葡萄酒中的鐵元素及其影響

溫建輝

（山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，山西晉中030600）

葡萄酒中的鐵元素及其影響

溫建輝

（山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，山西晉中030600）

比較了啤酒和幾種果酒中鐵元素的含量，分析了葡萄酒中鐵元素的來源以及對健康的影響，闡明了國家標準為葡萄酒中鐵的含量設(shè)限的原因，指出怎樣解決“達標”與“有機、天然”之間的矛盾有可能成為未來葡萄酒研究中的一個課題。

葡萄酒；鐵元素；國家標準；健康；影響

人們把維持生命所需的元素稱為生物體的必需元素，也叫生命元素。根據(jù)元素在生物體內(nèi)含量的不同，生命元素又分為大量元素和微量元素。鐵是人體內(nèi)含量最多的微量元素，成人體內(nèi)鐵的總量約為4～5g。缺鐵會影響到人體的健康和發(fā)育，最大的影響是缺鐵性貧血，世界衛(wèi)生組織（world health organization，WHO）的調(diào)查表明，大約有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕婦會發(fā)生缺鐵性貧血。葡萄酒中含有鐵，但對于鐵元素的含量及其對健康的影響，卻有種種誤解。因此，有必要對此進行深入的研究和探討。

1 葡萄酒中的鐵元素的含量

一般葡萄酒中鐵的含量為2～5mg/L左右，有時因為某些原因可達20～30mg/L，這可能給葡萄酒帶來發(fā)生鐵破敗病的危險。因此，在葡萄酒釀造過程中，要求盡量避免與鐵器直接接觸，以防止鐵含量過高。某款紅葡萄酒和其他幾種酒類飲料中的鐵元素比較見表1[1-7]。

表1 不同酒中鐵元素的含量比較Fig.1 Comparison of iron element content in different wine

由表1可見，與刺梨酒、桑葚酒、櫻桃原酒、紹興黃酒、妙府老酒等相比，該款紅葡萄酒中鐵的含量是較低的，但比啤酒中的鐵含量相對要高。這是因為在生產(chǎn)實踐中對于啤酒中鐵元素的含量有嚴格的要求，優(yōu)質(zhì)成品啤酒中鐵離子含量應(yīng)＜0.10mg/L，當鐵離子含量＞0.20mg/L時，會對成品啤酒產(chǎn)生不同程度的負面影響，當鐵離子含量＞0.40mg/L時，就有明顯的金屬腥味和氧化味。還需要說明的是，即使是同一類產(chǎn)品（如紅葡萄酒），各種元素的含量也有較大的差別。為了防止出現(xiàn)鐵破敗病，使葡萄酒可以在比較寬泛的條件下儲存，我國葡萄酒國家標準規(guī)定[5]，白葡萄酒和加香葡萄酒中鐵的最高限度為10mg/L，紅葡萄酒和桃紅葡萄酒中鐵的最高限度為8mg/L。如果葡萄酒中鐵含量高于標準，則需要進行必要的處理，以降低鐵的含量。

2 葡萄酒中鐵含量對人體健康的影響

鐵元素是人體維持代謝功能所必需的重要生命元素，中國營養(yǎng)學(xué)會于2000年制訂的中國居民膳食參考攝入量（dietary reference intakes，DRIs）中，成年男性的適宜攝入量（adequate intakes，AI）為15mg/d，成年女性為20mg/d；可耐受最高攝入量為50mg/d。

我國紅葡萄酒和桃紅葡萄酒中鐵的最高限度為8mg/L，且人體對食物中鐵的吸收率較低，相對于植物性食物而言，動物類食物中的鐵主要以血紅素鐵（卟啉鐵）的形式存在，吸收率較高。而植物性食物中的鐵以非血紅素鐵（離子鐵）的形式存在，在人體內(nèi)的實際吸收率通常低于5%，而葡萄酒也屬于植物性食物[8-10]。

3 中國的缺鐵性貧血狀況

缺鐵性貧血位列全球三大“隱性饑餓”之首，是一個全球性公共衛(wèi)生問題，在發(fā)展中國家情況更加令人擔憂。據(jù)報道，全球約24.8%的人口患有貧血，中國的貧血患病率約為20.1%，其中半數(shù)是由鐵缺乏（iron deficiency，ID）導(dǎo)致的。胡善聯(lián)教授曾說“：從全球范圍來講，缺鐵性貧血這種疾病對人類健康的危害十分嚴重。世界衛(wèi)生組織2009年的統(tǒng)計顯示，中國因缺鐵性貧血導(dǎo)致的‘傷殘調(diào)整生命年（disabilityadjustedlife year，DALY）’損失達2479 000年，全球排名第二，僅次于印度?！睘榇?，我國相繼推出了鐵強化醬油、鐵強化亨氏米粉、鐵強化食鹽、鐵強化奶粉等食品，就是為了彌補食物中鐵含量的不足。

世界衛(wèi)生組織的專家曾建議，人們應(yīng)該選擇安全、對健康有益的中國鐵鍋，中國鐵鍋對防治缺鐵性貧血有很好的輔助作用。盡管這種鐵為非血紅素鐵，吸收率并不高，估計只有3%以下，但由于每日攝入，對于缺鐵的人來說，仍然是一個幫助預(yù)防貧血的重要鐵來源。但隨著人們生活水平的提高，千百年來曾經(jīng)使用的鐵鍋已經(jīng)淡出了人們的生活[11-13]。

4 國標為葡萄酒中的鐵含量設(shè)限的原因

葡萄酒中的鐵元素主要有2個來源：一是從葡萄原料帶入，葡萄生長的土壤環(huán)境中鐵含量的多少將直接影響到葡萄中鐵含量的高低，進而影響葡萄酒的鐵含量；另一方面是在加工環(huán)節(jié)帶入，葡萄在采摘、運輸、釀造和儲藏過程中如果和鐵制品直接接觸，也會提高葡萄酒中的鐵元素含量。

土壤中的鐵元素是葡萄生長所需的重要營養(yǎng)元素，法國的酒農(nóng)經(jīng)常選擇含鐵較豐富的土壤建葡萄園。但來源于土壤中的鐵是非常有限的，在我國的某些地區(qū)，土壤中往往含鐵不足，還需要通過施用微肥（指含有鐵、錳、銅、鋅、鉬等微量營養(yǎng)元素的無機肥料）來增加土壤養(yǎng)分的含量。在葡萄酒的生產(chǎn)流程中，如果葡萄酒與鐵制品有所接觸，也可能會出現(xiàn)“鐵超標”的現(xiàn)象。

之所以在國標中限制葡萄酒的鐵含量，是為了防止葡萄酒出現(xiàn)鐵破敗病。葡萄酒中的鐵以還原狀態(tài)（即Fe2+的形式）存在，在對葡萄酒通氣之后（如轉(zhuǎn)罐、過濾等），亞鐵離子（Fe2+）可被氧化為鐵離子（Fe3+）。如果含量過高，在適當pH值的情況下，鐵離子會與葡萄酒中的單寧、磷酸等成分結(jié)合成不溶性物質(zhì)，使葡萄酒變渾，稱為葡萄酒的鐵破敗病。為了防止出現(xiàn)鐵破敗病，我國葡萄酒國家標準規(guī)定，白葡萄酒和加香葡萄酒中鐵的最高限度為10mg/L，紅葡萄酒和桃紅葡萄酒中鐵的最高限度為8mg/L。

此外，導(dǎo)致葡萄酒渾濁或產(chǎn)生沉淀的原因很多，如蛋白質(zhì)-單寧渾濁、棕色破敗病、銅破敗病以及由于蛋白質(zhì)、色素等膠體凝結(jié)引起的非生物性渾濁病害。在葡萄酒的加工過程中，所加入的二氧化硫、檸檬酸、維生素C等食品添加劑，都能不同程度地阻礙鐵破敗病的發(fā)生。

5 鐵含量超標的處理

葡萄汁在發(fā)酵過程中，鐵的損失為1/3～1/2，一般以酒腳的形式被分離除去。對于鐵含量超標的葡萄酒，一般用檸檬酸或亞鐵氰化鉀（即黃血鹽）處理。檸檬酸可與葡萄酒中的鐵離子形成可溶性絡(luò)合物，但又會帶來新的風險。首先，檸檬酸可被乳酸菌分解為乙酸，所以檸檬酸只能用來處理具有生物穩(wěn)定性的葡萄酒；其次，檸檬酸會提高葡萄酒的酸度，有可能影響感官質(zhì)量。亞鐵氰化鉀不僅可與葡萄酒中的鐵離子形成不溶性物質(zhì)，而且還可沉淀亞鐵、銅、鋅、錳等元素，但用量過量時，在酸的作用下會產(chǎn)生劇毒的氫氰酸。采用亞鐵氰化鉀除去葡萄酒中的過渡金屬離子的方法，在歐洲已經(jīng)廣泛使用了50多年，其除鐵效果最好。但在美國，在葡萄酒中使用亞鐵氰化鉀是不允許的。至今為止，亞鐵氰化鉀的使用仍然是國際貿(mào)易間一個主要的法規(guī)爭端。

為了使葡萄酒達標，葡萄酒企業(yè)要對葡萄原酒進行一系列的物理、化學(xué)處理，而這些處理不但會大大降低葡萄酒的營養(yǎng)價值（鐵、銅、鋅、錳等元素都是人體所需的礦物質(zhì)元素），而且往往會帶來新的污染和危險[14-15]。

6 葡萄酒沉淀

葡萄酒是釀造產(chǎn)品，存放醬油、陳醋的容器底部都會有少量沉淀出現(xiàn)，這是正常現(xiàn)象。對于一些在瓶內(nèi)陳釀時間較長的葡萄酒，完全可能在瓶底形成少量沉淀。近年來，隨著有機、天然概念的興起，出現(xiàn)了遠離化學(xué)添加劑的趨勢，天然葡萄酒返璞歸真的管理及釀造方式，自然成了葡萄酒愛好者的心儀之選。

為了保證葡萄酒的穩(wěn)定性，釀造葡萄酒時經(jīng)歷了多次的穩(wěn)定性處理，如下膠、化學(xué)處理、冷處理以及多次的過濾操作，實際上每一次處理都會導(dǎo)致葡萄酒風味物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的散失，進而影響葡萄酒整體的色、香、味。

在國外，過酒器（或換酒瓶）的使用非常普遍，即發(fā)現(xiàn)葡萄酒有沉淀時，將酒瓶直立靜置，使沉淀物下沉到瓶的底部凹槽后，再小心地把酒從原瓶中倒入換酒瓶（或過酒器）中，留下沉淀，這樣就可以避免沉淀物倒入酒杯中。紅葡萄酒瓶底部的凹槽設(shè)計的那么深，就是方便儲存沉淀[16-18]。

7 結(jié)論

鐵元素既是葡萄樹生長的必需營養(yǎng)元素，也是人體維持代謝功能所必需的重要生命元素，之所以限制葡萄酒的鐵含量，根本原因是為了避免出現(xiàn)鐵破敗?。闯霈F(xiàn)渾濁）。

目前，國內(nèi)外的葡萄酒愛好者和部分傳統(tǒng)釀酒企業(yè)，都有向著“有機”、“天然”方向發(fā)展的趨勢，主要的做法是“使用天然酵母，不使用人工酵母；后處理時，只進行簡單的澄清處理，如使用蛋白下膠，而不對葡萄酒進行過多的后處理，特別是化學(xué)處理?！痹诔缟杏袡C、推崇天然的今天，盡可能保持原生態(tài)、減少后處理環(huán)節(jié)，食品才更具有營養(yǎng)價值，這也是未來有機葡萄酒發(fā)展的方向。那么，就可能會出現(xiàn)“達標”與“有機、天然”之間的矛盾，即有機釀造的葡萄酒中鐵含量不一定達標，如何解決這一矛盾有可能成為未來葡萄酒研究的一個課題。

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Iron and its effect in grape wine

WEN Jianhui
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Jinzhong University,Jinzhong 030600,China)

The iron content was compared between different beer and wine.The iron source of grape wine and the effect of iron on people health were discussed,and the reason for iron content restriction in wine was illustrated.How to reach the standard and how to solve the contradiction between organic and nature would be a topic in the study of wine in the future.

grape wine;iron element;national standard;health;effect

O61

A

0254-5071（2014）04-0158-03

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.038

2013-12-21

山西省社科聯(lián)2013-2014年度重點課題研究項目（SSKLZDKT2013132）；2011年度山西省高?？萍佳芯块_發(fā)項目（20111026）

溫建輝（1963-），男，教授，本科，研究方向為釀造化學(xué)、釀造歷史與文化。