葡萄酒中多糖的研究进展

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收稿日期:2009—04—10 作者简介:陈代.女,本科生。
通讯作者:潘秋红(1966一),女,广东省梅州市人,副教授,博十,研究方向:葡萄酒化学,E-mail:panqh@cau.edu.ell。
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酿酒科技2009年第8期(总第182期)・LIQUOR—MAKING
SCIENCE&TECHNOLOGY
强。
有些研究人员发现由乳酸菌产生的胞外多糖会影响 葡萄酒酒体,并在基因水平上对产生胞外多糖的菌种进 行了分析和改造171。 2葡萄酒酿造过程中多糖的变化 葡萄酒中多糖含量并非一成不变。在Villamiel实验 中,通过对雪利酒成熟过程中多糖的检测发现,甘露糖足 葡萄酒中含量最丰富的多糖,特别是在酒龄高的酒中,葡 萄糖和半乳糖含量随着酒的成熟而增加,而阿拉伯糖浓 度却在此过程中减少18I。 在酿造和陈酿过程中多糖的成分也发生变化。从葡 萄变成葡萄酒的过程中产生了低分子量的葡萄多糖,酵 母菌释放了甘露糖蛋白、阿拉伯半乳聚糖蛋白以及鼠李 半乳糖醛酸聚糖II(RG—II)。浸渍过程葡萄多糖的含量会 减少,特别是阿拉伯半乳聚糖蛋白的含量。苹果酸乳酸发 酵过程只影响葡萄里的阿拉伯半乳聚糖蛋白,而甘露糖 蛋白会在整个发酵过程中不断地释放出来。葡萄酒在橡 木桶存储和瓶储时多糖的成分相对稳定。总之,在葡萄浆 果中,葡萄糖寡糖占主要地位,在新酒中阿拉伯半乳聚糖 蛋白是最主要的多糖,而在酒龄较大的酒中甘露糖蛋白 占主导地位。在发酵过程中,由于受到高分子的阿拉伯半 乳聚糖蛋白/甘露糖蛋白影响,多糖的沉淀较为明显。在 后发酵过程中,多糖成分的平衡将影响多糖水解f9】。 3葡萄酒中多糖的作用 3.1对葡萄酒稳定性的影响 对于葡萄酒的稳定性来说,不同类型的多糖具有不 同的作用。有些多糖如葡聚糖和阿拉伯树胶具有“保护” 作用,它们可以阻止絮凝和沉淀,因此也阻碍了澄清,几 乎使下胶无法进行。而有些多糖却具有“激活”作用,比如 果胶、阿拉伯半乳聚糖和聚半乳糖醛酸的存在可以提高 浑浊度并有利于下胶。但是中性多糖没有这种作用。 在葡萄浆果、酵母、灰霉菌、乳酸菌等多糖来源中,都 可以发现具有保护作用的多糖。在葡萄酒中,RG—I和
Research Progress in Polysaccharides in Grape
CHEN
Wine
Dai,WEN Ya—Qin
and PAN Qiu-Hong
(College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 1 00083,China)
生多糖,Pediococcus类的某些乳酸菌也会利用少量的葡 萄糖来生成多聚葡萄糖。这些多聚葡萄糖是B一(1,3和 l,2)一葡聚糖,包含由葡萄糖通过B一(1,3)糖昔键形成的 主链和由葡萄糖通过p一(1,2)糖苷键形成的侧链。在乳 酸菌产生多糖的过程中,如果有醋酸菌存在则会加速培 养基中粘丝的增加。某些链球菌也可以产生胞外多糖。它 们可以将苹果酸转化成乳酸,同时生成相当粘稠的胞外 不均一多糖。这些不均一多糖由半乳糖、甘露糖、阿拉伯 糖和半乳糖醛酸组成。这些粘性菌种含有包围细胞的一 种折射夹膜,使得对环境的适应能力比非粘性菌种更
truonane,RG
为它们被灰霉菌中的胞内多聚半乳糖醛酸酶水解了。在 健康的葡萄中,由于内源果胶酶或酿酒时外加果胶酶的 作用,果胶会消失。基于这一原因,在酒精发酵的末期,葡 萄酒中实际上已经不含有均一果胶了。 不均一果胶是可溶性多糖,分子量变化范围很大(从 小于10 kDa到高于200 kDa),而且组成不均一果胶的 单体种类变化也很大,这些组分包括中性糖,主要是阿拉 伯糖和半乳糖,以及酸性糖,如半乳糖醛酸、鼠李糖、阿拉 伯糖和半乳糖。其中鼠李糖越多,果胶酸性越大。在健康 葡萄中所有的可溶性多糖都是细胞的胞问层和初生细胞 壁的组成成分。不均一果胶可溶于水形成胶体,在一定情 况下,它们也可以影响葡萄酒的澄清,因为它们具有保护 性胶体的作用,有时它们可影响其他胶体物质和悬浮物 质的絮凝反应而堵塞过滤,这时则应对葡萄汁进行果胶 酶处理。 1.2酵母产生的多糖 酵母是葡萄酒中多糖的第二个主要来源,多糖成分 主要是糖件和甘露糖蛋白。酵母的细胞壁是产生多糖的 主要部位。酵母细胞壁占细胞干重的15%~20%,其成 分中有90%是多糖,其余是蛋白质和脂类。而这砦组分
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堕垡:塑垩茎:鲎丛丝:煎亟塑主垒蕉丝堑窒堡焦 RG—II都是酒石酸结晶的抑制剂,正是由于红葡萄酒中 有大量的RG—I和RG—II,才使得低温下红葡萄酒的自 然抑制酒石酸结晶的性质要明显于白葡萄酒的。 最近,许多研究表明,来自酵母中的甘露糖蛋白对于 葡萄酒有很强的稳定作用,这主要体现在它对白葡萄酒 蛋白沉淀和红白葡萄酒酒石酸盐结晶起稳定作用。有研 究通过对国产干白葡萄酒添加甘露糖蛋白的研究表明, 添加甘露糖蛋白能够很好地解决伶稳处理不易解决的酒 石酸钙沉淀的问题f3】。 另一个关于保护性胶体的典型例子就是由贵腐葡萄 酿造的葡萄酒。经过灰霉菌浸染过的葡萄所生产的葡萄 酒很难澄清。Laborde把造成这一现象的胶体叫做 “Dextrane”,它是一种0t一(1,6)-葡聚糖,在有酒精的情况 下(每体积葡萄汁或葡萄酒中0.5体积酒精),葡聚糖会 形成典型的絮状沉淀Ool。在葡萄汁或葡萄酒中它们的浓 度可以达到每升数百毫克,但是只有每升几毫克时,它们 就会对下胶和过滤过程产生严重的影响。因为酒精会增 加链与链之间氢键的数量,从而形成三级空间网格状结 构p’ll】。 此外,灰霉菌分泌的B一葡聚糖是一种粘性多糖,糖 含量过高将使果汁粘度过大而难以过滤。在发酵液中过 量的p一葡聚糖与蛋白质相结合,可使酵母早期沉积,影 得粘稠、油腻的一种病症。苹果酒和啤酒中粘度增加是由 不同乳酸菌引起的。对于葡萄酒来说,乳酸菌产生的葡聚 糖上侧链的类型对油腻病程度产生很大的影响,并使得 葡聚糖不能被B一葡萄糖苷酶分解。葡萄酒中只要含有每 升几毫克的Pediococcu5葡聚糖就会产生油腻感【131。链球 菌(Streptococcus)产生的胞外多糖也可以引起油腻病。这 些胞外多糖不仅容易产生油腻病,还会在发酵罐特别是 在瓶装酒中产生破败。破败会在装瓶几个月后明显产生, 因此要尽量减少细菌对葡萄酒的污染。 3.2对葡萄酒口感的影响 葡萄酒中性多糖、酸性多糖和糖蛋白等,影响着所形 成的多聚体的稳定性。它们可与单宁起缩合反应,形成单 宁一多糖复合物,并使胶粒保留在溶液中。只要这些复合 物不至于大到形成胶体,进而产生沉淀,这一反应就有助 于单宁的失活,使葡萄酒软化。葡萄多糖的副产物也能使 酒体有明显的柔和感。酵母释放的多糖也参与了红葡萄 酒体及结构的形成,主要是甘露糖蛋白与来自于葡萄或 橡木桶的酚类物质结合,间接地影响葡萄酒的收敛感【14】。 与同一葡萄园所生产的普通质量的葡萄酒相比,优质葡 萄酒中的多糖含量都较高。 多糖对葡萄酒口感的影响还表现在起泡酒的起泡 性上,并与多糖分子量大小有关。葡萄酒多糖(分子量 62~48 kDa,13~“kDa,3"--'2 kDa)似乎是对起泡起活 性剂作用,而分子量3~2 kDa的多糖还与泡沫稳定性 相关㈣。葡萄酒中泡沫的稳定性与中性多糖的含量成正
酿酒科技2009年第8期(总第182期)・LIQUOR-MAKING
SCIEபைடு நூலகம்CE&TECHNOLOGY
2009
No.80"01.182)
葡萄洒中多糖的研究进展
陈代,问亚琴,潘秋红
(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)
摘要:
多糖是构成葡萄酒中大分子物质的主要成分之一,其含量及组成对葡萄酒质量产生重要的影响。对葡萄
I和II)和酵母发酵过程中释放的甘露糖蛋
白,它们所占的比例分别是42%、4%、19%和35 W甜。可 见,葡萄酒中的多糖主要来源于葡萄浆果和酵母。此外, 灰霉菌(Botrytis cineren)、乳酸菌、醋酸菌等产生的多糖也 会进入到葡萄酒中。 1.1健康葡萄浆果中的多糖 健康葡萄浆果中的多糖主要是酸性多糖(半乳糖醛 酸、中性糖阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖以及少量的木糖、甘 露糖和葡萄糖等)和中性多糖(葡糖苷、右旋糖苷、甘露糖 苷、纤维素等)。它们是由一些果皮和果肉细胞中的果胶 物质分解和溶解而成。果胶根据单体组成的不同,分为均 一果胶(Homogalacturonanes)和不均一果胶(Gums)。 均一果胶可形成酸性多糖,它几乎全部是由半乳糖 醛酸单位通过d—l,4一糖苷键形成的多聚链,其中半乳糖 醛酸被甲醇部分酯化。葡萄中的果胶酯化率可达到70% ~80%。来自于腐烂葡萄的葡萄汁不存在这些物质,因
to
quality.In
this paper,the
on
ofcommon polysaccharides in
change ofpolysaccharides during wine-making,the ef-
con—
fects ofpolysaccharides
grape wine sensory quality,and the measurement methods ofpolysaccharides were summarized and the research
Abstract:Polysaccharides is grape wine
one
ofthe main compositions
source
ofmacromolecules in grape wine and its content and compositions is closely related grape wine,the
酒中常见多糖的来源、葡萄酒酿造过程中多糖的变化、多糖对葡萄酒感官影响和多糖的检测方法等方面进行阐述, 对未来这一领域的研究进行了展望。 关键词: 葡萄酒; 多糖;感官质量;检测方法 文献标识码:A 文章编号:1001—9286(2009)08—0107—05
中图分类号:TS262.6;TS261.4