新疆葡萄酒质量安全研究现状

全莉，王舸楠，王雪薇，陈新军，武运*，薛洁*

（1. 新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2. 新疆中信国安葡萄酒业有限公司，新疆昌吉 832200；3. 中国食品发酵工业研究院有限公司/酒类品质与安全国际联合研究中心，北京 100015）

关键字：新疆；葡萄酒；安全

葡萄酒是一种酒精度不低于7 %vol的发酵型酒精饮料，使用破碎或未破碎新鲜葡萄或葡萄汁为原料经全酒精发酵或部分酒精发酵后的酒精饮料[1]。葡萄酒发酵作为一个非常复杂的生化过程，有酿酒酵母的活动，生产环境中微生物污染也十分严重，如酵母菌产生的氨基甲酸乙酯（EC）、乳酸菌产生的组胺、霉菌产生的赭曲霉毒素A（OTA）等[2-3]。新疆自古是中国主要的葡萄及葡萄酒产地，具有种植优质酿酒葡萄得天独厚的地理资源优势。葡萄酒业是新疆资源优势明显但发展相对滞后的行业，近几年由于新疆葡萄种植面积的扩大，葡萄酒产量及效益有了明显的提高，葡萄酒业已逐渐成为新疆经济发展的支柱型产业[4-5]。随着我国葡萄酒对外贸易日渐频繁，葡萄酒质量安全问题形势严峻，已成为制约我国葡萄酒出口的瓶颈[6]，也是影响新疆葡萄酒产品竞争市场份额的重要因素[7]。

1 葡萄酒中不良代谢产物

1.1 EC

EC广泛存在于烟草中，是烟叶中的天然物质，也是发酵食品和饮用酒（如白酒、黄酒和葡萄酒等）生产中所产生的一种代谢物质[8-10]。研究表明，EC是一种多位点致癌物，可导致啮齿类动物肺癌、淋巴癌、肝癌和皮肤癌等疾病，并且酒精会促进EC的致癌性[11-12]。

葡萄酒中的EC主要来源于酵母菌。酵母在酒精发酵中产生大量中间代谢产物尿素，一旦环境条件发生变化（高温、高酸、酒精度），尿素就可以在葡萄酒贮藏期间转变为EC[13]。并且苹-乳发酵时，乳酸菌会产生EC的前体物质，如瓜氨酸和氨基甲酰等，这些前体物质在贮藏期间也能形成EC。在这两种情况中，初始底物都是葡萄汁和葡萄酒中的主要氨基酸——精氨酸[14]。在葡萄酒贮藏过程中，精氨酸也会降解为瓜氨酸并最终形成EC。因为葡萄酒中酒类酒球菌和部分乳酸菌能够代谢精氨酸，所以苹-乳发酵时的发酵剂选择十分重要[15]。

1.2 生物胺

生物胺就是一大类含氮低分子有机化合物，是由酶作用于游离氨基酸发生脱羧反应，或通过醛、酮的胺化和转胺作用产生的[16]。根据结构，葡萄酒中的生物胺可以分为三大类：脂肪族（腐胺、尸胺、精胺、亚精胺等）、芳香族（章鱼胺、酪胺、苯乙胺等）和杂环族（组胺、色胺）[17]。生物胺是存在于发酵食品中一类潜在有害物质，其产生、作用机理和测定方法等问题近年来受到国内外广泛关注[18]。欧洲、美国、加拿大等国已经对发酵食品从原料到生产过程中生物胺进行了系统研究，制定了相关标准和法规，如部分欧盟国家已经设定葡萄酒中组胺的最大限量值，如德国不高于2 mg/L；法国不高于8 mg/L等[19]。

生物胺具有特定的生物活性[20]，在动物、植物和微生物生理活性细胞中十分重要，适量有利于人体的正常生理功能。然而过量可能会对身体造成某些不良反应，并且存在患癌症的风险[21]。此外，生物胺是构成核酸和激素的前体物质，生物活性细胞的必需成分是腐胺、精胺、亚精胺和尸胺。它们不仅可以调节核酸和蛋白质的合成，还可以在生物膜的稳定性中发挥重要作用[22]。大多数食物中的生物胺可能对人体产生不利影响，例如酪胺和苯乙胺会引起偏头痛和高血压[23-24]。而组胺是最有害的生物胺，发酵食品往往会污染具有高活性氨基酸脱羧酶的微生物，因此发酵食品中通常存在高浓度的生物胺[25]。近年来，由于乙醇和乙醛能够抑制肠道酶的解毒作用，会间接地增强生物胺对人体的不利影响，酒精饮品中的生物胺备受关注[26]。

1.3 OTA

OTA是霉菌中某些曲霉属和青霉属菌种产生的有毒代谢产物，包括具有相似化学结构的A、B、C、D（α）四种化合物。其中，OTA是最常见且毒性最大的，对人类和动物健康影响极大[27]。OTA的分子量为403.8 g/moL，易溶于极性有机溶剂和碳酸氢钠溶液，微溶于水；OTA具有热稳定性，即使在250 ℃的高温加工下，也只能去除一小部分OTA，无法完全降解[28]。欧洲的葡萄酒出口占世界葡萄酒出口的70%，这些地区的葡萄酒污染将影响整个葡萄酒市场，这意味着对OTA的控制是一个世界性的问题[29]。

葡萄酒中的OTA问题主要与葡萄原料是否感染真菌病害有关，OTA含量的高低取决于葡萄酒的类型、原产地以及采收时间[30]。一般而言，由于酿酒工艺的差异，红葡萄酒中OTA含量高于白葡萄酒和桃红葡萄酒[31]。酿酒葡萄产区纬度越低，葡萄酒中的OTA含量就相对较高，这主要由于气候、葡萄栽培方式和贮存条件不同所致[32]。从葡萄生长成熟期一直到收获、运输的整个过程都应引起人们的重视[33]。获得葡萄园中的产毒菌株，特别是黑曲霉、炭黑曲霉菌株，结合当地葡萄的生长环境，方能针对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 葡萄酒质量安全标准

2.1 国外葡萄酒质量安全标准

根据葡萄产地、法规标准体系和酿造生产工艺等差异可分为新旧世界葡萄酒，旧世界葡萄酒是指拥有“长期葡萄酒酿造历史”地区生产的葡萄酒，新世界葡萄酒则指欧洲传统葡萄酒生产区以外生产的葡萄酒[36]。新世界葡萄酒国家的标准及管理制度相对而言并不完善且存在着差异，旧世界葡萄酒国家的标准主要为传统的产品分类，而新世界葡萄酒国家的标准则偏重于葡萄酒生产所用添加剂及其残留物质的限量[37]。

国外许多国家和地区对于葡萄酒中的EC、生物胺、OTA等潜在有害物均做出了限量。加拿大、捷克和韩国规定葡萄酒中EC限量为30 μg/L，美国限量为15 μg/L[38-39]。许多国家也对葡萄酒中危害最大的生物胺——组胺做出限量，如德国为2 mg/L、比利时为6 mg/L、荷兰为3 mg/L、法国为8 mg/L、瑞士、匈牙利和奥地利为10 mg/L[45]。欧盟和国际葡萄与葡萄酒组织规定葡萄酒中OTA的限量为2.0 μg/kg，英国和芬兰的部分商超对OTA的限量为0.5 μg/kg[40]。

另外，智利作为世界十大葡萄酒产地和中国进口葡萄酒的来源国，并没有针对葡萄酒的质量安全标准，部分国家在葡萄酒生产中允许添加富马酸，这种标准缺失或不一的问题同样值得重视。

2.2 国内葡萄酒质量安全标准

我国进出口及生产葡萄酒的质量安全标准主要有两个：国家食品安全标准GB 15037—2006《葡萄酒》和 GB 2758—2012《发酵酒及其配制酒》[41-42]。此外，近几年国内对于葡萄酒中的EC、生物胺、OTA等潜在有害物也颇为重视，我国先后出台了GB 5009.223—2014《食品安全国家标准 食品中氨基甲酸的测定》、GB 5009.208—2016《食品安全国家标准 食品中生物胺的测定》关于EC和生物胺的检测标准，以及GB 2761—2017《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》关于OTA的限量标准，该规定限制葡萄酒中OTA含量不得高于2 μg/L[43]。

虽然各类标准及检测方法的制定足以见得我国对葡萄酒质量安全问题的重视，但我国葡萄酒的卫生和检测标准与国外先进国家相比仍十分滞后，在农用化学品、添加剂等有毒有害物质和品质规格评定等标准方面存在大量空白。尤其是在葡萄酒重金属农残、食品添加剂、有毒代谢物限量标准上仍需完善。

3 新疆葡萄酒中的不良代谢产物研究现状

3.1 新疆葡萄酒中EC的研究现状

雒婉霞等[44]对新疆市售地产葡萄酒样品中EC含量进行测定，发现EC检出率100%，检出范围5.23～285 µg/kg，平均含量27.0 µg/kg，69.7%的样品EC含量低于20µg/L，普遍低于国际限量标准，但仅有38.0%的葡萄酒低于10 µg/L的“真正安全剂量”。且白葡萄酒中EC含量普遍低于红葡萄酒，储藏时间对EC的含量有明显影响，呈正相关，说明新疆葡萄酒仍存在EC污染风险。

付方圆等[45]用新疆产区葡萄及葡萄酒中分离筛选出的酿酒酵母和乳酸菌进行酿酒试验，发现发酵期间各菌株发酵液中氨基酸和尿素含量呈下降趋势；EC含量呈显著上升趋势。针对低产EC酿酒酵母Y44进行工业化生产试验，对照样品和试验样品中的残糖符合我国葡萄酒标准；酒精度无显著差异；风味物质种类及含量基本吻合；而使用Y44酿酒酵母发酵的葡萄酒中氨基甲酸乙酯含量明显低于对照样品。

梁萌萌等[46]研究了葡萄汁中精氨酸、尿素、瓜氨酸对葡萄酒中EC含量的影响，发现葡萄汁中精氨酸的含量与葡萄酒中尿素和瓜氨酸含量呈线性相关关系；若已知发酵前葡萄汁中的精氨酸的含量，可以大概推出发酵后葡萄酒中的EC含量；尿素和瓜氨酸直接影响葡萄酒中的EC含量，尿素的影响更大。总的来说，对新疆葡萄酒中EC的控制措施研究较少。

3.2 新疆葡萄酒生物胺研究现状

邓玉杰等[47]测定新疆葡萄酒中8种生物胺含量，发现新疆不同地区葡萄酒中的生物胺总含量存在显著差异，和田地区葡萄酒中生物胺含量最低，为37.16 mg/L，吐鲁番地区葡萄酒中生物胺含量最高，为335.18 mg/L；新疆葡萄酒中各单一胺含量也存在差异，含量最高的是精胺，平均含量为87.37 mg/L，而尸胺是含量最少的单一胺。

王瑞等[48]研究了新疆葡萄酒酿造过程中生物胺含量的变化，发现发酵过程中生物胺总含量呈上升趋势；色胺含量最高，高达98.03 mg/L，腐胺和组胺含量较低，均不超过2.48 mg/L；苯乙胺、尸胺、酪胺等在酒精发酵后期和苹果酸-乳酸发酵初期大幅上升，在苹-乳发酵后期，酪胺和亚精胺含量有所下降，其他生物胺含量均有一定程度上升。

付方圆等[45]用新疆产区葡萄及葡萄酒中筛选出的酿酒酵母和乳酸菌进行酿酒试验，发现植物乳杆菌对葡萄酒生物胺含量影响比酒酒球菌大，并筛选出低产生物胺的优良菌株酒酒球菌LB。新疆白葡萄酒酿造过程中生物胺含量变化的研究仍为空白，控制降低新疆葡萄酒中生物胺的措施较为单一。

3.3 新疆葡萄酒OTA研究现状

全莉等[49]测定了新疆不同产区葡萄酒样品中的OTA含量，56.25%样品检出OTA，且均未超过国标2 μg/L，43.75%样品未检出OTA；不同产区的葡萄酒中OTA含量存在差异性，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，红葡萄酒中OTA含量高于白葡萄酒；白葡萄酒酿造过程中OTA含量呈显著下降趋势，下降幅度最大的是澄清过程，红葡萄酒酿造过程中OTA含量呈先升高后降低的趋势，OTA的降低发生在添加酵母以后。

目前，由于新疆气候条件的特异性，对新疆葡萄酒中OTA来源菌株及其微生物特性的研究十分重要，同时，控制新疆葡萄酒OTA含量的研究也亟待进行。

4 结论

葡萄酒质量安全问题是一个全球性问题，世界各国都颇为重视，发达国家设立了较为完善的葡萄酒安全检测体系，随着我国近年来对葡萄酒质量安全相关标准不断出台，控制葡萄酒质量安全体系也在不断完善。然而，新疆葡萄酒业受经济发展水平的制约，虽具备能够有效防控酒中污染物形成的理论基础和技术措施，葡萄酒质量安全检测能力仍然较低，控制手段仍然不足。新疆葡萄酒质量安全相关研究仍需不断深入，尤其是新疆葡萄酒中不良代谢产物的控制措施的研究仍需加强。今后在葡萄栽培及葡萄酒酿制时，也应该关注各类对人体致病的潜在有害物，并通过加强检测进行有效的监管和预防。