葡萄酒及果露酒中的甲醇及降低措施

2019-07-29于清琴张颖超王咏梅杨立英史红梅

中外葡萄与葡萄酒 2019年4期

于清琴，张颖超，王咏梅，杨立英，史红梅*

（山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心/农业部华东都市农业重点实验室，山东济南 250100）

根据我国饮料酒分类国家标准GB/T 17204—2008规定，果酒是以新鲜水果或果汁为原料，经全部或部分发酵酿制而成的发酵酒；水果白兰地是以新鲜水果为原料，经全部或部分发酵或用食用酒精浸泡、蒸馏而制成的蒸馏酒类；露酒是以蒸馏酒、发酵酒或食用酒精为酒基，加入可食用或药食两用（或符合相关规定）的辅料或食品添加剂，进行调配或再加工制成，已改变了其原酒基风格的饮料酒。这一类饮料酒的原料或多或少含有水果的成分，酿制过程中不可避免有甲醇产生，特别是一些以果胶含量较高的水果（如柑橘皮、山楂、大枣、苹果等）为原料酿制的果露酒，都存在甲醇含量较高的问题。因此关注葡萄酒及果露酒中的甲醇，尽量减少其含量，对保证葡萄酒及果露酒的质量安全具有重要意义。

1 甲醇的危害

甲醇为无色透明、易燃、易挥发的液体，沸点是64.5 ℃，物理性质与乙醇相近，气味与乙醇相似，人在饮用时仅凭口感无法对二者进行区分。甲醇为神经毒物，可经呼吸道、皮肤、消化道进入体内，对视神经、视网膜有特殊选择作用，可致暂时或永久视力障碍和失明；人一旦误食5g就会出现严重中毒，超过12.5 g就可能导致死亡[1]；甲醇在人体内氧化缓慢，所生成的甲醛和甲酸不易排出体外，二者的毒性也远高于甲醇[2]。

2 国内外有关法规对酒类饮料甲醇含量的规定

2.1 我国有关法规对酒类饮料中甲醇含量的规定

GB/T 15037—2006规定葡萄酒的甲醇含量：白、桃红葡萄酒≤250 mg/L，红葡萄酒≤400 mg/L；GB 2757—2012规定白兰地的甲醇含量：以粮谷为原料经发酵、蒸馏及勾兑而成的酒甲醇含量≤0.6 g/L，以薯类、水果、乳类等为主要原料的蒸馏酒甲醇含量≤2.0 g/L（甲醇、氰化物指标均按100%酒精度折算）；GB 31640—2016规定食用酒精的甲醇含量≤150 mg/L。我国果酒行业由于缺乏权威性标准，按照国家标准对果酒的定义，可理解果酒为除葡萄酒以外的发酵果酒，果露酒中的甲醇含量，可以参考葡萄酒和配制酒的标准。

2.2 国外酒类中甲醇的相关标准

欧盟、美国、澳大利亚、新西兰和韩国对本国酒精饮料中甲醇的限量要求见表1，与之相比，我国的指标设定均严于国外[3]。

表1 部分国家对酒精饮料中甲醇限量指标要求Table 1 Requirements for methanol limit index in alcoholic beverage in some countries

3 果酒中甲醇的主要来源

葡萄酒、果酒中的甲醇不是伴随着发酵形成的产物，而主要是由原料果胶质中所含的半乳糖醛酸的甲氧基（-OCH3），在果胶甲酯酶的作用下分解形成[4-6]，因此葡萄酒和果露酒中的甲醇含量与原料的果胶含量有一定相关性，而果胶酶的使用是影响其含量的最主要因素。

果胶物质是一种多糖聚合物，一般有3种主要形式：原果胶、果胶和果胶酸。原果胶存在于未成熟的水果中，是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子物质，具有粘结性，使植物细胞之间粘结并赋予未成熟水果较大的硬度，原果胶水解后生成果胶；果胶是羧基不同程度甲酯化和中和的聚半乳糖醛酸苷链，在成熟水果的细胞液内含量较多，果胶在果胶酯酶的作用下生成甲醇和果胶酸；果胶酸是完全未甲酯化的聚半乳糖醛酸苷链，当果蔬变成软疡状态时，含量较多。果胶酶广泛存在于植物和微生物中，工业上主要采用曲霉菌，如黑曲霉或青霉菌等生产。在果汁、葡萄酒、果酒加工过程中使用果胶酶，能达到促进有益物质释放、改善澄清效果、提高出汁率、增强色泽和香气等多重效果。实际上，果胶酶是一种复合酶产品，果胶酶的酶解是这几种酶的共同作用，如聚半乳糖醛酸酶（PG），使果胶或果胶酸中α-1,4键分解，生成半乳糖醛酸；果胶裂解酶（PL）可使果胶的长链分子断裂，形成众多的短链果胶分子；果胶甲酯酶（PE）使果胶中的甲氧基分解，生成果胶酸和甲醇[7]。正常情况下，葡萄酒中的甲醇含量较少，一般白葡萄酒含量在4～120 mg/L，红葡萄酒含量在50～230 mg/L之间，其他水果酒中甲醇含量视原料本身的果胶含量、品种、产地及工艺不同而有差异，在一些浸泡型的利口酒和配制酒中，甲醇含量可能较高一些[8]。部分水果中的果胶含量见表2。

表2 部分水果中的果胶含量[10-11]Table 2 The pectin content in some fruits

4 降低葡萄酒、果露酒中甲醇含量的研究现状

目前国内对果酒的研究多集中在酿酒工艺、澄清工艺、酵母选择、酚类物质及其抗氧化能力等方面，而对降低果露酒甲醇含量的研究相对较少。

沈志毅等[9]研究了葡萄酒中添加不同种类果胶酶及使用时间对甲醇含量的影响，结果显示，酒精发酵前使用4种不同果胶酶，添加量均为30 mg/L，生产的葡萄酒甲醇含量分别为162.2 mg/L、164.1 mg/L、189.8 mg/L和203.7 mg/L；酒精发酵结束后，使用其中的3种果胶酶，葡萄酒的甲醇生成量与发酵前添加果胶酶相比分别降低了36.7%、14.2%和11.9%。

张文叶等[12]研究了加酶时间对山楂果酒中甲醇含量的影响，山楂汁样在发酵前先经果胶酶处理，发酵后检测山楂酒甲醇含量约为375.1 mg/L，其含量是未经果胶酶处理（对照样）的山楂酒的5.7倍；而山楂汁发酵结束后，再经果胶酶处理，甲醇含量约为266.3 mg/L，其含量是对照样的4倍。

文良娟等[13]研究了苹果酒发酵过程中加入商业果胶酶（Rapidase ADEX-D）对其蒸馏酒中甲醇含量的影响，结果显示在加酶的4个苹果蒸馏酒中，甲醇含量较对照都提高很多，而且超出了我国国家标准规定的最低限量4.8～6倍。

有些水果的果胶含量较高，酿造过程中，在自身果胶甲酯酶（PE）作用下易造成果酒中甲醇含量过高。董文娟等[14]从控制PE活力、降低甲醇含量的角度出发，研究了温度对PE活力、山楂酒中甲醇含量及酒品质的影响规律，通过测定0～80 ℃下山楂PE的活力可以看出，0～10 ℃的PE活力相对较低；PE活力随温度升高而升高，到55 ℃时酶活达到最大值，60～80 ℃时PE随温度升高迅速下降，80 ℃时保留酶活为最大酶活的18.2%。对照组山楂酒甲醇含量在560.2～777.4 mg/L之间，而75～80 ℃下进行10～20 min热处理，山楂酒甲醇含量在47.1～131.8 mg/L之间，说明高温降低PE的活性，能显著降低山楂酒的甲醇含量。

刘晨等[15]以烟台产国光苹果为原料，研究固态发酵苹果蒸馏酒中甲醇的控制。苹果破碎后分别添加6种果胶酶，于30 ℃下放置4 h后，一组常压蒸汽蒸煮20 min，另一组微波（700 W，处理量 200 g）处理5 min，冷却后依次接种酵母发酵。检测结果发现，经常压蒸汽蒸煮处理的蒸馏酒中甲醇含量与原料不做任何处理的对照组相比，分别降低了30.06%～53.28%；经微波处理的蒸馏酒中甲醇含量则分别降低了66.97%～85.95%。两种处理都使原料本身所含的果胶酶和外加果胶酶活性降低甚至失去活性，不能继续分解果胶，从而使甲醇含量得到有效控制，而微波处理对降低酒中甲醇含量的效果更为显著。

马惠玲等[16]探究利用精馏法降低苹果渣蒸馏酒中甲醇含量时发现，在回流比90:1下50 min和回流比100:1下35 min，甲醇去除率达52.9%以上，使酒样达到优质粮食蒸馏酒标准；与之相比采用分子筛吸附法去除苹果渣酒中的甲醇操作简单，在供试样的甲醇含量水平下，甲醇去除率达61.8%。但是对蒸馏酒中与乙醇浓度相差悬殊的微量甲醇而言，精馏法与分子筛的吸附只能把甲醇降低到一定水平，无法将其彻底去除。

发酵温度会影响果胶酶的活性，发酵温度高，有利于果胶质的分解，导致产生更多的甲醇。有报道称，葡萄酒发酵温度升高10 ℃，甲醇含量增加2倍多[17]；枣酒在26～30 ℃下发酵，甲醇的生成量是在16～20 ℃下发酵的3.4倍[18]。

葡萄酒、果酒、水果白兰地在不同的容器中陈酿一段时间，不仅有利于提高酒的质量，甲醇均呈下降趋势。研究证明，采用橡木桶陈酿对降低甲醇含量作用更显著，这与酒体在成熟过程中复杂的化学反应是分不开的[18-19]。

5 降低果露酒中的甲醇含量的措施与建议

目前，发酵型果酒中的甲醇基本不能去除，只能从生产工艺和选择原料方面入手采取相应的措施降低果露酒中甲醇的含量，使葡萄酒、果露酒更安全。

5.1 原料的选择和预处理

5.1.1 良好的成熟度及健康无损伤的果品

卢鹭滨等分别以成熟度70%（青果）、90%（黄白色、果皮仍较硬）、100%（黄白色、皮微软）的金桔为原料酿制蒸馏原酒，检测结果显示以原料成熟度为90%的蒸馏原酒甲醇含量最低[20]。水果自身含有果胶酶，如受到机械损伤后霉烂，其天然果胶酯酶活性可被果汁的浸渍作用所强化，这样的水果酿酒亦会导致果酒的甲醇含量升高，因此从选料入手，选择新鲜、成熟度良好、无霉变的原料加工，以减少甲醇的引进或产生。

5.1.2 适当的热处理温度

对于果胶含量高的水果如山楂、大枣等，通过研究发酵前的热处理温度、时间对自身PE的钝化作用及对果酒中甲醇生成量的影响，以确立最佳的热处理工艺。

5.1.3 采用适当的压榨技术

水果果皮中果胶物质的含量较高，有的品种如柑桔酒应脱皮，采用果肉发酵；有些水果可以采用除去皮渣，清汁发酵的工艺，果汁先进行降温、澄清处理，分离部分果胶后再发酵。特别值得一提的是，果酒的酿造过程中，压榨的程度越强烈，果汁中果胶的含量就越多，所以在控制压榨程度时，需要根据酿酒工艺的不同，而采用不同的压榨技术（轻柔、适度、强烈）。