金屬元素在葡萄酒中的作用

黃雨珊，范舒悅，勾敘衡，王雨露，歐貝妮，李運(yùn)奎，2*

（1 西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院 陜西楊凌712100 2 西北農(nóng)林科技大學(xué)寧夏賀蘭山東麓葡萄酒試驗(yàn)示范站 銀川 750104）

金屬元素天然存在于葡萄和葡萄酒中，對(duì)葡萄酒整體質(zhì)量甚至飲用者身體健康有重要影響。某些金屬元素是酵母細(xì)胞以及人體細(xì)胞生長(zhǎng)代謝所必需的營(yíng)養(yǎng)元素[1-3]，能夠促進(jìn)葡萄酒香氣的形成，有利于提高葡萄酒的色澤品質(zhì)及其穩(wěn)定性[4-6]。然而，當(dāng)某些金屬元素超過或未達(dá)到一定濃度時(shí)可能導(dǎo)致葡萄酒產(chǎn)生沉淀、出現(xiàn)異味等，從而降低葡萄酒質(zhì)量和穩(wěn)定性，對(duì)飲用者健康產(chǎn)生不利影響[7-10]。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)某些金屬元素往往有明確的含量限定。由于受產(chǎn)區(qū)土壤、農(nóng)藥、環(huán)境和釀酒過程中使用器具等的影響，我國(guó)葡萄酒中金屬元素含量有偏高的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響葡萄酒的質(zhì)量和飲用者最終的金屬攝入量。

目前對(duì)葡萄酒質(zhì)量形成與影響因素的研究，主要圍繞葡萄原料中的關(guān)鍵成分（如酚類物質(zhì)）[11]以及釀造過程的關(guān)鍵因素（如酵母）[12-14]進(jìn)行，系統(tǒng)研究金屬元素對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響的報(bào)道相對(duì)較少。本文從葡萄酒中常見的幾種金屬元素來源及含量入手，分析其在不同濃度范圍對(duì)葡萄酒的不同效應(yīng)，并梳理近年報(bào)道的可能的作用機(jī)制，以期為葡萄酒金屬元素控制、葡萄酒質(zhì)量形成和工藝改良等提供參考。

1 葡萄酒中常見金屬元素的含量及影響因素

葡萄酒中的金屬元素主要來源于土壤、農(nóng)藥、發(fā)酵或儲(chǔ)藏設(shè)備、輔料添加等。葡萄從根系吸收K+、Ca2+、Na+、Mg2+等金屬離子以滿足其生長(zhǎng)需求，或因沾上泥土和灰塵從而帶入Fe、Cu、K 等金屬元素[15]。波爾多液是葡萄酒中Cu 元素的最主要來源，農(nóng)藥、殺蟲劑的噴灑也將Zn、Cr、Cd 等元素引入酒里。除梗破碎機(jī)、壓榨機(jī)、水泥池、不銹鋼罐等發(fā)酵及儲(chǔ)酒設(shè)備將Ca、Mg、Al、Cr、Mn 等元素引入到酒中。原酒在管道運(yùn)輸過程中也可能被Fe、Al等元素污染。下膠澄清劑（皂土、明膠或魚膠）可能造成Al、Ca 過量。

《葡萄酒》（GB/T 15037-2006）中規(guī)定了紅葡萄酒、桃紅葡萄酒中的含鐵量須≤8 mg/L，白葡萄酒、加香葡萄酒中的含鐵量須≤10 mg/L，含銅量均不得超過1 mg/L。而事實(shí)上，當(dāng)葡萄酒中的銅含量超過0.5 mg/L 時(shí)，酒便可能產(chǎn)生混濁，進(jìn)而以紅棕色沉淀析出。鐵質(zhì)量濃度低時(shí)不發(fā)生破敗病，超過8 mg/L 或在不利環(huán)境下也會(huì)容易出現(xiàn)鐵破敗病。

其它金屬在葡萄酒中的含量雖然未予以限定，但在實(shí)際生產(chǎn)中也有相應(yīng)的規(guī)定。鋅和錫在葡萄酒中的正常含量應(yīng)少于1 mg/L，過量會(huì)引起白葡萄酒混濁，加熱形成錫-蛋白質(zhì)沉淀。鋁含量超過5 mg/L，pH=3.8 時(shí)，可使葡萄酒產(chǎn)生混濁。鈣往往會(huì)與酒石酸反應(yīng)產(chǎn)生不透明沉淀，鉀則產(chǎn)生透明晶體，鈉過量雖不使葡萄酒渾濁或沉淀，但影響葡萄酒的顏色、風(fēng)味。

葡萄品種、國(guó)家、產(chǎn)區(qū)以及釀造工藝等的不同會(huì)造成葡萄酒中金屬元素含量的差異，如圖1 所示，這種差異也可為葡萄酒的真?zhèn)舞b定或者產(chǎn)地溯源提供條件[16]。由圖1a 可見，不同品種葡萄酒中的Fe、Cu 等元素含量均存在較大差異[17]。葡萄牙產(chǎn)區(qū)Mn 高于西班牙、法國(guó)、意大利和智利。法國(guó)、西班牙相較其它幾個(gè)國(guó)家，葡萄酒中Fe、Zn、和Mn 含量偏低[18]。圖1c 對(duì)比了我國(guó)沿海的環(huán)渤海灣產(chǎn)區(qū)到內(nèi)陸的河西走廊、新疆產(chǎn)區(qū)葡萄酒的金屬元素差異，發(fā)現(xiàn)我國(guó)不同產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的葡萄酒金屬元素含量也存在較大差異。其中Cu 可作為特征元素鑒別河西走廊張掖產(chǎn)區(qū)的土壤[19-20]。陳翔等[21]研究表明釀酒葡萄中Cu、Cr、Pb 等9 種重金屬主要來源并非產(chǎn)地土壤，重金屬是否能作為產(chǎn)地溯源的指標(biāo)有待考究。理論上來說，紅葡萄酒中K、Mg 含量高于白葡萄酒，因?yàn)榧t葡萄酒中的大量酚類物質(zhì)對(duì)酒石酸氫鉀沉淀有抑制作用，由于紅葡萄酒中的浸漬作用也導(dǎo)致其Mg（可溶性鹽）含量高于白葡萄酒，而這也受到產(chǎn)區(qū)、品種等多種因素的共同影響。

圖1 金屬元素含量在葡萄品種（a）[17]、國(guó)家（b）[18]、產(chǎn)區(qū)（c）[19-20]等因素方面的差異Fig.1 Differences in metal element content among grape variety（a）[17]，country（b）[18] and production region（c）[19-20]

2 金屬元素在葡萄酒中的作用

葡萄酒中大部分金屬元素對(duì)釀酒的生化過程及葡萄酒的顏色、穩(wěn)定性等品質(zhì)具有重要意義，如Mg2+、Zn2+、Mn2+可作為酒精發(fā)酵中某些酶必不可少的輔助因子，F(xiàn)e3+和Cu2+是氧化還原系統(tǒng)中的重要因子[22]，而包括Fe、Cu 在內(nèi)的一些金屬元素還有利于葡萄酒的澄清和特殊風(fēng)味的形成。當(dāng)這些重要金屬以微量或少量濃度存在時(shí)，對(duì)葡萄酒的顏色、香氣乃至穩(wěn)定性都有著積極的影響，然而部分重金屬或者過量的金屬會(huì)對(duì)葡萄酒質(zhì)量產(chǎn)生不利影響甚至危害飲用者身體健康。

金屬元素可以通過與花色苷的絡(luò)合作用使葡萄酒色澤發(fā)生變化，可以被用來改善葡萄酒色澤品質(zhì)。然而，當(dāng)金屬元素含量超出一定范圍，可能發(fā)生顏色衰敗的情況[23-24]，也可能會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性硫化合物（VSCs）的形成[25]。除此之外，F(xiàn)e3+在一定條件下會(huì)使葡萄酒中的酚類物質(zhì)發(fā)生非酶氧化褐變，嚴(yán)重影響葡萄酒的顏色質(zhì)量及其穩(wěn)定性，而Cu2+、Mn2+等金屬離子可能會(huì)加速這一反應(yīng)。各種復(fù)雜的反應(yīng)最終導(dǎo)致葡萄酒的顏色、香氣等特征及穩(wěn)定性出現(xiàn)不同程度的變化。表1 列舉了幾種重要金屬元素在模擬葡萄酒或真實(shí)葡萄酒中針對(duì)顏色、香氣和穩(wěn)定性等方面出現(xiàn)的效應(yīng)。

表1 部分金屬元素對(duì)葡萄酒或模擬酒的影響Table 1 The influence of some metal on wine or model wine

從表1 中不難發(fā)現(xiàn)：1）Cu、Fe 等金屬在不同質(zhì)量濃度下可能具有相反的效應(yīng)。低質(zhì)量濃度下對(duì)葡萄酒尤其是紅葡萄酒，能改善其顏色質(zhì)量參數(shù)，增強(qiáng)顏色強(qiáng)度或是達(dá)到穩(wěn)定和保護(hù)葡萄酒顏色的作用；當(dāng)超過一定質(zhì)量濃度，葡萄酒或模擬葡萄酒中出現(xiàn)褐變，并隨著質(zhì)量濃度升高，褐變程度增大、顏色穩(wěn)定性下降。2）Cu、Zn 等金屬參與葡萄酒香氣物質(zhì)的構(gòu)成。Cu、Fe 參與某些揮發(fā)性硫化合物的形成，包括硫化氫、甲硫醇等具有還原氣味的物質(zhì)，可能會(huì)導(dǎo)致不良?xì)馕?、破壞葡萄酒特性；先前有認(rèn)為鋅元素會(huì)讓葡萄酒帶有惡臭味[15]，而近期有研究發(fā)現(xiàn)田間葉面噴施一定濃度的鋅肥可以提升葡萄酒的香氣質(zhì)量，增強(qiáng)水果、植物、香料等香氣。3）不同價(jià)態(tài)的金屬離子影響葡萄酒的顏色程度有所不同。這也包括不同金屬的不同價(jià)態(tài)（Al3+、Mg2+、K+）[34]以及同一金屬的不同價(jià)態(tài)（Fe2+、Fe3+）[37]之間的影響，具體表現(xiàn)為較高價(jià)態(tài)的金屬輔色因子可能具有較好作用效果。

同一金屬元素（Fe、K）在葡萄酒中的效應(yīng)基于不同的研究體系，呈現(xiàn)出了不同的研究結(jié)果?，F(xiàn)有研究體系多為模擬葡萄酒，缺少對(duì)于真實(shí)葡萄酒體系的詳細(xì)研究。此外，結(jié)果分析僅基于能體現(xiàn)葡萄酒色澤、香氣或抗氧化活性等品質(zhì)的指標(biāo)，未考慮人體每天或者每一階段葡萄酒的攝入量，這關(guān)系到金屬元素在人體中的積累量，會(huì)進(jìn)一步影響到人體的健康問題，例如像Al、Ca 等元素，應(yīng)根據(jù)其在人體中發(fā)揮的作用采取技術(shù)適當(dāng)降低或提高其濃度。

3 金屬元素影響葡萄酒品質(zhì)的作用機(jī)制

3.1 金屬元素對(duì)葡萄果實(shí)的影響

3.1.1 葡萄基因表達(dá)變化 金屬元素可調(diào)控葡萄中相關(guān)金屬元素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性或表達(dá)量，抑制生長(zhǎng)和改變?nèi)~片形態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致金屬元素在葡萄中的積累量存在差異，顯著影響了葡萄果實(shí)品質(zhì)[36，38]，金屬元素也可使植株內(nèi)部其它生理特性發(fā)生變化。如Cd 能導(dǎo)致催化酶的代謝紊亂和氨基酸蛋白的失活，抑制H+-ATPase 和質(zhì)膜Ca2+-ATPase 活性，且隨著脅迫濃度增加，質(zhì)膜H+-ATPase 和Ca2+-ATPase 活性先升高后降低[39-40]。

3.1.2 影響植物光合作用 金屬元素通過影響葡萄葉片的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響光合作用。長(zhǎng)期重金屬脅迫將會(huì)破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)[41]，因?yàn)槿~片細(xì)胞膜受到破壞，膜透性增大[42]，導(dǎo)致葉綠體膜結(jié)構(gòu)受到破壞、類囊體膜膨脹松散及葉綠體基質(zhì)解體等，抑制葉綠素的合成或破壞葉綠素結(jié)構(gòu)，抑制光合作用，甚至失去光合功能[43]。過量Zn 處理也會(huì)降低葡萄幼苗的凈光合速率[36]。

3.1.3 影響抗氧化水平 金屬元素會(huì)引起葡萄葉片的抗氧化反應(yīng)。重金屬會(huì)刺激植物組織細(xì)胞產(chǎn)生過量的活性氧（ROS），導(dǎo)致膜脂過氧化，使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，胞內(nèi)組分外滲，代謝紊亂。金屬對(duì)抗氧化物的影響因金屬種類、金屬濃度、葡萄品種不同而有所差異。管虹[42]發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中添加5 mg/L 的Cu2+時(shí)，葡萄葉片過氧化氫酶（CAT）活性均不受影響，丙二醛（MDA）的含量下降，添加大于10 mg/L 的Cu2+時(shí)，濃度增加，CAT 活性顯著上升，MDA 含量上升，且兩者呈極顯著相關(guān)。郭亮[43]發(fā)現(xiàn)Cd 脅迫下，“夏黑” 葉片的過氧化物酶（POD）、CAT、超氧化物歧化酶（SOD）、MDA 都有所增強(qiáng)，表現(xiàn)出拋物線的趨勢(shì)，在一定范圍內(nèi)濃度越高活性越強(qiáng)，而刺葡萄和“溫克”葉片的POD、MDA、SOD、CAT 均與Cd2+濃度呈正相關(guān)關(guān)系，并且低濃度的鎘脅迫下，葉片抗氧化酶活性提高，鎘脅迫濃度增加，抗氧化酶活性開始下降，葡萄的抗氧化系統(tǒng)功能紊亂。

3.2 金屬元素對(duì)釀酒酵母的影響

在金屬元素影響釀酒酵母的研究中，研究Cu2+對(duì)釀酒酵母的影響居多。在低濃度下，銅是幾乎所有生物中必需的微量元素，對(duì)生物起著重要的積極作用[44-45]，超出一定范圍時(shí)，就會(huì)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育甚至產(chǎn)生毒性[46]。

3.2.1 影響酵母生長(zhǎng)速率和發(fā)酵性能 高水平的Cu2+抑制釀酒酵母BH8 的細(xì)胞生長(zhǎng)和存活率，延緩了釀酒酵母的生長(zhǎng)速率，導(dǎo)致葡萄酒發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)甚至終止，降低了還原糖的利用，從而影響到葡萄酒的質(zhì)量[47-50]。酵母生長(zhǎng)受到抑制具體表現(xiàn)為隨Cu2+濃度的增加，兩株釀酒酵母的滯后期均不同程度地延長(zhǎng)，而對(duì)數(shù)期則顯著延長(zhǎng)，達(dá)到穩(wěn)定期的時(shí)間增加[48]，生長(zhǎng)速率降低。這可能與酵母細(xì)胞的銅吸附作用有關(guān)，Wang 等[48]的研究中，在含有0.5 mmol/L Cu2+的培養(yǎng)基中，部分細(xì)胞出現(xiàn)不規(guī)則變形，細(xì)胞畸變率增加，進(jìn)而影響細(xì)胞對(duì)銅的吸附作用。

3.2.2 產(chǎn)生氧化脅迫 Cu 可以通過Haber-Weiss和芬頓反應(yīng)刺激釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)ROS 的形成[51-53]，改變細(xì)胞的氧化/抗氧化水平，或產(chǎn)生與過氧化氫類似的氧化脅迫，進(jìn)一步損害細(xì)胞中蛋白質(zhì)、氨基酸、膜脂等組分。低濃度下，Cu 對(duì)釀酒酵母的氧化脅迫是由O2-發(fā)揮主要作用；高濃度下，為O2-和H2O2共同發(fā)揮作用，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生氧化傷害。隨著銅濃度增加，超氧陰離子的產(chǎn)生速率和過氧化氫的含量增加，釀酒酵母膜脂過氧化程度加劇，細(xì)胞內(nèi)丙二醛含量上升，SOD 和CAT 的活性也有不同程度的升高[52]。

3.3 金屬元素對(duì)葡萄酒的影響

3.3.1 氧化還原作用 葡萄酒中Cu 和Fe 與葡萄酒的氧化還原有關(guān)，是最可能導(dǎo)致葡萄酒褐變的因素。分子氧并不能與葡萄酒中的酚類物質(zhì)直接反應(yīng)，而是重金屬（特別是Cu、Fe）離子催化葡萄酒氧化。它們對(duì)氧化的貢獻(xiàn)主要是通過催化分子氧誘導(dǎo)的反應(yīng)，最終促進(jìn)二氧化硫、酚類化合物和乙醇等葡萄酒成分的氧化；在促進(jìn)葡萄酒還原方面，當(dāng)葡萄酒處于低氧陳釀狀態(tài)時(shí)，Cu 和Fe 可能與某些硫化合物的積累有關(guān)，從而導(dǎo)致不良?xì)馕兜漠a(chǎn)生[25]。

3.3.1.1 金屬與非酶氧化過程 Fe 等過渡金屬能催化、活化三線態(tài)氧，啟動(dòng)非酶氧化，而Cu、Mn 等金屬又可增強(qiáng)這一催化過程。非酶氧化反應(yīng)使酚類物質(zhì)氧化成醌，O2還原成H2O2[28，54]。

1）與Fe3+結(jié)合的不穩(wěn)定絡(luò)合物發(fā)生電子內(nèi)轉(zhuǎn)移，生成Fe 和相應(yīng)的半醌自由基，后者通過歧化或氧化生成鄰醌，醌作為親電活性中間體，和親核物質(zhì)（硫醇、含硫抗氧化劑和類黃酮）發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生褐色素前體類黃酮醌，并經(jīng)過氧化等一系列后續(xù)反應(yīng)生成有色物質(zhì)。葡萄酒氧化褐變表現(xiàn)的黃褐色是多種色素疊加的結(jié)果[54]。

2）H2O2與Fe2+發(fā)生芬頓反應(yīng)生成羥自由基·OH（強(qiáng)氧化物質(zhì)），羥自由基主要與乙醇反應(yīng)氧化生成乙醛[55]，或者由微量的金屬離子顯著提高鄰苯二酚的氧化速率，加快乙醛的生成，同時(shí)也激活酒石酸的氧化降解，產(chǎn)生乙醛酸[56]。乙醛質(zhì)子化與黃烷醇A 環(huán)的C6 或C8 位→親核加成→加成產(chǎn)物進(jìn)一步質(zhì)子化并繼續(xù)和其它黃烷醇反應(yīng)，最終生成通過乙醛連接的多聚體，聚合物聚合程度越高，黃色越深；乙醛酸直接與黃烷-3-醇發(fā)生親核加成，通過縮合和氧化反應(yīng)生成黃色、橙色的噸鹽陽離子色素（Xanthylium cation pigment）[27-28，54]。Fe和Cu 離子具有一定的協(xié)同作用，在包含有Fe3+和Cu2+的模擬酒中，硫化氫和硫醇的氧化速率比Fe3+單獨(dú)存在時(shí)更快，Cu、Mn 和Zn 對(duì)·OH 的產(chǎn)生有直接的促進(jìn)作用[57]。

金屬在葡萄酒中的催化作用還體現(xiàn)在金屬影響葡萄酒中氧氣、二氧化硫的消耗率上[22，24，58]，而氧氣和二氧化硫的濃度直接影響著葡萄酒的氧化程度和感官質(zhì)量。在金屬離子的催化作用下，加速芬頓反應(yīng)，提高了氧氣的消耗率。Morozova 等[24]的研究中，加入1 mg/L Fe3+和0.5 mg/L Cu2+可催化耗氧量，而游離二氧化硫的損失與裝瓶后的總消耗氧成正比，并且在所有添加了鐵和銅的葡萄酒中，游離二氧化硫的下降量顯著高于對(duì)照。

3.3.1.2 金屬與還原過程 葡萄酒中的還原反應(yīng)往往和一些含硫化合物有關(guān)，如硫化氫（H2S）、甲硫醇（MeSH）、二硫化碳（CS2）、二甲硫醚（DMS）等揮發(fā)性硫化合物（VSCs），這也是導(dǎo)致葡萄酒還原香氣或不良?xì)馕懂a(chǎn)生的主要來源物。一些金屬，如Cu、Zn、Mn、Al 會(huì)參與VSC 的形成過程[25，29，59]，或形成新的硫化物，如Nedjma 等[60]證明在Cu 的存在下，H2S 可以與MeSH 和乙硫醇（EtSH）反應(yīng)形成對(duì)稱和不對(duì)稱的三硫化物。Viviers 等[59]猜想可能由于金屬抑制了葡萄酒中已經(jīng)存在的前體形成DMS，或者是由于DMS 的催化降解，導(dǎo)致DMS 總體濃度降低。然而，在Bekker 等[29]的研究中，Cu2+處理對(duì)DMS 的形成沒有明顯的影響。金屬對(duì)于其它硫化物H2S、MeSH 等的影響在不同品種的葡萄酒存在差異，可能是由于釀酒葡萄品種中多酚和花青素與金屬離子的氧化還原循環(huán)之間的關(guān)系造成的。

3.3.2 輔色作用 輔色效應(yīng)是指溶液中花色苷分子與其它有機(jī)分子或金屬離子發(fā)生作用形成呈色的輔色復(fù)合體，可以增加溶液中呈色花色苷的比例，并通過改變花色苷分子的構(gòu)象增加其在可見光光譜吸收（增色效應(yīng)），和/或增加其最大吸收波長(zhǎng)（紅移效應(yīng)）[61]。B 環(huán)上具有鄰苯二酚或者連苯三酚結(jié)構(gòu)的花色苷能夠通過配位鍵與某些金屬離子（Mg2+、Fe3+、Al3+）結(jié)合形成絡(luò)合物（圖2），進(jìn)而與其它輔色素產(chǎn)生分子間輔色效應(yīng)。大多情況下金屬離子、花色苷與輔色素三者之間的化學(xué)計(jì)量比為2∶6∶6[62]。

圖2 金屬-花色苷絡(luò)合物的一般結(jié)構(gòu)[62]Fig.2 General structure of metal-anthocyanin complexes[62]

金屬種類、濃度以及葡萄酒中其它物質(zhì)同時(shí)影響著金屬絡(luò)合輔色效應(yīng)。吳娟弟等[34]的研究發(fā)現(xiàn)以Al3+>Mg2+>K+的趨勢(shì)，表現(xiàn)出較高價(jià)態(tài)的金屬輔色因子可能具有較好作用效果的現(xiàn)象，該現(xiàn)象可能是由于高價(jià)態(tài)金屬離子易與花色苷B 環(huán)上的游離羥基結(jié)合所導(dǎo)致[63]。較高價(jià)態(tài)或是較多電荷的金屬離子，其與花色苷的相互作用能力會(huì)增強(qiáng)。例如，相比于Fe2+，F(xiàn)e3+最外層電子軌道只有1 個(gè)電子占據(jù)，并呈高自旋狀態(tài)，則更有利其與花色苷分子的結(jié)合[37]。在含Al3+和K+的模擬葡萄酒溶液中，加入酚酸后溶液的輔色效果進(jìn)一步增強(qiáng)。Mg2+可能會(huì)與酚酸結(jié)合，破壞了原本由Mg2+和花色苷所建立的輔色體系，最終使溶液體系喪失了增色效果；當(dāng)Mg2+濃度超過一定數(shù)量，即酚酸與Mg2+的結(jié)合達(dá)到飽和后，剩余的Mg2+會(huì)繼續(xù)與花色苷反應(yīng)，增加溶液吸光值。不過相關(guān)的機(jī)制原因還需進(jìn)一步研究。多糖、蛋白、兒茶素等多酚類物質(zhì)亦能夠與金屬離子作用，影響金屬離子的輔色效果[64-65]。最終將金屬元素對(duì)葡萄酒的作用機(jī)制匯總?cè)绫?。

表2 金屬元素影響葡萄酒品質(zhì)的作用機(jī)制Table 2 The mechanism of metal elements affecting wine quality

4 展望

葡萄酒各金屬元素含量與葡萄品種、葡萄酒產(chǎn)區(qū)和釀造工藝等因素息息相關(guān)。隨著科技的快速發(fā)展，金屬元素的分析檢測(cè)技術(shù)也得到迅猛進(jìn)步，儀器的優(yōu)化以及分析技術(shù)的聯(lián)用不僅使金屬元素快速高效的檢測(cè)成為現(xiàn)實(shí)，也為葡萄酒品種鑒定和產(chǎn)地溯源提供新手段，現(xiàn)已基于花色苷[66]、有機(jī)酸[67]、揮發(fā)性物質(zhì)[68]、酵母[69]等成分或信息構(gòu)建出了葡萄酒的指紋圖譜，而金屬元素指紋圖譜的構(gòu)建在國(guó)外已有相關(guān)研究[70-71]。中國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，然而對(duì)于葡萄酒品種鑒定和原產(chǎn)地認(rèn)證的手段始終不夠成熟，缺乏全面、具體、有效的檢測(cè)指標(biāo)及技術(shù)予以支撐，將金屬的含量及組成作為分析指標(biāo)構(gòu)建指紋圖譜對(duì)國(guó)內(nèi)葡萄酒和進(jìn)口酒進(jìn)行品種鑒別或真?zhèn)舞b定，也是一項(xiàng)有力的補(bǔ)充。

金屬在葡萄酒中的效應(yīng)及作用機(jī)制，仍需全面、系統(tǒng)的深入研究。某些研究呈現(xiàn)出不同甚至截然相反的現(xiàn)象，可能與選定的不同研究體系有關(guān)，葡萄酒成分及其復(fù)雜，基于真實(shí)釀造的葡萄酒進(jìn)行研究十分有必要。葡萄酒的金屬組成、含量以及與酒中其它物質(zhì)的聯(lián)系對(duì)葡萄酒質(zhì)量和風(fēng)格的形成有很大影響，例如，僅從花色苷的組成和含量分析葡萄酒顏色是不夠的，因?yàn)榛ㄉ者€與多糖、酚酸和金屬離子產(chǎn)生輔色作用，這些都需開展進(jìn)一步研究。目前對(duì)輔色機(jī)制的探索且大多集中于分子間輔色效應(yīng)，分子內(nèi)輔色和金屬絡(luò)合作用占比較少，這不免是一項(xiàng)頗具潛力的研究課題。