果胶酶对葡萄酒中生物活性物质浸提的影响

浅谈果胶酶对葡萄酒中生理活性物质浸提的影响

摘要本文主要综述了果胶酶对浸提葡萄酒中的生理活性物质，如白藜芦醇、花色素和花色苷、单宁以及干浸出物的影响，根据各种实验表明，果胶酶能够增加这些多酚类化合物的浸提和积聚，使葡萄酒更有价值，对人体有益。

关键词葡萄酒果胶酶多酚类化合物干浸出物

前言

葡萄酒是当下十分受欢迎的一种酒精饮料。法国人每日摄取大量动物性脂肪和胆固醇，但是其冠心病发病率和死亡率比其他西方国家的原因就是法国人喝葡萄酒比其他国家多。[1]近几年国外对于葡萄酒中酚类物质及其他生理活性的研究较为广泛，而国内却较少。酚类物质是葡萄中重要的次生代谢产物，与葡萄的抗病性、采后生理、贮存、保鲜以及与葡萄酒的色泽、风味等品质指标密切相关。

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果胶酶在葡萄酒中有非常多的应用与好处，例如提高出汁率、澄清作用、浸提生物活性物质、改善酒的品质等。本文主要论述了果胶酶对于葡萄酒中浸提白藜芦醇、花色素和花色苷、单宁、干浸出物等生物活性物质的影响。

1葡萄酒的功效及含有的生理活性物质

葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经完全或部分发酵酿成的酒精饮料，通常分红葡萄酒和白葡萄酒、桃红葡萄酒三种。医学研究表明：葡萄的营养价值很高，适当饮用对人体十分有益，能够预防心脏病，尤其对心血管疾病有突出的功效，并保持血管活力，避免产生动脉硬化风险还有美容养颜抗衰老等功效。而这些功能特性都取决于葡萄酒中含有的生理活性物质，经唐传核、杨晓泉[3]的研究，葡萄酒中含有的生理活性物质主要为多酚类化合物。主要有类黄酮类、原花色素类(即浓缩单宁类)、白黎芦醇类以及酚酸类。其中，主要类黄酮有黄酮醇以及黄烷酮醇类、儿茶素类(异黄酮醇，黄烷-3-醇)以及花色苷类。

2果胶酶浸提功能性物质的机理

葡萄中存在着大量果胶，它们起着细胞粘合剂的作用。果胶是由半乳糠醛组合的大分子，并与不同的多糖连在一起，果胶物质与纤维素、半纤维素以及木质素是细胞壁最重要的构成物质，主要存在于植物初生壁和细胞中间，果胶大分子阻碍了固体粒子的沉降，而果胶酶则可打破果胶分子，将果胶分子变成微小粒子，从而有效地破除细胞壁，使细胞中的活性成分溶解出来。[19]果胶酶可以使葡萄酒中花色苷物质的含量更加丰富，增加酒香，感官更好，且经果胶酶处理的酒中总酚含量、单宁含量及色泽强度均优于未用果胶酶处理的酒。

3果胶酶对葡萄酒中生理活性物质浸提的影响

3.1白藜芦醇

根据陈国良等人[4]的总结白藜芦醇具有抗菌、抗癌、抗炎、抗过敏、降血脂、抗氧化等多种药理活性。它是二苯乙烯化合物中的一种，在葡萄树体以及叶子中存在较多，其次为葡萄果皮，在种子中也有存在。

根据张健、高年发[5]的研究，添加二氧化硫和果胶酶对白藜芦醇浸出的影响：二氧化硫具有还原性，在葡萄酒中具有抑菌护色和增酸作用，其可影响酿造微生物的生长代谢；果胶酶关系到葡萄汁对葡萄皮的浸渍作用，而白藜芦醇主要来源于葡萄皮，因此二氧化硫和果胶酶必然影响白藜芦醇含量。由实验结果可知（如图1），果胶酶和二氧化硫都有利于白藜芦醇的积累，果胶酶对细胞壁有一定的分解作用，有利于细胞内物质溶出，可以明显提高白藜芦醇含量；由于酒中二氧化硫可以防止白藜芦醇的氧化，所以添加二氧化硫，白藜芦醇含量也有所提高。

图1添加二氧化硫和果胶酶对白藜芦醇浸出的影响

以上实验证实添加果胶酶比二氧化硫效果更显著，且二氧化硫对人体有害，

在鲍惠梅[6]的实验中，选择添加果胶酶来提高葡萄酒中白藜芦醇的浸出率。实验结果如图2所示，该实验同样证实了加入果胶酶能够使葡萄酒中的白藜芦醇含量提高，且效果要优于添加二氧化硫后的白藜芦醇含量。

图2果胶酶和二氧化硫对白藜芦醇含量的影响

同时也有学者研究不同果胶酶对于白藜芦醇浸出率的影响，如王蕾、刘行之等人[7]采用了相同葡萄原料和相同酵母菌(CSM)对比研究了3种果胶酶对葡萄酒中芪化物含量的影响。结果发现（如图3），由于果胶酶不同，主发酵结束时，选用Vinozyme G、Ultrazyme Premium、Ex-v果胶酶处理的3种酒样总芪化物含量不同，分别为6.56、6.69、5.63mg/L，其中Ultrazyme Premium处理酒样样品中δ-葡萄素含量最高，达到3.65mg/L。Ex-v处理酒样中的白藜芦醇、ε-葡萄素含量均低于另外两个样品，分别为0.682、1.92mg/L，而Ultrazyme Premium果胶酶对果皮中白藜芦醇及其二聚体的浸出效果最好。这样的实验结果说明，适当控制工艺条件及选用合适的果胶酶有利于从果皮中获得更多的白藜芦醇及其二聚体。

图3 不同果胶酶发酵葡萄酒中3种芪化物含量

3.2 花色素与花色苷

葡萄酒在发酵、陈酿、贮存中，其颜色的色调、组成成分等都在发生着变化。新鲜葡萄酒的颜色主要是由单体花色苷组成[8]，Ribereau-Gayon认为，红葡萄酒新酒的颜色主要是由花色苷的种类和浓度、pH、二氧化硫浓度和辅色素等决定。

[9]随着发酵的进行，花色苷类物质被浸提出来，葡萄酒的颜色、红色色调和颜色饱满度迅速上升，达到最大值。

此外，流行病学和实验研究结果表明，富含原花色素的食物或原花色素纯品具有预防肿瘤和心血管系统疾病等作用。近年来，国外十分重视原花色素的防癌、抗癌作用及其机制研究，报道较多，国内却很少见。[10]

根据Dr. David Guerrand、Jean-Philippe Gervais等人[11]的研究（研究结果如表1、表2所示），如表1所示，使用果胶酶对颜色的浸提起到积极的贡献作用，花色素苷分别提升了5 % 和15%；而经果胶酶EX-V 处理的葡萄酒的花色素苷、多酚指数都相应提高了，如表2所示，经果胶酶处理的葡萄酒比没有酶处理的色度提高了很多，果胶酶EX-V 高达15%。而对色调(hue)而言，与对照比较，两者分别降低了10 %（REF）和15%（EX-V）。在三组试验中，果胶酶EX-V 处理的葡萄酒获得了最高的多酚指数（比对照高15%）。此外，经过酶处理的葡萄酒的单宁涩味指数是未经过酶处理的两倍，其中经果胶酶EX-V 处理的葡萄酒比对照几乎高了125％。因此可以认为果胶酶Ex-V在对葡萄酒的颜色和花色素花色苷提取的贡献上作用非常明显。

表1 酒精发酵后部分指标

表2 苹果酸-乳酸发酵后部分指标