白葡萄酒中光激活味的產(chǎn)生機制與預防措施

段文佳，魏華磊，劉春生，孟佳敏，孫丙升，張謙搏，邵 麗，姜 華，鄢曉杭

（青島華東葡萄釀酒有限公司，山東青島 266102）

白葡萄酒暴露于自然或人工的強光下易產(chǎn)生一種日曬的味道，也被稱為光激活味或光反應味，該種現(xiàn)象稱為光敗壞，這是源于光敏性核黃素作用下含硫氨基酸的光降解[1]。典型的光敗壞會導致葡萄酒的風味發(fā)生變化，產(chǎn)生類似臭鼬鼠、煮甘藍、洋蔥、濕木頭、醬油、橡膠、煮玉米等還原類的香氣。日光暴露尤其是可見紫外光不僅會引起白葡萄酒不良嗅感的產(chǎn)生，還會對其顏色、口感、二氧化硫含量等產(chǎn)生不良影響，從而嚴重影響了瓶裝白葡萄酒貨架期的感官品質(zhì)[2]。

為避免光照對白葡萄酒品質(zhì)產(chǎn)生負面影響，市場上的白葡萄酒大多灌裝于棕色、綠色等深色的玻璃酒瓶中，可有效過濾波長在370～440 nm 的有色光，同時儲藏環(huán)境也是嚴格避免暴露于自然或人工的強光照射下；除了酒瓶的顏色，還有瓶壁的厚度也影響著酒瓶的透光率及透光性[3]。近些年，隨著新型包裝方式的興起，出于環(huán)保的考慮，尤其是在國外，輕量瓶和制瓶過程中不使用著色劑的白色透明瓶已成為了新的包裝流行趨勢，這無疑為在儲存或流通過程中避免光敗壞現(xiàn)象的發(fā)生帶來了新的挑戰(zhàn)。

光激活味的產(chǎn)生離不開三個因素，一是氨基酸尤其是含硫氨基酸的存在，二是核黃素作為光氧化的底物，三是光照接觸[4]。核黃素作為氨基酸光分解反應的增感劑，合理調(diào)控其在白葡萄酒中的含量，減少感光底物，有利于控制含硫氨基酸光降解反應的發(fā)生，避免光敗壞不良異味的產(chǎn)生，對于延長白葡萄酒的貨架期、保證貨架期內(nèi)保持良好的酒體風味具有重要意義。

1 光激活味產(chǎn)生機理

核黃素即維生素B2，本身是一種水溶性維生素，具有光敏性。核黃素光解后會產(chǎn)生超氧化物和核黃素自由基，這個過程往往會引發(fā)其他維生素及氨基酸等成分的氧化分解[5]。所有的氨基酸都能以核黃素氧化為中介發(fā)生光分解，而含硫氨基酸特別是甲硫氨酸經(jīng)脫羧、脫氨及Strecker 反應會生成甲硫醛，并可進一步分解為其他小分子氣味物質(zhì)，由于此類含硫化合物具有揮發(fā)性及不良嗅感，且具有極低的感官閾值，因而對于風味的破壞作用最大。光和核黃素催化的氨基酸分解過程如下[4]：

該類反應不僅會發(fā)生于白葡萄酒、桃紅葡萄酒、起泡葡萄酒中，也常發(fā)生于牛奶、啤酒等其他食品中[5]。據(jù)文獻報道，易引起光氧化的光波長范圍是350～500 nm，尤其是在370～440 nm之間出現(xiàn)高峰[6]。

葡萄酒當中游離氨基酸含量可達1 g/L 以上，同時也含有豐富的核黃素[7]。葡萄酒中的核黃素分為內(nèi)源、外源兩部分，內(nèi)源性的主要是葡萄原料本身帶有的，外源性的是酵母菌、乳酸菌等微生物代謝過程中所產(chǎn)生的，還有就是發(fā)酵過程中酵母營養(yǎng)劑使用所引入的[8]。核黃素作為氨基酸光分解的重要催化劑，會加速葡萄酒當中含硫氨基酸的光氧化分解反應。所以，如果對于葡萄酒中核黃素含量不進行人為控制，在自然光或人工強光照射下，極易引發(fā)光敗壞現(xiàn)象，進而給葡萄酒帶來不良風味。而引起光激活味的含硫化合物在葡萄酒中的感官閾值接近于木塞異味（TCA，2,4,6-三氯苯甲醚），同是納克級的，約為4 ng/L，在啤酒中的閾值則往往低于1 ng/L[9]。因而，該類物質(zhì)即便是微量生成，也會顯著影響葡萄酒的香氣質(zhì)量，并且往往會視為是一種感官缺陷。由于紅葡萄酒相對于白葡萄酒含有較多的單寧類物質(zhì)，這使得其具有良好的抗光解性能，因而白葡萄酒的香氣保護就顯得尤為重要。

2 葡萄酒中核黃素的檢測方法

核黃素即維生素B2是具有7,8-二甲基-10-烷基異咯嗪結(jié)構(gòu)的化合物總稱，主要有3 種存在形式，分別是游離核黃素（RF）、核黃素5'-磷酸（FMN）以及黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD），統(tǒng)稱為核黃素類物質(zhì)（TRF）[10]。在葡萄酒中的維生素B2主要是以游離態(tài)核黃素形態(tài)存在。食品中核黃素類物質(zhì)的常見檢測方法主要有比色法、熒光法、酶法、微生物法等，此類方法的主要缺點是不能實現(xiàn)各種形態(tài)核黃素的有效分離，只有在某些雜質(zhì)不干擾的情況下才能進行定量測定，分離定量則需要采用薄層色譜法、氣相色譜法、電泳法、高效液相色譜法等方法。

目前，對于葡萄酒當中核黃素的檢測方法主要有熒光法和高效液相色譜法。由于核黃素分子中具有顯色團的異咯嗪結(jié)構(gòu)，其在430～480 nm 藍光照射下，會發(fā)出綠色熒光，在510～550 nm 附近出現(xiàn)熒光峰，而其熒光強度與濃度在一定條件下呈線性關(guān)系，因此可以采用熒光法測定葡萄酒中的核黃素含量[11-12]。由于高效液相色譜法可有效分離各種核黃素，因此應用帶有反向柱和熒光檢測器的液相色譜儀可實現(xiàn)不同形態(tài)核黃素的精準測定，且可實現(xiàn)核黃素衍生物的痕量測定[13-14]。不同分析方法各有優(yōu)劣，熒光檢測的方法相比于液相色譜法，具有速度快、效率高、成本低的特點，缺點是不能有效測定各形態(tài)的核黃素并實現(xiàn)分別定量。

隨著檢測方法的日益更新與發(fā)展，目前也有一些新型的檢測方法出現(xiàn)。據(jù)報道，現(xiàn)已開發(fā)出了一種以卵清蛋白為介質(zhì)的酶聯(lián)免疫的方法，通過特定的蛋白質(zhì)結(jié)合核黃素，可以實現(xiàn)葡萄酒和啤酒中核黃素的快速測定，該方法敏捷、快速且具有環(huán)保的特點[15]。此外，Cataldi 等[16]還研究了結(jié)合毛細管電泳分離和激光誘導熒光的檢測方法，該方法具有很好的靈敏度、便捷性和檢測效率，且樣品僅需要進行簡單的前處理即可進行檢測。

3 光敗壞現(xiàn)象的預防工藝措施

目前防止葡萄酒光敗壞主要的預防手段是通過包裝方式來進行控制，因此市面上絕大部分的白葡萄酒都灌裝于深色瓶中。據(jù)文獻報道，綠色和琥珀色的酒瓶較透明瓶可過濾更多的光線，尤其是波長處于520 nm 以下的近紫外光和部分可見光，通常琥珀色酒瓶可過濾掉97%～98%該波長范圍的光線，因而避光效果最為理想，深綠色酒瓶的過濾量約為63%，而透明酒瓶僅為10%[17]。另外酒瓶的厚度、瓶型、大小、酒標的覆蓋面積及位置、光源的位置等因素對于光線的過濾也有不同程度的影響[18]。然而通過包裝控制及避光存放等方法來防范葡萄酒光敗壞的發(fā)生僅僅是“事后”預防，而在葡萄酒灌裝前采取積極的工藝防控措施，則可更為有效地避免灌裝后光敗壞的產(chǎn)生與演變，且對打破傳統(tǒng)包裝外觀具有積極作用。

據(jù)報道，灌裝于透明瓶當中的莎當妮、灰皮諾等干白葡萄酒，當核黃素含量超過200 μg/L 時，暴露于特定波長的光照下2～3 周，就會出現(xiàn)光敗壞異味，而當核黃素含量低于100 μg/L 時，光敗壞反應的發(fā)生概率則相對較小[8，13]。在白葡萄酒的釀造過程中，對其核黃素含量進行合理控制，由于缺少光敏性的催化底物，裝瓶后含硫氨基酸的光分解反應就可得到有效抑制，進而可以從源頭上控制光敗壞不良風味的產(chǎn)生。目前基于白葡萄酒當中核黃素限制生成和含量控制，主要有如下兩類預防工藝措施。

3.1 注意發(fā)酵過程中酵母的選擇及酵母營養(yǎng)劑的應用

據(jù)報道，葡萄和葡萄汁當中核黃素類物質(zhì)的本底含量為50～70 μg/L，發(fā)酵之后含量會提升至110～250 μg/L，而經(jīng)酒泥陳釀后含量會進一步升高，達到160～318 μg/L[19]。核黃素本身是釀酒酵母的促生長因子，所以酵母營養(yǎng)劑里往往會含有核黃素的成分，按需使用可有效促進酒精發(fā)酵過程中酵母的生長繁殖，然而如果過量添加或是添加時機延遲，則容易引起終產(chǎn)品中核黃素的過量殘留。因而，實際生產(chǎn)中要合理應用酵母營養(yǎng)劑，作為常規(guī)的釀酒操作，一般在酒精發(fā)酵的后期往往不再添加酵母營養(yǎng)劑。另外生產(chǎn)上還可考慮選用低產(chǎn)核黃素和含硫化合物的酵母菌株進行發(fā)酵，也可以控制發(fā)酵后核黃素含量的增加及光敗壞的發(fā)生[8]。

3.2 采用皂土等助劑進行下膠工藝處理

據(jù)相關(guān)報道，發(fā)酵結(jié)束后應用皂土下膠，也可以減少白葡萄酒當中核黃素的含量。但有些研究表明，減少核黃素總量60 %的皂土用量則會引起白葡萄酒感官品質(zhì)如香氣質(zhì)量的下降[20]。另外鈣基皂土和納基皂土對于核黃素的去除能力基本一樣[8]。也有學者使用沸石對白葡萄酒進行下膠工藝處理，其可去除50%的核黃素，雖然目前該物質(zhì)尚未被OIV 組織批準應用于葡萄酒中，但其替代皂土對白葡萄酒進行下膠處理可進一步提高蛋白質(zhì)和酒石酸的穩(wěn)定性[21]。

4 結(jié)論

光敗壞產(chǎn)生的光激活味嚴重影響著白葡萄酒的感官質(zhì)量。對于該過程的化學機理目前尚待進一步明確，然而在做好避光防護的條件下，減少成品白葡萄酒當中的核黃素含量，可以有效減少該不良反應的發(fā)生概率。通過合理選用釀酒酵母，科學使用酵母營養(yǎng)劑，發(fā)酵結(jié)束后采用皂土進行下膠處理等工藝措施，可有效降低白葡萄酒中的核黃素含量，即減少含硫氨基酸光解反應所需要的感光底物，從而有效控制貨架期內(nèi)白葡萄酒光激活味的產(chǎn)生。

期望在今后的白葡萄酒釀造過程中，釀酒師能夠?qū)它S素的含量引起足夠的重視并進行有意識的控制，在實際生產(chǎn)過程中通過選用合適的檢測方法，對最終產(chǎn)品中的核黃素含量作為內(nèi)控指標進行定量檢測，將其含量控制在合理范圍之內(nèi)，由此才能更有效地避免白葡萄酒光敗壞的發(fā)生，進而更好地保證白葡萄酒裝瓶后的感官品質(zhì)與風味質(zhì)量。