新疆葡萄酒質(zhì)量安全研究現(xiàn)狀

全莉，王舸楠，王雪薇，陳新軍，武運(yùn)*，薛潔*

（1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2. 新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司，新疆昌吉 832200；3. 中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司/酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心，北京 100015）

關(guān)鍵字：新疆；葡萄酒；安全

葡萄酒是一種酒精度不低于7 %vol的發(fā)酵型酒精飲料，使用破碎或未破碎新鮮葡萄或葡萄汁為原料經(jīng)全酒精發(fā)酵或部分酒精發(fā)酵后的酒精飲料[1]。葡萄酒發(fā)酵作為一個(gè)非常復(fù)雜的生化過程，有釀酒酵母的活動(dòng)，生產(chǎn)環(huán)境中微生物污染也十分嚴(yán)重，如酵母菌產(chǎn)生的氨基甲酸乙酯（EC）、乳酸菌產(chǎn)生的組胺、霉菌產(chǎn)生的赭曲霉毒素A（OTA）等[2-3]。新疆自古是中國主要的葡萄及葡萄酒產(chǎn)地，具有種植優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄得天獨(dú)厚的地理資源優(yōu)勢(shì)。葡萄酒業(yè)是新疆資源優(yōu)勢(shì)明顯但發(fā)展相對(duì)滯后的行業(yè)，近幾年由于新疆葡萄種植面積的擴(kuò)大，葡萄酒產(chǎn)量及效益有了明顯的提高，葡萄酒業(yè)已逐漸成為新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)[4-5]。隨著我國葡萄酒對(duì)外貿(mào)易日漸頻繁，葡萄酒質(zhì)量安全問題形勢(shì)嚴(yán)峻，已成為制約我國葡萄酒出口的瓶頸[6]，也是影響新疆葡萄酒產(chǎn)品競爭市場份額的重要因素[7]。

1 葡萄酒中不良代謝產(chǎn)物

1.1 EC

EC廣泛存在于煙草中，是煙葉中的天然物質(zhì)，也是發(fā)酵食品和飲用酒（如白酒、黃酒和葡萄酒等）生產(chǎn)中所產(chǎn)生的一種代謝物質(zhì)[8-10]。研究表明，EC是一種多位點(diǎn)致癌物，可導(dǎo)致嚙齒類動(dòng)物肺癌、淋巴癌、肝癌和皮膚癌等疾病，并且酒精會(huì)促進(jìn)EC的致癌性[11-12]。

葡萄酒中的EC主要來源于酵母菌。酵母在酒精發(fā)酵中產(chǎn)生大量中間代謝產(chǎn)物尿素，一旦環(huán)境條件發(fā)生變化（高溫、高酸、酒精度），尿素就可以在葡萄酒貯藏期間轉(zhuǎn)變?yōu)镋C[13]。并且蘋-乳發(fā)酵時(shí)，乳酸菌會(huì)產(chǎn)生EC的前體物質(zhì)，如瓜氨酸和氨基甲酰等，這些前體物質(zhì)在貯藏期間也能形成EC。在這兩種情況中，初始底物都是葡萄汁和葡萄酒中的主要氨基酸——精氨酸[14]。在葡萄酒貯藏過程中，精氨酸也會(huì)降解為瓜氨酸并最終形成EC。因?yàn)槠咸丫浦芯祁惥魄蚓筒糠秩樗峋軌虼x精氨酸，所以蘋-乳發(fā)酵時(shí)的發(fā)酵劑選擇十分重要[15]。

1.2 生物胺

生物胺就是一大類含氮低分子有機(jī)化合物，是由酶作用于游離氨基酸發(fā)生脫羧反應(yīng)，或通過醛、酮的胺化和轉(zhuǎn)胺作用產(chǎn)生的[16]。根據(jù)結(jié)構(gòu)，葡萄酒中的生物胺可以分為三大類：脂肪族（腐胺、尸胺、精胺、亞精胺等）、芳香族（章魚胺、酪胺、苯乙胺等）和雜環(huán)族（組胺、色胺）[17]。生物胺是存在于發(fā)酵食品中一類潛在有害物質(zhì)，其產(chǎn)生、作用機(jī)理和測(cè)定方法等問題近年來受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注[18]。歐洲、美國、加拿大等國已經(jīng)對(duì)發(fā)酵食品從原料到生產(chǎn)過程中生物胺進(jìn)行了系統(tǒng)研究，制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，如部分歐盟國家已經(jīng)設(shè)定葡萄酒中組胺的最大限量值，如德國不高于2 mg/L；法國不高于8 mg/L等[19]。

生物胺具有特定的生物活性[20]，在動(dòng)物、植物和微生物生理活性細(xì)胞中十分重要，適量有利于人體的正常生理功能。然而過量可能會(huì)對(duì)身體造成某些不良反應(yīng)，并且存在患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)[21]。此外，生物胺是構(gòu)成核酸和激素的前體物質(zhì)，生物活性細(xì)胞的必需成分是腐胺、精胺、亞精胺和尸胺。它們不僅可以調(diào)節(jié)核酸和蛋白質(zhì)的合成，還可以在生物膜的穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用[22]。大多數(shù)食物中的生物胺可能對(duì)人體產(chǎn)生不利影響，例如酪胺和苯乙胺會(huì)引起偏頭痛和高血壓[23-24]。而組胺是最有害的生物胺，發(fā)酵食品往往會(huì)污染具有高活性氨基酸脫羧酶的微生物，因此發(fā)酵食品中通常存在高濃度的生物胺[25]。近年來，由于乙醇和乙醛能夠抑制腸道酶的解毒作用，會(huì)間接地增強(qiáng)生物胺對(duì)人體的不利影響，酒精飲品中的生物胺備受關(guān)注[26]。

1.3 OTA

OTA是霉菌中某些曲霉屬和青霉屬菌種產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物，包括具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的A、B、C、D（α）四種化合物。其中，OTA是最常見且毒性最大的，對(duì)人類和動(dòng)物健康影響極大[27]。OTA的分子量為403.8 g/moL，易溶于極性有機(jī)溶劑和碳酸氫鈉溶液，微溶于水；OTA具有熱穩(wěn)定性，即使在250 ℃的高溫加工下，也只能去除一小部分OTA，無法完全降解[28]。歐洲的葡萄酒出口占世界葡萄酒出口的70%，這些地區(qū)的葡萄酒污染將影響整個(gè)葡萄酒市場，這意味著對(duì)OTA的控制是一個(gè)世界性的問題[29]。

葡萄酒中的OTA問題主要與葡萄原料是否感染真菌病害有關(guān)，OTA含量的高低取決于葡萄酒的類型、原產(chǎn)地以及采收時(shí)間[30]。一般而言，由于釀酒工藝的差異，紅葡萄酒中OTA含量高于白葡萄酒和桃紅葡萄酒[31]。釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)緯度越低，葡萄酒中的OTA含量就相對(duì)較高，這主要由于氣候、葡萄栽培方式和貯存條件不同所致[32]。從葡萄生長成熟期一直到收獲、運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過程都應(yīng)引起人們的重視[33]。獲得葡萄園中的產(chǎn)毒菌株，特別是黑曲霉、炭黑曲霉菌株，結(jié)合當(dāng)?shù)仄咸训纳L環(huán)境，方能針對(duì)性的研究并控制葡萄及其制品中的赭曲霉毒素含量[34-35]。

2 葡萄酒質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)

2.1 國外葡萄酒質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)葡萄產(chǎn)地、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系和釀造生產(chǎn)工藝等差異可分為新舊世界葡萄酒，舊世界葡萄酒是指擁有“長期葡萄酒釀造歷史”地區(qū)生產(chǎn)的葡萄酒，新世界葡萄酒則指歐洲傳統(tǒng)葡萄酒生產(chǎn)區(qū)以外生產(chǎn)的葡萄酒[36]。新世界葡萄酒國家的標(biāo)準(zhǔn)及管理制度相對(duì)而言并不完善且存在著差異，舊世界葡萄酒國家的標(biāo)準(zhǔn)主要為傳統(tǒng)的產(chǎn)品分類，而新世界葡萄酒國家的標(biāo)準(zhǔn)則偏重于葡萄酒生產(chǎn)所用添加劑及其殘留物質(zhì)的限量[37]。

國外許多國家和地區(qū)對(duì)于葡萄酒中的EC、生物胺、OTA等潛在有害物均做出了限量。加拿大、捷克和韓國規(guī)定葡萄酒中EC限量為30 μg/L，美國限量為15 μg/L[38-39]。許多國家也對(duì)葡萄酒中危害最大的生物胺——組胺做出限量，如德國為2 mg/L、比利時(shí)為6 mg/L、荷蘭為3 mg/L、法國為8 mg/L、瑞士、匈牙利和奧地利為10 mg/L[45]。歐盟和國際葡萄與葡萄酒組織規(guī)定葡萄酒中OTA的限量為2.0 μg/kg，英國和芬蘭的部分商超對(duì)OTA的限量為0.5 μg/kg[40]。

另外，智利作為世界十大葡萄酒產(chǎn)地和中國進(jìn)口葡萄酒的來源國，并沒有針對(duì)葡萄酒的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，部分國家在葡萄酒生產(chǎn)中允許添加富馬酸，這種標(biāo)準(zhǔn)缺失或不一的問題同樣值得重視。

2.2 國內(nèi)葡萄酒質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)

我國進(jìn)出口及生產(chǎn)葡萄酒的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)：國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB 15037—2006《葡萄酒》和 GB 2758—2012《發(fā)酵酒及其配制酒》[41-42]。此外，近幾年國內(nèi)對(duì)于葡萄酒中的EC、生物胺、OTA等潛在有害物也頗為重視，我國先后出臺(tái)了GB 5009.223—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基甲酸的測(cè)定》、GB 5009.208—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中生物胺的測(cè)定》關(guān)于EC和生物胺的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以及GB 2761—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》關(guān)于OTA的限量標(biāo)準(zhǔn)，該規(guī)定限制葡萄酒中OTA含量不得高于2 μg/L[43]。

雖然各類標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法的制定足以見得我國對(duì)葡萄酒質(zhì)量安全問題的重視，但我國葡萄酒的衛(wèi)生和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與國外先進(jìn)國家相比仍十分滯后，在農(nóng)用化學(xué)品、添加劑等有毒有害物質(zhì)和品質(zhì)規(guī)格評(píng)定等標(biāo)準(zhǔn)方面存在大量空白。尤其是在葡萄酒重金屬農(nóng)殘、食品添加劑、有毒代謝物限量標(biāo)準(zhǔn)上仍需完善。

3 新疆葡萄酒中的不良代謝產(chǎn)物研究現(xiàn)狀

3.1 新疆葡萄酒中EC的研究現(xiàn)狀

雒婉霞等[44]對(duì)新疆市售地產(chǎn)葡萄酒樣品中EC含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)EC檢出率100%，檢出范圍5.23～285 μg/kg，平均含量27.0 μg/kg，69.7%的樣品EC含量低于20μg/L，普遍低于國際限量標(biāo)準(zhǔn)，但僅有38.0%的葡萄酒低于10 μg/L的“真正安全劑量”。且白葡萄酒中EC含量普遍低于紅葡萄酒，儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)EC的含量有明顯影響，呈正相關(guān)，說明新疆葡萄酒仍存在EC污染風(fēng)險(xiǎn)。

付方圓等[45]用新疆產(chǎn)區(qū)葡萄及葡萄酒中分離篩選出的釀酒酵母和乳酸菌進(jìn)行釀酒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵期間各菌株發(fā)酵液中氨基酸和尿素含量呈下降趨勢(shì)；EC含量呈顯著上升趨勢(shì)。針對(duì)低產(chǎn)EC釀酒酵母Y44進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)，對(duì)照樣品和試驗(yàn)樣品中的殘?zhí)欠衔覈咸丫茦?biāo)準(zhǔn)；酒精度無顯著差異；風(fēng)味物質(zhì)種類及含量基本吻合；而使用Y44釀酒酵母發(fā)酵的葡萄酒中氨基甲酸乙酯含量明顯低于對(duì)照樣品。

梁萌萌等[46]研究了葡萄汁中精氨酸、尿素、瓜氨酸對(duì)葡萄酒中EC含量的影響，發(fā)現(xiàn)葡萄汁中精氨酸的含量與葡萄酒中尿素和瓜氨酸含量呈線性相關(guān)關(guān)系；若已知發(fā)酵前葡萄汁中的精氨酸的含量，可以大概推出發(fā)酵后葡萄酒中的EC含量；尿素和瓜氨酸直接影響葡萄酒中的EC含量，尿素的影響更大?？偟膩碚f，對(duì)新疆葡萄酒中EC的控制措施研究較少。

3.2 新疆葡萄酒生物胺研究現(xiàn)狀

鄧玉杰等[47]測(cè)定新疆葡萄酒中8種生物胺含量，發(fā)現(xiàn)新疆不同地區(qū)葡萄酒中的生物胺總含量存在顯著差異，和田地區(qū)葡萄酒中生物胺含量最低，為37.16 mg/L，吐魯番地區(qū)葡萄酒中生物胺含量最高，為335.18 mg/L；新疆葡萄酒中各單一胺含量也存在差異，含量最高的是精胺，平均含量為87.37 mg/L，而尸胺是含量最少的單一胺。

王瑞等[48]研究了新疆葡萄酒釀造過程中生物胺含量的變化，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中生物胺總含量呈上升趨勢(shì)；色胺含量最高，高達(dá)98.03 mg/L，腐胺和組胺含量較低，均不超過2.48 mg/L；苯乙胺、尸胺、酪胺等在酒精發(fā)酵后期和蘋果酸-乳酸發(fā)酵初期大幅上升，在蘋-乳發(fā)酵后期，酪胺和亞精胺含量有所下降，其他生物胺含量均有一定程度上升。

付方圓等[45]用新疆產(chǎn)區(qū)葡萄及葡萄酒中篩選出的釀酒酵母和乳酸菌進(jìn)行釀酒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌對(duì)葡萄酒生物胺含量影響比酒酒球菌大，并篩選出低產(chǎn)生物胺的優(yōu)良菌株酒酒球菌LB。新疆白葡萄酒釀造過程中生物胺含量變化的研究仍為空白，控制降低新疆葡萄酒中生物胺的措施較為單一。

3.3 新疆葡萄酒OTA研究現(xiàn)狀

全莉等[49]測(cè)定了新疆不同產(chǎn)區(qū)葡萄酒樣品中的OTA含量，56.25%樣品檢出OTA，且均未超過國標(biāo)2 μg/L，43.75%樣品未檢出OTA；不同產(chǎn)區(qū)的葡萄酒中OTA含量存在差異性，焉耆盆地和吐哈盆地葡萄酒OTA含量低于天山北麓和伊犁河谷，紅葡萄酒中OTA含量高于白葡萄酒；白葡萄酒釀造過程中OTA含量呈顯著下降趨勢(shì)，下降幅度最大的是澄清過程，紅葡萄酒釀造過程中OTA含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，OTA的降低發(fā)生在添加酵母以后。

目前，由于新疆氣候條件的特異性，對(duì)新疆葡萄酒中OTA來源菌株及其微生物特性的研究十分重要，同時(shí)，控制新疆葡萄酒OTA含量的研究也亟待進(jìn)行。

4 結(jié)論

葡萄酒質(zhì)量安全問題是一個(gè)全球性問題，世界各國都頗為重視，發(fā)達(dá)國家設(shè)立了較為完善的葡萄酒安全檢測(cè)體系，隨著我國近年來對(duì)葡萄酒質(zhì)量安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不斷出臺(tái)，控制葡萄酒質(zhì)量安全體系也在不斷完善。然而，新疆葡萄酒業(yè)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，雖具備能夠有效防控酒中污染物形成的理論基礎(chǔ)和技術(shù)措施，葡萄酒質(zhì)量安全檢測(cè)能力仍然較低，控制手段仍然不足。新疆葡萄酒質(zhì)量安全相關(guān)研究仍需不斷深入，尤其是新疆葡萄酒中不良代謝產(chǎn)物的控制措施的研究仍需加強(qiáng)。今后在葡萄栽培及葡萄酒釀制時(shí)，也應(yīng)該關(guān)注各類對(duì)人體致病的潛在有害物，并通過加強(qiáng)檢測(cè)進(jìn)行有效的監(jiān)管和預(yù)防。