葡萄酒已经成为大家日常饮酒中的常见选择之一，很多人都尝试过自己去酿造葡萄酒，虽然许多人最终以失败告终。
这是由于他们并不了解葡萄酒酿造时，里边究竟发生了什么样的反应，所以只会按照网上的步骤模仿。
其实在葡萄酒的酿造过程中，会影响酒成品的因素有很多，比如说光照、葡萄，以及最重要的各种酶。
那么到底酿造葡萄酒时，都有哪些酶发挥了作用，又发挥着怎么样的作用呢？
葡萄酒的质量
人们普遍认为，葡萄的成分在决定葡萄酒的最终质量中起着主要作用。然而，许多通常用于评估葡萄酒质量的感官特征，包括那些被认为是典型的葡萄品种的感官特征，都不能在葡萄中检测到。
事实上，它们在很大程度上是通过在酿酒过程中发生的一系列复杂的生化反应而发展起来的。这些反应大部分是由来自不同来源的不同酶催化的，特别是葡萄和微生物。在酿酒过程的不同阶段，葡萄酒中的许多感觉活性成分都会受到由特定酶催化的生化转化的影响。
例如，酶参与葡萄酚类的氧化，挥发性化合物的形成在发酵前操作，和在无气味的前体转化为气味活性化合物在酒精和苹果乳酸发酵。此外，某些酶反应的程度可以决定特定技术步骤的效率，被认为是现代葡萄酒工业。
如果汁和葡萄酒澄清、颜色提取和蛋白质稳定，因此，了解酶在酿酒过程中的作用有助于制定合理有效的策略，优化葡萄酒加工，调节葡萄酒成分和感官特性。葡萄浆果和葡萄酒酵母是酶的主要来源，参与各种生化转化发生的酿酒过程中。
然而，典型的酿酒条件，如高糖和乙醇浓度，低pH和高浓度多酚，可能抑制葡萄和微生物酶的活性，往往具有协同作用，从而增强抑制作用。因此，在酿酒过程中，由葡萄和微生物酶催化的反应往往是不完整的，有很大一部分底物仍未转化，因此可用于进一步的反应。
由于许多这些反应被认为有利于葡萄酒的质量或特定技术操作的效率，因此在酿酒厂中经常添加在酿酒条件下表现出更高功效的外源性酶，以获得所需的底物转化水平。外源酶是现代酿酒的重要组成部分，许多工业制剂现在已经在商业上上市。
特别是帮助果汁和葡萄酒的澄清，并增加从无气味前体中释放芳香化合物。下边说一下酶在葡萄转化为葡萄酒过程中所起的作用的现有知识，以及新技术通过更有效的控制酶反应来改变葡萄酒成分的可能性。
白葡萄酒的产生
白葡萄酒生产过程中的氧化褐变是一种众所周知的现象，可能发生在酿酒过程的不同阶段。在健全的葡萄中，由于葡萄酪氨酸酶的作用，酚类化合物在氧气存在的情况下发生酶氧化。
葡萄压碎后，酪氨酸酶从浆果叶绿体部分释放到果汁中，在那里它可以与肉桂酸及其酒石酸酯反应形成邻醌。这些高反应性的物质可以进入两种不同的反应，在一种可能的机制中，醌类可以与其他酚类化合物凝聚。
形成根据聚合程度的程度或多或少呈棕色的聚合产物，另外，醌类可以与谷胱甘肽等还原物质反应，谷胱甘肽是葡萄中常见的三肽，含有-SH基团。该反应形成一种无色衍生物，对酪氨酸酶作用稳定。
因此不会产生4种酶图，氧化聚合物的形成机制必须褐变显著修饰必须着色。这两种反应机制的竞争性质意味着，当一个较高浓度的谷胱甘肽存在时，较少的醌类会转化为棕色的聚合产物。
研究表明，一些葡萄品种通常更耐氧化褐变，因为有更高含量的还原物种可以与醌类反应，如谷胱甘肽和抗坏血酸。当葡萄受到葡萄感染时，酚类化合物的氧化变得更受关注，因为同时存在第二种强氧化酶，即葡萄感染产生的漆酶。
这种酶的活性也可能导致红酒的变色，大约是酪氨酸酶的30倍。在pH汁中反应稳定，不受SO2的抑制。此外，它还可以与各种酚类底物反应，以及与其他种类的化合物反应，包括醌-谷胱甘肽复合物。
因此，与健全葡萄相比，葡萄的果汁会发生更严重的褐变。在酿酒厂中可以采用各种策略来减少氧化现象。因为氧是酶促褐变反应的辅助因子，所以通常建议小心保护必须的物质免受氧气和添加抗坏血酸。
在粉碎/压榨过程中，葡萄和果汁的硫化和冷却对控制酪氨酸酶驱动的果汁氧化都非常有效，因为酪氨酸酶受到SO2的强烈抑制，其在低温下活性显著降低。相反，在葡萄感染的葡萄的情况下，必须在50◦C加热是唯一可以消除漆酶活性氧化风险的治疗方法。
虽然普遍认为，保护必须防止氧化会导致葡萄酒的特点是高浓度的挥发性化合物负责水果芳香，极端抗氧化保护必须可能导致在葡萄酒更容易氧化。基于这一观察结果，为了提高白葡萄酒的颜色稳定性，提出了一种称为106的高氧技术。
因此，必须酚类物质通过控制补充氧气来广泛氧化，然后在发酵前澄清过程中氧化形式被去除。尽管高氧作用已被证明可提高葡萄酒的颜色稳定性，但有初步证据表明，它可能对影响葡萄酒品种特性的香气化合物有害。
c6化合物
（C6）化合物是酿酒预发酵阶段形成的主要挥发性化合物。这类挥发物包括己醇、己醇、顺式-3-己烯醇、反式-2-己烯醇和2-己烯醇的顺转异构体，由于它们的草和草本气味，会对葡萄酒质量产生不利影响。
这组化合物是由果汁中的脂质部分，通过几种酶的顺序作用而形成的，亚麻酸是葡萄汁中常见的一种成分。通过脂氧合酶的作用，亚麻酸转化亚麻酸，羟基过氧化物裂解酶对13-过氧化氢物的后续作用导致顺式-3-己醛的形成。
其部分异构化为反式-2-己醛，然后醛被醇脱氢酶转化为相应的醇，类似的机制导致了亚油酸形成己醇和己醇。控制c6化合物的形成通常是通过在酒精发酵之前的仔细澄清，以及通过去除茎和叶子来实现的，这些茎和叶子已被证明是这些化合物的主要来源。
蛋白酶的聚集和随后的不稳定蛋白的沉淀是白葡萄酒装瓶后雾霾形成的主要原因，虽然雾霾的形成不太可能影响葡萄酒的味道和风味，但浑浊的葡萄酒通常会被消费者拒绝，给葡萄酒行业造成巨大的经济损失。
葡萄酒的蛋白质可以来源于葡萄或参与酿酒过程的各种微生物的代谢。各种研究表明，葡萄酒的总蛋白质含量不能很好地反映其雾霾的不稳定性，因为只有一小部分蛋白质库负责雾霾的形成。
进一步的研究表明，这种蛋白质组分是在葡萄浆果中合成的，并且似乎与真菌疾病的发生有关。葡萄浆果和葡萄酒酵母中均存在蛋白酶活性。然而，这些蛋白酶对形成雾霾的蛋白的活性较低，因此可以在酿酒过程中存活下来。
研究已经表明，热处理联合添加蛋白水解酶可以减少雾霾形成的发生率，尽管市售的蛋白酶对雾霾形成蛋白的低特异性似乎显著降低了这一策略提供的可能性。目前，采用膨润土有限法去除葡萄酒蛋白质仍然是控制白葡萄酒蛋白质雾霾的唯一有效方法。
溶菌酶对葡萄酒的影响
溶菌酶控制细菌的发育对于生产具有一致的成分和感官特性的葡萄酒至关重要。虽然苹果乳酸发酵（MLF）由于其对葡萄酒香气和口感的有益影响而经常在酒厂进行，但对于某些葡萄品种和葡萄酒风格，MLF被认为是有害的。
此外，即使在需要MLF的情况下，葡萄酒也可能需要进一步的微生物稳定来对抗MLF后的细菌腐败。为了降低酿酒过程中使用的二氧化硫浓度，已经探索了葡萄酒稳定的替代策略。
溶菌酶是一种存在于母鸡蛋清中的酶，它可以溶解革兰氏阳性细菌，包括葡萄酒乳酸菌。它在稳定葡萄酒对抗细菌方面的应用，包括那些负责MLF的细菌，最近已经被研究过。
虽然已经证明溶菌酶可以抑制MLF和其他微生物物种的生长，不必要的副作用与它的使用，即红葡萄酒失去颜色和阴霾的白色。此外，溶菌酶对腐败酵母无抑制作用，果胶酶葡萄浆果皮和果肉含有大量的果胶化合物。
这些化合物以及其他成分，如纤维素、半纤维素和木质素，有助于细胞壁的结构。葡萄果胶是一组异构的化合物，其特征是其结构由线性链组成，在羧基功能上与甲醇部分酯化，在O-2和O-3位置与乙酸部分酯化。
在该结构中交替位置插入鼠李糖残基会导致鼠李糖半乳糖醛酸，它也包含阿拉伯糖或半乳糖醛酸糖的侧链。在白葡萄酒的生产过程中，浆果中的部分果胶化合物通过葡萄压榨释放到汁中，形成胶体，减缓或防止固体颗粒的沉降。
据报道，由富含悬浮固体的果汁制成的葡萄酒增加了更高水平的酒精掩盖的水果芳香和更高浓度的硫化合物可能导致异味。因此，消除固体颗粒是生产优质白葡萄酒的关键步骤。
果胶结构的酶解水解通常被认为是分解其胶体状态并允许分离被捕获的固体颗粒的最有效的方法。由于可能的结构多样，不同的酶活性，特别是果胶酯酶、多半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶和果胶裂解酶可以水解葡萄果胶。
有报道称，葡萄浆果中存在聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶活性，这表明葡萄酶有促进破碎后果汁澄清的潜力。然而，这些酶的活性往往是不够的，因此，通过葡萄果胶酶的作用获得一个最佳的澄清程度所需的时间可能与正常的酒厂操作不兼容。
为了提高澄清过程的效率，可以添加果胶酶的商业制剂。商业果胶酶制剂通常用于酿酒，商业果胶酶制剂澄清和过滤果汁和葡萄酒超酶制剂具有一系列果胶酶活性，可以有效地水解现有的果胶物质在果汁中，允许悬浮的固体颗粒的沉淀。
目前市场上有大量的商业制剂，主要来自丝状真菌黑曲霉。除了作为澄清助手的主要应用外，果胶酶制剂还可以用于酿酒过程的各个阶段。由于它们具有降解细胞壁的能力，果胶酶经常被用来改善皮肤成分的提取。
特别是在白葡萄酒生产过程中，在应用预发酵冷浸渍时可以加入果胶酶，以提高皮中香气化合物和前体的提取。在红色酿酒过程中，果胶酶制剂通常与纤维素酶和半纤维素酶结合，用于增加皮肤细胞壁的降解，以提高浸渍期间颜色和香气前体的提取。
果胶酶也可以用于防止装瓶前的过滤器堵塞。在商业果胶酶制剂中出现不必要的副活性已被报道，这是与它们在酿酒中的使用相关的主要问题之一。
值得注意的是，由于果胶甲基酯酶的活性，发酵过程中甲醇的形成增加与果胶酶处理有关。肉桂酯酶110M增加挥发性酚的活性也可以存在于一些果胶酶制剂中。
目前，酶生产商正在大力努力，以实现对商业果胶酶制剂的高度特异性。由于酿酒酵母的果胶酶和多糖活性有限，编码多糖降解活性的基因的表达已被研究作为一种替代策略，以改善皮肤细胞降解和颜色提取。
作者观点
如今的酿制葡萄酒的工艺已经十分成熟，为了保证葡萄酒更好的口感、色泽，会加入更多的催化酶进行优化。
比如说商业果胶酶，可以提高对葡萄色泽及香气的提取，还可以防止过滤器的堵塞，是现在常用的酶之一。
酿造葡萄酒的过程，实际是对酿酒时各类酶作用的探究，知道了这些酶的作用，才可以更好的调整酿酒的工序。
