含還原物最高4g/L時允許225mg/L；紅、桃紅和白葡萄酒含還原物大于4g/L時允許400mg/L；特殊的白葡萄酒允許400mg/L。人體在正常的代謝中可產(chǎn)生25mg的SO2,這些硫化物可在24h內(nèi)排泄掉。但由于人體對SO2的敏感程度有差別，因此應(yīng)盡可能地保持葡萄酒中較低的SO2水平。[2]Usseglio-Tomasset認為，對于白葡萄酒，由于SO2可以與乙醛結(jié)合，降低過氧化味，以及其抗菌和抗氧化作用，在適當?shù)氖褂脳l件下，可保持葡萄酒的質(zhì)量和風格。但對于紅葡萄酒，即使是少量的SO2，也會影響紅葡萄酒的顏色，而且對其香氣和口感帶來不利影響。[2]因此，目前研究的方向主要集中在降低SO2的使用量以及尋找SO2替代品等。[1]李華，王華，袁春龍，王樹生，葡萄酒工藝學［2］李華，王華，袁春龍，王樹生，葡萄酒化學⑶魏運平節(jié)，趙光鰲，葡萄酒釀造中乙醛的形成及其重要作用，［J