专利名称：一种酶法加速红酒陈化的方法
技术领域：
本发明属于食品生产和加工领域。特别涉及红酒陈化的方法。
背景技术：
红酒(Red wine)，是葡萄酒的通称。以成品颜色来说，红酒可分为红葡萄酒、白葡萄酒及粉红葡萄酒三类。我们日常所说的红酒一般指的是红葡萄酒。红酒的成分复杂，经自然酿造出来的红酒含有最多的是葡萄果汁，占80%以上，其次是葡萄中的糖分经发酵形成的酒精，含量大概在109Γ30%。在葡萄果汁中含有大量的酚类物质，主要包括酚酸、类二苯乙烯、黄烷醇、黄酮醇、花青素和原花青素类化合物,另外还有醛类、醚类、酒酸和矿物质等成分。这些成分大部分是在红酒发酵过程中从葡萄中溶出，另外一部分是在红酒发酵、储藏过程中发生的化学反应的产物，是红酒在色泽、口感、气味方面的重要决定成分。一些研究发现红酒在陈化过程中其酚类组成是不断变化的，而酚类组成的变化是构成红酒陈化的最主要内容，也是红酒陈化技术中最难最关键的环节。酚类变化中比较重要的一点就是低分子量的酚类物质(酚酸、黄酮、花青素等)转化为高分子量的原花青素低聚体，这个过程提高了红酒的浑重口感、酒色的稳定性及抗氧化特性。在正常的发酵和储藏中，这个过程非常漫长，优质的红酒陈化时间长达十几二十年。然而，受葡萄产地、品种、质量、酿造工艺和储藏条件的影响，市场上不超过10%的红酒能经受长时间的保存。另外，长时间的储存加大了红酒的储存空间成本以及由气候及市场变动引起的风险成本，这些都是红酒生产商和投资商不愿意接受的。所以，加速红酒陈化的技术是非常必要而且迫切的。目前为止，在红酒陈化技术方面，世界范围内的科学研究做了一些有益的尝试，也取得一定的成果。比如，在红酒的发酵及储藏过程中加入橡木条和菌剂、钛电极电离或者通入氧气等等。然而这些方法在效率上并没有得到显著提高，而且改变了红酒原有的口感，并没有得到普遍的应用及推广。多酚氧化酶，是食品生产和加工过程中的酶促褐变的主要诱因之一，大部分情况是对食品的保鲜不利的。多酚氧化酶在有氧及酚类底物适宜的情况下能够把酚类催化氧化形成醌类物质，醌类物质会通过非酶促过程聚化形成高分子褐色或者黑色素。然而，在缺氧或者氧气不足和反应底物浓度过高的情形下，正常的多酚氧化酶促褐变不能正常完成。首先，在底物浓度过高情况下，多酚氧化酶催化少量底物形成碳正离子或者邻苯醌，此时的邻苯醌可能会与另外一个邻苯醌结合，发生聚化反应，但是更多的情况是邻苯醌容易被高浓度的其他亲和试剂，如儿茶素类和酚酸类物质捕获并结合形成一个酚类二聚体。如果这个亲核试剂是一个二聚原花青素，那么一个新的三聚原花青素就会形成。另外，这种反应并不会无休止进行下去，随着原花青素聚合度的增加，其涩性或者收敛性会提高，很容易与多酚氧化酶结合而形成沉淀而失活，终止反应。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶法加速红酒陈化的方法。本发明是通过以下 步骤实现的。
(I)葡萄经过挑选、除梗、清洗及破碎后转移到浸溃装置，浸溃f 7天。(2)浸溃完毕之后，将葡萄及初级溶出物转移至发酵罐，继续发酵15飞O天，待发酵罐中的糖分大部分转化为酒精时停止发酵；过滤除去葡萄皮渣，得到初级的新酒，并把新酒转移至无氧具塞的容器中。(3)将装入半透膜袋的多酚氧化酶放入新酒容器中，多酚氧化酶的加入量为
0.0Of 2.0g/L (干酶重/葡萄体积)，pH控制在2 8之间，反应温度为1(T50°C，反应时间为lmirTl20min。反应完成后，将多酚氧化酶取出，过滤除渣，即得加速陈化后的陈酒。本发明可以在步骤(I)浸溃时，加入0.01、.5g/L (干酶重/葡萄体积)的葡聚糖酶或0.01、.5g/L (干酶重/葡萄体积)的果胶酶中的一种或者两种。果胶酶或β-葡聚糖酶主要用于细胞破壁以加速果肉、果皮以及种子中的花青素、原花青素以及糖类物质的溶出，也防止浸溃过程中产生分层或过量沉淀的问题。本发明还可以在步骤(I)浸溃时，加入红酒酵母。本发明通过加入外源的多酚氧化酶，在缺氧的环境下可以大大加速低分子量的酚类物质聚化形成原花青素，达到了红酒陈化的目的。本发明解决了红酒陈化耗时长，效率低的问题。经过本发明处理的红酒可以在广2周内达到I年以上的成熟度，酒色更稳定，口感更浑厚。本发明的应用大大缩短了红酒陈化的时间，降低了红酒储存 成本以及由于气候和市场变化产生的风险。另外，本发明还为解决质量较差的葡萄进行红酒陈化可能遇到变质的问题提供了可能。总之，本方法具有较大的经济价值和社会价值。
图1为多酚氧化酶促模拟红酒体系中沉淀生成量的变化。图2为多酚氧化酶促模拟红酒体系中总酚酸与总原花青素的含量变化。图3为多酚氧化酶促模拟红酒体系中沉淀酸解后原花青素组成模式变化。图4为多酚氧化酶促模拟红酒中可溶成分中原花青素组成模式变化。
具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进一步说明。实施例1。挑选新鲜的葡萄，除梗，清洗及破碎后转入葡萄浸溃桶，往浸溃桶内加入0.02g/L的β -葡聚糖酶和0.02g/L的果胶酶，在25°C下浸溃4天，使葡萄中的色素以及糖类物质充分溶出，另外也防止浸溃过程中产生分层或过量沉淀的问题。浸溃完成后，转移葡萄及浸溃液至橡木桶，加盖继续发酵30天，待发酵罐中的糖分大部分转化为酒精时停止发酵。过滤除去葡萄皮渣，得到初级的新酒，并把新酒转移至一个具塞的容器。对装有新酒的容器进行真空除氧处理，可以通过抽真空的设备完成。往经除氧处理的装有初级新酒的容器中放入装有苹果多酚氧化酶(用PH 7.0的PBS (2mmol/L)溶解)半透膜袋。多酚氧化酶加入量为
0.05g/L,反应时间50min，pH6.0,反应温度在30°C。搅拌，反应完成后，除去半透膜袋，滤液即为加速陈化后得到的陈酒。实施例2。
取市场上可买的低酒龄的红酒，盛装于具塞的玻璃容器内。将该玻璃容器抽真空，然后充入氮气，使得玻璃容器内氧气降低。将提前准备好的莲多酚氧化酶装入一个半透膜内，用PH 7.0的PBS (2mmol/L)溶解，半透膜可以是实验用的透析袋，其截留分子量是20kDa。莲多酚氧化酶加入量为0.2g/L，用碳酸氢钠调节红酒pH为7.0，在25°C下反应90min。搅拌，反应完成后，抽离半透膜袋并过滤红酒，除去滤渣，即得到加速陈化后的红酒。瓶装保存两周后，取出饮用，其口感与市场上陈化的红酒十分接近。实施例3。从产多酚氧化酶的发酵菌产物中提取纯化得到多酚氧化酶，并将其固定于半透膜袋中，半透膜袋选择透析袋，-20°C保存，备用。取刚完成发酵的酒龄为2 3个月的红酒，盛装于气密性较好的具盖的木桶中。加热使红酒温度升至40°C，除去在红酒内部的氧气，再往桶内充入CO2气，使红酒与空气隔绝。往固定好的多酚氧化酶半透膜袋中加入纯净水，使其充分溶解。把透析袋扎紧，放入盛有红酒的木桶中，加盖，反应。其中，菌多酚氧化酶加入量为0.3g/L，在25°C下反应lOOmin。反应完成后，取出多酚氧化酶膜袋，过滤除渣，得到加速陈化的红酒。瓶装保存两周后，取出饮用，其口感与市场上陈化的红酒十分接近。实施例4。挑选新鲜的葡萄，除梗，清洗及破碎后转入葡萄浸溃桶，往浸溃桶内加入0.03g/L的β -葡聚糖酶和0.03g/L的果胶酶，在30°C下浸溃5天，使葡萄中的色素以及糖类物质充分溶出，另外也防止浸溃过程中产生分层或过量沉淀的问题。浸溃完成后，转移葡萄及浸溃液至橡木桶，加盖继续发酵25天，待发酵罐中的糖分大部分转化为酒精时停止发酵。过滤除去葡萄皮渣，得到初级的新酒，并把新酒转移至一个具塞的容器。对装有新酒的容器进行真空除氧处理。往经除氧处理的装有初级新酒的容器中放入装有苹果多酚氧化酶半透膜袋。多酚氧化酶加入量为0.lg/L,反应时间30min，pH7.0，反应温度在30°C。反应完成后，用适量二氧化硫熏蒸24h，然后过 滤去除多酚氧化酶，滤液即为加速陈化后得到的陈酒。实施例5。红酒体系的模拟:20mg莲原花青素提取物(含有4%儿茶素或表儿茶素单体及酚酸、74% 二聚原花青素，22%三聚原花青素)、15ml乙醇、10 μ I乙醛、10 μ I丙酮酸溶解于85ml纯净水中，用甲酸调整ph为6.0，得到模拟的红酒体系。莲多酚氧化酶的固定化:将200 μ g提纯得到的莲多酚氧化酶装于截留量为15kDa的透析袋中，用5mL的PBS (0.2 M, pH 6.0)溶解。陈化过程:事先将固定化好的多酚氧化酶悬空于盛装模拟红酒的抽滤瓶中。对模拟红酒体系进行通过减压抽真空方法真空除氧，保持真空度，将抽滤瓶倒置，使模拟红酒与固定化的多酚氧化酶接触。在摇床中，控制温度为30°C，反应90min。反应完成后，抽离半透膜袋并过滤模拟红酒，除去滤渣，即得到加速陈化后的模拟红酒。本实施例得到的红酒，通过HPLC-MS定性和定量，在不同的时间内测定酚酸含量以及原花青素的聚体模式，结果如附图所示。图1显示，模拟红酒体系加入多酚氧化酶后，随着时间的变化，2h后出现沉淀，而且随时间递增沉淀的量逐渐增加，经酸解沉淀分析，确定沉淀成分为原花青素的高聚物。图2反映了在酶促红酒的体系中，其主要成分为原花青素，另外含有少量的酚酸类物质，随时间的递增酚酸会在短时间内大量增加，而原花青素会逐步减少，主要原因可能是在酸性环境中，部分黄酮类，如儿茶素会分解成为更低分子量的酚酸，而原花青素的含量降低则主要是因为沉淀的生成。图3反映的是2h后体系中产生了沉淀,对该沉淀物进行HCl/Butanol/FeCl3酸性水解后其聚体模式的变化。可以看出其模式基本相同，主要为三聚体，可见在多酚氧化酶催化的过程中原花青素是发生了聚化。图4则更直观地反映了体系中可溶原花青素的聚体变化。随时间的递增，三聚体的含量不断增加，而二聚体和单体的量则总体在减少，有力地证明了模拟红酒陈化体系中，原花青素是发生了从单体向高聚体的变化。由此可见，模拟红酒体系中，原花青素实现了定向聚化过程，在红酒陈化中取得了成功。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的等效变换，均应属于本发明保·护的范围。
权利要求
1.一种酶法加速红酒陈化的方法，其特征是按以下步骤 (O葡萄经过挑选、除梗、清洗及破碎后转移到浸溃装置，浸溃广7天； (2)浸溃完毕之后，将葡萄及初级溶出物转移至发酵罐，继续发酵15飞O天，待发酵罐中的糖分大部分转化为酒精时停止发酵；过滤除去葡萄皮渣，并转移至无氧具塞的容器中； (3)将装入半透膜袋的多酚氧化酶放入新酒容器中，多酚氧化酶的加入量为O.00Γ2. Og/L (干酶重/葡萄体积)，pH控制在2 8之间，反应温度为1(T50°C，反应时间为lmirTl20min ;反应完成后，将多酚氧化酶取出，过滤除渣，即得加速陈化后的陈酒。
2.根据权利要求I所述的红酒陈化的方法，其特征是在步骤(I)浸溃时，加入O.ΟΓΟ. 5g/L (干酶重/葡萄体积)的葡聚糖酶或0.01、.5g/L (干酶重/葡萄体积)的果胶酶中的一种或者两种。
3.根据权利要求I所述的红酒陈化的方法，其特征是在步骤(I)浸溃时，加入红酒酵母。
全文摘要
一种酶法加速红酒陈化的方法，其特征是按以下步骤(1)葡萄经过挑选、除梗、清洗及破碎后转移到浸渍装置，浸渍1~7天；(2)将葡萄及初级溶出物转移至发酵罐，继续发酵15~60天，待发酵罐中的糖分大部分转化为酒精时停止发酵；过滤除去葡萄皮渣，得到初级的新酒，并把新酒转移至无氧具塞的容器中；(3)将装入半透膜袋的多酚氧化酶放入新酒容器中，多酚氧化酶的加入量为0.001~2.0g/L(干酶重/葡萄体积)，pH控制在2~8之间，反应温度为10~50℃，反应时间为1min~120min；反应完成后，把多酚氧化酶取出，即得加速陈化后的陈酒。本发明处理的红酒可以在1~2周内达到1年以上的成熟度，酒色更稳定，口感更浑厚，大大缩短了红酒陈化的时间。
文档编号C12R1/865GK103255016SQ20121037613
公开日2013年8月21日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者邓泽元, 谢汝朋, 李红艳, 李静 申请人:南昌大学