谷曉博,張雪,王克清,金剛,馬雯
1(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川, 750021)2(寧夏大學(xué) 食品與葡萄酒學(xué)院,寧夏 銀川, 750021) 3(葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心,寧夏 銀川, 750021)4(寧夏葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川, 750021)
生青氣味(green flavor)是常見(jiàn)的一類(lèi)香氣感官描述詞,又被稱(chēng)為植物類(lèi)或草本類(lèi)氣味,常用于描述新鮮蔬菜、未成熟的水果和葡萄酒等食品的香氣特征[1]。生青氣味在世界各大產(chǎn)區(qū)的葡萄酒中都有發(fā)現(xiàn),常指葡萄酒中青椒、青草、桉樹(shù)等植物類(lèi)的氣味。通常認(rèn)為葡萄酒中的生青氣味是由成熟度欠佳的葡萄原料導(dǎo)致的,過(guò)度的生青氣味會(huì)對(duì)葡萄酒的品質(zhì)造成不良影響,給消費(fèi)者帶來(lái)低質(zhì)的感官印象[2];而適量的生青氣味則可以提高葡萄酒香氣的復(fù)雜度,能在一定程度上提高葡萄酒的品質(zhì)[3]。因此,研究生青氣味的形成機(jī)制和調(diào)控措施對(duì)于提升葡萄酒的品質(zhì)具有積極意義。近年來(lái),研究者們?cè)谏鄽馕斗矫骈_(kāi)展了大量的研究,發(fā)現(xiàn)了甲氧基吡嗪類(lèi)、六碳醇類(lèi)、桉樹(shù)腦和多官能團(tuán)硫醇這四類(lèi)對(duì)葡萄酒中生青氣味具有影響的物質(zhì),同時(shí)也對(duì)這些物質(zhì)的來(lái)源及影響因素進(jìn)行了探究[4-7]。本文對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于生青氣味方面的研究進(jìn)行了總結(jié)闡述,并著重從生青氣味的描述分類(lèi)、物質(zhì)基礎(chǔ)及影響因素等方面展開(kāi)介紹,旨在為生青氣味的深入研究特別是不同產(chǎn)區(qū)葡萄酒中生青氣味的來(lái)源追溯和含量調(diào)控提供參考和理論依據(jù)。
生青氣味是常見(jiàn)的一類(lèi)氣味感官描述詞,已經(jīng)被應(yīng)用于多種食品的描述型感官分析。生青氣味最早在蔬菜和水果中被發(fā)現(xiàn),通常代表蔬菜水果中獨(dú)特的植物類(lèi)香氣,但它并不是一個(gè)表現(xiàn)單一的特征香氣,還包括很多種不同的類(lèi)型,例如未成熟的、豆莢、青草、綠葉或它們組合的氣味都屬于生青氣味的范疇[1]。
在葡萄酒中,生青氣味通常擁有更加復(fù)雜多樣的類(lèi)型,對(duì)酒的風(fēng)味品質(zhì)也具有重要影響,因此,研究者們對(duì)葡萄酒中的生青氣味進(jìn)行了詳細(xì)地描述及劃分。1987年,NOBLE等[8]在早期葡萄酒香氣描述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)世界各地葡萄酒行業(yè)人士提出的意見(jiàn),對(duì)葡萄酒香氣描述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改形成了新的葡萄酒香氣輪,這一香氣輪得到了世界葡萄酒行業(yè)的廣泛認(rèn)可并沿用至今。新的香氣輪將葡萄酒香氣劃分為12個(gè)大類(lèi),其中生青氣味作為葡萄酒中重要的一類(lèi)香氣,被列為12大類(lèi)中的一類(lèi),然后又被分為新鮮的生青氣味、罐頭或熟的生青氣味、和干的生青氣味三小類(lèi),其中新鮮的生青氣味包括果梗、青草、青椒、桉樹(shù)、薄荷5個(gè)香氣描述詞;罐頭或熟的生青氣味包括青豆罐頭、蘆筍罐頭、青橄欖罐頭、黑橄欖罐頭、洋薊5個(gè)描述詞;而干的生青氣味則包括干牧草、茶葉和煙草3個(gè)描述詞[8]。2014年,蔡建林等[9]調(diào)查了來(lái)自中國(guó)25個(gè)省份/自治區(qū)/直轄市的消費(fèi)者對(duì)葡萄酒香氣特征的熟悉度,并參照Noble的香氣輪繪制了中國(guó)消費(fèi)者對(duì)葡萄酒香氣特征的熟悉輪盤(pán),其中根據(jù)中國(guó)消費(fèi)者的感知程度和描述習(xí)慣刪減、替換了部分的描述詞詞匯,生青氣味的描述詞也被精簡(jiǎn)到9個(gè),包括青草、青椒、芹菜、薄荷、茶葉、煙草、干草、花椰菜、竹筍和蘆筍。表1對(duì)葡萄酒中生青氣味的描述詞和氣味參考標(biāo)準(zhǔn)做了匯總。
表1 葡萄酒中生青氣味的分類(lèi)及香氣參考標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification and reference standard of aroma about green flavor in wine
葡萄酒香氣由數(shù)百種揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成,涉及醇、醛、酯、萜、硫化物、揮發(fā)性酚等多類(lèi)化學(xué)物質(zhì),這些揮發(fā)性成分不僅種類(lèi)復(fù)雜多樣,它們之間還通過(guò)累加作用、協(xié)同作用、抑制作用等呈現(xiàn)出不同葡萄酒香氣。生青氣味作為葡萄酒香氣的一種,同樣是由葡萄酒中某些揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成的,目前研究發(fā)現(xiàn)能夠?qū)ζ咸丫浦猩鄽馕懂a(chǎn)生影響的物質(zhì)主要有甲氧基吡嗪類(lèi)、六碳醇類(lèi)、桉樹(shù)腦和多官能團(tuán)硫醇這四類(lèi)物質(zhì),這些物質(zhì)構(gòu)成了葡萄酒中生青氣味的物質(zhì)基礎(chǔ)[4-7]。下文對(duì)影響葡萄酒中生青氣味的四類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)其在葡萄酒中常見(jiàn)的濃度范圍、感官閾值等進(jìn)行了總結(jié)(表2)。
表2 葡萄酒中生青氣味的相關(guān)物質(zhì)Table 2 Related substances of green flavor in wine
甲氧基吡嗪(methoxypyrazines, MPs)是一類(lèi)含氮的六元雜環(huán)化合物,廣泛存在于各種植物中,在青椒、黃瓜、胡蘿卜、豌豆中都曾被發(fā)現(xiàn),能夠集中表現(xiàn)包括水果和蔬菜在內(nèi)的幾種食品的香氣特征。除各種植物之外,MPs也廣泛存在于許多品種的葡萄酒中,在 ‘赤霞珠’、‘霞多麗’等品種葡萄酒中都曾被檢出,MPs被認(rèn)為是葡萄酒中生青氣味的主要貢獻(xiàn)者,在葡萄酒中超過(guò)感官閾值時(shí)通常表現(xiàn)出青椒、青草的香氣[10-11]。目前在葡萄和葡萄酒中共發(fā)現(xiàn)了7種MPs[12-13],但能對(duì)葡萄酒中生青氣味做出貢獻(xiàn)的主要有以下3種:3-異丁基-2-甲氧基吡嗪(3-isobutyl-2-methoxypyrazine, IBMP)、3-異丙基-2-甲氧基吡嗪(3-isopropyl-2-methoxypyrazine, IPMP)和3-仲丁基-2-甲氧基吡嗪(3-sec-butyl-2-methoxypyrazine, SBMP)[14]。其中IBMP是葡萄酒中最重要的MPs,也是葡萄酒中含量最高的1種MPs類(lèi)物質(zhì),通常被認(rèn)為是葡萄酒中青椒類(lèi)香氣的主要來(lái)源,也被認(rèn)為是導(dǎo)致‘長(zhǎng)相思’和‘赤霞珠’葡萄酒呈現(xiàn)植物類(lèi)香氣品種特性的原因[4, 12]。IBMP在葡萄酒中的含量極低,一般為2.2~56.3 ng/L[10-11],但它在葡萄酒中的感官閾值更低,在紅葡萄酒中的感官閾值僅為10~16 ng/L[14-15]。所以大多數(shù)時(shí)候IBMP都可以為葡萄酒貢獻(xiàn)明顯的植物香氣,DE BOUBéE 等[15]研究發(fā)現(xiàn)在含有15 ng/L IBMP的紅葡萄酒中就可以清晰地感受到青椒氣味。IPMP在葡萄酒中的含量?jī)H次于IBMP,通常被描述為具有土豆、泥土、蘆筍的氣味[3],IPMP同樣具有極低的氣味閾值,在紅葡萄酒中僅為2 ng/L,香氣活性值(odor activity value,OAV)通常大于1,因此,極低濃度的IPMP就能夠明顯增加葡萄酒中泥土、蘆筍的氣味[13-14]。SBMP具有青椒和青草的氣味,在葡萄酒中含量通常比IBMP和IPMP更低。但據(jù)ALLEN等[16]報(bào)道,SBMP在‘美樂(lè)’葡萄酒中的含量最高可達(dá)到16 ng/L,遠(yuǎn)超SBMP在水中的感官閾值(1~2 ng/L),所以SBMP同樣能夠使葡萄酒表現(xiàn)出生青氣味。
六碳(C6)醇類(lèi)和醛類(lèi)主要是由葡萄或其他植物受到機(jī)械損傷后在酶促作用下產(chǎn)生的,在葡萄酒中主要以游離態(tài)形式存在,具有典型的草本植物和青草氣味,又被稱(chēng)為綠葉揮發(fā)性物質(zhì)(green leaf volatiles, GLVs)。GLVs中的六碳醛相對(duì)于六碳醇具有更低的感官閾值,對(duì)葡萄酒香氣的影響更加明顯,但隨著葡萄果實(shí)的成熟,六碳醛的含量也在不斷降低,并且在發(fā)酵過(guò)程中大多數(shù)的六碳醛和六碳醇中的2-己烯醇還會(huì)轉(zhuǎn)化為酯和醇[17],因此,葡萄酒中六碳醛的含量通常較低而無(wú)法對(duì)葡萄酒香氣產(chǎn)生明顯影響。最終,葡萄酒中含量較多且能夠?qū)ζ咸丫葡銡猱a(chǎn)生影響的六碳醇主要有3種:1-己醇、Z-3-己烯醇和E-3-己烯醇。較高含量的六碳醇通常能帶給葡萄酒草本植物的氣味,BERNA等[18]發(fā)現(xiàn)新西蘭‘長(zhǎng)相思’白葡萄酒具有一種獨(dú)特的青草香氣,這是世界其他產(chǎn)區(qū)‘長(zhǎng)相思’白葡萄酒所不具備的,而這種獨(dú)特的香氣與酒中含量較高的1-己醇有關(guān)。之后BENKWITZ等[5]對(duì)新西蘭‘長(zhǎng)相思’白葡萄酒進(jìn)行了更為全面的香氣成分檢測(cè),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了多變量分析,結(jié)果同樣表明六碳醇和‘長(zhǎng)相思’白葡萄酒中的生青氣味具有相關(guān)性。除白葡萄酒之外,六碳醇對(duì)于紅葡萄酒同樣具有影響,F(xiàn)ERREIRA等[19]研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵完成的西班牙紅葡萄酒中1-己醇和Z-3-己烯醇的濃度仍處于感官閾值以上,這表明六碳醇能夠?qū)t葡萄酒的香氣產(chǎn)生影響。此外,有研究發(fā)現(xiàn)在脫香和中性的葡萄酒中加入1 480 μg/L的正己醇和234 μg/L的Z-3-己烯醇對(duì)香氣并無(wú)顯著影響,但在含有閾值濃度IBMP的葡萄酒中,加入相同濃度的正己醇和Z-3-己烯醇,葡萄酒的香氣描述從泥土味變成了青椒味[20]。這表明六碳醇和MPs很可能具有香氣疊加作用,兩者共同構(gòu)建了葡萄酒中的生青氣味。
桉樹(shù)腦是一種廣泛分布于各種芳香植物中的單萜類(lèi)化合物,共有兩種幾何異構(gòu)體,分別是1,8-桉樹(shù)腦和1,4-桉樹(shù)腦,可以為葡萄酒貢獻(xiàn)桉樹(shù)、薄荷、新鮮的氣味,在澳大利亞和法國(guó)的葡萄酒中相繼被發(fā)現(xiàn)[6, 21]。CAPONE等[21]對(duì)190種澳大利亞商業(yè)紅葡萄酒進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在40%的葡萄酒中1,8-桉樹(shù)腦的含量能夠達(dá)到或超過(guò)其報(bào)道的感官閾值,這表明1,8-桉樹(shù)腦能夠?qū)ζ咸丫频南銡猱a(chǎn)生影響。后來(lái)POITOU等[6]對(duì)法國(guó)地區(qū)紅葡萄酒中的生青氣味進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)1,8-桉樹(shù)腦與法國(guó)紅葡萄酒中的生青氣味有關(guān),并且在紅葡萄酒中單獨(dú)添加1,8-桉樹(shù)腦能夠顯著增強(qiáng)紅葡萄酒中的生青氣味。而ANTALICK等[22]研究了104款澳大利亞商業(yè)紅葡萄酒,發(fā)現(xiàn)在所有的酒樣中均能檢測(cè)出1,4-桉樹(shù)腦,并通過(guò)感官研究進(jìn)行驗(yàn)證,最終認(rèn)為1,4-桉樹(shù)腦和1,8-桉樹(shù)腦同樣是澳大利亞‘赤霞珠’葡萄酒中干草和干草藥氣味的可能來(lái)源。
3-巰基-1-乙醇(3-mercapto-1-hexanol, 3-MH)和乙酸-3-巰基己酯(3-mercaptohexyl acetate, 3-MHA) 屬于多官能團(tuán)硫醇,通常認(rèn)為其與葡萄酒中的水果香氣有關(guān),能夠賦予葡萄酒熱帶水果的香氣特征。但有研究者發(fā)現(xiàn)3-MH和3-MHA在一定情況下也可以促進(jìn)葡萄酒的生青氣味,KING等[7]通過(guò)向‘長(zhǎng)相思’葡萄酒中添加不同濃度的3-MH和3-MHA發(fā)現(xiàn),添加不同濃度3-MH和3-MHA的葡萄酒均表現(xiàn)出了較強(qiáng)的煮蔬菜的味道,當(dāng)添加的3-MH和3-MHA濃度較高時(shí),葡萄酒還呈現(xiàn)出較強(qiáng)的黃楊木味;此外在葡萄酒中3-MH和3-MHA存在成對(duì)的對(duì)映異構(gòu)體:R-3-MH和S-3-MH;R-3-MHA和S-3-MHA,通過(guò)向葡萄酒中添加不同比例的對(duì)映異構(gòu)體發(fā)現(xiàn),S-對(duì)映體會(huì)比R-對(duì)映體產(chǎn)生更強(qiáng)烈的煮蔬菜和黃楊木的味道,當(dāng)3-MH和3-MHA的異構(gòu)體間S異構(gòu)體的比例上升時(shí),就會(huì)增加葡萄酒整體的植物氣味。此外,在一項(xiàng)針對(duì)西班牙桃紅酒的香氣研究中,研究人員使用香氣提取物稀釋分析方法來(lái)對(duì)酒中的不同物質(zhì)進(jìn)行香氣描述,其中3-MH的氣味也被描述為生青的[23]。這表明在某些酒中,3-MH和3-MHA同樣可能是生青氣味的潛在來(lái)源。
葡萄果實(shí)作為葡萄酒的釀造原料,對(duì)于葡萄酒的品質(zhì)有著重要的影響,葡萄果實(shí)中的各類(lèi)化學(xué)物質(zhì)能夠直接影響葡萄酒中的物質(zhì)構(gòu)成。因此,了解對(duì)葡萄果實(shí)中各類(lèi)生青氣味物質(zhì)產(chǎn)生影響的因素十分必要。
研究發(fā)現(xiàn),葡萄果實(shí)中MPs和六碳醇的含量與果實(shí)的成熟度有關(guān),果實(shí)中的MPs從坐果期開(kāi)始合成積累,一直持續(xù)到果實(shí)轉(zhuǎn)色前2~3周時(shí)含量達(dá)到最大值,此后含量開(kāi)始隨著果實(shí)的成熟而不斷減少,果實(shí)成熟度越高,MPs的含量越少[26]。與MPs不同,1-己醇和Z-3-己烯醇雖然也在葡萄果實(shí)的生長(zhǎng)初期開(kāi)始合成積累并不斷增多,但1-己醇的含量會(huì)在果實(shí)的轉(zhuǎn)色期前出現(xiàn)略微下降,在轉(zhuǎn)色期過(guò)后又開(kāi)始顯著增長(zhǎng),而Z-3-己烯醇在轉(zhuǎn)色后含量基本保持不變[27]。綜合考慮,可以通過(guò)延遲采收提高果實(shí)成熟度來(lái)減少果實(shí)中生青氣味物質(zhì)的含量,從而減弱葡萄酒中的生青氣味。
水分對(duì)于葡萄果實(shí)中的MPs和六碳醇具有重要影響,研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)范圍內(nèi)水分的缺少有助于減少葡萄果實(shí)中MPs的含量而增加六碳醇的含量[28-29]。采取適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)控土壤水分能夠有效控制果實(shí)中MPs和六碳醇的含量,張艷霞[29]在寧夏地區(qū)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行了不同程度的水分脅迫實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)葡萄轉(zhuǎn)色前是MPs合成的重要時(shí)期,在轉(zhuǎn)色前進(jìn)行重度水分脅迫可抑制果實(shí)中MPs合成酶的活性,減少成熟果實(shí)中MPs的含量。JU等[30]也在寧夏地區(qū)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行調(diào)虧灌溉實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)減少水分能夠提高葡萄中1-己醇的含量,因?yàn)樗秩笔?huì)促進(jìn)六碳醇合成過(guò)程中2個(gè)基因VvLOX和VvHPL的過(guò)量表達(dá)。
除水分之外,光照也是影響葡萄果實(shí)中MPs和六碳醇的重要因素,與水分相同,光照對(duì)于葡萄中MPs和六碳醇含量的影響也不統(tǒng)一。光照對(duì)于果實(shí)中MPs的積累是不利的,光照能夠降解果實(shí)中的MPs[12],因此通過(guò)適當(dāng)?shù)卣~處理和修剪枝條等措施增加光照有利于減少葡萄果實(shí)中MPs的含量,呂佳恒[31]的研究顯示,在葡萄花前和幼果期進(jìn)行摘葉處理均可以顯著降低葡萄果實(shí)中的IBMP含量。與MPs不同,光照對(duì)于葡萄中六碳醇的積累似乎是有利的。有研究發(fā)現(xiàn),光照時(shí)長(zhǎng)與葡萄中六碳醇的含量呈正相關(guān),光照時(shí)間的延長(zhǎng)有助于果實(shí)中1-己醇和E-2-己烯醇的積累[32]。許曉青[33]在新疆天山地區(qū)對(duì)‘赤霞珠’進(jìn)行的遮光處理也得到了同樣的結(jié)論,在葡萄轉(zhuǎn)色期至收獲期間對(duì)果實(shí)進(jìn)行遮光處理降低了六碳醇的含量。與光照有關(guān)的栽培方式對(duì)葡萄中1-己醇的影響也表現(xiàn)出了相同的作用,能夠增加受光面積的整枝方式會(huì)導(dǎo)致葡萄中產(chǎn)生更多的1-己醇[32]。光照對(duì)于葡萄果實(shí)中MPs和六碳醇影響的不同,使得我們無(wú)法通過(guò)單一的光照調(diào)節(jié)來(lái)共同減少果實(shí)中MPs和六碳醇的含量,因此在生產(chǎn)中還需要結(jié)合其他栽培措施來(lái)達(dá)到對(duì)果實(shí)品質(zhì)的良好控制。
葡萄酒中的桉樹(shù)腦通常由葡萄園周?chē)蔫駱?shù)或其他植物所產(chǎn)生并通過(guò)空氣轉(zhuǎn)移到葡萄果實(shí)上,再進(jìn)一步經(jīng)釀造過(guò)程進(jìn)入到葡萄酒中[24]。CAPONE等[24]在澳大利亞葡萄園中研究了桉樹(shù)與葡萄的距離對(duì)1,8-桉樹(shù)腦轉(zhuǎn)移的影響,發(fā)現(xiàn)在葡萄園附近存在桉樹(shù)時(shí),葡萄果實(shí)上1,8-桉樹(shù)腦的含量會(huì)隨著葡萄同桉樹(shù)距離的拉長(zhǎng)而降低,在葡萄酒中也得到了相同的結(jié)論。POITOU等[6]的研究發(fā)現(xiàn)葡萄園中的入侵植物南艾蒿也會(huì)導(dǎo)致葡萄酒中1,8-桉樹(shù)腦含量的增加。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難推測(cè)當(dāng)葡萄種植區(qū)域周?chē)鷽](méi)有可以產(chǎn)生1,8-桉樹(shù)腦的植物時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄和葡萄酒中1,8-桉樹(shù)腦的有效控制。
葡萄原料是釀造葡萄酒的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)于葡萄酒的品質(zhì)有著重要影響,也是影響葡萄酒中生青氣味的重要因素。除葡萄原料之外,釀造工藝和陳釀條件也會(huì)對(duì)葡萄酒中的生青氣味產(chǎn)生影響,兩者能夠影響釀造過(guò)程和陳釀過(guò)程中生青氣味物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、合成和分解。為了減弱成品葡萄酒中較重的生青氣味,研究者們也開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)新技術(shù)來(lái)減少葡萄酒中的生青氣味物質(zhì)。下文著重對(duì)釀造工藝和陳釀條件對(duì)葡萄酒中生青氣味物質(zhì)的影響進(jìn)行了總結(jié)闡述,并對(duì)這些因素進(jìn)行了歸納整理(圖1)。
4.1.1 釀造工藝
葡萄酒釀造過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節(jié)都能夠?qū)Ps的含量產(chǎn)生影響。MPs在葡萄中的分布并不均勻,其在果梗中的含量最高,其次為果皮和種子,在果肉中的含量最少,因此在葡萄果實(shí)進(jìn)行壓榨浸漬前,進(jìn)行除梗工藝可以有效減少原料中MPs的含量;此外在壓榨過(guò)程中采用過(guò)重的壓榨工藝易造成皮、籽的大量破碎,從而釋放出較高含量的MPs,所以在壓榨過(guò)程中適度壓榨可以減輕皮、籽破碎帶來(lái)的影響,減少酒中MPs的含量[4]。浸漬工藝是影響葡萄酒中MPs含量的主要因素,葡萄原料中的MPs通過(guò)浸漬過(guò)程進(jìn)入到葡萄酒中,呂佳恒[31]的研究顯示,隨著浸漬時(shí)間的增長(zhǎng),葡萄醪液中IBMP的含量也在不斷增長(zhǎng),在浸漬3 d后葡萄醪液中的IBMP含量即達(dá)到最大值,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)葡萄酒中IBMP的含量與葡萄中IBMP的含量成正比,且不受后續(xù)蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵的影響,因此選擇合適的浸漬時(shí)間可以減少葡萄酒中的MPs。上述釀造工藝的優(yōu)化在減少葡萄酒中MPs的含量方面具有顯著效果,但同時(shí)也可能會(huì)對(duì)葡萄酒中的其他揮發(fā)性成分、花色苷、單寧等物質(zhì)產(chǎn)生影響,從而改變葡萄酒的顏色及風(fēng)味,因此根據(jù)實(shí)際情況,合理的調(diào)整工藝措施來(lái)平衡這些影響是非常重要的。
4.1.2 陳釀條件
葡萄酒中的化學(xué)物質(zhì)在陳釀過(guò)程中是不斷變化的,陳釀過(guò)程中的環(huán)境條件以及包裝材料都會(huì)對(duì)物質(zhì)的變化產(chǎn)生影響。正如光照能夠分解葡萄果實(shí)中的MPs一樣,光照也有助于分解葡萄酒中的MPs。MAGA[14]發(fā)現(xiàn),將裝在透明玻璃瓶中的葡萄酒放置在黑暗條件下陳釀1年,MPs的濃度基本不變,而放在光照條件下陳釀的葡萄酒,MPs的含量出現(xiàn)了明顯下降。除光照影響外,包裝材料也會(huì)影響酒中MPs的含量,SILVA 等[34]比較了瓶裝葡萄酒使用天然橡木塞、合成橡木塞等材料封口對(duì)于MPs含量的影響,他發(fā)現(xiàn)所有類(lèi)型的封口材料都可以顯著降低瓶裝葡萄酒中的MPs含量,而B(niǎo)LAKE等[35]的研究則顯示相比于其他材料,使用合成橡木塞封口對(duì)MPs含量的降低最為有效,在包裝材料的選擇中使用利樂(lè)無(wú)菌包裝也能更有效地降低葡萄酒中的MPs含量。因此合理的選擇葡萄酒的包裝和貯存環(huán)境也是調(diào)控MPs含量的有效方式。
4.1.3 其他技術(shù)
為了降低葡萄酒中MPs的含量,除控制葡萄栽培條件和釀造技術(shù)之外,研究者們也研究出了多項(xiàng)技術(shù)用以降低成品葡萄酒中MPs的含量。INGLIS[36]在2010年申請(qǐng)了一項(xiàng)專(zhuān)利,將一種蛋白質(zhì)加入到葡萄酒中,蛋白質(zhì)會(huì)在pH 3~4的條件下與MPs結(jié)合形成蛋白質(zhì)-MPs復(fù)合物,然后通過(guò)除去蛋白質(zhì)-MPs復(fù)合物的方式來(lái)降低葡萄酒中的MPs,該方法最高可降低60%的MPs。2016年,BOTEZATU等[37]將基于有機(jī)硅和基于聚乳酸的塑料聚合物應(yīng)用于減少葡萄酒中MPs的研究,結(jié)果顯示添加有機(jī)硅聚合物的葡萄酒中IPMP、SBMP和IBMP的降幅分別達(dá)到38%、44%和39%;添加聚乳酸聚合物的葡萄酒中IPMP、SBMP和IBMP的降幅更是高達(dá)75%、78%和77%,并且使用聚乳酸聚合物對(duì)葡萄酒中的其他成分基本沒(méi)有影響。CHEN等[10]研究1種印記磁性聚合物在降低葡萄酒中IBMP含量方面的應(yīng)用效果,這種特制的磁性聚合物加入酒中后可以選擇性地識(shí)別和吸附IBMP分子,然后使用磁鐵去除這種磁性聚合物即可達(dá)到對(duì)酒中IBMP的去除,結(jié)果顯示在發(fā)酵后添加印記磁性聚合物能夠使IBMP的濃度減少74%;在發(fā)酵前添加則只能減少20%~30%,但對(duì)葡萄酒中其他揮發(fā)物及色澤的影響較小。這些新型技術(shù)在減少M(fèi)Ps的同時(shí)對(duì)葡萄酒中其他物質(zhì)的影響較小,能夠較好地保持葡萄酒的風(fēng)味品質(zhì),在補(bǔ)救成品葡萄酒中不良生青氣味的方面具有較高的生產(chǎn)應(yīng)用潛力。
雖然葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)合成一部分六碳醇,但葡萄酒中大量的六碳醇一般是由釀造過(guò)程中葡萄果實(shí)受到壓榨和破碎等工藝造成的機(jī)械損傷所帶來(lái)的。所以在釀造過(guò)程中盡量減少對(duì)果實(shí)的傷害能夠有效降低葡萄酒中六碳醇的含量,HERBST-JOHNSTONE等[38]證實(shí)在采用機(jī)械采收、破碎和壓榨工藝釀造的葡萄酒中,六碳醇的濃度遠(yuǎn)高于采用手工采摘和手工壓榨工藝釀造的葡萄酒。在葡萄受到機(jī)械損傷形成六碳醇的過(guò)程中需要多種酶的參與,充足的氧氣能夠提高相關(guān)酶的活性,促進(jìn)六碳醇的合成。例如,當(dāng)發(fā)酵前葡萄醪液中含有飽和空氣時(shí)就會(huì)導(dǎo)致成品酒中的1-己醇含量增加2倍[39]。為了減小氧氣的影響,LECCE等[40]將惰性氣體或真空系統(tǒng)與果實(shí)的破碎、壓榨過(guò)程配合使用,該工藝可以去除葡萄醪中的氧氣,抑制C6醇生成過(guò)程中相關(guān)酶的活性,從而減少六碳醇的合成。浸漬過(guò)程是六碳醇從葡萄進(jìn)入葡萄酒的主要過(guò)程,葡萄原料中的六碳醇通過(guò)浸漬工藝從原料中轉(zhuǎn)移到葡萄醪中,浸漬條件對(duì)于葡萄酒中的六碳醇含量具有重要影響,在浸漬過(guò)程中避免果皮接觸葡萄醪以及在發(fā)酵前進(jìn)行沉淀澄清處理都能夠顯著降低白葡萄醪和酒中的1-己醇濃度[38]。
4.3.1 釀造工藝
CAPONE等[24]研究發(fā)現(xiàn)1,8-桉樹(shù)腦在葡萄上的分布并不均勻,它在葡萄葉上的含量最多,其次是葡萄莖,在果實(shí)中的含量最低,基于這種分布的差異性,當(dāng)葡萄葉參與到釀造過(guò)程中時(shí),就會(huì)為葡萄酒貢獻(xiàn)大量的1,8-桉樹(shù)腦,所以在釀造時(shí)選擇合適的工藝去除葡萄枝葉有助于降低葡萄酒中1,8-桉樹(shù)腦的濃度。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)則表明1,8-桉樹(shù)腦的濃度與浸漬時(shí)間有關(guān),在浸漬過(guò)程中1,8-桉樹(shù)腦的濃度會(huì)隨著浸漬時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷增加,因此縮短浸漬時(shí)間可以有效地減少酒中1,8-桉樹(shù)腦的含量[21]。
4.3.2 陳釀條件
葡萄酒陳釀也被證明對(duì)1,8-桉樹(shù)腦和1,4-桉樹(shù)腦的含量具有影響,SLAGHENAUFI等[41]在關(guān)于葡萄酒陳釀的研究中發(fā)現(xiàn),1,8-桉樹(shù)腦和1,4-桉樹(shù)腦會(huì)隨著陳釀時(shí)間的增加而不斷增加,這是由于在陳釀過(guò)程中α-松油醇、檸檬烯和萜品油烯在酸催化下通過(guò)復(fù)雜的脫水或水合反應(yīng)生成了1,8-桉樹(shù)腦和1,4-桉樹(shù)腦。
4.4.1 釀造工藝
影響葡萄酒中3-MH和3-MHA含量的因素可追溯至原料預(yù)處理階段,皮渣浸漬能夠增加葡萄醪液中S-3-(己烷-1-醇)-半胱氨酸和S-3-(己烷-1-醇)-谷胱甘肽的含量,這2種物質(zhì)是3-MH的前體物,而3-MHA 是由3-MH進(jìn)一步酯化形成的,所以皮渣浸漬最終有助于提高葡萄酒中的3-MH和3-MHA[42]。也有研究報(bào)道采用自然出汁方式得到的葡萄汁比壓榨得到葡萄汁含有更多的3-MH和3-MHA,并在成品葡萄酒中也有提升[43]。除此之外,在發(fā)酵過(guò)程中3-MH和3-MHA也會(huì)受到酵母的影響,HARSCH等[44]發(fā)現(xiàn)去掉酵母中某些有關(guān)硫代謝的關(guān)鍵基因,就能將葡萄酒中3-MH和3-MHA的含量提高2倍,這是由于這些基因的改變減少了酵母對(duì)于硫元素的消耗,使得更多的硫元素被用于硫醇的合成。
4.4.2 陳釀條件
葡萄酒陳釀會(huì)影響葡萄酒中3-MH和3-MHA的含量,在陳釀過(guò)程中,3-MHA會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸水解,產(chǎn)生3-MH和乙酸,并且高溫的條件會(huì)增加3-MHA水解的速率[45]。此外,過(guò)多的氧氣對(duì)于陳釀過(guò)程中3-MH和3-MHA的穩(wěn)定也是不利的,一項(xiàng)將葡萄酒分別放置在空氣和氮?dú)庵匈A存的研究結(jié)果顯示,在相對(duì)缺少氧氣的環(huán)境下貯存的葡萄酒中3-MH降解得更慢[41]。
a-果實(shí)來(lái)源物質(zhì)的影響因素;b-外來(lái)來(lái)源物質(zhì)的影響因素; c-發(fā)酵來(lái)源物質(zhì)的影響因素圖1 葡萄酒中不同來(lái)源生青氣味物質(zhì)的影響因素Fig.1 Influencing factors of “green flavor” substances from different sources in wine
隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)于高品質(zhì)葡萄酒的需求也在不斷增加。生青氣味作為葡萄酒中常見(jiàn)的一類(lèi)特征香氣,對(duì)葡萄酒的品質(zhì)具有重要影響,適量的生青氣味能夠提升葡萄酒香氣的復(fù)雜度,過(guò)重的生青氣味則會(huì)對(duì)葡萄酒的香氣品質(zhì)造成不良影響。因此,研究葡萄酒中生青氣味形成的原因?qū)τ谡{(diào)控生青氣味和提升葡萄酒的品質(zhì)具有重要意義。葡萄酒中的生青氣味主要是由甲氧基吡嗪類(lèi)、六碳醇類(lèi)、桉樹(shù)腦和多官能團(tuán)硫醇這四類(lèi)物質(zhì)中的一種或多種物質(zhì)影響產(chǎn)生的,影響葡萄酒中這四類(lèi)物質(zhì)含量的因素主要包括原料品質(zhì)、釀造工藝和陳釀條件等。在生產(chǎn)過(guò)程中可以針對(duì)這些影響因素選擇適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減少葡萄酒中生青氣味物質(zhì)的含量,例如,在葡萄幼果期進(jìn)行摘葉處理、通過(guò)延遲采收提高果實(shí)成熟度、在壓榨前除梗、避免過(guò)度壓榨、減少浸漬時(shí)間以及在陳釀時(shí)適度曝光等[14, 24, 26, 31, 38]。
上述措施在減弱葡萄酒生青氣味方面具有顯著效果,但這些措施在降低葡萄酒中生青氣味的同時(shí)也有可能會(huì)對(duì)其他物質(zhì)產(chǎn)生影響,從而對(duì)葡萄酒的風(fēng)味造成未知影響,因此在減少生青氣味的同時(shí)盡可能減少對(duì)葡萄酒中其他物質(zhì)的影響應(yīng)是今后的研究重點(diǎn)。其中,使用新型復(fù)合材料去除生青氣味在此方面表現(xiàn)出了巨大潛力,例如,利用聚乳酸聚合物以及印記磁性聚合物能夠有效減少成品葡萄酒中MPs的含量,同時(shí)對(duì)葡萄酒的特征風(fēng)味影響較小[10, 42]。但目前對(duì)有關(guān)材料的研究大多還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,如何將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)還有待進(jìn)一步研究,以開(kāi)發(fā)為更成熟的技術(shù)措施,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于商業(yè)葡萄酒中生青氣味的高效精準(zhǔn)調(diào)控,提升葡萄酒的整體品質(zhì)。