葡萄酒澄清工藝的研究進(jìn)展

葡萄酒澄清工藝的研究進(jìn)展

1不同澄清工藝的操作流程葡萄酒澄清是指通過(guò)特定的技術(shù)手段將葡萄酒懸浮物沉降的過(guò)程。由于膠體的作用,未經(jīng)澄清處理的新葡萄酒往往渾濁、透明度差,為了保證葡萄酒質(zhì)量,使其成為澄清透亮的合格產(chǎn)品,必須進(jìn)行及時(shí)澄清處理,目前主要有以下幾種澄清法:(1)自然澄清法:通過(guò)自然沉降作用達(dá)到澄清目的,耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)且無(wú)法保證不良膠體顆粒沉降完全。(2)機(jī)械澄清法:通過(guò)機(jī)械過(guò)濾進(jìn)行澄清,過(guò)大的膠體分子過(guò)濾困難,機(jī)械折舊率高。(3)下膠澄清法:通過(guò)添加專業(yè)下膠澄清輔料,使之與酒中不良膠體發(fā)生絮凝反應(yīng)將其除去,此法澄清效率高、操作可控性強(qiáng),是目前最普遍的澄清工藝。在實(shí)際澄清工藝中,三種澄清法并不是絕對(duì)獨(dú)立的,往往首先在新酒發(fā)酵完成后進(jìn)行一段時(shí)間的罐儲(chǔ)自然沉降除去大量發(fā)酵酒渣、酒腳,隨后進(jìn)行下膠絮凝除去造成渾濁的絕大部分大分子膠體物質(zhì),最后在裝瓶前再進(jìn)行必要的穩(wěn)定性處理并結(jié)合1~2次機(jī)械過(guò)濾處理,以保證出售酒品的穩(wěn)定性。整個(gè)澄清工藝貫穿于葡萄酒后處理階段,需要綜合運(yùn)用上述澄清法,方可獲得滿意的成品酒。1.1下膠機(jī)理理論下膠是通過(guò)添加專業(yè)下膠澄清輔料促使酒液形成絮狀沉淀而使酒澄清的方法。通過(guò)下膠不僅使葡萄酒的澄清度得到較大提升,還可去除酒的生青味和粗糙感,使酒的香氣、口感更為細(xì)膩,保障酒的生物穩(wěn)定性,提高裝瓶前的過(guò)濾效率。關(guān)于下膠機(jī)理的解釋目前主要有兩種觀點(diǎn):(1)帶有負(fù)電的懸浮微粒(霧濁微粒)和帶正電的澄清膠體微粒相互作用吸引,電荷中和后微粒絮凝。隨后,由于絮凝作用使微粒增大直至最后形成沉淀。這個(gè)過(guò)程通常需要幾天或幾周的時(shí)間,方能達(dá)到預(yù)期效果。(2)酒中單寧使澄清劑中蛋白質(zhì)變性,親水膠體轉(zhuǎn)化為憎水膠體,在酒中金屬鹽的陽(yáng)離子作用下凝聚沉淀。1.2專業(yè)下膠澄清輔料下膠澄清輔料的種類繁多,在實(shí)際生產(chǎn)中,針對(duì)性地選擇專業(yè)下膠澄清輔料,方可保障下膠的順利進(jìn)行。葡萄酒中的膠體物質(zhì)包括蛋白質(zhì)、單寧、金屬離子、果膠、色素等,這些膠體物質(zhì)都分別有各自對(duì)應(yīng)的適宜輔料(表1):1.2.1不同添加量的血清粉/分液澄清劑對(duì)葡萄酒感官品質(zhì)的影響對(duì)于紅葡萄酒下膠澄清,應(yīng)盡量保證其顏色、香氣、口感在下膠過(guò)程中不會(huì)遭受損失,有研究考察了目前最高品質(zhì)的專業(yè)蛋清粉(OVO/EAP)、明膠(GEP/SOL/GELP)和皂土(BGR/BMI/BEL)對(duì)同一款干紅下膠澄清后酒色、口感的影響。結(jié)果表明,蛋清粉對(duì)色度的影響最小、明膠次之、皂土最大(圖1);而口感和香氣方面,蛋清粉下膠處理后的干紅表現(xiàn)“香氣優(yōu)雅、口感清爽,柔順”;明膠組表現(xiàn)“香氣細(xì)致,味協(xié)調(diào)舒爽”;皂土組表現(xiàn)“香氣純正,口味清爽、協(xié)調(diào),但無(wú)蛋清粉處理的柔協(xié)舒愉,酒色稍淺”。因此,從技術(shù)角度來(lái)考慮,在紅葡萄酒下膠處理中,應(yīng)根據(jù)所釀酒品檔次選擇下膠澄清劑:對(duì)于中、高檔紅葡萄酒應(yīng)選用蛋清粉進(jìn)行下膠,這樣成本增加有限,但產(chǎn)品品質(zhì)可得到大幅提升,做到物超所值;而對(duì)于中、低檔紅葡萄酒,選擇明膠下膠則更為合適,這樣即保障了下膠的質(zhì)量,又不會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高;通常情況下,不建議選用皂土進(jìn)行下膠處理,原因在于采用皂土下膠的紅葡萄酒,其顏色損失較多,且口感較為淡薄粗糙。但如果單純考慮成本和澄清速度,皂土也是可用的,在這種情況下一定需要選用高品質(zhì)專業(yè)皂土,防止負(fù)面影響擴(kuò)大和帶來(lái)更多風(fēng)險(xiǎn)。特別值得一提的是,植源膠(PVR/PVE)作為源于植物的新型下膠澄清劑,在保證下膠質(zhì)量的同時(shí),可以很好地解決人們對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)物來(lái)源下膠澄清劑(明膠、蛋清粉、魚膠等)安全性的擔(dān)憂,同時(shí)也避免了皂土類下膠澄清劑對(duì)紅葡萄酒色、香、味等方面的負(fù)面影響。1.2.2不同種類復(fù)合抗氧化澄清劑的下膠配方對(duì)于白葡萄酒和桃紅葡萄酒,下膠的目的主要是除去酒液中的蛋白質(zhì)、預(yù)防氧化和馬德拉反應(yīng),提高酒的澄清度。一般首先使用PVPP或酪蛋白處理以提高葡萄酒抗氧化能力,隨后再進(jìn)行皂土脫蛋白處理,通常推薦采用優(yōu)質(zhì)皂土(BEL/BGR/BMI/BFF/BEC)進(jìn)行下膠澄清。在選擇具體皂土型號(hào)時(shí),需要綜合考慮澄清度、沉淀物體積、過(guò)濾性、脫色效果和去蛋白能力五大指標(biāo)進(jìn)行篩選。如圖2所示,對(duì)于高效型皂土,澄清度高、脫色去蛋白能力強(qiáng)的BEL和BMI是白葡萄酒和桃紅葡萄酒下膠澄清的首選,而脫色較少的BGR則亦可酌情用于紅葡萄酒下膠澄清處理;對(duì)于優(yōu)質(zhì)型皂土,BFF主要用于起泡酒的下膠澄清,BEC則是產(chǎn)生沉淀極少的專業(yè)鈣皂土。此外,明膠和魚膠等產(chǎn)品亦可用于白葡萄酒下膠澄清。在實(shí)際生產(chǎn)中,單純采用一款下膠澄清劑往往難以獲得理想的下膠澄清效果,有時(shí)需要多個(gè)下膠澄清劑和抗氧化劑聯(lián)合作用,而如果多次或反復(fù)進(jìn)行澄清和抗氧化處理,難免會(huì)使酒體變得淡薄,顏色及香氣損失過(guò)多,反而會(huì)造成葡萄酒品質(zhì)的下降,同時(shí)導(dǎo)致人力、物力成本增加。因此,一些新型的復(fù)合抗氧化澄清劑受到了廣泛的關(guān)注,它們一般是根據(jù)不同的工藝目的,將不同抗氧化劑和下膠澄清劑按特定比例復(fù)合調(diào)配制成,可以高效去除新酒中易氧化、褐變以及劣質(zhì)多酚物質(zhì),預(yù)防或修復(fù)白葡萄酒、桃紅葡萄酒口感新鮮度、顏色品質(zhì)的下降。這類復(fù)合抗氧化澄清劑主要有POL-PVPP+酪蛋白均衡產(chǎn)品;DEL-PVPP+酪蛋白+皂土均衡產(chǎn)品;LBV1-酪蛋白+皂土均衡產(chǎn)品;使用此類產(chǎn)品進(jìn)行白葡萄酒、桃紅葡萄酒下膠處理時(shí),僅需一次性添加即可獲得良好的多重下膠效果,避免下膠過(guò)量風(fēng)險(xiǎn),沉淀快速且體積密實(shí)。1.2.3絮凝的澄清下膠對(duì)于紅葡萄壓榨酒、澄清困難或存在問(wèn)題等酒品,下膠澄清的難度大,復(fù)雜性強(qiáng),需要根據(jù)具體情況來(lái)選擇適合的下膠澄清輔料。(1)紅葡萄壓榨酒或腐壞低質(zhì)葡萄所釀紅葡萄酒,其酒體質(zhì)量和膠體狀況通常較差,口感粗糙、苦澀,采用常規(guī)下膠澄清劑無(wú)法到達(dá)滿意結(jié)果。對(duì)于這些紅葡萄酒,可使用紅葡萄壓榨酒優(yōu)化劑PRZ或下膠王PRU,處理后的酒品口感圓潤(rùn)度得到大幅提升,而之前存在的生青味和苦澀感則顯著下降(圖3)。由于PRZ和PRU是由優(yōu)質(zhì)蛋白澄清劑和礦物柔化產(chǎn)品組成的有機(jī)復(fù)合體,這類產(chǎn)品通常單獨(dú)使用,不需要添加輔助澄清絮凝產(chǎn)品,操作大大簡(jiǎn)化的同時(shí),極大程度地提高或改善了酒品質(zhì)量。(2)具有嚴(yán)重氧化傾向或已明顯氧化的白葡萄酒和桃紅葡萄酒,在下膠階段單純使用皂土無(wú)法達(dá)到很好的處理效果。此時(shí),采用抗氧化產(chǎn)品處理非常有必要,這類產(chǎn)品包括PVPP和酪蛋白。在兩者選用上,應(yīng)該優(yōu)先采用PVPP(BD-F)來(lái)預(yù)防和修復(fù)葡萄酒的氧化和褐變,恢復(fù)新鮮度之后再進(jìn)行皂土的下膠處理;而對(duì)于一些氧化嚴(yán)重的酒樣,可以采用酪蛋白(CAS)進(jìn)行處理,酪蛋白修復(fù)氧化的能力要強(qiáng)于PVPP,但同時(shí)也可能導(dǎo)致酒體變淡薄,因此應(yīng)優(yōu)先考慮使用PVPP,若PVPP達(dá)不到預(yù)期效果,方才考慮使用酪蛋白來(lái)進(jìn)行處理。對(duì)于那些已受到嚴(yán)重氧化褐變的酒品,可采用植活炭(CTP/NAP/NAG)進(jìn)行吸附脫色處理。(3)對(duì)于膠體含量多、下膠困難的白葡萄酒、桃紅葡萄酒,常采用經(jīng)專門處理用于下膠的硅溶膠(SIL)進(jìn)行澄清下膠,可有效提高澄清效果、防止下膠過(guò)量、并改善葡萄酒的過(guò)濾性。需要注意的是,硅溶膠不能單獨(dú)絮凝,必須通過(guò)和長(zhǎng)鏈的蛋白膠體,如明膠、魚膠等配合使用而絮凝,可強(qiáng)化明膠或魚膠澄清效果,同時(shí)有效防止明膠等下膠過(guò)量。(4)對(duì)于高蛋白引起渾濁的酒品,或明膠等下膠過(guò)量的酒品,也可采用某些釀酒單寧(如VIB/TXE/TGA)進(jìn)行澄清處理,效果十分顯著。綜上,酒師應(yīng)根據(jù)自己葡萄酒的不同狀況來(lái)選擇不同的下膠澄清及抗氧化輔料,并且一定要選用高品質(zhì)的專業(yè)產(chǎn)品以保障酒的質(zhì)量并防范風(fēng)險(xiǎn),切不可人云亦云,或者只圖便宜,或者只求下膠狠、澄清快,而錯(cuò)誤選用不安全產(chǎn)品或不利于保障酒品顏色、口感、香氣質(zhì)量的產(chǎn)品。下面列出常用下膠澄清階段所涉及的高品質(zhì)專業(yè)輔料(表2)。2成品酒中產(chǎn)品的穩(wěn)定性葡萄酒經(jīng)澄清處理后,雖然透亮度得到了大幅提升,但此時(shí)的葡萄酒并未達(dá)到最終的穩(wěn)定狀態(tài),在儲(chǔ)存一段時(shí)間后,可能會(huì)出現(xiàn)新的渾濁和沉淀。若這種渾濁和沉淀出現(xiàn)在已裝瓶出售的成品酒中,則是消費(fèi)者萬(wàn)萬(wàn)不能接受的,會(huì)嚴(yán)重影響酒廠品牌的形象。為了防止這樣的情況出現(xiàn),必須在裝瓶前對(duì)葡萄酒進(jìn)行穩(wěn)定處理,以保障成品酒的質(zhì)量。2.1外部環(huán)境因素與未經(jīng)澄清處理的生葡萄酒不同,通常接受下膠澄清或陳釀?wù){(diào)配后的酒品,葡萄酒溶液受到外界環(huán)境因素改變(pH、溫度、氣壓)或自身尋求新的平衡穩(wěn)定體系傾向的影響,會(huì)產(chǎn)生一系列新的渾濁。這些渾濁主要有氧化性渾濁、化學(xué)性渾濁和微生物性渾濁三類,對(duì)葡萄酒進(jìn)行穩(wěn)定工藝處理,需要根據(jù)這些影響葡萄酒穩(wěn)定因素的誘因,進(jìn)行相應(yīng)處理(表3)。2.2穩(wěn)定工藝實(shí)踐葡萄酒穩(wěn)定性的提高,預(yù)防永遠(yuǎn)比修復(fù)重要,必須在裝瓶前確保葡萄酒穩(wěn)定性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。2.2.1氧化劑的加入對(duì)于氧化性渾濁,需要盡量減少葡萄酒表面與空氣的接觸以及酒中溶解氧的含量,前者一般通過(guò)隔絕空氣,吹入CO2或N2來(lái)排除容器空隙處的空氣,避免葡萄酒與氧的進(jìn)一步接觸;而后者,酒中溶解氧的處理則要困難得多,目前常采用的方法是添加適量抗氧化劑SO2、Vc、沒(méi)食子丙酯、葡萄糖氧化酶等,這些物質(zhì)具有強(qiáng)還原性,在隔絕空氣條件下,可使葡萄酒內(nèi)溶解氧含量降低,從而減少出現(xiàn)氧化性渾濁的風(fēng)險(xiǎn)。值得一提的是,由于現(xiàn)代釀酒工業(yè)中對(duì)使用環(huán)境友好型輔料的意愿越來(lái)越強(qiáng)烈,一些可減少工業(yè)廢物廢氣產(chǎn)生和改善從業(yè)者工作環(huán)境和強(qiáng)度的SO2優(yōu)化替代產(chǎn)品也相繼面世,其中即投型泡騰偏重亞硫酸鉀(POM-E10/E50)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,比起添加液態(tài)或氣態(tài)SO2,更為準(zhǔn)確、便捷、安全地完成SO2添加。2.2.2阿拉伯膠fip的應(yīng)用(1)對(duì)于低溫或高酒精含量時(shí)的酒石酸鹽結(jié)晶沉淀,可以通過(guò)冷穩(wěn)定處理法和使用穩(wěn)定工藝輔料來(lái)提高葡萄酒中酒石的穩(wěn)定性。冷處理時(shí)需要將葡萄酒溫度降低至接近葡萄酒冰點(diǎn)(一般高0.5~1℃),并保持7~8d左右用于酒石的沉淀,同時(shí)也可添加天然高純度酒石酸氫鉀(COT)或酒石酸鈣(TDC)作為晶母來(lái)加速酒石的析出,此過(guò)程需不斷攪拌保持晶母懸浮于酒液中。為了預(yù)防裝瓶后酒石的析出,可在裝瓶前通過(guò)添加天然偏酒石酸(MAV40)阻隔微小酒石晶體遇冷相互結(jié)合生成大的結(jié)晶,同時(shí)添加阿拉伯膠(FIP)形成保護(hù)性膠體來(lái)抑制酒石沉淀,提高葡萄酒的瓶?jī)?chǔ)質(zhì)量。(2)對(duì)于色素不穩(wěn)定導(dǎo)致的色素沉淀,保持其穩(wěn)定性最主要的方法是添加阿拉伯膠形成保護(hù)性膠體。作為一種由多種復(fù)雜多糖結(jié)合形成的長(zhǎng)鏈分子,阿拉伯膠可以穩(wěn)定地將紅葡萄酒中的色素束縛于其中,使色素分子不易受到外界環(huán)境(pH、溫度、氣壓等)影響而發(fā)生沉淀,從而增加其穩(wěn)定性。同時(shí),在最后裝瓶前,為了彌補(bǔ)色素物質(zhì)的損失,還可以使用專業(yè)花青素產(chǎn)品(如葡萄皮色粉(FP12000(Q)/FP9000(Q))進(jìn)行必要的調(diào)色處理。此時(shí)適量補(bǔ)充釀酒單寧(如VVR/TXE/TGA)或酵母多糖(OptiRED),可提高花青素的穩(wěn)定性從而有效防止色素膠體物質(zhì)的不穩(wěn)定。(3)對(duì)于鐵、銅破敗病引起的渾濁和沉淀,在鐵、銅金屬含量不高的情況下,通常添加阿拉伯膠所形成保護(hù)性膠體也可有效地防止由鐵、銅與蛋白質(zhì)反應(yīng)結(jié)合一起的沉淀。(4)對(duì)于蛋白質(zhì)變性或渾濁沉淀,最佳方案是采用熱穩(wěn)定處理,使易于沉淀蛋白質(zhì)充分變性,最終形成沉淀。此外,某些釀酒單寧(TXE/TGA/VIB)的適量應(yīng)用,也可幫助復(fù)雜蛋白沉淀,并有助于含量較高的金屬離子的沉淀。(5)特別值得提出的是,新釀酒品需要提前裝瓶上市時(shí),由于酒中化學(xué)性不穩(wěn)定因素很多,而且時(shí)間較短,很易在灌瓶后出現(xiàn)不穩(wěn)定渾濁或沉淀,應(yīng)用阿拉伯膠(FIP)不僅必要,而且十分有效。上述若干化學(xué)性渾濁預(yù)防與修復(fù)方法在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中是一個(gè)綜合運(yùn)用的過(guò)程,不能單獨(dú)割裂開來(lái),某些工藝可以同時(shí)達(dá)到若干穩(wěn)定處理目標(biāo),只有根據(jù)酒廠具體情況和待處理葡萄酒酒況,方能制定最佳化學(xué)穩(wěn)定處理方案。2.2.3so2的使用葡萄酒釀造也是一個(gè)微生物作用過(guò)程,微生物在葡萄汁和低酒精度葡萄酒中容易繁殖,有害菌可能導(dǎo)致渾濁的產(chǎn)生。常見(jiàn)的微生物病害有:酵母病害(酒花病)、醋酸菌病害、苦味菌病害、乳酸菌病害等,這些微生物病害不僅能導(dǎo)致酒體澄清度降低、生成粘稠物,還會(huì)造成過(guò)氧化味、醋味等不良口感的出現(xiàn),破壞葡萄酒的穩(wěn)定性。預(yù)防和修復(fù)此類渾濁,可以通過(guò)添加適量SO2及其優(yōu)化替代產(chǎn)品-偏重亞硫酸鉀(POM-E10/E50)來(lái)抑制微生物生長(zhǎng),此外加熱殺菌或無(wú)菌過(guò)濾也可較為理想地除去葡萄酒中的微生物。需要強(qiáng)調(diào)的是,SO2并不是多多益善,而是應(yīng)該盡量降低其用量,注意結(jié)合一些其它釀酒輔料協(xié)同作用來(lái)達(dá)到抑制微生物的目的,例如在保證葡萄酒中游離SO2濃度≥30~50g