專利名稱：一種酶法加速紅酒陳化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品生產(chǎn)和加工領(lǐng)域。特別涉及紅酒陳化的方法。
背景技術(shù)：
紅酒(Red wine)，是葡萄酒的通稱。以成品顏色來(lái)說(shuō)，紅酒可分為紅葡萄酒、白葡萄酒及粉紅葡萄酒三類。我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的紅酒一般指的是紅葡萄酒。紅酒的成分復(fù)雜，經(jīng)自然釀造出來(lái)的紅酒含有最多的是葡萄果汁，占80%以上，其次是葡萄中的糖分經(jīng)發(fā)酵形成的酒精，含量大概在109Γ30%。在葡萄果汁中含有大量的酚類物質(zhì)，主要包括酚酸、類二苯乙烯、黃烷醇、黃酮醇、花青素和原花青素類化合物,另外還有醛類、醚類、酒酸和礦物質(zhì)等成分。這些成分大部分是在紅酒發(fā)酵過(guò)程中從葡萄中溶出，另外一部分是在紅酒發(fā)酵、儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，是紅酒在色澤、口感、氣味方面的重要決定成分。一些研究發(fā)現(xiàn)紅酒在陳化過(guò)程中其酚類組成是不斷變化的，而酚類組成的變化是構(gòu)成紅酒陳化的最主要內(nèi)容，也是紅酒陳化技術(shù)中最難最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。酚類變化中比較重要的一點(diǎn)就是低分子量的酚類物質(zhì)(酚酸、黃酮、花青素等)轉(zhuǎn)化為高分子量的原花青素低聚體，這個(gè)過(guò)程提高了紅酒的渾重口感、酒色的穩(wěn)定性及抗氧化特性。在正常的發(fā)酵和儲(chǔ)藏中，這個(gè)過(guò)程非常漫長(zhǎng)，優(yōu)質(zhì)的紅酒陳化時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十幾二十年。然而，受葡萄產(chǎn)地、品種、質(zhì)量、釀造工藝和儲(chǔ)藏條件的影響，市場(chǎng)上不超過(guò)10%的紅酒能經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的保存。另外，長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存加大了紅酒的儲(chǔ)存空間成本以及由氣候及市場(chǎng)變動(dòng)引起的風(fēng)險(xiǎn)成本，這些都是紅酒生產(chǎn)商和投資商不愿意接受的。所以，加速紅酒陳化的技術(shù)是非常必要而且迫切的。目前為止，在紅酒陳化技術(shù)方面，世界范圍內(nèi)的科學(xué)研究做了一些有益的嘗試，也取得一定的成果。比如，在紅酒的發(fā)酵及儲(chǔ)藏過(guò)程中加入橡木條和菌劑、鈦電極電離或者通入氧氣等等。然而這些方法在效率上并沒(méi)有得到顯著提高，而且改變了紅酒原有的口感，并沒(méi)有得到普遍的應(yīng)用及推廣。多酚氧化酶，是食品生產(chǎn)和加工過(guò)程中的酶促褐變的主要誘因之一，大部分情況是對(duì)食品的保鮮不利的。多酚氧化酶在有氧及酚類底物適宜的情況下能夠把酚類催化氧化形成醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)會(huì)通過(guò)非酶促過(guò)程聚化形成高分子褐色或者黑色素。然而，在缺氧或者氧氣不足和反應(yīng)底物濃度過(guò)高的情形下，正常的多酚氧化酶促褐變不能正常完成。首先，在底物濃度過(guò)高情況下，多酚氧化酶催化少量底物形成碳正離子或者鄰苯醌，此時(shí)的鄰苯醌可能會(huì)與另外一個(gè)鄰苯醌結(jié)合，發(fā)生聚化反應(yīng)，但是更多的情況是鄰苯醌容易被高濃度的其他親和試劑，如兒茶素類和酚酸類物質(zhì)捕獲并結(jié)合形成一個(gè)酚類二聚體。如果這個(gè)親核試劑是一個(gè)二聚原花青素，那么一個(gè)新的三聚原花青素就會(huì)形成。另外，這種反應(yīng)并不會(huì)無(wú)休止進(jìn)行下去，隨著原花青素聚合度的增加，其澀性或者收斂性會(huì)提高，很容易與多酚氧化酶結(jié)合而形成沉淀而失活，終止反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酶法加速紅酒陳化的方法。本發(fā)明是通過(guò)以下 步驟實(shí)現(xiàn)的。
(I)葡萄經(jīng)過(guò)挑選、除梗、清洗及破碎后轉(zhuǎn)移到浸潰裝置，浸潰f 7天。(2)浸潰完畢之后，將葡萄及初級(jí)溶出物轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐，繼續(xù)發(fā)酵15飛O天，待發(fā)酵罐中的糖分大部分轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)停止發(fā)酵；過(guò)濾除去葡萄皮渣，得到初級(jí)的新酒，并把新酒轉(zhuǎn)移至無(wú)氧具塞的容器中。(3)將裝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為
0.0Of 2.0g/L (干酶重/葡萄體積)，pH控制在2 8之間，反應(yīng)溫度為1(T50°C，反應(yīng)時(shí)間為lmirTl20min。反應(yīng)完成后，將多酚氧化酶取出，過(guò)濾除渣，即得加速陳化后的陳酒。本發(fā)明可以在步驟(I)浸潰時(shí)，加入0.01、.5g/L (干酶重/葡萄體積)的葡聚糖酶或0.01、.5g/L (干酶重/葡萄體積)的果膠酶中的一種或者兩種。果膠酶或β-葡聚糖酶主要用于細(xì)胞破壁以加速果肉、果皮以及種子中的花青素、原花青素以及糖類物質(zhì)的溶出，也防止浸潰過(guò)程中產(chǎn)生分層或過(guò)量沉淀的問(wèn)題。本發(fā)明還可以在步驟(I)浸潰時(shí)，加入紅酒酵母。本發(fā)明通過(guò)加入外源的多酚氧化酶，在缺氧的環(huán)境下可以大大加速低分子量的酚類物質(zhì)聚化形成原花青素，達(dá)到了紅酒陳化的目的。本發(fā)明解決了紅酒陳化耗時(shí)長(zhǎng)，效率低的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理的紅酒可以在廣2周內(nèi)達(dá)到I年以上的成熟度，酒色更穩(wěn)定，口感更渾厚。本發(fā)明的應(yīng)用大大縮短了紅酒陳化的時(shí)間，降低了紅酒儲(chǔ)存 成本以及由于氣候和市場(chǎng)變化產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。另外，本發(fā)明還為解決質(zhì)量較差的葡萄進(jìn)行紅酒陳化可能遇到變質(zhì)的問(wèn)題提供了可能?？傊?，本方法具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。


圖1為多酚氧化酶促模擬紅酒體系中沉淀生成量的變化。圖2為多酚氧化酶促模擬紅酒體系中總酚酸與總原花青素的含量變化。圖3為多酚氧化酶促模擬紅酒體系中沉淀酸解后原花青素組成模式變化。圖4為多酚氧化酶促模擬紅酒中可溶成分中原花青素組成模式變化。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1。挑選新鮮的葡萄，除梗，清洗及破碎后轉(zhuǎn)入葡萄浸潰桶，往浸潰桶內(nèi)加入0.02g/L的β -葡聚糖酶和0.02g/L的果膠酶，在25°C下浸潰4天，使葡萄中的色素以及糖類物質(zhì)充分溶出，另外也防止浸潰過(guò)程中產(chǎn)生分層或過(guò)量沉淀的問(wèn)題。浸潰完成后，轉(zhuǎn)移葡萄及浸潰液至橡木桶，加蓋繼續(xù)發(fā)酵30天，待發(fā)酵罐中的糖分大部分轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)停止發(fā)酵。過(guò)濾除去葡萄皮渣，得到初級(jí)的新酒，并把新酒轉(zhuǎn)移至一個(gè)具塞的容器。對(duì)裝有新酒的容器進(jìn)行真空除氧處理，可以通過(guò)抽真空的設(shè)備完成。往經(jīng)除氧處理的裝有初級(jí)新酒的容器中放入裝有蘋(píng)果多酚氧化酶(用PH 7.0的PBS (2mmol/L)溶解)半透膜袋。多酚氧化酶加入量為
0.05g/L,反應(yīng)時(shí)間50min，pH6.0,反應(yīng)溫度在30°C。攪拌，反應(yīng)完成后，除去半透膜袋，濾液即為加速陳化后得到的陳酒。實(shí)施例2。
取市場(chǎng)上可買(mǎi)的低酒齡的紅酒，盛裝于具塞的玻璃容器內(nèi)。將該玻璃容器抽真空，然后充入氮?dú)?，使得玻璃容器?nèi)氧氣降低。將提前準(zhǔn)備好的蓮多酚氧化酶裝入一個(gè)半透膜內(nèi)，用PH 7.0的PBS (2mmol/L)溶解，半透膜可以是實(shí)驗(yàn)用的透析袋，其截留分子量是20kDa。蓮多酚氧化酶加入量為0.2g/L，用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)紅酒pH為7.0，在25°C下反應(yīng)90min。攪拌，反應(yīng)完成后，抽離半透膜袋并過(guò)濾紅酒，除去濾渣，即得到加速陳化后的紅酒。瓶裝保存兩周后，取出飲用，其口感與市場(chǎng)上陳化的紅酒十分接近。實(shí)施例3。從產(chǎn)多酚氧化酶的發(fā)酵菌產(chǎn)物中提取純化得到多酚氧化酶，并將其固定于半透膜袋中，半透膜袋選擇透析袋，-20°C保存，備用。取剛完成發(fā)酵的酒齡為2 3個(gè)月的紅酒，盛裝于氣密性較好的具蓋的木桶中。加熱使紅酒溫度升至40°C，除去在紅酒內(nèi)部的氧氣，再往桶內(nèi)充入CO2氣，使紅酒與空氣隔絕。往固定好的多酚氧化酶半透膜袋中加入純凈水，使其充分溶解。把透析袋扎緊，放入盛有紅酒的木桶中，加蓋，反應(yīng)。其中，菌多酚氧化酶加入量為0.3g/L，在25°C下反應(yīng)lOOmin。反應(yīng)完成后，取出多酚氧化酶膜袋，過(guò)濾除渣，得到加速陳化的紅酒。瓶裝保存兩周后，取出飲用，其口感與市場(chǎng)上陳化的紅酒十分接近。實(shí)施例4。挑選新鮮的葡萄，除梗，清洗及破碎后轉(zhuǎn)入葡萄浸潰桶，往浸潰桶內(nèi)加入0.03g/L的β -葡聚糖酶和0.03g/L的果膠酶，在30°C下浸潰5天，使葡萄中的色素以及糖類物質(zhì)充分溶出，另外也防止浸潰過(guò)程中產(chǎn)生分層或過(guò)量沉淀的問(wèn)題。浸潰完成后，轉(zhuǎn)移葡萄及浸潰液至橡木桶，加蓋繼續(xù)發(fā)酵25天，待發(fā)酵罐中的糖分大部分轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)停止發(fā)酵。過(guò)濾除去葡萄皮渣，得到初級(jí)的新酒，并把新酒轉(zhuǎn)移至一個(gè)具塞的容器。對(duì)裝有新酒的容器進(jìn)行真空除氧處理。往經(jīng)除氧處理的裝有初級(jí)新酒的容器中放入裝有蘋(píng)果多酚氧化酶半透膜袋。多酚氧化酶加入量為0.lg/L,反應(yīng)時(shí)間30min，pH7.0，反應(yīng)溫度在30°C。反應(yīng)完成后，用適量二氧化硫熏蒸24h，然后過(guò) 濾去除多酚氧化酶，濾液即為加速陳化后得到的陳酒。實(shí)施例5。紅酒體系的模擬:20mg蓮原花青素提取物(含有4%兒茶素或表兒茶素單體及酚酸、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純凈水中，用甲酸調(diào)整ph為6.0，得到模擬的紅酒體系。蓮多酚氧化酶的固定化:將200 μ g提純得到的蓮多酚氧化酶裝于截留量為15kDa的透析袋中，用5mL的PBS (0.2 M, pH 6.0)溶解。陳化過(guò)程:事先將固定化好的多酚氧化酶懸空于盛裝模擬紅酒的抽濾瓶中。對(duì)模擬紅酒體系進(jìn)行通過(guò)減壓抽真空方法真空除氧，保持真空度，將抽濾瓶倒置，使模擬紅酒與固定化的多酚氧化酶接觸。在搖床中，控制溫度為30°C，反應(yīng)90min。反應(yīng)完成后，抽離半透膜袋并過(guò)濾模擬紅酒，除去濾渣，即得到加速陳化后的模擬紅酒。本實(shí)施例得到的紅酒，通過(guò)HPLC-MS定性和定量，在不同的時(shí)間內(nèi)測(cè)定酚酸含量以及原花青素的聚體模式，結(jié)果如附圖所示。圖1顯示，模擬紅酒體系加入多酚氧化酶后，隨著時(shí)間的變化，2h后出現(xiàn)沉淀，而且隨時(shí)間遞增沉淀的量逐漸增加，經(jīng)酸解沉淀分析，確定沉淀成分為原花青素的高聚物。圖2反映了在酶促紅酒的體系中，其主要成分為原花青素，另外含有少量的酚酸類物質(zhì)，隨時(shí)間的遞增酚酸會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大量增加，而原花青素會(huì)逐步減少，主要原因可能是在酸性環(huán)境中，部分黃酮類，如兒茶素會(huì)分解成為更低分子量的酚酸，而原花青素的含量降低則主要是因?yàn)槌恋淼纳?。圖3反映的是2h后體系中產(chǎn)生了沉淀,對(duì)該沉淀物進(jìn)行HCl/Butanol/FeCl3酸性水解后其聚體模式的變化。可以看出其模式基本相同，主要為三聚體，可見(jiàn)在多酚氧化酶催化的過(guò)程中原花青素是發(fā)生了聚化。圖4則更直觀地反映了體系中可溶原花青素的聚體變化。隨時(shí)間的遞增，三聚體的含量不斷增加，而二聚體和單體的量則總體在減少，有力地證明了模擬紅酒陳化體系中，原花青素是發(fā)生了從單體向高聚體的變化。由此可見(jiàn)，模擬紅酒體系中，原花青素實(shí)現(xiàn)了定向聚化過(guò)程，在紅酒陳化中取得了成功。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明?！ぷo(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種酶法加速紅酒陳化的方法，其特征是按以下步驟 (O葡萄經(jīng)過(guò)挑選、除梗、清洗及破碎后轉(zhuǎn)移到浸潰裝置，浸潰廣7天； (2)浸潰完畢之后，將葡萄及初級(jí)溶出物轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐，繼續(xù)發(fā)酵15飛O天，待發(fā)酵罐中的糖分大部分轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)停止發(fā)酵；過(guò)濾除去葡萄皮渣，并轉(zhuǎn)移至無(wú)氧具塞的容器中； (3)將裝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為O.00Γ2. Og/L (干酶重/葡萄體積)，pH控制在2 8之間，反應(yīng)溫度為1(T50°C，反應(yīng)時(shí)間為lmirTl20min ;反應(yīng)完成后，將多酚氧化酶取出，過(guò)濾除渣，即得加速陳化后的陳酒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅酒陳化的方法，其特征是在步驟(I)浸潰時(shí)，加入O.ΟΓΟ. 5g/L (干酶重/葡萄體積)的葡聚糖酶或0.01、.5g/L (干酶重/葡萄體積)的果膠酶中的一種或者兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅酒陳化的方法，其特征是在步驟(I)浸潰時(shí)，加入紅酒酵母。
全文摘要
一種酶法加速紅酒陳化的方法，其特征是按以下步驟(1)葡萄經(jīng)過(guò)挑選、除梗、清洗及破碎后轉(zhuǎn)移到浸漬裝置，浸漬1~7天；(2)將葡萄及初級(jí)溶出物轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐，繼續(xù)發(fā)酵15~60天，待發(fā)酵罐中的糖分大部分轉(zhuǎn)化為酒精時(shí)停止發(fā)酵；過(guò)濾除去葡萄皮渣，得到初級(jí)的新酒，并把新酒轉(zhuǎn)移至無(wú)氧具塞的容器中；(3)將裝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為0.001~2.0g/L(干酶重/葡萄體積)，pH控制在2~8之間，反應(yīng)溫度為10~50℃，反應(yīng)時(shí)間為1min~120min；反應(yīng)完成后，把多酚氧化酶取出，即得加速陳化后的陳酒。本發(fā)明處理的紅酒可以在1~2周內(nèi)達(dá)到1年以上的成熟度，酒色更穩(wěn)定，口感更渾厚，大大縮短了紅酒陳化的時(shí)間。
文檔編號(hào)C12R1/865GK103255016SQ20121037613
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者鄧澤元, 謝汝朋, 李紅艷, 李靜 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)