李 俊,侯晓楠,杨明岸,欧嘉仪,张琳
(广东第二师范学院化学系,广东广州 510800)
红葡萄酒具有良好的风味口感,因具有助消化、抗衰老和防治心脑血管疾病等多种保健功能而倍受消费者青睐。红葡萄酒作为葡萄酒家族的重要成员,其品质鉴定存在着感官分析和仪器分析两种基本途径。感官是理化成分的外化表现,红葡萄酒的色香味,即其色度、香气、涩度是红葡萄酒中原花青素、单宁、总酚、矿物质等600多种复杂多样的成分物质的综合作用效果[1]。对于消费者来说,“色”与“味”引发人体感官系统形成的感觉刺激,是其进行红葡萄酒质量品鉴的直接反映。对于工商业来说,感官分析与仪器检测相辅相成、互相结合进行品质品鉴,是如今商业化葡萄酒鉴定的主流趋势。近10年,中国市场上进口瓶装葡萄酒的数量增长9.5倍[2]。随着我国居民收入水平的提升,葡萄酒对外贸易规模不断扩大。葡萄酒已成为消费者餐桌上常见的饮料,频繁出现在私人社交、商务活动等重要场合中。随着葡萄酒贸易日渐扩大化,流通日益全球化,价格日益平民化,不法商家调制、勾兑制造假冒劣质红葡萄酒牟取暴利的事件也层出不穷。因此,进行葡萄酒检测优化与其品鉴知识的科普十分必要。目前对红葡萄酒品质鉴别、红葡萄酒单一成分剖析、红葡萄酒品鉴模型的文献报道十分丰富,但对红葡萄酒基于不同指标、不同路径鉴别的系统化梳理报道较少。本文从剖析红葡萄酒的有效成分、潜在有害物质展开,梳理当前红葡萄酒品质鉴别的主流指标选取及检测方法,对比归纳现存应用于葡萄酒检测的仪器化检测与去仪器化创新方法的优缺点,希望在实现红葡萄酒品质鉴定创新、红葡萄酒检测科普工作上提供可行性参考的同时提升消费者的食品安全意识。
食品安全逐渐走向系统化、规范化,红葡萄酒检测指标的选取在进行有效保健成分的探析基础上,开始涵盖在红葡萄酒制作工艺中潜在的风险成分研究,显现出多维化的特色。
基于正作用有效成分的检测指标,主要选取能对红葡萄酒的风味品质、保健功效进行表证的葡萄酒酿造产生的天然成分。
1.1.1 花色苷
色泽是进行红葡萄酒品质鉴别的最直观感受,花色苷作为红葡萄酒颜色的物质基础,制约着红葡萄酒的色度呈现。在生产工艺、pH等条件因素相当的情况下,红葡萄酒呈现的色度与花色苷的含量呈正相关[3]。作为一种类黄酮物质,花色苷具备清除人体内自由基的能力,在抗衰老、预防心脑血管疾病上可起到重要作用,是红葡萄酒中必要的有效成分。因此,花色苷含量是品鉴红葡萄酒品质的关键指标之一。
1.1.2 单宁
单宁是一种独特的多酚物质。它既是影响红葡萄酒的风味因子,又是红葡萄酒中发挥保健作用的重要物质。通过与人体唾液作用,单宁能使口舌对酒品产生一种复杂的涩度感,这是葡萄酒区别于其他酒品的独特风味因素。与众多天然多酚物质一样,单宁对人体保健也有重要意义,且单宁主要存在于葡萄果皮和种子之中,在红葡萄酒中的含量较多,对其检测的数据、效果往往较为明显,工商业上对红葡萄酒的检测,往往会利用单宁的干浸出物含量进行红葡萄酒的品质分析。
1.1.3 其它
红葡萄酒的成分体系复杂,除对花色苷、单宁等主流成分的研究外,不少学者从酒精度、矿物质含量、含糖量和酒品的pH等理化性质对红葡萄酒的品质进行了鉴别。这些文献报道具有一定的研究意义,为红葡萄酒的多元评价指标模型构建提供了相关的理论依据。
红葡萄酒在生产实际中,可能存在辅料使用不当或者恶意造假添加而产生的风险成分,会对人体产生不同程度的毒理反应。对红葡萄酒中的风险成分进行测定,是红葡萄酒常规鉴定的新方向。
1.2.1 甲醇
红酒的呈香物质包含多种的高级醇,适量的高级醇是使红酒更具风味、口感的活力因子。红酒在酿制过程中,不可避免地产生一定量的甲醇。但甲醇是一种极具毒理性的物质,人体摄入过多的甲醇,会引发失明等症状。我国对红酒生产中的甲醇含量有着严格把控,要求其含量不得高于400 mg/L[4]。甲醇超标的劣质红酒不仅损害消费者的利益,还严重威胁着消费者的身体健康。
雾化吸入治疗过程中,确保患儿采取坐位或者半坐卧位,使膈肌下移,便于雾化吸入后肺部充分扩展,增加气体的交换量。
1.2.2 组胺
组胺是对人体作用最明显的一种生物胺。微量的组胺是人体保健的良好辅助剂,但含量过高时会促发人体多种生理过敏反应,甚至危害性命,累积效应下也会促发人体机能癌变。一般要求红葡萄酒中的组胺含量为2~10 mg/L[5]。组胺含量是红酒的反向鉴别的关键指标。
1.2.3 农残物质
农残物质是基于葡萄原料引入的危害物质,涵盖葡萄种植过程中常用的除草剂、杀菌剂、杀虫剂的作用成分残留。农残物质因工艺处理不彻底进入到酒品中,随着消费者对红酒的摄入而在人体内累积。对农残物质进行检测是红葡萄酒品质鉴别的一个重要方面,是关乎红葡萄酒酿制源头管理的关键。
1.2.4 添加剂
对于调配的劣质红酒,甜蜜素、葡萄皮红色素等添加剂是不法商家用做红酒色度、风味补偿的常用物质。而诸如此类的物质是红葡萄酒工艺中不允许加入的。基于反向检测的角度,对红酒中甜蜜素、葡萄皮红色素的含量进行测定,也能对红酒的品质进行辅助性鉴别。
1.2.5 微生物检验
红葡萄酒品质鉴别的多元化,不仅体现在检测指标的选择上,也体现在检测方法的选取上。当前,红葡萄酒的品质鉴别主要包括感官检验与常规的理化检测、仪器分析检测、家庭实验检测和商品载体检测。
根据葡萄酒的国标GB 15037-2006和GB/T 15038-2006,我们归纳了葡萄酒出厂的常规检测项目和对应的理化检测方法[7],如表1所示。
对于红葡萄酒不同项目的检测,可以依据不同指标的特性,在充分考虑实验操作的简易性与可行性的基础上,选择感官检验与常规理化检测结合的方式进行。
当前,有关应用在红酒鉴别中的相关仪器检测方法及其适用检测对象的文献报道较为丰富,对于正规厂家生产的红酒,风险成分基本都符合国标要求,其中具有代表性的仪器检测实例如表2所示。
我们通过对上述表1、2红葡萄酒中的感官检验、常规理化检测与仪器检测分析项目的研究,对葡萄酒检测对象的描述有了较为专业的认识。
上述感官检验、常规理化检测和仪器分析的方法比较适用于专业人员进行检测和研究,我们在生活中推荐以下的三种方法,对红葡萄酒的真伪进行家庭实验的介绍。
2.3.1 碱面法
碱面法是广为流传的红葡萄酒检测方法之一[19]。花色苷在不同的酸碱度环境下形成的结构不同,表现出的颜色差异可用于帮助消费者进行判断。基于其在碱性条件下呈蓝色这一原理,可考虑使用碳酸氢钠(碱面,小苏打)检测葡萄酒中是否含有花色苷,以对调配的假酒进行区分。这种方法操作简易、成本低,仅在纯调配劣质酒的鉴别上具有针对性。而当前充斥在市面的劣质红葡萄酒,更多的是勾兑酒“以次充好”。碱面法作为一种家庭实验法实现了对花色苷单一指标的定性分析,而无法进行定量分析,其效用正在逐渐降低。
2.3.2 纸巾法
纸巾法是在红葡萄酒色泽的研究基础上产生的一种红葡萄酒品质鉴别的物理方法,在日常的红葡萄酒鉴别报道中有所介绍。主要基于伪劣酒品中潜在的人造色素物质与天然色素的颗粒大小不一导致的扩散差异而进行判断。该方法检测现象不明显,受个体主观判断的感受差异性影响大,且对于添加天然色素的劣质红酒在鉴别上起到的作用更是微乎其微。
2.3.3 牛奶法
作为一种鉴别红葡萄酒品质的新颖化学方法,该法的作用原理是牛奶中的蛋白质能与红葡萄酒中的有效成分花色苷、单宁物质发生沉淀反应。夏晓艳等[20]利用HPLC仪器分析检测,对该方法的效用与可行性分析进行了测定,发现基于牛奶沉淀法的红酒品质判定与仪器化检测具有吻合度高、可靠性强、检测简易等特点。
我国早期的假冒红葡萄酒很容易被辨识,通常来讲假冒酒的酒标制作低劣,酒标上的外文错漏明显。对于普通消费者来讲,可通过酒标等标识物初步判定该瓶红酒的品质[21]。如今假冒红葡萄酒的仿真程度越来越高,可以从酒瓶标签印刷的完整性,通过手机等手持设备对条形码或二维码进行扫码检测,获取相关的质量信息。实际上,每款原装进口的红葡萄酒都有它的特色和标记,从外观去识别瓶帽、瓶身和瓶底,在标签上应标记红葡萄酒的酒精度、体积、产区、等级和酒庄等,对于知名红葡萄酒还要注意葡萄酒原支装瓶的出口标记等级、酿酒师或庄园主的签名,背标是否有此酒的历史和简介、葡萄的品种和产地、灌瓶时间、瓶子的形状和瓶底的深浅等。此外,酒塞中也蕴含着丰富的信息。比如橡木塞的纹路和标记可判断其品质,从而推测出酒的档次。一般质地软硬适中、木眼较少,属于高品质的橡木塞。因此,从瓶盖、瓶塞、标签和瓶底等多方面对红葡萄酒商品载体检测进行了说明。但这需要长时间积累经验,从多方面进行观察和鉴别红葡萄酒的品质。
表2 应用于红葡萄酒检测的仪器分析方法及适用检测对象Table 2 Instrumental analysis methods and test objects for red wine detection
表3 不同红葡萄酒检测方法的效用分析Table 3 Analysis of the effectiveness of different red wine detection methods
多指标的综合评价,基于数据化数学建模思想的多元统计分析、分级质量评价模型已有提出,但是其操作复杂性并不适用于目前市场化大流通的消费者日常。对红葡萄酒品质鉴定,可以看到仪器化检测数据表征往往能较全面地反映葡萄酒的品质,但仪器的使用资金昂贵,操作需求高;商品化产品检测的效用粗略,参考意义较低,且流通产品的价格也不菲;而对于家庭实验法,能对个别指标进行定性检测,也有望向定性、定量和定质检测的方向发展,而这又离不开仪器检测与指标选取的优化。多种检测手段存在着互促互进的齿轮效应。仪器检测透析出的化学反应原理,尤其是基于红葡萄酒理化成分的显色反应机理,为标榜着真伪红葡萄酒鉴别的商品研发提供了知识与技术背景。当前,许多检测试纸、试剂盒等在市场上流通,该商品载体可以说是红葡萄酒的分析仪器检测向家庭实验检测的一个过渡产物。
从表3中可以看出,当前存在的检测方法、手段的资金需求与其检测精准度大多呈现正相关的规律,但是科学技术要更多地服务于生活生产实际,势必要实现“物美价廉”。红葡萄酒检测有着极大的需求回归的去仪器化检测,达到精准、简易、低耗三位一体。实现红葡萄酒检测技术的优化,从仪器分析中仪器的演变可以看出,研究者要更多地思考仪器检测的微型化、全面化,以更精准的数据支撑起新型检测产品、手段的开发,进而使红葡萄酒检测的家庭实验能达到一定的参考价值。总的来说,未来与商品大流通相适应的红葡萄酒鉴别方法,是基于仪器大数据复合分析为背景的去仪器化检测。精准性、简易性与普及性是红葡萄酒品质鉴别的重要发展方向。