葡萄酒澄清工艺的研究进展

葡萄酒澄清工艺的研究进展

1不同澄清工艺的操作流程葡萄酒澄清是指通过特定的技术手段将葡萄酒悬浮物沉降的过程。由于胶体的作用,未经澄清处理的新葡萄酒往往浑浊、透明度差,为了保证葡萄酒质量,使其成为澄清透亮的合格产品,必须进行及时澄清处理,目前主要有以下几种澄清法:(1)自然澄清法:通过自然沉降作用达到澄清目的,耗费时间较长且无法保证不良胶体颗粒沉降完全。(2)机械澄清法:通过机械过滤进行澄清,过大的胶体分子过滤困难,机械折旧率高。(3)下胶澄清法:通过添加专业下胶澄清辅料,使之与酒中不良胶体发生絮凝反应将其除去,此法澄清效率高、操作可控性强,是目前最普遍的澄清工艺。在实际澄清工艺中,三种澄清法并不是绝对独立的,往往首先在新酒发酵完成后进行一段时间的罐储自然沉降除去大量发酵酒渣、酒脚,随后进行下胶絮凝除去造成浑浊的绝大部分大分子胶体物质,最后在装瓶前再进行必要的稳定性处理并结合1~2次机械过滤处理,以保证出售酒品的稳定性。整个澄清工艺贯穿于葡萄酒后处理阶段,需要综合运用上述澄清法,方可获得满意的成品酒。1.1下胶机理理论下胶是通过添加专业下胶澄清辅料促使酒液形成絮状沉淀而使酒澄清的方法。通过下胶不仅使葡萄酒的澄清度得到较大提升,还可去除酒的生青味和粗糙感,使酒的香气、口感更为细腻,保障酒的生物稳定性,提高装瓶前的过滤效率。关于下胶机理的解释目前主要有两种观点:(1)带有负电的悬浮微粒(雾浊微粒)和带正电的澄清胶体微粒相互作用吸引,电荷中和后微粒絮凝。随后,由于絮凝作用使微粒增大直至最后形成沉淀。这个过程通常需要几天或几周的时间,方能达到预期效果。(2)酒中单宁使澄清剂中蛋白质变性,亲水胶体转化为憎水胶体,在酒中金属盐的阳离子作用下凝聚沉淀。1.2专业下胶澄清辅料下胶澄清辅料的种类繁多,在实际生产中,针对性地选择专业下胶澄清辅料,方可保障下胶的顺利进行。葡萄酒中的胶体物质包括蛋白质、单宁、金属离子、果胶、色素等,这些胶体物质都分别有各自对应的适宜辅料(表1):1.2.1不同添加量的血清粉/分液澄清剂对葡萄酒感官品质的影响对于红葡萄酒下胶澄清,应尽量保证其颜色、香气、口感在下胶过程中不会遭受损失,有研究考察了目前最高品质的专业蛋清粉(OVO/EAP)、明胶(GEP/SOL/GELP)和皂土(BGR/BMI/BEL)对同一款干红下胶澄清后酒色、口感的影响。结果表明,蛋清粉对色度的影响最小、明胶次之、皂土最大(图1);而口感和香气方面,蛋清粉下胶处理后的干红表现“香气优雅、口感清爽,柔顺”;明胶组表现“香气细致,味协调舒爽”;皂土组表现“香气纯正,口味清爽、协调,但无蛋清粉处理的柔协舒愉,酒色稍浅”。因此,从技术角度来考虑,在红葡萄酒下胶处理中,应根据所酿酒品档次选择下胶澄清剂:对于中、高档红葡萄酒应选用蛋清粉进行下胶,这样成本增加有限,但产品品质可得到大幅提升,做到物超所值;而对于中、低档红葡萄酒,选择明胶下胶则更为合适,这样即保障了下胶的质量,又不会导致成本过高;通常情况下,不建议选用皂土进行下胶处理,原因在于采用皂土下胶的红葡萄酒,其颜色损失较多,且口感较为淡薄粗糙。但如果单纯考虑成本和澄清速度,皂土也是可用的,在这种情况下一定需要选用高品质专业皂土,防止负面影响扩大和带来更多风险。特别值得一提的是,植源胶(PVR/PVE)作为源于植物的新型下胶澄清剂,在保证下胶质量的同时,可以很好地解决人们对传统动物来源下胶澄清剂(明胶、蛋清粉、鱼胶等)安全性的担忧,同时也避免了皂土类下胶澄清剂对红葡萄酒色、香、味等方面的负面影响。1.2.2不同种类复合抗氧化澄清剂的下胶配方对于白葡萄酒和桃红葡萄酒,下胶的目的主要是除去酒液中的蛋白质、预防氧化和马德拉反应,提高酒的澄清度。一般首先使用PVPP或酪蛋白处理以提高葡萄酒抗氧化能力,随后再进行皂土脱蛋白处理,通常推荐采用优质皂土(BEL/BGR/BMI/BFF/BEC)进行下胶澄清。在选择具体皂土型号时,需要综合考虑澄清度、沉淀物体积、过滤性、脱色效果和去蛋白能力五大指标进行筛选。如图2所示,对于高效型皂土,澄清度高、脱色去蛋白能力强的BEL和BMI是白葡萄酒和桃红葡萄酒下胶澄清的首选,而脱色较少的BGR则亦可酌情用于红葡萄酒下胶澄清处理;对于优质型皂土,BFF主要用于起泡酒的下胶澄清,BEC则是产生沉淀极少的专业钙皂土。此外,明胶和鱼胶等产品亦可用于白葡萄酒下胶澄清。在实际生产中,单纯采用一款下胶澄清剂往往难以获得理想的下胶澄清效果,有时需要多个下胶澄清剂和抗氧化剂联合作用,而如果多次或反复进行澄清和抗氧化处理,难免会使酒体变得淡薄,颜色及香气损失过多,反而会造成葡萄酒品质的下降,同时导致人力、物力成本增加。因此,一些新型的复合抗氧化澄清剂受到了广泛的关注,它们一般是根据不同的工艺目的,将不同抗氧化剂和下胶澄清剂按特定比例复合调配制成,可以高效去除新酒中易氧化、褐变以及劣质多酚物质,预防或修复白葡萄酒、桃红葡萄酒口感新鲜度、颜色品质的下降。这类复合抗氧化澄清剂主要有POL-PVPP+酪蛋白均衡产品;DEL-PVPP+酪蛋白+皂土均衡产品;LBV1-酪蛋白+皂土均衡产品;使用此类产品进行白葡萄酒、桃红葡萄酒下胶处理时,仅需一次性添加即可获得良好的多重下胶效果,避免下胶过量风险,沉淀快速且体积密实。1.2.3絮凝的澄清下胶对于红葡萄压榨酒、澄清困难或存在问题等酒品,下胶澄清的难度大,复杂性强,需要根据具体情况来选择适合的下胶澄清辅料。(1)红葡萄压榨酒或腐坏低质葡萄所酿红葡萄酒,其酒体质量和胶体状况通常较差,口感粗糙、苦涩,采用常规下胶澄清剂无法到达满意结果。对于这些红葡萄酒,可使用红葡萄压榨酒优化剂PRZ或下胶王PRU,处理后的酒品口感圆润度得到大幅提升,而之前存在的生青味和苦涩感则显著下降(图3)。由于PRZ和PRU是由优质蛋白澄清剂和矿物柔化产品组成的有机复合体,这类产品通常单独使用,不需要添加辅助澄清絮凝产品,操作大大简化的同时,极大程度地提高或改善了酒品质量。(2)具有严重氧化倾向或已明显氧化的白葡萄酒和桃红葡萄酒,在下胶阶段单纯使用皂土无法达到很好的处理效果。此时,采用抗氧化产品处理非常有必要,这类产品包括PVPP和酪蛋白。在两者选用上,应该优先采用PVPP(BD-F)来预防和修复葡萄酒的氧化和褐变,恢复新鲜度之后再进行皂土的下胶处理;而对于一些氧化严重的酒样,可以采用酪蛋白(CAS)进行处理,酪蛋白修复氧化的能力要强于PVPP,但同时也可能导致酒体变淡薄,因此应优先考虑使用PVPP,若PVPP达不到预期效果,方才考虑使用酪蛋白来进行处理。对于那些已受到严重氧化褐变的酒品,可采用植活炭(CTP/NAP/NAG)进行吸附脱色处理。(3)对于胶体含量多、下胶困难的白葡萄酒、桃红葡萄酒,常采用经专门处理用于下胶的硅溶胶(SIL)进行澄清下胶,可有效提高澄清效果、防止下胶过量、并改善葡萄酒的过滤性。需要注意的是,硅溶胶不能单独絮凝,必须通过和长链的蛋白胶体,如明胶、鱼胶等配合使用而絮凝,可强化明胶或鱼胶澄清效果,同时有效防止明胶等下胶过量。(4)对于高蛋白引起浑浊的酒品,或明胶等下胶过量的酒品,也可采用某些酿酒单宁(如VIB/TXE/TGA)进行澄清处理,效果十分显著。综上,酒师应根据自己葡萄酒的不同状况来选择不同的下胶澄清及抗氧化辅料,并且一定要选用高品质的专业产品以保障酒的质量并防范风险,切不可人云亦云,或者只图便宜,或者只求下胶狠、澄清快,而错误选用不安全产品或不利于保障酒品颜色、口感、香气质量的产品。下面列出常用下胶澄清阶段所涉及的高品质专业辅料(表2)。2成品酒中产品的稳定性葡萄酒经澄清处理后,虽然透亮度得到了大幅提升,但此时的葡萄酒并未达到最终的稳定状态,在储存一段时间后,可能会出现新的浑浊和沉淀。若这种浑浊和沉淀出现在已装瓶出售的成品酒中,则是消费者万万不能接受的,会严重影响酒厂品牌的形象。为了防止这样的情况出现,必须在装瓶前对葡萄酒进行稳定处理,以保障成品酒的质量。2.1外部环境因素与未经澄清处理的生葡萄酒不同,通常接受下胶澄清或陈酿调配后的酒品,葡萄酒溶液受到外界环境因素改变(pH、温度、气压)或自身寻求新的平衡稳定体系倾向的影响,会产生一系列新的浑浊。这些浑浊主要有氧化性浑浊、化学性浑浊和微生物性浑浊三类,对葡萄酒进行稳定工艺处理,需要根据这些影响葡萄酒稳定因素的诱因,进行相应处理(表3)。2.2稳定工艺实践葡萄酒稳定性的提高,预防永远比修复重要,必须在装瓶前确保葡萄酒稳定性达到标准。2.2.1氧化剂的加入对于氧化性浑浊,需要尽量减少葡萄酒表面与空气的接触以及酒中溶解氧的含量,前者一般通过隔绝空气,吹入CO2或N2来排除容器空隙处的空气,避免葡萄酒与氧的进一步接触;而后者,酒中溶解氧的处理则要困难得多,目前常采用的方法是添加适量抗氧化剂SO2、Vc、没食子丙酯、葡萄糖氧化酶等,这些物质具有强还原性,在隔绝空气条件下,可使葡萄酒内溶解氧含量降低,从而减少出现氧化性浑浊的风险。值得一提的是,由于现代酿酒工业中对使用环境友好型辅料的意愿越来越强烈,一些可减少工业废物废气产生和改善从业者工作环境和强度的SO2优化替代产品也相继面世,其中即投型泡腾偏重亚硫酸钾(POM-E10/E50)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,比起添加液态或气态SO2,更为准确、便捷、安全地完成SO2添加。2.2.2阿拉伯胶fip的应用(1)对于低温或高酒精含量时的酒石酸盐结晶沉淀,可以通过冷稳定处理法和使用稳定工艺辅料来提高葡萄酒中酒石的稳定性。冷处理时需要将葡萄酒温度降低至接近葡萄酒冰点(一般高0.5~1℃),并保持7~8d左右用于酒石的沉淀,同时也可添加天然高纯度酒石酸氢钾(COT)或酒石酸钙(TDC)作为晶母来加速酒石的析出,此过程需不断搅拌保持晶母悬浮于酒液中。为了预防装瓶后酒石的析出,可在装瓶前通过添加天然偏酒石酸(MAV40)阻隔微小酒石晶体遇冷相互结合生成大的结晶,同时添加阿拉伯胶(FIP)形成保护性胶体来抑制酒石沉淀,提高葡萄酒的瓶储质量。(2)对于色素不稳定导致的色素沉淀,保持其稳定性最主要的方法是添加阿拉伯胶形成保护性胶体。作为一种由多种复杂多糖结合形成的长链分子,阿拉伯胶可以稳定地将红葡萄酒中的色素束缚于其中,使色素分子不易受到外界环境(pH、温度、气压等)影响而发生沉淀,从而增加其稳定性。同时,在最后装瓶前,为了弥补色素物质的损失,还可以使用专业花青素产品(如葡萄皮色粉(FP12000(Q)/FP9000(Q))进行必要的调色处理。此时适量补充酿酒单宁(如VVR/TXE/TGA)或酵母多糖(OptiRED),可提高花青素的稳定性从而有效防止色素胶体物质的不稳定。(3)对于铁、铜破败病引起的浑浊和沉淀,在铁、铜金属含量不高的情况下,通常添加阿拉伯胶所形成保护性胶体也可有效地防止由铁、铜与蛋白质反应结合一起的沉淀。(4)对于蛋白质变性或浑浊沉淀,最佳方案是采用热稳定处理,使易于沉淀蛋白质充分变性,最终形成沉淀。此外,某些酿酒单宁(TXE/TGA/VIB)的适量应用,也可帮助复杂蛋白沉淀,并有助于含量较高的金属离子的沉淀。(5)特别值得提出的是,新酿酒品需要提前装瓶上市时,由于酒中化学性不稳定因素很多,而且时间较短,很易在灌瓶后出现不稳定浑浊或沉淀,应用阿拉伯胶(FIP)不仅必要,而且十分有效。上述若干化学性浑浊预防与修复方法在实际生产过程中是一个综合运用的过程,不能单独割裂开来,某些工艺可以同时达到若干稳定处理目标,只有根据酒厂具体情况和待处理葡萄酒酒况,方能制定最佳化学稳定处理方案。2.2.3so2的使用葡萄酒酿造也是一个微生物作用过程,微生物在葡萄汁和低酒精度葡萄酒中容易繁殖,有害菌可能导致浑浊的产生。常见的微生物病害有:酵母病害(酒花病)、醋酸菌病害、苦味菌病害、乳酸菌病害等,这些微生物病害不仅能导致酒体澄清度降低、生成粘稠物,还会造成过氧化味、醋味等不良口感的出现,破坏葡萄酒的稳定性。预防和修复此类浑浊,可以通过添加适量SO2及其优化替代产品-偏重亚硫酸钾(POM-E10/E50)来抑制微生物生长,此外加热杀菌或无菌过滤也可较为理想地除去葡萄酒中的微生物。需要强调的是,SO2并不是多多益善,而是应该尽量降低其用量,注意结合一些其它酿酒辅料协同作用来达到抑制微生物的目的,例如在保证葡萄酒中游离SO2浓度≥30~50g