果酒降酸方法的应用研究进展

果酒降酸方法的应用研究进展

摘要有机酸是果酒中重要风味物质之一，目前酿酒工艺中降酸的方法主要有化学降酸法、物理降酸法和生物降酸法。对这几种降酸方法进行分析和比较，为生产优质的果酒提供理论与实践依据。

关键词果酒；滴定酸；化学降酸；物理降酸；生物降酸

滴定酸是果酒中所有可与碱性物质发生中和反应的酸的总和，其具体种类及含量因酿酒原料不同而有所差异。主要是一系列的有机酸，包括酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、醋酸等。滴定酸是果酒中重要风味物质之一，对葡萄酒的感官质量起重要的作用。适量的有机酸能使酒醇厚且爽口，平衡酒中的苦味，还能抑制细菌活动。但过高的有机酸含量，则造成酒味过酸，酒体粗糙，难以入口，往往还会出现酒液失光混浊的现象。因此，必须对果酒的有机酸进行严格控制，适时进行加酸或降酸。基于目前降酸工作中的难点及研究现状，重点介绍以下几种代表性的降酸方法。

1化学降酸法

在果汁或酒液中加入化学试剂（如碳酸钙、碳酸氢钾、酒石酸钾和双钙盐等），其操作简单易行，降酸效果明显，但其化学反应往往会影响口感和酒液的色泽，同时由于金属离子的大量溶入，可能会带来酒液的不稳定，如失光、混浊等。这些化学试剂一般为弱酸盐，它们与酒样中的强酸盐发生化学反应，置换出强酸，从而达到降酸的目的。

1.1CaCO3降酸

利用CaCO3降酸反应快，成本低，使用方便，其限用量为1.5g/L，可以降酸1.5g/L。不要将CaCO3直接加入葡萄汁中，因为加入的CaCO3会和酒石酸反应，产生酒石酸钙。这一处理如果在葡萄酒中进行，一是直接降低酒的质量，给酒带来一种邪味；二是Ca2+带来的不稳定因子，即使冷冻也不能保证酒石酸钙的稳定。因此，建议CaCO3降酸在葡萄汁澄清阶段配合皂土使用，分离清汁时采用虹吸法。值得注意的是，葡萄汁中Ca2+残留量过高会抑止发酵进行。

1.2KHCO3降酸

KHCO3和酒石酸反应产生酒石酸钾，酒石酸钾又和酒石酸反应产生酒石酸氢钾。利用冷冻技术可以获得酒石酸氢钾的稳定。KHCO3降酸反应较快，成本相对也不高。其限用量为2.0g/L。KHCO3和酒石酸钾联合降酸相对于KHCO3降酸降酸量略大，但都能够使树莓干酒保持较好的香气和口感，无异味，香气醇厚。

1.3双盐法

双盐法降酸采用的是CaCO3与一定比例的KHCO3同步降酸。较大量的CaCO3降酸会引起Ca2+的不稳定，而较大量的KHCO3降酸会引起pH值大幅度增高，而过高的pH值会严重影响酒的稳定性。吕会娟等[1]以葡萄酒为例，通过试验证明CaCO3与一定比例的KHCO3同步降酸避免了这些缺陷的产生。1g CaCO3可降酸1.54g/L（以酒石酸计），1g KHCO3可降酸1.15g/L（以酒石酸计），达到了降酸幅度大而影响葡萄原酒质量最小的效果。

在降酸幅度较大时，最好采用KHCO3降酸，可防止果汁中Ca2+ 的增加，以免造成后来的不稳定。但单纯使用KHCO3会减弱葡萄酒的香气口味，也改变葡萄酒的色度。杨

少海[2]对2001年山葡萄杂交公酿一号酒采用复盐法（CaCO3与KHCO3混合）与KHCO3分步降酸，收到了良好的效果。试验表明，在降酸幅度较大时，采用本法既可达到降酸效果，又不改变葡萄酒的风味。

1.4双钙盐法

双钙盐是一种碳酸石和酒石酸钙、苹果酸钙的混合物，以碳酸钙为主，酒石酸钙和苹果酸钙等摩尔浓度。双钙盐和葡萄汁中的酒石酸、苹果酸同时作用，产生酒石酸钙和等摩尔浓度的酒石酸氢钙、苹果酸氢钙，经冷冻结晶和过滤就可达到降酸目的。使用双钙盐法降酸反应慢，成本高，且双钙盐的成分比例并不固定，用量需经试验后方能确定。因此，实际生产中使用较少。

1.5离子交换树脂降酸

各种树脂在使用前按要求经过预处理并转型后使用，每次试验装入10mL的湿树脂，原液从柱的上端流向下端，控制酒液的流量，分步搜集器每管体积为15mL，当树脂达到饱和时终止试验，测其滴定酸及主要有机酸的浓度。弱碱性阴离子交换树脂与强碱性阴离子交换树脂相比，具有较高的交换容量和容易再生等特点，因而选择弱碱性阴离子交换树脂降酸。影响离子交换树脂交换容量的因素很多，如交换柱的直径与柱高、流速、温度和原液等。

目前，离子交换法已广泛应用于果酒降酸。诸葛庆等[3]发现，猕猴桃酒中3种主要有机酸的顺序是柠檬酸>苹果酸>奎尼酸。用树脂对原酒液降酸，柠檬酸和苹果酸降低的程度较大，奎尼酸降低得较少，而且基本是在柠檬酸和苹果酸被吸附完时奎尼酸才被吸附。徐怀德等[4]在树莓干酒的研究中也证明：弱碱性离子交换树脂对果酒中不同有机酸的降低程

度不同，柠檬酸和草酸含量变化效果很显著，处理后酒中不含琥珀酸；但是苹果酸、乙酸的含量增加。利用弱碱性离子交换树脂处理后滴定酸达到葡萄干酒的标准。

1.6壳聚糖降酸

壳聚糖是甲壳素经浓碱处理脱乙酰基而制得，因此壳聚糖是含有游离氨基的碱性多糖，氨基的多少与脱乙酰度有关。用壳聚糖降酸的原理就是壳聚糖中的氨基与有机酸的羧基发生作用，当壳聚糖的脱乙酰度一定时，壳聚糖的加入量与降酸的程度有很大的关系。

诸葛庆等[3]在猕猴桃酒中进行了壳聚糖降酸试验，试验表明：壳聚糖可降低猕猴桃酒中的滴定酸，1g壳聚糖可以降低0.41g/L的滴定酸。壳聚糖主要吸附有机酸中的柠檬酸和苹果酸，对奎尼酸几乎不起作用。

2物理降酸法

物理降酸法即冷冻降酸法，利用冷冻设备对葡萄酒进行降温，使酒体中的酒石酸盐类结晶沉淀，从而达到降酸的目的，通常可以降低酸度0.5~2.0g/L不等（以酒石酸计，下同）。如果利用酒石酸氢钾晶体进行冷冻，降酸幅度会更大一些。这一降酸方法常在冬季进行，并配合冷过滤[5]。

3生物降酸法

生物降酸是利用微生物，在特定条件下分解葡萄汁或葡萄酒中的酸，从而降低最终产品的酸度。

3.1苹果酸—乳酸发酵法

苹果酸—乳酸发酵法（简称MLF）主要采用乳酸菌，其特点是降酸时有选择性（只降苹果酸）。在苹果酸—乳酸发酵中，苹果酸受乳酸菌的苹果酸-乳酸酶（MLE）的作用，使带2个羧基的苹果酸转化成单羧基的乳酸和CO2，从而使酸度降低一半（转化部分）[6]。反应式如下：

HOOCCH2CH（OH）COOHCH3CH（OH）COOH+CO2

Lanvand-Funed等[7]从葡萄酒中分离出的肠膜状明串株菌中分离纯化了MLE。此法最适用于草莓酒的降酸，因为草莓酒中苹果酸含量高，降酸不但达到了降低草莓酒总酸含量的目的，而且还会大大改善草莓酒口感的柔顺程度和风味，增加草莓酒的酒香，同时还会改变酒的成分组成，提高草莓酒的细菌稳定性能[8]。迄今为止，国外生产的优质红葡萄酒甚至一些佐餐红葡萄酒大部分采用MLF降酸。目前我国也开展了这方面的工作[9]。

3.2苹果酸—酒精发酵法

苹果酸—酒精发酵法（简称MAF）是葡萄酒微生物降酸的另一途径。在葡萄酒中，能够进行MAF的微生物为裂殖酵母。该种酵母除能正常利用糖作底物生成酒精外，还能在厌氧条件下分解苹果酸，最终生成乙醇和CO2。MAF代谢通常认为是经过丙酮酸途径进行的[10]。反应式如下：

苹果酸乙醇+ CO2

苹果酸—酒精发酵后，葡萄酒的酒精度和pH值均略有升高。与MLF相比，MAF分解等量的苹果酸使总酸的下降幅度更为明显，并可以克服乳酸过量带来的缺陷，能较好的保持葡萄酒的清爽感，从而显示出在白葡萄酒中运用的优势。但朱宝镛[10]发现，MAF过

程中产生的副产物常使葡萄酒带有异味，影响了酒的感官质量。Mukoyma[11]认为，这些异味成分可能是丁烯二酸单乙酯和氧丁烯酸。而且裂殖酵母在分离培养上的技术难度相当大，因此，这一降酸方法还只是在科研上作一些探讨，生产上还未得到实用。

3.3二氧化碳浸渍发酵法

二氧化碳浸渍发酵法（简称MC）是利用乳酸菌在厌氧条件下，将苹果酸逐步分解成乙醇和CO2。反应式如下：

苹果酸乙醇+ CO2

二氧化碳浸渍发酵所生产的葡萄酒有一种特殊的香气。用名贵品种如赤霞珠等会因此而丧失品种特有的风格，因此，常用北醇等非名贵品种进行这类发酵。二氧化碳浸渍发酵可以在不同程度上降低葡萄浆果中的各种酸，尤其以苹果酸最为明显。小味尔多和品丽珠的苹果酸降幅可高达32%和42%（Ribaxeau-Crayon等，1976）。利用MC生产的葡萄酒可根据需要再经过MLF，以进一步提高酒质和降低酸度[5]。

4发展趋势

近几年来，随着微生物分子遗传学的飞速发展，葡萄酒酵母的育种研究已进入到一个新的水平。人们设想，把乳酸菌中的MLE基因通过遗传转化导入葡萄酒酵母中，使葡萄酒酵母在酒糟发酵的同时，赋予其MLF降酸的功能[12]。目前，已对MLE基因及其调节基因进行了定位和序列分析，转基因方法已用于葡萄酒酵母工程菌的育种 [13]。已经证明，MLE是由乳酸菌质粒基因编码的，缺少质粒的乳酸菌也就丧失了MLF功能[12]。基于这种考虑，Williams[13]利用限制性内切酶Sall把MLE基因整合到质粒Prc3上，构建了新的

质粒PHW2，并利用穿梭载体把PHW2导入葡萄酒酵母中，载有PHW2质粒的葡萄酒酵母在进行酒精发酵时，确实能部分地分解苹果酸。但分解率较低，因为存在着MLE基因在受体中表达不完全的问题。不过，随着遗传工程技术的发展，外源MLE基因在受体中的表达问题最终将解决。这不仅会丰富葡萄酒微生物降酸的内涵，同时也将导致葡萄酒酿造微生物学和工艺学的一场变革。

5综合比较

陈继峰和 Bill Kremer[14]研究了葡萄酒酿造过程，比较了3种降酸方法。结果表明：KHCO3（化学降酸）的降酸效果最好；其次是低温冷冻降酸法（物理降酸）；降酸效果最差的是苹果酸—乳酸发酵法（生物降酸）。

物理降酸法和化学降酸法只能作用于酒石酸而不能对生理代谢较为活跃的苹果酸起作用，而且对酒质的负面影响较大，使用不当时，有可能引起葡萄酒的瓶内发酵。因此，现代降酸的研究和发展方向主要是微生物降酸法。同化学降酸法相比，MLF可以提高葡萄酒对微生物的稳定性，改变酒中微量组分的含量和比例，改变呈香物质的浓度，有利于提高酒风味的复杂性，并避免了化学降酸对口感的不良影响，而且生物降酸减少了化学药品的使用，较前两者更安全，但微生物的接种方法是难点所在，在操作过程中要注意避免杂菌的污染。

6参考文献

[1] 吕会娟，逢森贵，闫玉亮.山葡萄酒降酸新工艺研究.酿酒工艺[J].中外葡萄与葡萄酒，2005（1）：42.

[2] 杨少海.化学降酸对葡萄酒感官质量的影响[J].中外葡萄与葡萄酿酒，2002（4）：64.

[3] 诸葛庆，帅桂兰，赵光鳌，等.猕猴桃酒两种不同降酸方法的研究[J].酿酒科技，2005，129（3）：62-63.

[4] 徐怀德，寇莉萍，姜莉.树莓干酒澄清和降酸技术研究[J].西北林学院学报，2004，19（3）：113-115.

[5] 朱华.浅谈葡萄酒的降酸[J].葡萄栽培与酿酒，1996（2）：38-39.

[6] 王华，张春晖，李华.乳酸菌在葡萄酒酿造中的应用[J].西北农业大学学报，1996（12）：92-98.

[7] A. LONVAUD-FUNEL，A. M. STRASSER DE SAAD.Purification and properties of a malolactic enzyme from a strain of Leuconostoc mesenterodes isolated from grapes[J].Aopl Environ Microbiol，1982（42）：357-36l.

[8] 李华.现代葡萄酒工艺学[M] 西安：陕西人民出版社，1995.

[9] 张春晖，夏双梅，海珍.微生物降酸技术在葡萄酒酿造中的应用[J].酿酒科技,2000， 98（2）：66-67.

[10] 朱宝镛.葡萄酒工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1995.

[11] MUKOYAMA N，SHIMIZU K，YOSHIDA M，et al.Isolation and

characterization of off-flavour substances in wine containing sorbic acid[J].Journal of the Brewing Society ofJapan，1986（12）：882-885.

[12] SNOW R.Genetic engineering of a yeast strain of malolactic fermen tation of wine[J].Food Techol，1985，39（10）：96-101.

[13] WILLIAMS S A，HODGES R A，STRIKE T L，et al.Clkning the gene for the malolactic fermentation of wine from Lactobacillus deltrueckii in Escherichia coli and yeasts[J].Appl Environ Microbiol，1984（47）：288-293.

[14] 陈继峰，BILL KREMER.降酸方法对葡萄酒降酸效果的影响[J]，中外葡萄与葡萄酿酒，2001（3）：18.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文