葡萄酒中的铁元素及其影响

温建辉

（山西晋中学院化学化工学院，山西晋中030600）

葡萄酒中的铁元素及其影响

温建辉

（山西晋中学院化学化工学院，山西晋中030600）

比较了啤酒和几种果酒中铁元素的含量，分析了葡萄酒中铁元素的来源以及对健康的影响，阐明了国家标准为葡萄酒中铁的含量设限的原因，指出怎样解决“达标”与“有机、天然”之间的矛盾有可能成为未来葡萄酒研究中的一个课题。

葡萄酒；铁元素；国家标准；健康；影响

人们把维持生命所需的元素称为生物体的必需元素，也叫生命元素。根据元素在生物体内含量的不同，生命元素又分为大量元素和微量元素。铁是人体内含量最多的微量元素，成人体内铁的总量约为4～5g。缺铁会影响到人体的健康和发育，最大的影响是缺铁性贫血，世界卫生组织（world health organization，WHO）的调查表明，大约有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕妇会发生缺铁性贫血。葡萄酒中含有铁，但对于铁元素的含量及其对健康的影响，却有种种误解。因此，有必要对此进行深入的研究和探讨。

1 葡萄酒中的铁元素的含量

一般葡萄酒中铁的含量为2～5mg/L左右，有时因为某些原因可达20～30mg/L，这可能给葡萄酒带来发生铁破败病的危险。因此，在葡萄酒酿造过程中，要求尽量避免与铁器直接接触，以防止铁含量过高。某款红葡萄酒和其他几种酒类饮料中的铁元素比较见表1[1-7]。

表1 不同酒中铁元素的含量比较Fig.1 Comparison of iron element content in different wine

由表1可见，与刺梨酒、桑葚酒、樱桃原酒、绍兴黄酒、妙府老酒等相比，该款红葡萄酒中铁的含量是较低的，但比啤酒中的铁含量相对要高。这是因为在生产实践中对于啤酒中铁元素的含量有严格的要求，优质成品啤酒中铁离子含量应＜0.10mg/L，当铁离子含量＞0.20mg/L时，会对成品啤酒产生不同程度的负面影响，当铁离子含量＞0.40mg/L时，就有明显的金属腥味和氧化味。还需要说明的是，即使是同一类产品（如红葡萄酒），各种元素的含量也有较大的差别。为了防止出现铁破败病，使葡萄酒可以在比较宽泛的条件下储存，我国葡萄酒国家标准规定[5]，白葡萄酒和加香葡萄酒中铁的最高限度为10mg/L，红葡萄酒和桃红葡萄酒中铁的最高限度为8mg/L。如果葡萄酒中铁含量高于标准，则需要进行必要的处理，以降低铁的含量。

2 葡萄酒中铁含量对人体健康的影响

铁元素是人体维持代谢功能所必需的重要生命元素，中国营养学会于2000年制订的中国居民膳食参考摄入量（dietary reference intakes，DRIs）中，成年男性的适宜摄入量（adequate intakes，AI）为15mg/d，成年女性为20mg/d；可耐受最高摄入量为50mg/d。

我国红葡萄酒和桃红葡萄酒中铁的最高限度为8mg/L，且人体对食物中铁的吸收率较低，相对于植物性食物而言，动物类食物中的铁主要以血红素铁（卟啉铁）的形式存在，吸收率较高。而植物性食物中的铁以非血红素铁（离子铁）的形式存在，在人体内的实际吸收率通常低于5%，而葡萄酒也属于植物性食物[8-10]。

3 中国的缺铁性贫血状况

缺铁性贫血位列全球三大“隐性饥饿”之首，是一个全球性公共卫生问题，在发展中国家情况更加令人担忧。据报道，全球约24.8%的人口患有贫血，中国的贫血患病率约为20.1%，其中半数是由铁缺乏（iron deficiency，ID）导致的。胡善联教授曾说“：从全球范围来讲，缺铁性贫血这种疾病对人类健康的危害十分严重。世界卫生组织2009年的统计显示，中国因缺铁性贫血导致的‘伤残调整生命年（disabilityadjustedlife year，DALY）’损失达2479 000年，全球排名第二，仅次于印度。”为此，我国相继推出了铁强化酱油、铁强化亨氏米粉、铁强化食盐、铁强化奶粉等食品，就是为了弥补食物中铁含量的不足。

世界卫生组织的专家曾建议，人们应该选择安全、对健康有益的中国铁锅，中国铁锅对防治缺铁性贫血有很好的辅助作用。尽管这种铁为非血红素铁，吸收率并不高，估计只有3%以下，但由于每日摄入，对于缺铁的人来说，仍然是一个帮助预防贫血的重要铁来源。但随着人们生活水平的提高，千百年来曾经使用的铁锅已经淡出了人们的生活[11-13]。

4 国标为葡萄酒中的铁含量设限的原因

葡萄酒中的铁元素主要有2个来源：一是从葡萄原料带入，葡萄生长的土壤环境中铁含量的多少将直接影响到葡萄中铁含量的高低，进而影响葡萄酒的铁含量；另一方面是在加工环节带入，葡萄在采摘、运输、酿造和储藏过程中如果和铁制品直接接触，也会提高葡萄酒中的铁元素含量。

土壤中的铁元素是葡萄生长所需的重要营养元素，法国的酒农经常选择含铁较丰富的土壤建葡萄园。但来源于土壤中的铁是非常有限的，在我国的某些地区，土壤中往往含铁不足，还需要通过施用微肥（指含有铁、锰、铜、锌、钼等微量营养元素的无机肥料）来增加土壤养分的含量。在葡萄酒的生产流程中，如果葡萄酒与铁制品有所接触，也可能会出现“铁超标”的现象。

之所以在国标中限制葡萄酒的铁含量，是为了防止葡萄酒出现铁破败病。葡萄酒中的铁以还原状态（即Fe2+的形式）存在，在对葡萄酒通气之后（如转罐、过滤等），亚铁离子（Fe2+）可被氧化为铁离子（Fe3+）。如果含量过高，在适当pH值的情况下，铁离子会与葡萄酒中的单宁、磷酸等成分结合成不溶性物质，使葡萄酒变浑，称为葡萄酒的铁破败病。为了防止出现铁破败病，我国葡萄酒国家标准规定，白葡萄酒和加香葡萄酒中铁的最高限度为10mg/L，红葡萄酒和桃红葡萄酒中铁的最高限度为8mg/L。

此外，导致葡萄酒浑浊或产生沉淀的原因很多，如蛋白质-单宁浑浊、棕色破败病、铜破败病以及由于蛋白质、色素等胶体凝结引起的非生物性浑浊病害。在葡萄酒的加工过程中，所加入的二氧化硫、柠檬酸、维生素C等食品添加剂，都能不同程度地阻碍铁破败病的发生。

5 铁含量超标的处理

葡萄汁在发酵过程中，铁的损失为1/3～1/2，一般以酒脚的形式被分离除去。对于铁含量超标的葡萄酒，一般用柠檬酸或亚铁氰化钾（即黄血盐）处理。柠檬酸可与葡萄酒中的铁离子形成可溶性络合物，但又会带来新的风险。首先，柠檬酸可被乳酸菌分解为乙酸，所以柠檬酸只能用来处理具有生物稳定性的葡萄酒；其次，柠檬酸会提高葡萄酒的酸度，有可能影响感官质量。亚铁氰化钾不仅可与葡萄酒中的铁离子形成不溶性物质，而且还可沉淀亚铁、铜、锌、锰等元素，但用量过量时，在酸的作用下会产生剧毒的氢氰酸。采用亚铁氰化钾除去葡萄酒中的过渡金属离子的方法，在欧洲已经广泛使用了50多年，其除铁效果最好。但在美国，在葡萄酒中使用亚铁氰化钾是不允许的。至今为止，亚铁氰化钾的使用仍然是国际贸易间一个主要的法规争端。

为了使葡萄酒达标，葡萄酒企业要对葡萄原酒进行一系列的物理、化学处理，而这些处理不但会大大降低葡萄酒的营养价值（铁、铜、锌、锰等元素都是人体所需的矿物质元素），而且往往会带来新的污染和危险[14-15]。

6 葡萄酒沉淀

葡萄酒是酿造产品，存放酱油、陈醋的容器底部都会有少量沉淀出现，这是正常现象。对于一些在瓶内陈酿时间较长的葡萄酒，完全可能在瓶底形成少量沉淀。近年来，随着有机、天然概念的兴起，出现了远离化学添加剂的趋势，天然葡萄酒返璞归真的管理及酿造方式，自然成了葡萄酒爱好者的心仪之选。

为了保证葡萄酒的稳定性，酿造葡萄酒时经历了多次的稳定性处理，如下胶、化学处理、冷处理以及多次的过滤操作，实际上每一次处理都会导致葡萄酒风味物质和营养物质的散失，进而影响葡萄酒整体的色、香、味。

在国外，过酒器（或换酒瓶）的使用非常普遍，即发现葡萄酒有沉淀时，将酒瓶直立静置，使沉淀物下沉到瓶的底部凹槽后，再小心地把酒从原瓶中倒入换酒瓶（或过酒器）中，留下沉淀，这样就可以避免沉淀物倒入酒杯中。红葡萄酒瓶底部的凹槽设计的那么深，就是方便储存沉淀[16-18]。

7 结论

铁元素既是葡萄树生长的必需营养元素，也是人体维持代谢功能所必需的重要生命元素，之所以限制葡萄酒的铁含量，根本原因是为了避免出现铁破败病（即出现浑浊）。

目前，国内外的葡萄酒爱好者和部分传统酿酒企业，都有向着“有机”、“天然”方向发展的趋势，主要的做法是“使用天然酵母，不使用人工酵母；后处理时，只进行简单的澄清处理，如使用蛋白下胶，而不对葡萄酒进行过多的后处理，特别是化学处理。”在崇尚有机、推崇天然的今天，尽可能保持原生态、减少后处理环节，食品才更具有营养价值，这也是未来有机葡萄酒发展的方向。那么，就可能会出现“达标”与“有机、天然”之间的矛盾，即有机酿造的葡萄酒中铁含量不一定达标，如何解决这一矛盾有可能成为未来葡萄酒研究的一个课题。

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Iron and its effect in grape wine

WEN Jianhui
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Jinzhong University,Jinzhong 030600,China)

The iron content was compared between different beer and wine.The iron source of grape wine and the effect of iron on people health were discussed,and the reason for iron content restriction in wine was illustrated.How to reach the standard and how to solve the contradiction between organic and nature would be a topic in the study of wine in the future.

grape wine;iron element;national standard;health;effect

O61

A

0254-5071（2014）04-0158-03

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.038

2013-12-21

山西省社科联2013-2014年度重点课题研究项目（SSKLZDKT2013132）；2011年度山西省高校科技研究开发项目（20111026）

温建辉（1963-），男，教授，本科，研究方向为酿造化学、酿造历史与文化。