《葡萄酒化学》第1章 -1.1 糖

G
这种侧链的葡聚糖不 能被β-葡萄糖苷酶 分解
G
β 1-2 link
G G
β 1-3 link
G
葡萄酒中只要含有几mg/L这样的葡聚糖就会 产生油腻感。
四、糖苷
糖苷：由非碳水化合物与糖的半缩醛基反应后生成的。 糖苷的非糖部分叫做糖苷配基。 存在两种糖苷：O-糖苷和N-糖苷。
1.1.4 葡萄酒中糖的检测方法
（1）旋光活性
平面偏振光：
尼克尔棱镜只能使在与其晶轴相平行的平面内振动 的光线通过，因而通过尼克尔棱镜的光线只在一个 平面上振动。
旋光活性：能使偏振光的振动平面发生旋转的特性。 旋光性物质：具有旋光性的物质，即能使偏振光的
振动平面发生偏转的物质。
右旋物质: 使偏振光的偏振面向右旋，“+”表示右旋； 左旋物质: 使偏振光的偏振面向左旋，“-”表示左旋；
实验表明：在酒泥上存放四个月后，酒中的甘露糖蛋白含量
将增加30%，粗酒泥存放比细酒泥存放将产生更多 的多糖。 可人为加入β-葡聚糖酶来加快细胞的自溶速度
酵母自溶5个月 释放的多糖
葡聚糖作用 2-3周
甘露糖蛋白对葡萄酒品质的贡献
对葡萄酒酒体的柔和感作用很小，但与酚类结合时， 对收敛感有间接作用。 可以改变芳香物质的挥发性，影响葡萄酒的香气质量。 抑制白葡萄酒蛋白沉淀和葡萄酒的酒石结晶，对酒具 有保护作用 加入β-葡聚糖酶制剂使酵母的细胞壁分解
● 酵母菌的菌系和葡萄汁的澄清度影响 甘露糖蛋白释放量：
葡萄汁澄清越好，它本身的多糖含量就越低， 酵母菌释放的甘露糖蛋白量就越大。
● 在酒泥上陈酿，葡萄酒甘露蛋白含量高：
因为酵母大量死亡，细胞壁中β-葡聚糖酶在葡 萄酒和酒泥混合在一起环境中发挥作用，使得酵母 发生自溶，释放出甘露蛋白。 β-葡聚糖酶在酵母细胞死亡后还能存活数月。
第1章
L/O/G/O
葡萄与葡萄酒成分
刘佩
葡萄果实的组成
果肉、果皮、茎（果梗）和种子
第1章 葡萄与葡萄酒成分
1.1 糖 1.2 醇和酸 1.3 多酚
主要内容
1.4 芳香物质 1.5 含氮化合物 1.6 矿物质
1.7 维生素、酶、辅料及添加剂等
1.1 葡萄与葡萄酒中的糖
糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生 物功能的有机化合物。葡萄植株在光能的作用下利用水 和二氧化碳通过光合作用合成碳水化合物，维持植株的 生长发育。 糖是葡萄浆果重要的营养物质，是葡萄酒酒精发酵 的基质同时还是葡萄酒中的重要呈味物质。
α-1,4-糖苷键
COOCH3 O H OH O OH OH O O COOCH3 n
半乳糖醛酸
OH
甲酯化 酯化率70-80％
葡萄酒中不含均一果胶：
来自于腐烂葡萄的葡萄汁不存在果胶，因为它们被灰 霉菌中的胞内多聚半乳糖醛酸酶水解了。 在健康葡萄中，由于内源果胶酶或酿酒时外加果胶酶 的作用，果胶会消失。因此，发酵末期的葡萄酒中一 般也不含有均一果胶。
乳酸菌、醋酸菌和某些链球菌：
也可分泌胞外多糖，这些多糖会使葡萄酒黏两种： 不均一多糖和β-葡聚糖。
不均一多糖：
由葡萄糖通过β-（1, 3）糖苷键形成的主链 由葡萄糖通过β-（1, 2）糖苷键形成的侧链。
G G G GG G G G G G G G G G
一、化学法 二、旋光仪法 三、高效液相色谱法
一、化学法
还原糖是指具有还原性的糖类。葡萄糖分子中含有 游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖分 子中含有游离的半缩醛羟基，因而它们都具有还原性， 都是还原糖。 其他非还原性糖类，如双糖、三糖、多糖等（常见 的蔗糖、糊精淀粉等都属于此类），本身不具有还原性， 但可以通过水解而成具有还原性的单糖，再进行测定， 然后换算成样品中相应糖类的含量。 所以糖类的测定是以还原糖的测定为基础的。
单糖又可根据糖分子中含碳原子数多少分类，有三碳糖、 四碳糖、五碳糖和六碳糖等。在自然界分布广、意义大的是 五碳糖和六碳糖，它们分别称为戊糖和己糖；其中最常见的 是葡萄糖、果糖和半乳糖。
（2） 寡糖，又称低聚糖
能水解成少数（2~6个）单糖分子的糖，其中以双糖存在 最为广泛，重要代表为蔗糖、麦芽糖和乳糖。
② 灰霉菌分泌的多糖
呈线性结构的β-葡聚糖。多糖主链上的葡萄 糖单位之间是由β-1,3内链相联结，主链上的分支 以β-1,6的形式联结，分子量为1000 kDa。
G G G GG G G G G G G G G G
G
G
β 1-6 link
G G G
β 1-3 link
③ 其它细菌分泌的胞外多糖
甘露糖蛋白的组成：
是复合糖的一种，是由5-20%的肽、80-95%的D-甘露糖 链组成，主要成分是糖，因此性质接近于糖的性质。 在白葡 萄酒中，常常引起酒的浑浊和沉淀。
甘露糖蛋白的来源——酵母菌细胞壁
● 在酒精发酵过程中
主要释放由活酵母产生的甘露糖蛋白。
● 在酒精发酵结束后
主要释放由死酵母的细胞壁来产生甘露糖蛋白。
（5）麦拉德反应
糖和氨基化合物（肽和蛋白质的氨基）的反应称为 麦拉德反应， 是非酶褐变的主要类型。 该反应的产物为类黑精，在糖和蛋白质加热时可形 成这种褐色化合物，从而使葡萄汁（酒）变成褐色。
几种单糖都可与氨基发生褐变反应，D-阿拉伯糖、 D-木糖、D-核糖的褐变反应强度约为D-葡萄糖、 D-果糖 的两倍。糖与氨基反应的难易程度除与糖的种类有关外还 取决于氨基酸分子中氨基是处于α位还是β位。
将还原糖的含量低于2g/L，作为酒精发酵终止的指标
二、双糖
但它们一般含量比较少：
葡萄植株中糖的主要运输形式
二、双糖
蔗糖：
由α-D-葡萄糖和β-D-果糖按α、β（1→2）糖苷 键缩合而成；很甜，易溶于水，较难溶于乙醇，加热 至 200℃易行成棕褐色焦糖，无还原性，可水解。 转化酶
葡萄汁中有蔗糖：
三、多糖
葡萄酒中的多糖主要来源于葡萄浆果（酸性多糖和中性 多糖），酵母（糖苷和甘露蛋白），以及感染灰霉病的葡萄 浆果中由灰霉菌分泌的糖苷。所有这些多糖都能在酒精中沉 淀，其在葡萄酒中含量为0.3~1.0g/L.
三、多糖 （1）健康葡萄中的多糖 （2）葡萄酒中的果胶物质 （3）微生物分泌的多糖
（1）健康葡萄中的多糖 果胶类：
欧亚种品种的葡萄汁中，有痕量蔗糖；在北美品种及 欧美杂交品种的葡萄汁中，存在较多的蔗糖；含量一 般在2.0-5.0g/L。
葡萄酒中无蔗糖：
在转化酶的作用下，葡萄汁中的蔗糖可以水解成 葡萄糖和果糖，从而被酵母发酵。因此，蔗糖不 会出现在葡萄酒中，除非是发酵后人为加入。
海藻糖：
是由两分子α-D-吡喃葡萄糖以α（1→1）糖苷键 缩合、失水形成的双糖。 海藻糖不存在葡萄汁中，是发酵末期酵母自溶后的 产物，红葡萄酒中含量平均为150mg/L,白葡萄酒中含 量很少。
1.1 葡萄与葡萄酒中的糖
1.1.1 糖的定义及分类 1.1.2 糖的性质 1.1.3 葡萄与葡萄酒中的糖 1.1.4 糖的检测方法 1.1.5 果实糖的积累与调控
单糖、双糖 多糖与糖苷
1.1.1 糖的定义及分类
糖类物质是含多羟基醛类或酮类化合物。 根据它们的聚合度可分为单糖、低聚糖和多糖。 （1）单糖 不能被水解成更小分子的糖
（3）多糖，由多分子单糖或单糖衍生物聚合而成，能水解
为多个单糖分子的糖类。 同多糖是指水解时只产生一种单糖或单糖衍生物，如淀粉 糖原和壳多糖等； 杂多糖是指水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物，如 透明质酸、半纤维素等。
复合糖：
糖类还可以和非糖物质如蛋白质、脂肪等结合 形成复合糖。
1.1.2 糖的性质
（3）甜度
糖除了主要作为发酵的基质外，另一个主要作用就是 赋予葡萄酒甜味。
（4）焦糖化
如果对蔗糖进行干燥或和酸、酸性钠盐加热，蔗糖即 开始熔融，并变成黄色乃至褐色，这种现象称为焦糖化。 当糖溶融（温度范围180 ~190℃）时，除产生显色反 应外，还形成二乙酰基，二乙酰基是典型焦糖味的来源。 焦糖化的蔗糖与水混合即为焦糖色素。 ★ 焦糖色素可用于对露酒、味美思酒等的着色； ★ 焦糖色素含不同酸性的羟基、羰基和羧基，随 温度、pH的增加，在无缓冲盐的存在下，会生 成大量带有苦味的腐殖质。
对葡萄汁应进行果胶酶处理
在葡萄汁转变为葡萄酒的过程中，果胶物质 发生转变： ★多聚半乳糖醛酸酶 ★果胶裂解酶 ★果胶酯酶 … …
果胶酶，催化果胶质分解的一类酶，它们的共同作用 使果胶相对分子量减少，生成相对分子量较小的聚甲 基半乳糖醛酸、果胶酸等，从而使葡萄汁黏度下降。
（2）葡萄酒中的果胶物质
均一果胶 （Homogalacturonanes）
1.1.3 葡萄与葡萄酒中的糖
一、单糖 二、双糖 三、多糖 四、糖苷
一、单糖
随着发酵的进行，葡萄糖/果糖的比值逐渐下降， 因为酵母优先利用了葡萄糖。酒精发酵结束时， 剩余的主要是果糖。 加入浓缩葡萄汁的方法酿造的甜型酒不如用终止 发酵的方法酿造的葡萄酒甜，因为后者果糖含量 高。
P/x
由于这些糖的存在，干葡萄酒中测定还原糖不为0， 约为1~2g/L。
红葡萄酒中酒石结晶受抑制比白葡萄酒中明显。 主要是红葡萄酒中含大量多酚（也是一种结晶抑制 剂）和RG-Ⅰ和RG-Ⅱ（不均一果胶）。
（3）微生物分泌的多糖
——葡萄酒中多糖的第二主要来源
①酵母多糖 ②灰霉菌分泌的多糖 ③其他细菌分泌的胞外多糖
① 酵母多糖
酵母的细胞壁是产生多糖的主要部位。 细胞壁占细胞干重的15-20%，其成分90%是多糖， 其余是蛋白质和脂类。 酵母多糖主要类型： 线性结构的β-葡聚糖（分子量为25-270kDa） 球形结构的甘露糖蛋白（分子量为10-450kDa）
不均一果胶 （Hetergalacturonanes）
分子量：10~200 kD 除了半乳糖醛酸以外，它有一些中性糖： 阿拉伯糖、 鼠李糖、半乳糖、少量的木糖、甘露糖和葡萄糖。