白葡萄酒中光激活味的产生机制与预防措施

段文佳，魏华磊，刘春生，孟佳敏，孙丙升，张谦搏，邵 丽，姜 华，鄢晓杭

（青岛华东葡萄酿酒有限公司，山东青岛 266102）

白葡萄酒暴露于自然或人工的强光下易产生一种日晒的味道，也被称为光激活味或光反应味，该种现象称为光败坏，这是源于光敏性核黄素作用下含硫氨基酸的光降解[1]。典型的光败坏会导致葡萄酒的风味发生变化，产生类似臭鼬鼠、煮甘蓝、洋葱、湿木头、酱油、橡胶、煮玉米等还原类的香气。日光暴露尤其是可见紫外光不仅会引起白葡萄酒不良嗅感的产生，还会对其颜色、口感、二氧化硫含量等产生不良影响，从而严重影响了瓶装白葡萄酒货架期的感官品质[2]。

为避免光照对白葡萄酒品质产生负面影响，市场上的白葡萄酒大多灌装于棕色、绿色等深色的玻璃酒瓶中，可有效过滤波长在370～440 nm 的有色光，同时储藏环境也是严格避免暴露于自然或人工的强光照射下；除了酒瓶的颜色，还有瓶壁的厚度也影响着酒瓶的透光率及透光性[3]。近些年，随着新型包装方式的兴起，出于环保的考虑，尤其是在国外，轻量瓶和制瓶过程中不使用着色剂的白色透明瓶已成为了新的包装流行趋势，这无疑为在储存或流通过程中避免光败坏现象的发生带来了新的挑战。

光激活味的产生离不开三个因素，一是氨基酸尤其是含硫氨基酸的存在，二是核黄素作为光氧化的底物，三是光照接触[4]。核黄素作为氨基酸光分解反应的增感剂，合理调控其在白葡萄酒中的含量，减少感光底物，有利于控制含硫氨基酸光降解反应的发生，避免光败坏不良异味的产生，对于延长白葡萄酒的货架期、保证货架期内保持良好的酒体风味具有重要意义。

1 光激活味产生机理

核黄素即维生素B2，本身是一种水溶性维生素，具有光敏性。核黄素光解后会产生超氧化物和核黄素自由基，这个过程往往会引发其他维生素及氨基酸等成分的氧化分解[5]。所有的氨基酸都能以核黄素氧化为中介发生光分解，而含硫氨基酸特别是甲硫氨酸经脱羧、脱氨及Strecker 反应会生成甲硫醛，并可进一步分解为其他小分子气味物质，由于此类含硫化合物具有挥发性及不良嗅感，且具有极低的感官阈值，因而对于风味的破坏作用最大。光和核黄素催化的氨基酸分解过程如下[4]：

该类反应不仅会发生于白葡萄酒、桃红葡萄酒、起泡葡萄酒中，也常发生于牛奶、啤酒等其他食品中[5]。据文献报道，易引起光氧化的光波长范围是350～500 nm，尤其是在370～440 nm之间出现高峰[6]。

葡萄酒当中游离氨基酸含量可达1 g/L 以上，同时也含有丰富的核黄素[7]。葡萄酒中的核黄素分为内源、外源两部分，内源性的主要是葡萄原料本身带有的，外源性的是酵母菌、乳酸菌等微生物代谢过程中所产生的，还有就是发酵过程中酵母营养剂使用所引入的[8]。核黄素作为氨基酸光分解的重要催化剂，会加速葡萄酒当中含硫氨基酸的光氧化分解反应。所以，如果对于葡萄酒中核黄素含量不进行人为控制，在自然光或人工强光照射下，极易引发光败坏现象，进而给葡萄酒带来不良风味。而引起光激活味的含硫化合物在葡萄酒中的感官阈值接近于木塞异味（TCA，2,4,6-三氯苯甲醚），同是纳克级的，约为4 ng/L，在啤酒中的阈值则往往低于1 ng/L[9]。因而，该类物质即便是微量生成，也会显著影响葡萄酒的香气质量，并且往往会视为是一种感官缺陷。由于红葡萄酒相对于白葡萄酒含有较多的单宁类物质，这使得其具有良好的抗光解性能，因而白葡萄酒的香气保护就显得尤为重要。

2 葡萄酒中核黄素的检测方法

核黄素即维生素B2是具有7,8-二甲基-10-烷基异咯嗪结构的化合物总称，主要有3 种存在形式，分别是游离核黄素（RF）、核黄素5'-磷酸（FMN）以及黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），统称为核黄素类物质（TRF）[10]。在葡萄酒中的维生素B2主要是以游离态核黄素形态存在。食品中核黄素类物质的常见检测方法主要有比色法、荧光法、酶法、微生物法等，此类方法的主要缺点是不能实现各种形态核黄素的有效分离，只有在某些杂质不干扰的情况下才能进行定量测定，分离定量则需要采用薄层色谱法、气相色谱法、电泳法、高效液相色谱法等方法。

目前，对于葡萄酒当中核黄素的检测方法主要有荧光法和高效液相色谱法。由于核黄素分子中具有显色团的异咯嗪结构，其在430～480 nm 蓝光照射下，会发出绿色荧光，在510～550 nm 附近出现荧光峰，而其荧光强度与浓度在一定条件下呈线性关系，因此可以采用荧光法测定葡萄酒中的核黄素含量[11-12]。由于高效液相色谱法可有效分离各种核黄素，因此应用带有反向柱和荧光检测器的液相色谱仪可实现不同形态核黄素的精准测定，且可实现核黄素衍生物的痕量测定[13-14]。不同分析方法各有优劣，荧光检测的方法相比于液相色谱法，具有速度快、效率高、成本低的特点，缺点是不能有效测定各形态的核黄素并实现分别定量。

随着检测方法的日益更新与发展，目前也有一些新型的检测方法出现。据报道，现已开发出了一种以卵清蛋白为介质的酶联免疫的方法，通过特定的蛋白质结合核黄素，可以实现葡萄酒和啤酒中核黄素的快速测定，该方法敏捷、快速且具有环保的特点[15]。此外，Cataldi 等[16]还研究了结合毛细管电泳分离和激光诱导荧光的检测方法，该方法具有很好的灵敏度、便捷性和检测效率，且样品仅需要进行简单的前处理即可进行检测。

3 光败坏现象的预防工艺措施

目前防止葡萄酒光败坏主要的预防手段是通过包装方式来进行控制，因此市面上绝大部分的白葡萄酒都灌装于深色瓶中。据文献报道，绿色和琥珀色的酒瓶较透明瓶可过滤更多的光线，尤其是波长处于520 nm 以下的近紫外光和部分可见光，通常琥珀色酒瓶可过滤掉97%～98%该波长范围的光线，因而避光效果最为理想，深绿色酒瓶的过滤量约为63%，而透明酒瓶仅为10%[17]。另外酒瓶的厚度、瓶型、大小、酒标的覆盖面积及位置、光源的位置等因素对于光线的过滤也有不同程度的影响[18]。然而通过包装控制及避光存放等方法来防范葡萄酒光败坏的发生仅仅是“事后”预防，而在葡萄酒灌装前采取积极的工艺防控措施，则可更为有效地避免灌装后光败坏的产生与演变，且对打破传统包装外观具有积极作用。

据报道，灌装于透明瓶当中的莎当妮、灰皮诺等干白葡萄酒，当核黄素含量超过200 μg/L 时，暴露于特定波长的光照下2～3 周，就会出现光败坏异味，而当核黄素含量低于100 μg/L 时，光败坏反应的发生概率则相对较小[8，13]。在白葡萄酒的酿造过程中，对其核黄素含量进行合理控制，由于缺少光敏性的催化底物，装瓶后含硫氨基酸的光分解反应就可得到有效抑制，进而可以从源头上控制光败坏不良风味的产生。目前基于白葡萄酒当中核黄素限制生成和含量控制，主要有如下两类预防工艺措施。

3.1 注意发酵过程中酵母的选择及酵母营养剂的应用

据报道，葡萄和葡萄汁当中核黄素类物质的本底含量为50～70 μg/L，发酵之后含量会提升至110～250 μg/L，而经酒泥陈酿后含量会进一步升高，达到160～318 μg/L[19]。核黄素本身是酿酒酵母的促生长因子，所以酵母营养剂里往往会含有核黄素的成分，按需使用可有效促进酒精发酵过程中酵母的生长繁殖，然而如果过量添加或是添加时机延迟，则容易引起终产品中核黄素的过量残留。因而，实际生产中要合理应用酵母营养剂，作为常规的酿酒操作，一般在酒精发酵的后期往往不再添加酵母营养剂。另外生产上还可考虑选用低产核黄素和含硫化合物的酵母菌株进行发酵，也可以控制发酵后核黄素含量的增加及光败坏的发生[8]。

3.2 采用皂土等助剂进行下胶工艺处理

据相关报道，发酵结束后应用皂土下胶，也可以减少白葡萄酒当中核黄素的含量。但有些研究表明，减少核黄素总量60 %的皂土用量则会引起白葡萄酒感官品质如香气质量的下降[20]。另外钙基皂土和纳基皂土对于核黄素的去除能力基本一样[8]。也有学者使用沸石对白葡萄酒进行下胶工艺处理，其可去除50%的核黄素，虽然目前该物质尚未被OIV 组织批准应用于葡萄酒中，但其替代皂土对白葡萄酒进行下胶处理可进一步提高蛋白质和酒石酸的稳定性[21]。

4 结论

光败坏产生的光激活味严重影响着白葡萄酒的感官质量。对于该过程的化学机理目前尚待进一步明确，然而在做好避光防护的条件下，减少成品白葡萄酒当中的核黄素含量，可以有效减少该不良反应的发生概率。通过合理选用酿酒酵母，科学使用酵母营养剂，发酵结束后采用皂土进行下胶处理等工艺措施，可有效降低白葡萄酒中的核黄素含量，即减少含硫氨基酸光解反应所需要的感光底物，从而有效控制货架期内白葡萄酒光激活味的产生。

期望在今后的白葡萄酒酿造过程中，酿酒师能够对核黄素的含量引起足够的重视并进行有意识的控制，在实际生产过程中通过选用合适的检测方法，对最终产品中的核黄素含量作为内控指标进行定量检测，将其含量控制在合理范围之内，由此才能更有效地避免白葡萄酒光败坏的发生，进而更好地保证白葡萄酒装瓶后的感官品质与风味质量。