影响葡萄酒安全的因子

　　影响葡萄酒安全因子的探讨

　　食品安全越来越受到消费者得重视，在葡萄酒的酿造过程中，酵母或乳酸菌会产生一些不良产物，如甲醇、杂醇油、氨基甲酸乙酯、生物胺等，除了酵母和乳酸菌外，葡萄酒中还存在一些其他微生物产生的不良物质，如赭曲霉素A等。这些不良代谢物的存在影响了葡萄酒的质量安全，是危害人类健康。

　　我国已对葡萄酒中的甲醇制定了限量标准，而对于其他不良物质，如杂醇油、氨基甲酸乙酯、生物胺、赭曲霉素A等还未作出相应的限量标准。我国的葡萄酒产业正处于稳步上升的阶段，但葡萄酒安全体系尚不完善，质量安全隐患相对较大，必须引起足够的重视。

　　1.甲醇
   甲醇在人体内不易排出，即使少量也能引起人慢性中毒；食用4～10ml可引起人恶性中毒，损害神经系统；食用10ml以上可致失明：30ml可致死亡。国标规定，葡萄酒中甲醇最高允许含量不超过300mg／L。

　　1．1葡萄酒中甲醇的来源

　　甲醇不是发酵的直接产物，是在酿酒过程中，由果胶质水解而生成，即由果胶质中所含半乳糖醛酸的甲氧基(-OCH3)分解而生成。

　　1．2降低葡萄酒中甲醇含量的方法

　　甲醇是由果胶分解而得，葡萄中的果胶质大部分集中在果皮上，带皮发酵的红葡萄酒中的甲醇含量高于不带皮发酵的白葡萄酒。甲醇含量范围由于不同国家、产地的葡萄酒及不同工艺过程而有差异。因此，可适当改变一些工艺条件，从而降低甲醇生成量，但考虑到对旧的风味、稳定性等的影响采取该措施时需慎重。
2. 杂醇油

　　杂醇油又称高级醇，是碳原子数大于2的脂肪族醇类的统称。葡萄酒中杂醇油主要包括丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇等。其能与有机酸结合成酯，使酒具有独特的香味。高级醇是葡萄酒二类香气的重要构成成分，含量适中(一般为250~350 mg／L)，有助于使葡萄酒具有一种良好的感官特性。但是，高级醇的浓度过高时(>550 mgm)，对人体有毒害作用，能使神经系统充血，使人感觉头痛。其毒性随分子量增大而加剧。高级醇的分解较乙醇缓慢得多，因此它的麻醉作用比较持久，对脑神经细胞有损害作用，能引起缺氧、头痛等症状。消费者在饮用过量的葡萄酒后常常会出现“上头”现象。杂醇油作为葡萄酒发酵的副产物，其含量高低是评价酒质的重要指标之一。

　　2．1葡萄酒中杂醇油产生的原因

　　2.1.1葡萄中的含氮水平

　　氮是酵母细胞生长和代谢不可缺少的营养元素， 当氮含量不足时，酵母将进行合成代谢，合成自身所需氨基，从而形成较多的α-酮酸中间体，产生较多的高级醇。

　　2.1.2 酵母

　　不同的酿酒酵母最适pH不同，对酸度的耐受力也不一样。如酿酒酵母在pH过低条件下活性差，会导致发酵不彻底，进而产生较多的高级醇。

　　2.1.3 发酵温度的影响

　　不同发酵温度下，葡萄酒酵母的代谢副产物也有较大差异。高温下发酵，其杂醇油含量普遍偏高。

　　2.1.4 转罐不及时

　　发酵结束后 若未能及时转罐，酒泥与原酒接触时间过长，酵母菌体自溶，自溶后产生的氨基酸及酪氨酸都会导致高级醇的增加
2．2降低葡萄酒中杂醇油含量的方法

　　选择优良的葡萄酒酵母发酵、控制发酵温度、向发酵液或培养基中添加氮源、延长陈酿时间等等，另外，醪液初始pH值、加压处理、果胶酶的添加对杂醇油的生成量也有影响。
3 氨基甲酸乙酯

　　氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate, EC），又称尿烷（Urethane），广泛存在于发酵食品以及黄酒、葡萄酒、日本清酒、水果白兰地等酒精饮料中，是一种潜在的致癌物[1]，可导致肺癌、淋巴癌、肝癌和皮肤癌等。

　　表1 不同国家对酒精饮料中氨基甲酸乙酯的限量（μg/l）[4]

　　注：nr表示没有特殊规定

　　3．1葡萄酒中氨基甲酸乙酯的来源

　　葡萄酒中的EC主要是由尿素和乙醇反应形成的，其次，由氨甲酰磷酸和瓜氨酸分别与乙醇反应形成EC。

　　在葡萄酒酿造中影响尿素含量的因素很多。一是在葡萄生长过程中，添加氮源会使生成品葡萄酒中尿素含量增加。二是葡萄中自身还有的尿素。三是在酵母和乳酸菌代谢精氨酸分解产生的。研究发现，影响EC的生成量的因素除尿素和乙醇的浓度之外还有酵母菌株的种类、葡萄汁中α-氨基酸态氮的含量、发酵及贮藏温度等，其中反应温度对EC的形成速度影响最大，加热可以加快EC的形成。有研究表明，温度每升高10℃，EC的形成速度就增加约1倍。

　　3.2 降低葡萄酒中EC的方法

　　3.2.1 葡萄酒酵母和乳酸菌的选育

　　选择产尿素能力低的酵母菌，减少葡萄酒中尿素的产生，从而降低氨基甲酸乙酯的含量。选择没有精氨酸代谢或代谢中没有瓜氨酸分泌的乳酸菌。

　　3.2.2  葡萄园管理，合理施肥

　　在葡萄生长阶段，合理使用肥料，避免尿素的施用，避免施肥过量，减少葡萄中尿素和精氨酸的含量。

　　3.2.3 合理的酿造工艺和储存温度的控制

　　在酿造过程中适当的改变发酵温度、贮藏温度、pH值等参数，降低氨基甲酸乙酯的生成量。酒精发酵温度的降低和果胶酶的使用有助于减少葡萄酒中EC的含量。葡萄酒要保持冷链运输和避光低温(7-18℃)储存。

　　3.2.4 酸性脲酶

　　脲酶具有分解尿素的作用，而尿素又是氨基甲酸乙酯重要的前体物质，因此添加脲酶能有效的控制葡萄酒中的氨基甲酸乙酯，且对葡萄酒质量无影响。

　　3.2.5 发酵过程中合理使用营养物质

　　    为了避免发酵停滞，酿酒师通常会选择添加营养物质，保证发酵的顺利进行，要合理选择添加营养，无机营养对葡萄酒的质量以及氨基甲酸乙酯会有一定的影响，因此可以尽量选择有机营养。

　　4生物胺

　　生物胺是一类含氮的脂肪族或杂环类低分子量有机化合物，通常分为单胺和多胺两大类。葡萄洒中最常见的生物胺有腐胺、组胺、酪胺和尸胺，其他生物胺(如苯乙胺、亚精胺、精胺和色胺)含量甚少。由于生物胺具有毒性作用，过多摄入可引起某些病人血压升高及偏头疼，甚至出现腹部痉挛、呕吐和腹泻等症状。

　　组胺对人类的健康的影响最大，其次是酪胺。除了组胺、酪胺本身的作用外，其他生物胺的存在会增强组胺和酪胺的不良作用。

　　图1 生物胺的化学结构

　　4.1葡萄酒中生物胺的生成

　　葡萄酒中含有多种生物胺。研究显示，葡萄酒中的腐胺最多(MLF后的平均浓度为1．84mg／L-4．93mg／L)，其次为亚精胺，然后是精胺(浓度分别为1．84mg／L和0．17mg／L)。

　　酒精发酵后的葡萄酒中的生物胺含量很低，而苹果酸-乳酸发酵(MLF)后的葡萄酒中生物胺的含量都有不同程度的升高。乳酸菌不仅能够分解苹果酸，而且还可以作用于酒中的其他成分，从而产生多种代谢产物。当乳酸菌对氨基酸进行脱羧反应，就会产生生物胺 。

　　4.2降低葡萄酒中生物胺含量的方法

　　葡萄酒中的生物胺主要是由乳酸菌产生的，如果MFL采用自然发酵，则其发酵特性就无法控制。因此，接种优选菌株进行MLF后的葡萄酒，其生物胺含量显著低于自然MLF葡萄酒中的含量。

　　MLF结束后，立即对乳酸菌进行清除，添加足够的S02；尽早下胶、倒罐、去酒脚、澄清；降低贮酒温度至15℃左右。

　　5 赭曲霉素A

　　赭曲霉素A（Ochratoxin A），是一种由赭曲霉、炭黑曲霉等霉菌的次级代谢产物，多存在于在食品（主要是谷类、咖啡和葡萄等及其相关产品）。OTA具有毒性，对人体的肾脏、神经系统和免疫系统有损害，且它的化学性质比较稳定，不易分解，对人类和动物具有潜在威胁。早在1994年就已在葡萄酒中检测到OTA，2006年，通过对欧洲整体膳食的评估发现，人们从葡萄酒中摄取的OTA含量占总量的13%，仅次于谷类。

　　表2 国家或组织对葡萄酒相关饮料中OTA的限量

　　5.1 来源

　　OTA是一种来源于生产原料的生物毒素，其产生主要与作物的生长环境相关，主要包括土壤中的微生物，当地的温度、湿度、以及作物病虫害感染情况等。

　　OTA产生菌主要包括：青霉，曲霉两个属．其中尤以疣孢青霉(Penicillium vcrrugogum)， 赭曲霉(Aspergilhs Ochraceus)，以及炭黑曲霉(Aspergilhs carbonarius) 3种微生物OTA产生量较为显著。

　　5.2 OTA的去除

　　根据作用机理不同，OTA的脱毒方法主要有三种：物理方法，化学方法和生物方法，它们通过吸附、修饰或分解的方式来降低或消除OTA的毒性。物理方法是应用较多的一种方法，其中酿酒酵母作为葡萄酒生产过程中必不可少的组成，也可直接应用于赭曲霉素A的去除。实际上，消除赭曲霉毒素A依赖于酵母大分子的吸附，比甘露糖蛋白，甘露糖蛋白消除赭曲霉毒素A的自发吸附机制表现的像相当于海绵。2012年，阿根廷研究发现，酿酒酵母可明显去除赭曲霉素，其主要机制是细胞壁的物理吸附作用。