Experiments on Adding Sulfur Dioxide in Organic Grape Wine during the Storage Period

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FENG Xiaohui1,2, LV Yucheng2 and YUAN Chunlong1 (1. College of Enology, Northwest Agriculture & Forestry University, Xi'an, Shaanxi 712100; 2.Zhongwei Lansheng Winery Co. Ltd., Yanqi, Xinjiang 841100, China) Abstract: Sulfur dioxide is a routine food additive in wine- making and it has the functions including sterilization and anti- oxidation. In national standard GB 2760- 2011 and GB/T 15037- 2006, the usage of SO2 in grape wine, especially in organic grape wine, must conform to the strict rules. In GB/T 19630- 2011, the maximum use amount of SO2 in organic dry red wine is 100 mg/L. Therefore, to ensure the quality of organic products and to control SO2 content within the standard range is the key technology in the production of organic grape wine. In this study, two different application approaches of SO2 in grape wine storage were compared. The new application approach of adding low- intensity SO2 frequently at wine surface was an ideal approach, which could ensure that SO2 content in organic wine was less than 80 mg/L. Key words: wine; organic wine; sulfur dioxide

二氧化硫是葡萄酒生产中常规使用的添加剂之一,已有近 2000年的历史。在美国和欧盟的有机葡萄酒标准中是允许使用SO2的,使用的标准是瓶装葡萄酒总二氧化硫含量小于或等于80 mg/L。

19630—我国有机葡萄酒《GB/T 2011有机产品》中规定,红葡萄酒的最大使用量为100 mg/L,白葡萄酒、桃红葡萄酒二氧化硫最大使用量为150 mg/L。 二氧化硫在葡萄酒中具有防腐、灭菌和抗氧化作用,但过量的二氧化硫不仅不符合有机葡萄酒标

[1]准,而且还会对人体健康带来危害 。

葡萄酒贮存期间所需的游离二氧化硫含量与葡萄酒的pH值相关,因为pH值对二氧化硫不同存在形式的比例有影响,特别是处于最有效的分子形

[2]式的二氧化硫 。在葡萄酒的pH值范围内,二氧化

SO2⇌ H2SO3⇌ -硫存在 H2O+ H++ HSO3 平衡,只有H2SO 溶解态SO2)和分子态SO2才具有挥发性和

[3]杀菌作用 。葡萄酒液面与空气接触的部分最易发生氧化与微生物病害,因此提高葡萄酒液面部分游离二氧化硫的含量是保证葡萄酒安全储存和减少二氧化硫使用量的关键。

本研究通过试验,改进了二氧化硫常规使用方法,通过罐顶少量多次添加,使游离 SO2在葡萄酒中因液位的不同由高到低形成浓度梯度,保证了罐顶液面层游离SO2的浓度在40~45 mg/L,罐内游离二氧化硫平均浓度在20~25 mg/L,生产出了二

19630—氧化硫浓度远低于GB/T 2011标准的葡萄酒,并获得了IFOAM国际有机产品和国家有机产品认证。

1 材料和方法

1.1 材料原酒:有机梅尔诺、有机佳美、有机赤霞珠葡萄酒各60 kL。添加剂: 6%亚硫酸(西安矿物化工研究所)。1.2 实验方法(表1) 随机选取“有机梅尔诺、有机佳美、有机赤霞珠” 3个葡萄酒为试验酒样,每个样品分2组。有机梅尔诺、有机佳美葡萄酒在规格型号相同的不锈钢储存罐中,有机赤霞珠葡萄酒在5t的橡木桶中,分别采用“常规方法”和“创新方法”添加SO2做对比实验。3个月后,在储酒罐上(酒液表面)、中(罐内中部)、下(清汁阀处)不同高度处取样检测。

传统方法:即根据理化检验数据,按游离二氧化硫30 mg/L为添加浓度,其中 2/3以游离状态存在,则需要添加的SO ( 6 %亚硫酸)的量为有机梅尔诺 14.5 L,有机佳美19.2 L,有机赤霞珠11.2 L。混合均匀加入,使罐(桶)中葡萄酒的SO2水平整体保持均一。

创新方法:每月罐顶少量添加,不打循环,使罐顶酒液游离SO2水平保持在35~45 mg/L,整个储罐因液位高低不同形成SO2梯度分布。

15038—检验方法:依据《GB/T 2006葡萄酒、果酒通用分析方法》进行检测。

定量描述分析( QDA):美国的Targon公司于20世纪70年代创立了感官分析方法,利用统计方法对感官测得的数据进行分析,为一种定性和定量结合的描述分析检验方法。它既有剖析与描述的功能,又有区分与排序的功能,还能用于嗜好性检验,是一

[4]种具有很强实用性的感官质量评价工具 。

2 结果与分析

2.1不同添加方法对有机葡萄酒中游离 SO2、总SO2、挥发酸的影响

3个月后,不同添加方法有机葡萄酒中游离SO2、总SO2、挥发酸的垂直分布数据见表2。

由表2可以看出,传统方法和创新方法都可以使有机葡萄酒中的游离SO2保持在同一水平,但罐顶添加的有机葡萄酒中,总二氧化硫含量远低于常规添加的葡萄酒,而且能达到80 mg/L 以下,常规添加方式则达不到有机葡萄酒标准的要求。此外,罐顶添加法有机葡萄酒中的挥发酸含量要低于常规添加法,保证了有机葡萄酒的优良品质。

有机梅尔诺干红葡萄酒、有机佳美干红葡萄酒、有机赤霞珠干红葡萄酒,从发酵结束进入储存阶段直到最后装瓶,其理化指标一直控制在国际有机产品标准范围内。其控制的关键指标——总二氧化硫含量远低于80 mg/L,且挥发酸含量增加速度缓慢,到储存后期,其数值基本保持不变。2.2 SO2创新添加方法对不同时期有机葡萄酒中SO2、挥发酸的影响

有机葡萄酒二氧化硫采用创新方法添加,即每月罐顶少量添加,不打循环,使罐顶酒液游离 SO2保持在35~45 mg/L,有机梅尔诺、赤霞珠葡萄酒连续监测12个月,有机佳美葡萄酒连续监测9个月,每月在储酒罐(桶)上、中、下部,取样检测游离

- SO2、总SO2、挥发酸,分别计算平均值,作“时间 数据”变化曲线图,见图1、图2、图3。

图1 有机梅尔诺葡萄酒理化指标曲线图

由图1、图2、图3可以看出,通过创新方法添加二氧化硫的有机梅尔诺葡萄酒游离SO2与总SO2含量保持平稳,挥发酸含量上升缓慢。2015年月11 30日,酒样的总二氧化硫含量上升是由于灌装前补硫所致。其中,有机佳美挥发酸含量上升了0.22 mg/L,

图3 有机赤霞珠葡萄酒理化指标曲线图

且硫的控制也比较平稳。有机赤霞珠在橡木桶中储存前期挥发酸含量上升较快,后面控制较好。2.3 定量描述分析( QDA)

实验在紫轩国际标准品酒室进行。所邀8名葡萄酒专业评委都具有省级以上葡萄酒评委资格,每人2支ISO标准品酒杯,分3轮对不同二氧化硫添加方式的酒样进行盲品打分。评分依据“国际葡萄与葡萄酒组织( OIV)葡萄酒品尝评分表(静止葡萄酒)”。

实验结束后,收集每个品评员的评分表。汇总统计,求平均值,做雷达分析图(见图4、图5、图6)。2.3.1 数据记录表(见表3) 2.3.2 QDA数据雷达图分析

从图4可以看出,不同的二氧化硫添加方式,在感官品评上有明显差异。创新方法添加二氧化硫,使有机梅尔诺葡萄酒在颜色、香气浓郁度、香气质量、整体评价上优于传统方法。

从图5可以看出,新的二氧化硫添加方式,使

有机佳美葡萄酒在颜色、香气质量、整体评价上明显优于传统方法,对外观澄清度和口感影响不大。

从图6可以看出,新的二氧化硫添加方式,使有机赤霞珠葡萄酒在整体感官质量上优于传统添加方法,尤其是颜色和香气两项表现更好。

综合以上实验结果,可以看出,不同的二氧化硫添加方式对葡萄酒外观、香气、口感的影响是不同的。每月罐顶少量添加,不打循环,使罐顶酒液游离SO2保持在35~45 mg/L,这种方法在感官质量上要优于传统方法,尤其是对葡萄酒的颜色和香气保持较好。 3 结论

葡萄酒生产中降低二氧化硫的用量,一直是技术探索的方向。胡志明认为,利用人工接种葡萄酒酵母菌发酵,提高葡萄酒的酒精含量及不锈钢贮罐加橡木片微氧技术陈酿等技术相结合的方式使葡萄酒弃SO2已成为可能 。SO2的作用是多方面的,

[5]降低用量也必须从作用机理、使用方法等方面考虑。通过试验,我们认为葡萄酒液面游离SO2控制在40~45 mg/L较适宜,二氧化硫罐顶少量多次添加,形成自由的沉降梯度,能有效降低总二氧化硫的用量,生产出符合标准的有机葡萄酒。相比传统方法,有效SO2比例更高,挥发酸含量上升更慢,对葡萄酒的保护更有针对性。

红葡萄酒生产中通常用SO2作为抗氧化剂,但多项有效试验结果和理论研究表明:在规定添加量的前提下, SO2在红葡萄酒中几乎表现不出抗氧化性,而红葡萄酒中的酚类物质比SO2更易于吸收且消耗酒中的溶解氧。酚类物质氧化的氧化还原电位低于亚硫酸氧化的氧化还原电位,理论上更易氧

化。目前,关于葡萄酒中酚类物质的自氧化机制已

[6] 7]经得到了证明 。Vivas和 Glories[ 通过添加和未添加二氧化硫( 50 mg/L)的不同红葡萄酒耗氧能力比较,结果发现,两者对酒中溶解氧的消耗几乎没有作用;而同浓度的二氧化硫却在桃红和白葡萄酒中表现出了显著的抗氧化效果。Vivas 等 通过对红

[8]葡萄酒自由基清除和抗氧化性研究证明:红葡萄酒生产中实际应用的SO2浓度( 50 mg/L)没有有效地清除自由基特性,抗坏血酸则依赖其浓度有一定的清除自由基能力,酒中的酚类物质却有很强的自由基清除活性。

研究葡萄酒中新型抗氧化剂,尤其是天然抗氧化剂或天然抗氧化剂复合物,替代二氧化硫使用,对降低二氧化硫使用,生产有机葡萄酒具有重要的现实意义。一些酚类物质(如茶多酚、栎精等)既可以抗氧化,又有很强的抑菌作用,可以探索在葡萄酒中的使用。而柠檬酸、氨基酸、抗坏血酸、乙二胺四乙酸( EDTA)等在充当抗氧化剂的同时,又是很好的抗氧化剂增效剂即能螯合铁铜等金属离子的

[9]增效剂 。以后,还需要在生产实践中进行大量的试验,以找到替代二氧化硫的方法,促进有机葡萄酒的发展。

参考文献:

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160. [5] 胡名志.葡萄酒弃二氧化硫的探析[J].酿酒科技,2016

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91- [J]. Vitis,1997,36(2): 96. [9] 万素英.食品抗氧化剂[M].北京:中国轻工业出版社, 2000.

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