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【科普-食品】葡萄酒中有什么?

作者:本站编辑      2023-06-06 20:10:29     43

      摘要:葡萄酒的化学组成十分复杂,既有葡萄本身含有的物质,也有在酿造过程中发生的化学主反应及副反应产生的物质、添加与污染的物质等等。而酿造所用的葡萄本身原料不定,成分也会随着时间不断发生变化,因此造就了风味各具特色的葡萄美酒。

      关键词:葡萄酒;葡萄酒化学成分;葡萄酒酿造

引言

      “葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。”我国民间自酿葡萄酒已经有3000多年的历史了。在近些年来,葡萄酒更是受到中国人的关注和喜爱,但是却很多人对葡萄酒知识一知半解,对葡萄酒成分更是知之甚少。目前市面上主流的葡萄酒所含的成分大致分为以下九种:水、醇类、醛、酮类、酚类、酯类、有机酸、糖、含硫化合物、矿物质和无机盐。

一、水

      水是葡萄酒中比例最大的部分,占比一般高达70-90%,起着溶解和承载其他物质的作用。在酿造葡萄酒中,果皮、果肉和果籽的比例分别约为20%、75%和5%。在占比最高的果肉中最重要的成分是水。

二、醇类

       葡萄酒中的醇类有乙醇、甲醇、1-丙醇、异丁醇、异戊醇、活性戊醇、1-己醇和β-苯乙醇等一元醇外,还有甘油、2,3-丁二醇,D-山梨糖醇、D-甘露糖醇和内消旋环己六醇等多元醇。

       其中,在极少数情况下,L-苹果酸被水解生成少量的乙醇。乙醇的生成量不仅与糖含量有关,更与微生物的种类以及发酵温度等息息相关。采用糖含量少的葡萄作为酿造原料,制得的葡萄酒的乙醇含量较低。乙醇含量高的葡萄酒,是采用糖含量高的葡萄如干葡萄作为原料酿造得到 的。乙醇含量低于10%的葡萄酒,容易招致微生物污染,造成酒液败坏。由此,一般通过葡萄酒的含糖量来推断乙醇的生成量(糖转醇的转化率为51.1%)。乙醇可以增厚酒液,减少苦味,也可以提香。

       除了乙醇,甲醇也会含于葡萄酒之中,但它不是发酵的直接产物。它是由果胶分解产生,一般是发酵果皮越多,甲醇含量越高,所以红葡萄酒的甲醇高于白葡萄酒。甲醇会对人体造成损害,但如果及时被肝脏转换,不会对视神经产生毒害作用。

      另外,丙三醇具有甜味和油性,使葡萄酒柔软适口。一般来说,在一定范围内温度越高,丙三醇含量越高。红葡萄酒一般发酵温度高,丙三醇含量更高,酒液更软。对100个美国葡萄酒试样进行测定,丙三醇含量在1.9~14.7g/L;对146个德国葡萄酒试样进行测定,丙三醇含量在2.0~20.0mg/L,这说明葡萄酒品种不同,其丙三醇含量相差也比较大。

       剩下的高级醇则包括丙醇、异丁醇、异戊醇和活性戊醇等。只有很少一部分的高级醇才会为葡萄酒的口感增色,但同样其数量太多会败坏酒的风味。氨基酸含量高的果汁酿造可以提高高级醇的含量,同时含量也与酵母种类和通氧有关。

三、醛、酮类

     葡萄酒中存在多种醛,只有少数醛含量较高并对酒有重要意义。挥发性醛通常有辛辣刺鼻的香气。葡萄酒中的醛分别来自发酵过程与葡萄原料。

       但是,葡萄只产生极少数对品种香有重要意义的醛,这可能是葡萄中的许多醛在发酵过程中还原成醇的缘故。在发酵过程中保留下来的醛中,己醛和己烯醛最重要。它们使某些葡萄品种如歌海娜和索味浓或生青葡萄酿造的葡萄酒带有生青(青草)味或草药味。这些醛是在葡萄破碎时,葡萄脂质经酶促氧化生成的。葡萄酒中的绝大部分醛是在发酵、加工或橡木桶贮存时生成的[1]

       葡萄酒中占比最大的醛类是乙醛,它在葡萄酒中占到醛类总和的十分之九,它可以影响葡萄酒的口味。乙醛作为主要的酒味物质,会让酒尝起来有苦味和涩味。乙醛是氧化型葡萄酒的风味物质,一般希望其含量在300 毫克/升以上,此时酒带有坚果的风味。在发酵前,加入二氧化硫,生成较多的乙醛。在发酵时,加入二氧化硫,则生成更多的乙醛。对于发酵不完全的葡萄酒,在通风的环境下,如有活泼酵母的存在,也会生成乙醛。葡萄酒中乙醛的另外一个来源是乙醇与邻酚相耦联的自动氧化。葡萄酒中的乙醛主要是在酵母存在下由酶作用产生的。


四、酚类

       葡萄酒中的酚类物质主要来源于花色素和单宁。花色素,又称为花青素,是水溶性天然色素,是花色苷水解而得的有颜色的苷元,广泛存在于自然界的大部分植物中。葡萄酒中的花色素主要来源于葡萄皮。单宁是一种带有苦味和涩味的化合物,即便口感苦涩,但若处理得当,则会成就美味。葡萄酒中的单宁来源于葡萄籽、皮、茎以及老化的木桶(鞣花酸与肉桂酸都是橡木桶中常见的酚类,这也是橡木桶显著作用于葡萄酒颜色品质的重要机理进展[2]),从而提供口感、质地和重量以及结构感(丹娜、赤霞珠)。同时,酿制的过程需要必要的温度、加压等化学环境条件,才能酿制好葡萄酒。

五、酯类

       葡萄酒中的酯类物质是酵母发酵的副产物,它们具有近似水果的香气,葡萄酒中常见的酯类物质有:乙酸异戊酯(香蕉和酸味糖果的香气组成成分),多在低温酿造环境下产生,也是二氧化碳浸渍法的标志性香气,在一些佳美、霞多丽等品种中常见[3]。丁酸乙酯、丁酸异戊酯(为菠萝香气成分来源之一),在一些霞多丽葡萄酒中可以找到。己酸乙酯(苹果香气成分之一),在新鲜、年轻的霞多丽白葡萄酒中尝尝会找到这类香气。虽然依我们的化学知识而言,酯类物质有很甜美的香气,但放在葡萄酒上,未免有一些夸张,因为葡萄酒所含的酯类物质其实非常有限。但是,有研究表明,在贺兰山东麓产区10个垂直年份赤霞珠干红葡萄酒香气成分以酯类物质为主,其次是醇类和酸类物质[4]

六、有机酸

       葡萄酒中主要含有酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸。酒石酸是葡萄酒中的重要成分,在一些情况下,葡萄酒瓶底会出现一些结晶状物体。而这些就是酒石酸盐。它酸性比较弱,在葡萄酒中含量较低。苹果酸酸性较强,可以说是葡萄酒中的重要组成成分。不同于苹果酸,乳酸要更加的温和。但是倘若葡萄酒中其含量较高,会失去果香和干净清冽的口感。柠檬酸,可做为一种酸化剂和澄清剂,但是欧盟国家规定制止了柠檬酸做酸化剂的机会。在整体含量上,葡萄酒中柠檬酸的含量一般不超过1 g/L。在通常情况下,纯琥珀酸为结晶体。一般来说,葡萄酒和葡萄中仅含有少量的琥珀酸和柠檬酸,但是在葡萄酒中含量会高一点,为0.2-1.5 g/L。此外,在红葡萄酒中的含量也会多于白葡萄酒。

七、糖类

      葡萄酒根据含糖量分为干葡萄酒(≤4.0 g/L)、半干葡萄酒(4.1~12 g/L)、半甜葡萄酒(12.1~50.0 g/L)、甜葡萄酒(≥50 g/L)(含糖量以葡萄糖为计)。含葡萄糖多的有甘甜爽的口感,口感更为醇厚,而干葡萄酒就不能品出甜味。

       糖类是葡萄酒发酵的必需品,在发酵的过程中,糖分在酵母的作用下可以转化成乙醇和二氧化碳。但是葡萄中并不是所有的糖类都会被转化为乙醇。所以,葡萄酒中残糖总是存在。葡萄中的糖分含量直接影响葡萄酒的酒精度,因此在一些必要时候,在酒精酿造的过程中,会有加糖程序,就是为了提高葡萄酒的酒精含量度数。葡萄糖,与果糖一样,是葡萄中主要的糖类。品尝葡萄酒的时候,也会摄入一定量的葡萄糖,但是含量比较少。

八、含硫化合物

       葡萄酒中的含硫化合物具有高度的挥发性和极低的阈值,所以它们也会对葡萄酒的香气产生极为重要的影响[5]。在其含量适当时,会给葡萄酒带来特殊的香气,但是过犹不及,过高的含量则会给葡萄酒带来负面的香气,如蒜味、臭味等。常见的有甲硫醇、乙硫醇等。

九、矿物质和无机盐

       葡萄酒中矿物元素含量丰富。但是,矿物质种类及含量多少,不仅与葡萄种类有关,还与酿造方式有关。

  对于葡萄来说,含有的矿物质和无机盐也是比较丰富的,主要包括钾、氮、磷、硫、镁、钙这六种元素,它们在葡萄汁中的含量一般共为200至2000 mg/L。而硼、锰和铁这三种元素的含量约为20至50 mg/L。此外,铜、锌和钼这三种元素含量极低,它们相加总和仅为上面三种元素的十分之一。

      也有分析显示,葡萄酒中还含有其他元素,如钠、氯、铷、硅、钴、铅和砷等。但它们的作用还等着被人们发现。

   尽管我们已经了解了很多的关于葡萄酒化学成分的知识,但是大自然的奥秘是无穷的,有许许多多的问题还在等待着我们解决,我们需要更进一步地挖掘。

参考文献

[1] 刘波.酿酒葡萄中风味物质的变化规律研究[D].山东农业大学,2005.

[2] BARANAC JM,AND NAP,DIMITRI MARKOVI JM.Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions.3.malvin and the nonglycosidized flavone morin[J].Journal of agricultural&food chemistry,1997,45(5):1698-1700.

[3] 葛谦、曹彩霞、吴燕、李彩虹、张静、王晓菁、杨斌琨,《食品与发酵工业》,2021

[4] 孙丽君. 贺兰山东麓赤霞珠和美乐干红葡萄酒香气典型性研究[D]. 银川: 宁夏大学, 2022.

[5] 赵鹏涛. 西拉葡萄酒的香气活性物质以及影响瓶装葡萄酒香气因素的研究[D].西北农林科技大学,2017.

文字|吴钰琪 刘润东王炫儿

封面|网络

编辑|吴钰琪

审核|王红梅 张莉

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