新疆玛纳斯产区‘马瑟兰’干红葡萄酒生物胺含量分析

谈明东 刘宗昭 李艳红 王超 高洪波

1.新疆中信国安葡萄酒业有限公司 新疆玛纳斯 832200

2.北京轻工技师学院 北京 100071

3.国家粮食和物资储备局科学研究院 北京 100037

4.中国食品发酵工业研究院 北京 100015

生物胺（Biogenic Amines）是一类具有生理活性的低分子含氮有机化合物，呈碱性，通常存在于动、植物体内和食品（尤其是发酵食品）中。适量的生物胺是生物体（包括人体）生理代谢中的正常活性成分，在生物活性细胞中具有重要功能，其中多胺对细胞的生长和增殖具有重要作用。生物胺还是合成荷尔蒙、核酸、蛋白质等的前体，但也是生成致癌物质的前体。但是，摄入量超过一定范围的生物胺时，则会对人体产生危害，出现头疼、腹泻和呕吐等不良反应。生物胺在人体细胞内会被一些酶促代谢反应降解，但酒精和乙醛能抑制这些酶的活性，从而降低脱毒效率。生物胺中以组胺对人体健康影响最大，许多国家规定了葡萄酒中组胺的限量范围，其中德国2mg/L，比利时5-6mg/L，瑞士和澳大利亚10mg/L，法国8mg/L，荷兰3mg/L。葡萄果实和葡萄酒中均有生物胺的检出[1]。大量研究表明，生物胺的种类和含量受品种、产地、年份、气候、土壤、栽培管理、品种及成熟度等因素影响。更多学者认为葡萄酒中生物胺的主要来源是苹乳发酵。苹乳发酵过程中，葡萄酒中的生物胺前体氨基酸减少，组胺、腐胺等生物胺的含量显著升高。

为了探索降低葡萄酒中生物胺的含量，减少其对人体健康的危害，本研究以天山北麓玛纳斯小产区新疆的‘马瑟兰’葡萄为原料，通过监测粒选冷浸渍工艺和穗选常温浸渍工艺两种不同前处理方式在葡萄酒发酵过程中生物胺含量的变化规律，结合感官评价确定葡萄酒的品质优劣，为今后降低葡萄酒中生物胺含量提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘马瑟兰’葡萄：玛纳斯产区，树龄8年；D活性干酵母，上海杰兔提供；LALVIN31乳酸菌，法国拉曼生产。甲醇、丙酮（色谱纯）：美国Fisher公司；丹磺酰氯、精胺、亚精胺、组胺、酪胺、尸胺、腐胺、苯乙胺、色胺（色谱纯）：美国Sigma公司。

1.2 设备及仪器

高效液相色谱仪7980A：美国安捷伦；PAL-SPME自动进样器：美国安捷伦；瑞士CTCAnalytics；AE240电子天平：梅特勒-托利多；pH计FiveEasyPlus梅特勒-托利多；BUCHERVaslin粒选除梗机（法国型号DeltaOscillys）。

1.3 方法

（1）‘马瑟兰’干红葡萄酒酿造工艺流程。马瑟兰葡萄穗选除根破碎浸渍酒精发酵苹乳发酵原酒穗选、粒选除梗破碎冷浸渍

注：粒选冷浸渍（BSCM）工艺流程图；穗选常温浸渍（CSHM）工艺流程图；

本实验取样时间点：满罐样品取样Y1；浸渍结束添加酵母时取样Y2；酒精发酵结束后取样Y3；苹果酸-乳酸发酵结束取样Y4，分别对两种工艺上述节点生物胺的含量进行分析比较[2]。

（2）感官评定标准。依据GB15037-2006制定相应的感官评价标准。

（3）试验方法。

①样品前处理。将取样点留取的葡萄酒样品分别取按照参考王瑞等方法进行样品处理备用。

②生物胺标准系列溶液的配制。同样按照参考王瑞等方法进生物胺标准系列溶液的配置。

（4）高效液相色谱条件。色谱条件：AgilentXDB-C18色谱柱（150mm×4.6nm，5μm），柱温30℃，进样量20μL，检测波长254nm，流动相A：色谱甲醇，流动相B：超纯水，流速：1.0mL/min，梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序

（5）定性定量分析。①定性分析。在相同色谱条件下，对照色胺、苯乙胺、尸胺、组胺、酪胺、腐胺、亚精胺和精胺共8种生物胺标准品HPLC色谱图出峰时间，对样品中各生物胺进行定性分析（图1）。

②定量分析。通过HPLC色谱检测葡萄酒样品中各生物胺的峰面积，根据8种生物胺标准回归方程，计算葡萄酒样品中各生物胺的含量[20]。

2 结果与分析

2.1 ‘马瑟兰’干红葡萄酒酿造过程中生物胺含量变化

由表2看出检测的8种生物胺，在不同的发酵工艺中：BSCM产生的生物胺的总量明显低于CSHM；生物胺的总量分别是25.309mg/L和38.739mg/L。与王瑞等文献报道相比处于中等偏下。报道中新疆不同产区中生物胺总含量分别为：天山北麓产区葡萄酒样品中生物胺总含量在10.28～130.57mg/L，焉耆盆地产区生物胺总含量在49.93-64.67mg/L，吐哈盆地产区生物胺总含量在9.66-168.60mg/L，伊犁河谷产区生物胺总含量在9.66-226.13mg/L。

2.2 各生物胺在不同工艺中的含量变化

8种生物胺具有共同的特点是：CSHM较BSCM发酵过程中8种生物胺含量均呈上升趋势，并且增加最快的阶段均在Y3-Y4即苹-乳发酵期间，色胺在两种工艺中在进罐破碎过程中生物胺的含量变化不大，在酒精发酵后明显增加分别是2.0561mg/L、3.568mg/L，苹乳发酵结束后的含量增加较大分别是4.857mg/L、9.865mg/L，明显冷浸渍工艺中的增加量少。除色胺外，其余7种生物胺在冷浸渍和酒精发酵阶段中的变化较小，组胺和腐胺、尸胺和苯乙胺在发酵各阶段变化趋势相近最终的含量也比较接近。综上所述：色胺在‘马瑟兰’葡萄酒中受发酵工艺影响最大；组胺、亚精胺和腐胺的次之；酪胺、精胺和亚精胺最小[3]。

2.3 感官评价结果

将葡萄酒样品于低温避光通风处静置储存30d后，由10名国家级品酒员和酿酒师进行感官质量品评，按20分葡萄酒评分标准进行品尝打分评价如表3。

表3中评分显示，BSCM色泽、香气、口感分项评分中均高于CSHM。综合评价中，两种‘马瑟兰’干红葡萄酒均酒体外观呈鲜亮的紫红色，香气以水果香气、蓝莓味、紫罗兰味为主，橡木香气为辅。两种干红感官区别在于CSHM酒香浓郁度较低，酒体平衡协调，单宁略显粗糙；BSCM酒香复杂有层次感，空腔舌头有收敛感，酒体坚实有力，平衡且复杂，单宁略有涩感，此差异主要原因在于发酵前处理工艺不同。

3 讨论

目前，大多数研究者认为生物胺的产生主要与氨基酸脱羧酶的活性有关，而与其含量关系较小，且乳酸菌具有氨基酸脱羧酶活性，可使氨基酸转化为生物胺，因此乳酸菌是影响葡萄酒中生物胺含量的主要微生物。本研究中根据检测数据显示，8种生物胺含量增加最大的为苹乳发酵阶段。酪胺、腐胺、亚精胺、精胺等4中生物胺在酒精发酵阶段开始已经产生，酒精发酵中酵母也会带入一部分生物胺，这可能会抑制乳酸菌的活性；葡萄醪（汁）中氨基酸的浓度也会在一定程度上影响生物胺的产生量，在一定范围内，浓度越大产生物胺越多，本实验中在浸渍阶段苯乙胺和腐胺含量也有所增加。本实验两种工艺BSCM、CSHM酒中组胺分别是6.061mg/L、8.296mg/L，冷浸渍工艺产生的总生物胺含量低，冷浸泽工艺可以抑制生物胺的产生，与Smit等研究结果一致葡萄酒中生物胺的含量与葡萄品种、原料产地等也有一定关系。因此在降低氨基酸的产生和减缓乳酸菌脱羧酶的活性，可以降低生物胺的产生.

表2 ‘马瑟兰’干红葡萄酒发酵过程中生物胺含量变化（mg/L）

表3 不同工艺处理‘马瑟兰’干红葡萄酒感官质量品评得分表

图1 液相色谱自动衍生检测8种生物胺

4 结语

本文通过采用粒选低温冷浸渍发酵工艺（BSCM）和穗选常温浸渍发酵工艺（CSHM）获得的‘马瑟兰’干红葡萄酒，分别进行感官评价和利用高效液相色谱法检测两种工艺中生物胺的含量进行分析。结果表明，在整个发酵过程中，生物胺含量整体呈上升趋势，在酒精发酵和苹乳发酵阶段生物胺含量迅速增加，总含量由葡萄醪液中的2.112、2.112mg/L升高至25.309、38.739mg/L；从苹乳发酵前后的数据看出，苹乳发酵是生物胺生成的主要阶段。两款葡萄酒中色胺含量最高，最高可达到4.857和9.865mg/L，色胺为此葡萄酒中主要产物。酪胺含量虽是含量最低的生物胺，但其含量分别是0.464和0.204mg/L。其中BSCM中生物胺总量和最高含量的色胺均小于CSHM中的。

部分生物胺在苹乳发酵结束时呈上升趋势，因此在苹乳发酵结束后，随着这个时期有杀菌作用的游离SO2的减少，要及时抑菌、除菌，来降低葡萄酒中的生物胺含量。为优化生产工艺，控制发酵条件，从而降低葡萄酒中的生物胺含量提供理论基础。