应用于葡萄酒酿造中的抑菌剂

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应用于葡萄酒酿造中的抑菌剂
马雷;陈晓艺;孙玉梅
【摘要】Bacterial contamination is an important problem in winemaking.Antibacterial agents are often used to inhibit bacterial growth and metabolism for wine quality.In this paper,the research on the application of chemical antibacterial agents and natural antibacterial agents in wine brewing were reviewed.The characteristics of existing antibacterial agents were analyzed.All the elaboration will provide references for the applica tion of antibacterial agent in wine industry.%葡萄酒在酿造过程中容易受到杂菌作用而品质受损.为保障葡萄酒的品质,通常向葡萄酒发酵液中添加抑菌剂以抑制杂菌的生长和代谢.该文对应用于葡萄酒酿造中的化学抑菌剂和天然抑菌剂做了详尽的综述,阐述了各抑菌剂的作用机理,分析了它们的优缺点,目的是为抑菌剂在葡萄酒酿造中的使用提供参考.
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2017(036)001
【总页数】6页(P29-34)
【关键词】抑菌剂;葡萄酒;酿造;品质
【作者】马雷;陈晓艺;孙玉梅
【作者单位】大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连116034
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.61;TS261.1
尽管葡萄酒发酵主要是在酿酒酵母的作用下实现的,但由于原料葡萄未经过灭菌处理,所以,酿酒过程不可避免地受到多种微生物代谢作用的影响,人们希望有益微生物的作用能占优势以控制葡萄酒的品质,通常以抑菌剂控制葡萄酒中不良微生物的生长和代谢。

应用于葡萄酒酿造的抑菌剂种类繁多,按来源可分为化学抑菌剂和天然抑菌剂[1]。

此外,一些研究者利用放射线、紫外线、脉冲电场技术、高压以及低电流等方法来处理葡萄酒,以达到控制微生物生长的目的[2-4]。

虽然这些方法在实验室中取得了良好的效果,但其抑菌效果不够稳定,或难以实现规模化生产控制,离实际生产应用还有距离。

对化学抑菌剂和天然抑菌剂的研究和应用仍是葡萄酒酿造和品质控制的主流[1]。

食品抑菌剂种类繁多,但许多抑菌剂不能在葡萄酒特殊的发酵环境下发挥抑菌效果或会影响葡萄酒的口感品质,因此,不适宜用于葡萄酒酿造。

目前,葡萄酒抑菌剂的研究不够广泛和深入。

本文对应用于葡萄酒酿造的化学抑菌剂和天然抑菌剂的相关研究做了详尽的综述,阐述了各抑菌剂的作用机理和特点,以期为抑菌剂在葡萄酒酿造中的使用提供参考。

1.1 葡萄酒酿造中微生物的来源
新采收葡萄的表皮附着有大量微生物。

这些微生物会随着葡萄的破碎而进入发酵环境,其中一部分微生物因不适应发酵环境而死亡,剩余的微生物则会参与葡萄酒的发酵过程。

葡萄表皮的微生物与葡萄新鲜程度有关。

储存时间长、破损严重的葡萄的表皮杂菌较多,在酿制过程中更难控制。

此外,发酵设备清洗不彻底、工艺操作不严格也会引入不利于葡萄酒发酵的微生物[1]。

1.2 葡萄酒酿造中的主要微生物及其作用
葡萄酒酿造环境中的微生物种类繁多。

不同微生物对葡萄酒酿造的影响不同。

酿酒
酵母(Saccharomyces cerevsiae)是葡萄酒酿造中最重要的微生物,参与酒精
发酵途径,是产酒精的主要微生物。

酿酒酵母的种类及代谢强度是影响葡萄酒香气、感官质量和风味特色的主要因素。

非酿酒酵母(non-Saccharomyces)是葡萄酒发酵初期的主要微生物,不同的非酿酒酵母对葡萄酒的影响不同。

在发酵初期柠檬形克勒克酵母(Kloechera apiculata)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)和发酵毕赤氏酵母(Pichia fermentans)为酿酒酵母开启酒精发酵提
供了前提条件,具有启动酒精发酵的作用,随着酒精发酵的开启,酒精度的增加,逐渐死亡。

非酿酒酵母为开启酒精发酵做准备,但非酿酒酵母大量生长就会消耗能源、延迟酒精发酵。

因此要控制非酿酒酵母生长。

当酒精发酵终止时,致病性酵母会逐渐繁殖生长,导致葡萄酒病害,其中危害最大的是导致葡萄酒严重香气异常的间型酒香酵母(Brettanomyces intermedius),会使葡萄酒产生泥土、皮革味。

此外,菌膜假丝酵母(Candida pulcherrima)会使葡萄酒表面形成一层灰白色或暗黄色的菌膜,引起葡萄酒中乙醇和有机酸的氧化,使酒味变淡,并产生不快的怪味和过氧化味[5]。

乳酸菌可参与葡萄酒的苹果酸-乳酸发酵途径(malolactic fermentation,MLF),可以降低酸度,增加葡萄酒的感官复杂性。

但当苹果酸完全分解后,乳酸菌就会变
成有害微生物。

它会分解葡萄酒中的酒石酸、甘油、糖等成分,引起酒石酸发酵病、苦味病、乳酸病、甘露糖醇病等,导致葡萄酒败坏[5]。

霉菌是好氧菌,扩散能力强,可以在木制容器及渗漏的瓶装葡萄酒的瓶塞上生长,也可在与空气接触的葡萄酒表面形成膜。

霉菌除了会引起视觉影响外,还会产生具有较强感官特征的代谢物,严重影响葡萄酒的品质。

醋酸菌可使葡萄酒变酸,是葡萄酒酿造与陈酿中的大敌。

它可将酒精氧化为醋酸和乙醛,然后形成乙酸乙酯,在酒液面上形成一层淡灰色的薄膜,若任其发展下去,醋酸菌能将酒精全部氧化为醋酸,而产生令人难以忍受的酸涩味和刺激感[6]。

葡萄酒在酿造过程中很容易发生微生物病害。

对于微生物病害要以预防为主。

目前主要通过添加抑菌剂的方法控制病原菌数目,防止葡萄酒变质。

应用于葡萄酒酿造的抑菌剂种类繁多,按来源可分为化学抑菌剂和天然抑菌剂[1]。

不同抑菌剂在葡萄酒中的抑菌效果不同,对葡萄酒品质的影响亦不同。

2.1 二氧化硫
二氧化硫具有良好的抗氧化和抑菌特性,现已被广泛应用于葡萄酒及食品工业。

在葡萄酒酿造中,二氧化硫可以通过不同形式来抑制微生物生长,如可使蛋白质中二硫键断裂,抑制蛋白质合成,也可与三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)反应,造成胞嘧啶脱氨形成尿嘧啶,增加致死突变几率。

此外,二氧化硫还可导致关键营养成分(硫胺素)分解,抑制微生物生长[7]。

溶于水的二氧化硫,存在分子态二氧化硫、亚硫酸氢根离子、亚硫酸根离子3种动态平衡形式。

葡萄酒中的二氧化硫分为游离态二氧化硫和结合态二氧化硫,游离态二氧化硫中的分子态二氧化硫是主要抑菌形式,其含量决定了抑菌效果。

葡萄酒pH值是影响分子态二氧化硫所占比例的主要因素。

研究表明,当pH值为3.8和2.8时,分子态二氧化硫与游离二氧化硫的比例分别为1%和10%,葡萄酒中二氧化硫抑菌效果与pH值有关。

此外,二氧化硫的抑菌效果还受发酵液温度、微生物的数量与种类、酒精度等因素影响[8-10]。

二氧化硫具有广谱抗菌性。

不同菌体对二氧化硫的耐受性不同,细菌、霉菌对二氧化硫最敏感,其次是尖端酵母,酿酒酒酵母对二氧化硫有较高的耐力。

二氧化硫可以在葡萄酒的不同发酵时期发挥抑菌作用。

在发酵初期,根据葡萄品种及破损程度选择适量二氧化硫抑制葡萄表皮所带入的非酿酒酵母、细菌及霉菌生长,以防延迟酒精发酵开启、产生不良气味。

当酒精发酵结束后,加入二氧化硫杀死酵母及其它菌,终止发酵。

在陈酿过程中,二氧化硫能防止葡萄酒腐败变质。

在实际生产中,0.4~0.6 mg/L分子态的二氧化硫能有效抑制陈酿过程中酒香酵母的生长,但醋酸
菌对二氧化硫的耐受性较强,0.4~0.6 mg/L分子态的二氧化硫不能有效抑制醋酸菌生长。

TOIT W J D等[11-13]研究发现0.8 mg/L分子态的二氧化硫能有效抑制巴氏醋酸杆菌的生长。

此外,二氧化硫能拯救已被污染的葡萄酒,0.8 mg/L分子
态的二氧化硫可以使白葡萄佐餐酒中微生物的数量在24 h内降至104CFU/mL。

目前,二氧化硫仍是葡萄酒酿造行业中运用最广泛的抑菌剂。

但二氧化硫有毒性,可能引起肺水肿、窒息、昏迷,且会影响人体对钙的吸收。

世界卫生组织(world health organization,WHO)所推荐的二氧化硫日最大摄入量为0.7 mg/(kg·d)。

欧美红酒市场对葡萄酒中二氧化硫含量有严格的控制指标,美国规定
每升含游离二氧化硫超过10 mg的葡萄酒,都必须在标签上注明含有亚硫酸盐[14]。

国标GB15037—2006《葡萄酒》中要求葡萄酒酒中总二氧化硫含量不得超过250 mg/L。

因此,亟待开发二氧化硫的替代品。

2.2 碳酸二甲酯
碳酸二甲酯的商品名为维果灵,是一种无毒、环保性能优异的抑菌剂,可以使3-
磷酸甘油醛脱氢酶和乙醇脱氢酶失活,影响微生物代谢,抑制微生物生长。

碳酸二甲酯具有广谱抗菌性,对葡萄酒中的多种微生物具有抑制作用。

在酒精度为
10%vol的葡萄酒中,25mg/L的碳酸二甲酯可以有效抑制酿酒酵母(Saccharomyces cerevsiae)、酒香酵母(Brettanomyces)、裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe)等微生物的生长[15]。

碳酸二甲酯对醋酸菌和乳酸菌也有抑制作用。

同二氧化硫一样,碳酸二甲酯可以应用于葡萄酒不同发酵时期。

有研究发现,碳酸二甲酯终止发酵的效果比复合使用二氧化硫和山梨酸钾效果好,且在高温条件下的抑菌效果更好。

碳酸二甲酯安全、抑菌性能优越,且易分解。

美国食品和药物管理局(food and drug administration,FDA)批准在葡萄酒
酿造中使用碳酸二甲酯,其在葡萄酒中最大使用量为200 mg/L。

但碳酸二甲酯在葡萄酒中的使用仍存在一些难题。

碳酸二甲酯仅能微溶于水,在葡萄酒发酵液中不
易溶解,使用前必须稍微加热。

研究表明葡萄酒中碳酸二甲酯在规定使用量范围内对乳酸菌,醋酸菌没有抑制作用[16]。

此外,碳酸二甲酯易分解,在葡萄酒酿造中不能长期发挥抑菌作用。

2.3 苯甲酸钠
苯甲酸钠是一种常见的酸性食品防腐剂,具有广谱抑菌性,常用于碳酸饮料、酱类、葡萄酒和浓缩果汁的制备。

在葡萄酒酿造中,常应用于葡萄酒发酵后期,抑制酵母、细菌和霉菌的生长,防止葡萄酒变质[17]。

苯甲酸钠的急性毒性较小,但其在人体肠道的酸环境下可转化为毒性较强的苯甲酸,会对人体造成严重伤害。

其使用受到了严格的限制,逐渐被毒性较小的山梨酸钾所替代。

如今中国国标规定苯甲酸钠的使用量不得超过50mg/L,在此质量浓度下苯甲酸钠并不能达到有效的抑菌效果,在实际生产中苯甲酸钠需要与山梨酸钾复合使用[18]。

2.4 山梨酸
山梨酸是一种不饱和脂肪酸,无毒,能够被人体吸收,常应用于葡萄酒酿造中以防止酿酒酵母开启二次发酵[19]。

山梨酸中的化学键可与微生物酶系中的疏基结合,可破坏微生物酶系,阻止微生物代谢、繁殖,达到抑菌的目的。

山梨酸属酸性抑菌剂,抑菌效果受pH影响,在一定范围内,pH值越小,其抑菌效果越强。

它对酵母菌、霉菌具有很好的抑制作用,对细菌无明显抑制作用。

在葡萄酒酿造中,主要用于终止发酵和防腐保藏。

在美国山梨酸的最大允许添加质量浓度为300 mg/L,而国际葡萄与葡萄酒组织规定葡萄酒中山梨酸添加量不得超过200 mg/L。

实际生产中,山梨酸的推荐使用量为100~200 mg/L,该质量浓度
能有效抑制酿酒酵母生长,对其他菌(醋酸菌、乳酸菌及毕赤酵母)没有明显抑制作用[19]。

研究表明,许多细菌可以分解山梨酸,生成2-乙氧基-3,5-己二烯,使葡
萄酒有一种特殊的天竺葵味,影响葡萄酒的品质。

在葡萄酒生产中,山梨酸的添加
量由乙醇含量决定。

GOLDENDA等[15]建议当葡萄酒酒精度为10%vol~11%vol 时,山梨酸添加量为150mg/L;当葡萄酒酒精度为21%vol时,山梨酸添加量为100mg/L;当葡萄酒酒精度为14%vol时,山梨酸添加量为50 mg/L。

山梨酸安全、无毒,但抑菌效果范围窄,且在水中溶解度小。

在葡萄酒酿造过程中,需与其他抑菌剂复合使用才能达到有效的抑菌作用,山梨酸的使用能减少二氧化硫的使用量,但不能完全替代二氧化硫。

研究者通过微乳化法、制备成可食性涂膜、制备成纳米颗粒等方法提高山梨酸的水溶性及抑菌范围,并将其运用于肉制品、水果防腐保鲜中,取得良好的效果[20-21]。

随着研究的深入,山梨酸在葡萄酒中的
应用将得到进一步发展。

2.5 延胡索酸
延胡索酸是一种酸性抑菌剂,可抑制乳酸菌的生长。

在葡萄酒酿造中延胡索酸可以抑制苹果酸-乳酸发酵。

OUGH A等[15]研究发现,任何含有1.5 g/L延胡索酸的
葡萄酒在12个月内都不会开启苹果酸-乳酸发酵。

此外,延胡索酸是一种廉价的
酸味剂,可以提高葡萄酒的酸度,1 g/L的延胡索酸的作用相当于1.2 g/L的酒石酸。

虽然延胡索酸价格便宜,但在葡萄酒中的应用还存在许多问题。

延胡索酸在葡萄酒中溶解度较低,其抑菌效果受pH影响,pH越高抑菌效果越差。

此外,延胡索酸的添加会使葡萄酒呈现粗燥感[22]。

延胡索酸在葡萄酒中的应用还需进一步研究。

2.6 胶体银聚合物
银具有抗菌特性强、抗菌范围广等特点,它可以杀灭其接触的大多数细菌、真菌、霉菌、孢子等微生物,且不会破坏人体的组织细胞,现已广泛应用于医疗、食品等领域。

银离子带正电荷,会吸附病原菌的细胞壁及细胞膜,抑制抑制细胞呼吸,同时造成细胞壁及细胞膜变形破裂。

此外,银离子会破坏细菌的酶系统,影响细菌正常的新陈代谢,造成细胞死亡。

胶体银是银金属的亚微观粒子呈胶体状的悬浮液。

它可以快速进入病原菌胞内,迅速发挥抑菌作用,抑菌效果更快,更稳定[23]。

研究表明,在贵腐葡萄酒的酿造中,1 g/kg胶体银聚合物对酵母菌及乳酸菌的抑
制效果与50 mg/kg二氧化硫相当,对醋酸菌的抑制效果更强,且不会影响葡萄
酒的酒精发酵,对葡萄酒的感官品质无明显影响。

在发酵结束后,银的残留量只有6.5~18.4 μg/L,不会对人体造成危害,具有推广应用的潜力[24-25]。

2.7 尼泊金酯
尼泊金酯又称羟基苯甲酸酯,是一类稳定、低毒、高效的食品防腐剂,具有广谱抗菌性,对霉菌、酵母菌、细菌均有一定抑制作用。

由于它具有酚羟基结构,所以抗细菌性能比苯甲酸、山梨酸都强[26]。

尼泊金酯是国际上公认的食品防腐剂,被广泛应用于酱油、醋等调味品、腌制品、烘焙食品、酱制品、饮料、黄酒以及果蔬保鲜等领域。

研究者将尼泊金酯应用于啤酒保鲜中,取得了良好的效果[27]。

现在仍未有将尼泊金酯应用于葡萄酒酿造的研究。

化学抑菌剂碳酸二甲酯、山梨酸、延胡索酸安全无毒,但作用单一,抑菌效果有限。

新型化学抑菌剂胶体银抑菌性能好,但成本较高,且人们对其安全性还存在争议,胶体银在葡萄酒中的应用还需进一步研究。

所以,作为传统的主要抑菌剂,二氧化硫尽管有毒性并受到世界各国的严格控制,但仍是葡萄酒行业中运用最广泛的抑菌剂[10]。

3.1 壳聚糖
壳聚糖是一种天然氨基多糖,具有良好的生物降解性、生物相容性,且无毒副作用,是一种性能优越的天然抑菌剂。

壳聚糖分子的正电荷可以和细菌细胞膜上负电荷的相互作用,使细胞内的蛋白酶和其他成分泄漏,从而达到抗菌、杀菌作用[28]。

壳聚糖仅溶于酸性水溶液,为扩大其使用范围,将其溶于各种酸性水溶液制备成水溶性壳聚糖(壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸盐等)。

研究发现[29-30],0.2 mg/mL 的壳聚糖乳酸盐对大肠肝菌(Escherichia coli)的繁殖有较好的抑制作用,1
mg/mL的壳聚糖乳酸盐会使酵母菌在17 min内完全失去活性。

壳聚糖对酿酒酵
母有显著抑制效果,可以用来终结酵母酒精发酵过程,而且不影响酒体稳定性。

此外,它还能去除果汁、果酒中的多酚氧化酶,从而可降低果酒颜色的褐变,延长葡萄酒的色素稳定期。

用0.04 g/L的壳聚糖对20℃储存的干白葡萄酒进行澄清处理2.5 h,酒的还原糖不变、固形物含量减少0.3 g/L,酸度减少1 g/L,澄清效果比皂土和明胶更好,使葡萄酒稳定期更长,可达6个月以上[31]。

3.2 溶菌酶
溶菌酶是碱性球蛋白,是专门作用于微生物细胞壁的水解酶。

它可以破坏细菌的细胞壁,使之松驰而失去对细胞的保护作用,最终使细菌溶解死亡,达到杀菌的作用。

研究表明,溶菌酶能有效控制葡萄酒中细菌的生长,国际葡萄与葡萄酒组织(international vine and wine organization,OIV)1997年批准使用溶菌酶[32]。

葡萄酒发酵过程中乳酸菌过多会使葡萄酒产生诸如高挥发酸度、苦味等感官缺陷,若加250~300mg/L的溶菌酶即可有效抑制乳酸菌[33-34]。

FRANCESCA S等[35]利用25 g/L的溶菌酶和0.1 g/L的单宁酸代替二氧化硫,达到很好的抑菌效果,其抑菌性能与80 mg/L二氧化硫相当,并且对葡萄酒的感官品质影响不明显。

溶菌酶稳定性较差,研究者利用鸡蛋白溶菌酶和壳聚糖制备成固定化酶,并将其运用于白葡萄酒中。

结果发现,鸡蛋白溶菌酶抗菌能力受损,但抑菌作用更稳定[36]。

在葡萄酒发酵过程中,溶菌酶会替代部分二氧化硫,减少葡萄酒酿造二氧化硫添加量。

3.3 纳他霉素
纳他霉素是由链霉菌发酵产生的天然抗真菌化合物,依靠其内酯环结构与真菌细胞膜上的甾醇化合物作用,形成抗生素—甾醇化合物,从而破坏真菌的细胞质膜的
结构,对不含甾醇化合物的微生物无抑制作用[37]。

纳他霉素可以有效的抑制各种霉菌、酵母菌的生长,又能抑制真菌毒素的产生,可
广泛用于食品防腐保鲜以及抗真菌治疗,现已应用于酸奶、奶酪、生火腿的生产[39]。

5~10 mg/L的纳他霉素能有效抑制半甜红葡萄酒中克柔念珠菌(Candida kruseii)、酿酒酵母(S.cerevisiae)的生长,防止葡萄酒开启二次发酵;纳他霉素在葡萄酒中可降解,在室温下比低温更易降解,添加5 mg/L纳他霉素的葡萄酒25℃储存2~3周后检测不到纳他霉素[38]。

纳他霉素无毒、易降解,在葡萄酒酿造中可以用来终止发酵和防止开启二次发酵[39]。

3.4 乳链菌素
乳酸链球菌素是乳酸链球菌产生的一种多肽抗菌素源物质。

它可以作用于细菌的质膜,使细菌发生质壁分离而裂解死亡,能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌,且对人体无毒害,对食品的色、香、味、口感等无不良影响,现已广泛应用于乳制品、罐头制品、鱼源制品和酒精饮料中[40]。

乳酸链球菌素抑制细菌生长,而对酵母菌无明显抑制作用,可应用于啤酒、果酒及其他酒类产品来防止乳酸菌引起的腐败。

研究发现,在葡萄酒的发酵过程中,加入0.1 g/kg的乳酸链球菌素,
可防止短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、葡萄明串珠菌(Leuconostoc)、干
酪乳杆菌(Lactobacillus casei)引起的污染。

乳链菌素与二氧化硫具有协同作用。

在葡萄酒酿造中,乳链菌素的使用可以减少二氧化硫的使用量[41]。

3.5 酵母及酵母衍生物
葡萄酒发酵中接种酵母也是一种抑制杂菌的有效方法。

在葡萄酒发酵初期,接入的酵母会迅速繁殖建立群体优势,抑制杂菌生长,提前开启酒精发酵。

接种酵母发酵会缩短葡萄酒的发酵周期,提高葡萄酒的酒精度,减少杂菌对葡萄酒的危害。

如今,葡萄酒大规模生产中多采用接种发酵。

与自然发酵相比,接种发酵更稳定可靠,便于控制,但也存在所酿葡萄酒口感单一的缺陷。

此外,酵母的部分代谢产物(酒精、单宁、乙酸等)也具有抑制杂菌的作用,这些物质亦可作为抑菌剂应用于葡萄酒酿造中[42]。

3.6 葡萄多酚
葡萄酒中富含酚类物质,具有抑菌、抗氧化功能。

研究发现,葡萄皮渣中的多酚提取物对食源性致病菌金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、单增李斯特菌、沙门氏菌和大肠杆菌都表现了明显的抑制作用,并且随着多酚物质质量浓度的增大抑制作用增强[43]。

孙玉霞等[44]研究了葡萄枝条提取物的抑菌活性及其对红地球葡萄的保鲜效果。

结果表明,该提取液对真菌的抑菌效果略好于对细菌的抑菌效果。

在25℃葡萄储存15 d后,经64 mg/L葡萄枝条提取物处理的葡萄表皮的细菌、真菌数分别为对照组的82.01%、51.11%。

控制葡萄酒中酚类物质可以抑制腐败菌生长,防止葡萄酒变质。

3.7 植物源天然抑菌剂
苦杏仁多肽具有抑菌、抗氧化功效,并且对人体无毒、无害,是理想的绿色食品添加剂[45]。

张长虹等[46]发现苦杏仁多肽对37℃下陈酿的半甜型红葡萄新酒中的革兰氏阴性菌株有较强抑制作用。

添加200~1 000 mg/mL的苦杏仁多肽(分子质量<1 000 u)能够有效地抑制红葡萄酒中杂菌的生长,添加量为600 mg/mL 时抑菌效果最佳,而且对葡萄酒的澄清稳定性无显著影响。

苦杏仁多肽会替代葡萄酒陈酿中所添加的二氧化硫,减少葡萄酒中二氧化硫的残留量。

辣椒提取物的主要抑菌成分是辣椒素。

它不仅能抑制细菌,也能抑制真菌,具有广谱抑菌性。

研究表明辣椒素对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、汉逊氏酵母菌(Hansenulasp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)等均有显著的抑制作用。

其作用强度大于化学防腐剂苯甲酸、山梨酸,是目前发现的天然植物中抑菌作用最强的一种。

YOKOTSUKA K等[47]发现来源于红辣子种子的一种植物提取液可作为葡萄酒中的抑菌剂,16 mg/L的红辣子提取物对酿酒酵母有很强的抑制作用。

植物源天然抑菌剂成本较高,抑菌效果不稳定,且有可能损害葡萄酒的风味,这些
因素限制了植物源天然抑菌剂在葡萄酒酿造中的应用。

但植物源抑菌剂安全、易降解,某些抑菌剂还可以丰富葡萄酒的营养成分,提高葡萄酒的营养价值。

植物源抑菌剂在葡萄酒酿造中有广阔的发展前景。

化学抑菌剂抑菌效果稳定、高效、可信度高。

在葡萄酒酿造中,化学抑菌剂的研究已比较全面和成熟。

人们已熟练掌握了化学抑菌剂的使用技术(添加时期、添加方式、添加量)。

目前,国际葡萄酒酿造行业批准使用的化学抑菌剂有二氧化硫、碳酸二甲酯、山梨酸。

但这些抑菌剂仍存在着不同的缺陷,如二氧化硫有毒性,碳酸二甲酯在葡萄酒发酵液中难以溶解,山梨酸抑菌效果单一。

人们正开发新型的抑菌剂以提高葡萄酒的品质。

天然抑菌剂的优势表现在:①无毒、无害、易降解,是理想的绿色食品添加剂;②取材方便,来源广;③部分天然抑菌剂营养丰富,具有保健作用。

不足之处:①大多数天然抑菌剂抑菌性能与化学抑菌剂相差明显,不能满足实际生产需要;②天然抑菌剂的使用条件比较苛刻:耐热性差、适用pH范围窄。

例如溶菌酶在特殊的条件下抑菌效果不明显或因为失活不具抑菌性;③许多天然抑菌剂需要提取浓缩等加工过程,制备成本较高,不适宜大规模生产应用;④一些天然抑菌剂的使用可能会损害葡萄酒的感官品质。

目前,有关葡萄酒抑菌剂的研究已取得了巨大的进步,一些抑菌剂在实验室条件下已能替代或部分替代二氧化硫。

天然抑菌剂绿色、环保。

但对天然抑菌剂的作用机理、用量、对葡萄酒风味品质的影响以及应用条件的研究还不够深入。

我们相信,随着研究的不断深入,天然抑菌剂将有望应用于大规模葡萄酒酿造,并将满足消费者对食品安全的热切期望。

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