SO2是目前葡萄酒生产中最常用的抗氧化剂、抑菌剂。但高剂量的SO2会产生令人不悦的还原味、硫醇味和硫酸氢盐，并对人体产生不利影响。葡萄酒酿造过程中单宁的添加具有护色、抗氧化、平衡酒体的功效。
葡萄酒皮渣是葡萄酒生产过程排放的主要固体废弃物，由剩余的果皮、种子和果梗组成。从葡萄酒皮渣中进行分离纯化能够提取出天然的皮渣单宁，具有一定的经济意义。
宁夏大学葡萄酒与园艺学院的李其其、田一秀、马雯*等通过提取、分离4 种葡萄皮渣单宁组分并在发酵前替代SO2进行葡萄酒酿造，探究不同皮渣单宁组分添加替代SO2对赤霞珠红葡萄酒风味品质的影响，以期为葡萄酒皮渣的循环利用、酿造过程中SO2的替代工艺优化以及葡萄酒风味品质的提升提供理论依据。
1 皮渣单宁的制备与分析
葡萄酒皮渣通过煎煮、抽滤、旋蒸、纯化、分离、冷冻干燥后得到4 种单宁的粉末，赤霞珠葡萄皮渣中葡萄皮单宁提取率为3.91%，纯化率为75.72%；赤霞珠葡萄皮渣中葡萄籽单宁提取率为10.67%，由于葡萄籽中糖酸等物质含量较低，因此并未进行纯化。其中葡萄籽中粗单宁的提取率显著高于葡萄皮。王哲等通过测量不同酿酒葡萄品种中果皮和果籽的多酚含量，发现葡萄籽中的多酚含量远高于葡萄果皮，造成这种结果的原因可能与葡萄的组织部位有关。齐岩等也发现葡萄籽中多酚含量明显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。这与本实验结果一致。
纯化后，使用乙酸乙酯溶剂对葡萄皮纯化物与葡萄籽粗提物进行高、低聚体单宁的分离，确定乙酸乙酯相中为低聚体单宁，水相中为高聚体单宁。由表1可知，葡萄籽高聚体单宁含量最高，为22.36 mg/g，葡萄皮低聚体单宁含量最低，为2.98 mg/g，4 种不同类别单宁的总单宁含量具有显著差异（P＜0.05）。
2 不同皮渣单宁组分处理的葡萄酒基本理化指标分析
如表2所示，6组葡萄酒的乙醇体积分数、总糖质量浓度、总酸质量浓度均无显著差异（P＞0.05）。HRSK、LRSK、HRSD、LRSD组的挥发酸质量浓度均低于CRSS组，且HRSK组与CRSS、CK组存在显著差异（P＜0.05）。合理推测CRSS组挥发酸含量最高的原因可能是在葡萄汁中SO2可与水结合形成亚硫酸，随着发酵的进行，亚硫酸被氧化成硫酸，置换葡萄汁中的酒石酸盐，使游离的有机酸含量增加。因此，使用HRSK替代SO2的作用可以减少挥发酸的产生。
此外，不同处理发酵结束后葡萄酒的游离硫质量浓度及总硫质量浓度无显著差异（P＞0.05）。虽然在葡萄酒发酵前进行皮渣单宁替代SO2的处理，但后期为终止乙醇发酵，6 组处理均添加等量的偏重亚硫酸钾，本实验设计并未对发酵后期SO2的作用进行替代。因此，本实验中前期SO2替代在发酵后期正常加硫不会影响最终葡萄酒中总硫含量和游离硫含量。
3 不同皮渣单宁组分处理的葡萄酒颜色分析
CIELab 空间参数可系统全面评价红葡萄酒的颜色特征，并在近年来国内外葡萄酒颜色特征研究中得到了广泛的使用。其中 L * 表示颜色的明暗和层次， a * 表示红 / 绿色度， b * 表示蓝 / 黄色度， C ab * 表示色彩饱和度，
Hab*表示色调角。在葡萄酒的颜色范围内， b * 与葡萄酒的黄色程度呈正相关；色调角Hab* 反映色彩特征，是葡萄酒颜色判别的综合指标，葡萄酒的Hab*介于 0 °～ 90 °之间，其值越小代表葡萄酒的颜色越倾向于紫红或宝石红色。由表 3 可知， 6 组葡萄酒Lab* 、 Cab*和Hab*均无显著差异（ P ＞ 0.05 ），说明不同皮渣单宁组分处理的葡萄酒在颜色的明暗和层次、红 / 绿色度、蓝 / 黄色度、色彩饱和度、色调角等方面无显著差异。因而，发酵前添加 4 种皮渣单宁替代 SO2 的处理不会影响红葡萄酒最终的颜色质量，且均具有较好的替代效果。
4 不同皮渣单宁组分处理葡萄酒的总单宁、总酚含量分析
总酚是葡萄酒中一类重要的化合物总称，它包括单宁以及其他多种酚类物质，这些物质对葡萄酒的口感、颜色和陈年潜力都有显著影响。由表4可知，6 组葡萄酒总单宁、总酚含量无显著差异（P＞0.05）。其原因可能是皮渣单宁在发酵前与参与酶促氧化反应的氧化酶进行絮凝反应而沉降，其“牺牲”效应抑制了葡萄中的氧化酶活性，从而减缓了酶促反应的发生，达到发酵前期抗氧化的效果；也有可能是葡萄醪中含有较多的酚类物质，前期外源单宁的添加导致其中酚类物质含量达到饱和进而沉淀，从而不影响最终葡萄酒中总单宁及总酚含量。其结果亦可解释2.3节中CIELab空间参数无显著差异。
5 不同皮渣单宁组分处理葡萄酒的ORP分析
ORP作为能够反映葡萄酒中氧化还原能力的综合性指标，分析其变化规律有助于了解葡萄酒的电化学性质，掌握葡萄酒的氧化进程，而葡萄酒中SO2含量也影响ORP。由图2可知，高聚体皮籽单宁添加处理（HRSK、HRSD组）同SO2添加处理（CRSS组）表现一致，其ORP均显著低于CK组（P＜0.05）。说明高聚体皮籽单宁添加处理同SO2添加处理作用相似。然而与CK组相比，低聚体皮籽单宁添加处理未能显著降低葡萄酒中的ORP。其原因可能是由于高聚体单宁的添加使游离SO2的消耗和酚类物质被氧化为邻醌的程度弱于低聚体单宁的添加，从而导致其高聚体单宁降低ORP的效果强于低聚体单宁。
其中，HRSD组的氧化还原能力表现最佳，HRSD组的ORP低至105.33 mV，与CRSS组相比无显著差异。其原因可能是葡萄籽高聚体单宁在4 种单宁中的总单宁含量最高，因此具有更强的氧化还原能力。故在实际生产中，可优先考虑纯化程度较高的葡萄籽高聚体单宁部分替代SO2，发挥抗氧化能力。
6 不同皮渣单宁处理葡萄酒的挥发性香气成分分析
对不同皮渣单宁处理的葡萄酒挥发性香气成分进行定量分析，并对其数据进行聚类分析及可视化处理。如图3所示，HRSD组的高级醇类（异丁醇、异戊醇、1-癸醇、庚醇等）与酯类（月桂酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸甲酯、己酸异戊酯等）含量显著高于其他处理组。这与Chen Kai等的研究结果相似，其在葡萄酒发酵前添加葡萄籽单宁显著提升了葡萄酒中高级醇类化合物的生成。高级醇是葡萄酒乙醇发酵过程中产生的典型挥发性化合物，作为乙酯类化合物的重要前体物质，高级醇及乙酯类化合物的积累将为葡萄酒带来丰富的水果香气。此外，CRSS组中的硫醇类化合物3-甲硫基丙醇含量最高，且显著高于其他5 组葡萄酒。然而本实验采用的气相色谱-质谱技术仅可检测出少量的硫化物及硫醇类物质，CRSS组葡萄酒中亦可能存在其他含硫类物质。其原因推测为葡萄酒发酵前SO2的添加导致发酵体系中硫酸及亚硫酸盐含量的增加，从而促进酵母的硫代谢，最终生成多种硫化物及硫醇类物质。故发酵前期皮渣单宁的添加使酵母等微生物与硫相关的代谢反应受到抑制，所产生的硫化物及硫醇类也相对减少。
7 不同皮渣单宁处理葡萄酒的快速轮廓法感官分析
如图4所示，CRSS组葡萄酒的还原味强度达7.7 分，显著高于HRSK、LRSK、HRSD、LRSD、CK组（P＜0.05）。这与2.6节挥发性香气成分分析结果相印证，CRSS组葡萄酒中3-甲硫基丙醇含量显著高于其他组。葡萄酒中硫化物及硫醇类化合物主要呈现臭鸡蛋、花椰菜、洋葱等“还原味”，其嗅觉感官阈值极低（1～10 μg/L），会产生诸多不愉快且不易去除的不良气味，对葡萄酒风味有严重的负面影响。综上，使用皮渣单宁替代SO2有助于改善葡萄酒的嗅觉感官特性。
如图5所示，6 组葡萄酒的涩感与苦味无显著差异（P＞0.05）。这与2.4节的葡萄酒总酚、总单宁分析结果相印证，在发酵前添加单宁组分处理均不会影响葡萄酒的酚类组分及相关苦涩感。这与Vignault与Gancel等在其他葡萄醪中添加单宁的处理结果相同：分别在含20%和50%被贵腐霉菌感染的葡萄醪中添加不同种类的单宁（葡萄籽单宁、葡萄皮单宁、橡木单宁、没食子单宁）并启动发酵，在口感差异三角品尝分析中，添加单宁与无单宁添加样品间没有显著差异。综上，发酵前添加4 种皮渣单宁替代SO2不会改变最终葡萄酒样品的苦味和涩感。
结 语
本研究通过在葡萄发酵前添加不同来源及聚合度的皮渣单宁组分替代SO2，系统分析其对葡萄酒发酵过程中基本理化指标、ORP、CIELab空间参数、总酚/总单宁含量、挥发性香气成分及感官品质的影响。结果显示，各处理组的CIELab空间参数、总酚/总单宁含量及感官苦涩强度均无显著差异（P＞0.05），表明发酵前添加4 种皮渣单宁替代SO2不会影响葡萄酒的颜色和口感特征；HRSD组表现出与CRSS组相似的降低ORP效果，其ORP（105.33 mV）显著低于CK组（P＜0.05）；发酵前添加葡萄籽高聚体单宁处理显著提升了醇类和酯类等关键香气物质的含量；较SO2添加处理，4 种皮渣单宁分别替代SO2处理均显著降低了葡萄酒中的3-甲硫基丙醇含量，也显著降低了酒中可感知的异味还原味。
综上所述，葡萄籽高聚体单宁通过双重作用机制调控葡萄酒品质：在保证不影响葡萄酒苦涩感的情况下，一方面通过降低ORP有效抑制酶促氧化进程；另一方面通过促进酵母代谢显著提升典型香气物质丰度，减少硫化物的生成。本研究不仅揭示了皮渣单宁组分与SO2在酿酒过程中的等效抗氧化机制，同时可为葡萄酒酿造中皮渣单宁的资源化利用及SO2减量化技术开发提供理论支撑。
引文格式：
李其其, 田一秀, 杨赵朝阳, 等. 发酵前添加不同皮渣单宁组分替代二氧化硫对葡萄酒风味品质的影响[J]. 食品科学, 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.
实习编辑：申婧婧；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。
为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、西昌学院、北京联合大学协办的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。
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