《食品科學》：寧夏大學馬雯教授等：發酵前添加不同皮渣單寧組分替代二氧化硫對葡萄酒風味品質的影響

SO2是目前葡萄酒生產中最常用的抗氧化劑、抑菌劑。但高劑量的SO2會產生令人不悅的還原味、硫醇味和硫酸氫鹽，并對人體產生不利影響。葡萄酒釀造過程中單寧的添加具有護色、抗氧化、平衡酒體的功效。

葡萄酒皮渣是葡萄酒生產過程排放的主要固體廢棄物，由剩余的果皮、種子和果梗組成。從葡萄酒皮渣中進行分離純化能夠提取出天然的皮渣單寧，具有一定的經濟意義。

寧夏大學葡萄酒與園藝學院的李其其、田一秀、馬雯*等通過提取、分離4 種葡萄皮渣單寧組分并在發酵前替代SO2進行葡萄酒釀造，探究不同皮渣單寧組分添加替代SO2對赤霞珠紅葡萄酒風味品質的影響，以期為葡萄酒皮渣的循環利用、釀造過程中SO2的替代工藝優化以及葡萄酒風味品質的提升提供理論依據。

1 皮渣單寧的制備與分析

葡萄酒皮渣通過煎煮、抽濾、旋蒸、純化、分離、冷凍干燥后得到4 種單寧的粉末，赤霞珠葡萄皮渣中葡萄皮單寧提取率為3.91%，純化率為75.72%；赤霞珠葡萄皮渣中葡萄籽單寧提取率為10.67%，由于葡萄籽中糖酸等物質含量較低，因此并未進行純化。其中葡萄籽中粗單寧的提取率顯著高于葡萄皮。王哲等通過測量不同釀酒葡萄品種中果皮和果籽的多酚含量，發現葡萄籽中的多酚含量遠高于葡萄果皮，造成這種結果的原因可能與葡萄的組織部位有關。齊巖等也發現葡萄籽中多酚含量明顯高于葡萄皮中的含量，葡萄籽中多酚含量是皮中的2.5～5.0 倍。這與本實驗結果一致。

純化后，使用乙酸乙酯溶劑對葡萄皮純化物與葡萄籽粗提物進行高、低聚體單寧的分離，確定乙酸乙酯相中為低聚體單寧，水相中為高聚體單寧。由表1可知，葡萄籽高聚體單寧含量最高，為22.36 mg/g，葡萄皮低聚體單寧含量最低，為2.98 mg/g，4 種不同類別單寧的總單寧含量具有顯著差異（P＜0.05）。

2 不同皮渣單寧組分處理的葡萄酒基本理化指標分析

如表2所示，6組葡萄酒的乙醇體積分數、總糖質量濃度、總酸質量濃度均無顯著差異（P＞0.05）。HRSK、LRSK、HRSD、LRSD組的揮發酸質量濃度均低于CRSS組，且HRSK組與CRSS、CK組存在顯著差異（P＜0.05）。合理推測CRSS組揮發酸含量最高的原因可能是在葡萄汁中SO2可與水結合形成亞硫酸，隨著發酵的進行，亞硫酸被氧化成硫酸，置換葡萄汁中的酒石酸鹽，使游離的有機酸含量增加。因此，使用HRSK替代SO2的作用可以減少揮發酸的產生。

此外，不同處理發酵結束后葡萄酒的游離硫質量濃度及總硫質量濃度無顯著差異（P＞0.05）。雖然在葡萄酒發酵前進行皮渣單寧替代SO2的處理，但后期為終止乙醇發酵，6 組處理均添加等量的偏重亞硫酸鉀，本實驗設計并未對發酵后期SO2的作用進行替代。因此，本實驗中前期SO2替代在發酵后期正常加硫不會影響最終葡萄酒中總硫含量和游離硫含量。

3 不同皮渣單寧組分處理的葡萄酒顏色分析

CIELab 空間參數可系統全面評價紅葡萄酒的顏色特征，并在近年來國內外葡萄酒顏色特征研究中得到了廣泛的使用。其中 L * 表示顏色的明暗和層次， a * 表示紅 / 綠色度， b * 表示藍 / 黃色度， C ab * 表示色彩飽和度，

H

H

H

L

a

b

H

4 不同皮渣單寧組分處理葡萄酒的總單寧、總酚含量分析

總酚是葡萄酒中一類重要的化合物總稱，它包括單寧以及其他多種酚類物質，這些物質對葡萄酒的口感、顏色和陳年潛力都有顯著影響。由表4可知，6 組葡萄酒總單寧、總酚含量無顯著差異（P＞0.05）。其原因可能是皮渣單寧在發酵前與參與酶促氧化反應的氧化酶進行絮凝反應而沉降，其“犧牲”效應抑制了葡萄中的氧化酶活性，從而減緩了酶促反應的發生，達到發酵前期抗氧化的效果；也有可能是葡萄醪中含有較多的酚類物質，前期外源單寧的添加導致其中酚類物質含量達到飽和進而沉淀，從而不影響最終葡萄酒中總單寧及總酚含量。其結果亦可解釋2.3節中CIELab空間參數無顯著差異。

5 不同皮渣單寧組分處理葡萄酒的ORP分析

ORP作為能夠反映葡萄酒中氧化還原能力的綜合性指標，分析其變化規律有助于了解葡萄酒的電化學性質，掌握葡萄酒的氧化進程，而葡萄酒中SO2含量也影響ORP。由圖2可知，高聚體皮籽單寧添加處理（HRSK、HRSD組）同SO2添加處理（CRSS組）表現一致，其ORP均顯著低于CK組（P＜0.05）。說明高聚體皮籽單寧添加處理同SO2添加處理作用相似。然而與CK組相比，低聚體皮籽單寧添加處理未能顯著降低葡萄酒中的ORP。其原因可能是由于高聚體單寧的添加使游離SO2的消耗和酚類物質被氧化為鄰醌的程度弱于低聚體單寧的添加，從而導致其高聚體單寧降低ORP的效果強于低聚體單寧。

其中，HRSD組的氧化還原能力表現最佳，HRSD組的ORP低至105.33 mV，與CRSS組相比無顯著差異。其原因可能是葡萄籽高聚體單寧在4 種單寧中的總單寧含量最高，因此具有更強的氧化還原能力。故在實際生產中，可優先考慮純化程度較高的葡萄籽高聚體單寧部分替代SO2，發揮抗氧化能力。

6 不同皮渣單寧處理葡萄酒的揮發性香氣成分分析

對不同皮渣單寧處理的葡萄酒揮發性香氣成分進行定量分析，并對其數據進行聚類分析及可視化處理。如圖3所示，HRSD組的高級醇類（異丁醇、異戊醇、1-癸醇、庚醇等）與酯類（月桂酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸甲酯、己酸異戊酯等）含量顯著高于其他處理組。這與Chen Kai等的研究結果相似，其在葡萄酒發酵前添加葡萄籽單寧顯著提升了葡萄酒中高級醇類化合物的生成。高級醇是葡萄酒乙醇發酵過程中產生的典型揮發性化合物，作為乙酯類化合物的重要前體物質，高級醇及乙酯類化合物的積累將為葡萄酒帶來豐富的水果香氣。此外，CRSS組中的硫醇類化合物3-甲硫基丙醇含量最高，且顯著高于其他5 組葡萄酒。然而本實驗采用的氣相色譜-質譜技術僅可檢測出少量的硫化物及硫醇類物質，CRSS組葡萄酒中亦可能存在其他含硫類物質。其原因推測為葡萄酒發酵前SO2的添加導致發酵體系中硫酸及亞硫酸鹽含量的增加，從而促進酵母的硫代謝，最終生成多種硫化物及硫醇類物質。故發酵前期皮渣單寧的添加使酵母等微生物與硫相關的代謝反應受到抑制，所產生的硫化物及硫醇類也相對減少。

7 不同皮渣單寧處理葡萄酒的快速輪廓法感官分析

如圖4所示，CRSS組葡萄酒的還原味強度達7.7 分，顯著高于HRSK、LRSK、HRSD、LRSD、CK組（P＜0.05）。這與2.6節揮發性香氣成分分析結果相印證，CRSS組葡萄酒中3-甲硫基丙醇含量顯著高于其他組。葡萄酒中硫化物及硫醇類化合物主要呈現臭雞蛋、花椰菜、洋蔥等“還原味”，其嗅覺感官閾值極低（1～10 μg/L），會產生諸多不愉快且不易去除的不良氣味，對葡萄酒風味有嚴重的負面影響。綜上，使用皮渣單寧替代SO2有助于改善葡萄酒的嗅覺感官特性。

如圖5所示，6 組葡萄酒的澀感與苦味無顯著差異（P＞0.05）。這與2.4節的葡萄酒總酚、總單寧分析結果相印證，在發酵前添加單寧組分處理均不會影響葡萄酒的酚類組分及相關苦澀感。這與Vignault與Gancel等在其他葡萄醪中添加單寧的處理結果相同：分別在含20%和50%被貴腐霉菌感染的葡萄醪中添加不同種類的單寧（葡萄籽單寧、葡萄皮單寧、橡木單寧、沒食子單寧）并啟動發酵，在口感差異三角品嘗分析中，添加單寧與無單寧添加樣品間沒有顯著差異。綜上，發酵前添加4 種皮渣單寧替代SO2不會改變最終葡萄酒樣品的苦味和澀感。

結 語

本研究通過在葡萄發酵前添加不同來源及聚合度的皮渣單寧組分替代SO2，系統分析其對葡萄酒發酵過程中基本理化指標、ORP、CIELab空間參數、總酚/總單寧含量、揮發性香氣成分及感官品質的影響。結果顯示，各處理組的CIELab空間參數、總酚/總單寧含量及感官苦澀強度均無顯著差異（P＞0.05），表明發酵前添加4 種皮渣單寧替代SO2不會影響葡萄酒的顏色和口感特征；HRSD組表現出與CRSS組相似的降低ORP效果，其ORP（105.33 mV）顯著低于CK組（P＜0.05）；發酵前添加葡萄籽高聚體單寧處理顯著提升了醇類和酯類等關鍵香氣物質的含量；較SO2添加處理，4 種皮渣單寧分別替代SO2處理均顯著降低了葡萄酒中的3-甲硫基丙醇含量，也顯著降低了酒中可感知的異味還原味。

綜上所述，葡萄籽高聚體單寧通過雙重作用機制調控葡萄酒品質：在保證不影響葡萄酒苦澀感的情況下，一方面通過降低ORP有效抑制酶促氧化進程；另一方面通過促進酵母代謝顯著提升典型香氣物質豐度，減少硫化物的生成。本研究不僅揭示了皮渣單寧組分與SO2在釀酒過程中的等效抗氧化機制，同時可為葡萄酒釀造中皮渣單寧的資源化利用及SO2減量化技術開發提供理論支撐。

引文格式：

李其其, 田一秀, 楊趙朝陽, 等. 發酵前添加不同皮渣單寧組分替代二氧化硫對葡萄酒風味品質的影響[J]. 食品科學, 2025, 46(20): 242-249. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250226-141.

LI Qiqi, TIAN Yixiu, YANG Zhaozhaoyang, et al. Effect of the substitution of sulfur dioxide by tannin fractions from wine pomace before alcoholic fermentation on the flavor quality of wine[J]. Food Science, 2025, 46(20): 242-249. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250226-141.

實習編輯：申婧婧；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網。

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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