当代葡萄酒几乎全部都添加二氧化硫，也是为了防止葡萄酒过早变坏。但近些年来，随着天然葡萄酒运动呼声响起，二氧化硫走入聚光灯之下。天然葡萄酒的酿造过程中，尽量不添加任何物质，不操控葡萄酒的理化成分。消费者也逐渐关注食品中的化学添加剂和防腐剂。
杰米·古德博士表示，酿造葡萄酒过程中不用二氧化硫很难。没有人说得清从何时开始，葡萄酒酿造开始使用二氧化硫。大多考据显示，罗马人最早在葡萄酒中加二氧化硫。马里兰大学的保罗·卢卡奇是《发明葡萄酒》的作者，他说，据老普林尼记载，罗马人用烧硫磺的烟清洁酒罐，还在葡萄酒中添加硫磺和树脂等物质。当然，这只用在最有价值的葡萄酒中，普通葡萄酒没有这个待遇。
而古代葡萄酒权威帕特里克·麦戈文教授对此表示怀疑，他说，最早有明确证据使用硫磺烟熏清理葡萄酒容器在1670年，葡萄酒瓶发明之后进入广泛使用期，为的是延长储存时间。
二氧化硫有什么用？
二氧化硫可以说是葡萄酒酿造的神器，想要酿造稳定的好酒不可获取。它主要有两个功效。一是抗菌，能阻止有害细菌和酵母的生长。二是抗氧化，二氧化硫本身不是抗氧化物，但能限制氧化，除去部分氧化产物，阻止葡萄酒进一步受损。
传统添加二氧化硫的方式是在容器烧硫磺，再装入葡萄酒，缺点是量难以控制。因此，酿酒师通常换成用焦亚硫酸钾的粉末或溶液。
二氧化硫添加量有法律规定，不同国家和地区限量不同。当前欧盟法规规定，红葡萄酒最多为150mg/L，干白和桃红葡萄酒为200mg/L，起泡葡萄酒和甜型葡萄酒更高。
一些地方规定，凡是二氧化硫含量超过10mg/L，就必须在酒标上标注“含有sulfites（该名词在葡萄酒中专指二氧化硫）”。有意思的是，酵母在发酵过程中会产生二氧化硫，有时会导致没有添加二氧化硫的葡萄酒也必须标注。
二氧化硫之争
关于二氧化硫用量的辩论剑拔弩张。二氧化硫含量低的葡萄酒是否会有不同的味道？如果是，不同在哪？如果当前使用得如此广泛，能不能不用也可以酿出好酒？
酿酒顾问山姆·哈罗普认为不能：“我很喜欢无二氧化硫葡萄酒这个概念，近些年来也喝过一些好的，但我认为它与风土型葡萄酒不兼容。在我看来，不用二氧化硫酿造能表达风土的葡萄酒，可能性极小或是完全不可能。”他指出了天然葡萄酒市场参差不齐，虽有好酒，但不少存在过早成熟和坏酒问题。
也有人反对。英国一家天然葡萄酒进口商的采购道格·雷格认为，人们对天然葡萄酒酿酒师存在误解。“我没有见过很教条主义的天然葡萄酒酿酒师。绝大多数会尽全力维护葡萄酒的完好，或是在装瓶时加入极少量（二氧化硫）。就像大厨在加调味品前，先做品尝。”
他表示，最好的种植工艺和风土，让葡萄本身具有巨大潜力。“对我来说，操控得少的葡萄酒是有生命、有能力、有热情、有喝的潜力的。”
替代品
抗坏血酸，即维生素C，通常在白葡萄酒中添加，但仅用以辅助二氧化硫，单独使用反而会氧化葡萄酒。酒香酵母（Brettanomyces）有二氧化硫的部分功效，但没有二氧化硫的所有益处。溶解酵素是一种可以杀菌的酶，但比二氧化硫昂贵，也没有二氧化硫的全部功效。
最近阿根廷科学家发表研究，表示白藜芦醇或许有能替代二氧化硫的潜力。如果能证实并应用推广，或许是个颠覆局面的新神器。
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