不同酒庄相同年份产区品种干红葡萄酒中甲醇含量差异性分析
2023-08-10林泽庆
林泽庆
采用毛细管气相色谱法测定了美国俄勒冈州威廉姆特谷不同酒庄相同年份产区品种干红葡萄酒中甲醇含量,4家酒庄葡萄酒的甲醇含量均小于400mg/L的标准要求,数值范围128.6-176.7mg/L。结合酒精度、葡萄汁最低含糖量的相关性分析,分析结果表明成熟度相近的上述4款葡萄酒中甲醇含量有一定差异,但不明显,这说明威廉姆特谷产区黑皮诺葡萄酒的酿造工艺相对稳定,酒庄之间葡萄成熟度差异不明显。
葡萄酒作为一个同时兼具知性与感官享乐的饮料,复杂多变又经常蕴藏着土地的精神。葡萄酒除了能给人带来醺醺然的愉悦,还具有酒本身的风格和味觉表现。如此,成为全球最受欢迎的酒精类饮品之一。国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)2022年公布的数据显示,2021年全球葡萄酒产量虽然较2020年下降了1%,但仍达到260亿升。在消费方面,2021年全球葡萄酒消费236亿升,较2020年增长了0.7%,并且中国与西班牙并列成为世界第六大葡萄酒消费国,全年消费10.5亿升葡萄酒,以750mL规格计算约14亿瓶。
随着葡萄酒产业的不断发展,葡萄酒越来越多元,葡萄酒品质也越来越受到重视,特别应该关注的是食品安全问题。而作为发酵酒的危害因素中,甲醇含量就是比较重要的指标之一。甲醇被大众所熟知的是具有毒性。甲醇的中毒机理是甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),甲酸累积在眼睛部位破坏视神经细胞,同时进入血液后对肾脏产生极大负担,严重时危及生命。人口服中毒最低剂量约为100mg/kg(体重),而国家标准GB/T 15037-2006中对红葡萄酒甲醇含量限量值为400mg/L。甲醇产生于发酵过程中果胶成分的酯化,主要与葡萄皮、葡萄籽有关。因此,带浸皮工艺的红葡萄酒甲醇含量相比白葡萄酒中要高出很多。现代食品工业会采取外部添加果胶酶的方法分解果胶以达到降低甲醇的效果,但不排除部分酒庄为保持酒体的原始风味,而对工艺流程进行优化调整,以减少人为干预存在导致甲醇失控的风险。
葡萄的成熟度是影响葡萄皮、葡萄籽发育的关键因素,为探究葡萄酒甲醇含量的差异性,本文利用气相色谱法,选取美国俄勒冈州威廉姆特谷4家酒庄各1款相同年份相同产区的黑皮诺干红葡萄酒进行甲醇含量检测,并通过这4款酒的酒精度、葡萄汁最低含糖量等相关性加以佐证。结果表明,4款葡萄酒中的甲醇含量均符合国家标准,存在一定的差异,但不明显。这说明4家酒庄在控制甲醇含量方面有相应的处理,也保留了各自酒庄的特色,但甲醇含量的高低与葡萄成熟度的联系反而变得更强。
1.材料与方法
1.1材料、试剂及仪器
酒样:相同采摘年份的黑皮诺干红葡萄酒(2009年),均来自美国俄勒冈州威廉姆特谷产区4家不同的酒庄(1号样品:2009科艾露 佰斯昂西娅黑皮诺、2号样品:2009特里奥 黑皮诺、3号样品:2009嘉威 黑皮诺、4号样品:2009奥娜山 瑰奥黑皮诺)。
试剂:乙醇(C2H6O)色谱纯。
标准品:甲醇(CH4O),CAS号:67-56-1,纯度≥99.77%;叔戊醇(C5H12O),CAS号:75-85-4,纯度≥99.88%。
仪器设备:气相色谱仪(Agilent 8890,自动进样器,氢火焰离子化检测器FID);色谱柱(Agilent DB-WAX毛细管柱,内径0.250mm,长度30m,液膜厚度0.25?m);电子天平(梅特勒ME204E 感量为0.1mg);多功能快速蒸馏仪(德国格哈特维普得VAP200)。
1.2实验方法
1.2.1气相色谱条件
色谱柱温度:初温40℃,保持8min,以15℃/min 升到80℃,保持5min。检测器温度:250℃、空气流量400mL/min、氢气流量30mL/min、尾吹气流量25mL/min。进样口温度:250℃、压力10.863psi、总流量7.0mL/min、隔垫吹扫流量1mL/min。进样量:1.0μL、分流比:5:1、分流流量5mL/min。
1.2.2溶液制备、标准系列制备
乙醇溶液(40%,体积分数)、甲醇标准储备液(5000mg/L)、叔戊醇标准溶液(20000mg/L),以及甲醇系列标准工作液的制备按标准GB 5009.266-2016中3.4条款执行。
1.2.3样品前处理
准确移取100mL酒样于1L的蒸馏瓶中,加入100mL水,把蒸馏瓶装在蒸馏仪固定卡位,出液口接上容量瓶,选择蒸馏模式开始蒸馏,收集馏出液,当接近刻度时,取下容量瓶,待溶液冷卻到室温后,用水定容至刻度,摇匀。吸取10.0mL蒸馏后的溶液于试管中,加入0.10mL叔戊醇标准溶液,混匀,备用。
1.2.4标准曲线的制作
分别吸取10mL甲醇系列标准工作液于5个试管中,然后加入0.10mL叔戊醇标准溶液,混匀,测定甲醇和内标叔戊醇色谱峰面积,以甲醇系列标准工作液的浓度为横坐标,以甲醇和叔戊醇色谱峰面积的比值为纵坐标,绘制标准曲线(见图1)。
1.2.5试样溶液的测定
将制备的试样溶液注入气相色谱仪中,以保留时间定性,同时记录甲醇和叔戊醇色谱峰面积的比值,根据标准曲线得到待测液中甲醇的浓度。
1.3数据统计
实验结果采用标准差(S)、变异系数(CV)与酒精度、葡萄汁最低含糖量的相关性一起统计分析,绘制柱状图、散点折线图。
2.结果与分析
2.1 黑皮诺干红葡萄酒酒样色谱图(见图2)
黑皮诺干红葡萄酒中甲醇含量图谱,以1号样品色谱图如(图2)所示,图中目标物峰型及分离效果较好,表明使用 1.2.1 所描述的色谱条件可以有效地实现黑皮诺干红葡萄酒中甲醇分离,检测。
2.2 黑皮诺干红葡萄酒甲醇含量测定结果(见图3)
黑皮诺干红葡萄酒甲醇含量测定结果见(图3),4个酒庄黑皮诺干红葡萄酒的甲醇含量为128.6-176.7mg/L,均≤400mg/L,符合国家标准。数据的标准差S=20.92mg/L、变异系数CV=13.17%;1号科艾露酒庄甲醇含量最高为176.7mg/L,3号嘉威酒庄甲醇含量最低为128.6mg/L。从数据上发现,不同酒庄因酿造工艺的不同,甲醇含量有一定差异,从变异系数上看差异并不算太大。甲醇(CH3OH)是结构最为简单的饱和一元醇。果胶含量高是形成甲醇的主要原因,果胶在热、酸、碱或酶的作用下,甲氧基分解并生成甲醇,所以酿造过程中的发酵温度及时间、浸皮或淋皮时长、是否带梗压制等因素会可能会影响到葡萄酒中甲醇的含量,但数据上反映酿造工艺过程中的因素并不算主要因素。
2.3结合酒精度分析葡萄成熟度与甲醇的相关性
葡萄酒的酒精完全是由葡萄中糖分经过发酵而来的(葡萄中糖分+酵母菌在适宜的温度10℃-32℃下经行发酵生成乙醇+二氧化碳并释放出热量),本次试验所用葡萄酒钧为干型(总糖≤4g/L),可认为糖分已完全发酵。4款黑皮诺葡萄酒酒精度分别为1号13.0%vol、2号12.6%vol、3号13.2%vol、4号13.5%vol,而1L葡萄汁中大约含17g糖才可转化为1%的酒精。按此推算,4款葡萄酒中原葡萄汁每升最少含糖量分别为1号221g/L、2号214.2g/L、3号224.4g/L、4号229.5g/L。酒精度的标准差S=0.38%vol、变异系数CV=2.91%;葡萄汁最少含糖量的标准差S=6.42g/L、变异系数CV=2.89%。甲醇、酒精度、葡萄汁最少含糖量三者数据关系(见图4)。有研究表明,用糖酸比+单宁、色素的数据来確定葡萄的采收时间是最理想的方法,这在一定程度上证明葡萄成熟度与含糖量密切相关。这说明4款葡萄酒的成熟度相近,甲醇含量差异不算明显,证明了工艺流程对甲醇含量影响是有限的。
结论
这4款美国俄勒冈州威廉姆特谷相同年份产区不同酒庄黑皮诺干红葡萄酒中甲醇含量的数据表明,威廉姆特谷地区葡萄酒的酿造工艺是相对稳定的。通过对酒精度、葡萄汁最低含糖量数据结合甲醇数据的分析得出,葡萄成熟度才是影响酒中甲醇含量的主要因素。另有研究发现,随着贮藏时间的延长,甲醇含量呈逐渐降低趋势,所以老酒(≥10年)的甲醇含量相对会较低。另外,对甲醇这类有害物质的监测是必不可少的。由于葡萄酒保质期较长,日常监督抽检应考虑到时间的因素,特别应该加强对新酒的抽查力度。本次试验在设定条件的前提下,尽量保证了不可控因素的相对稳定,对葡萄酒中甲醇含量进行了差异性分析,希望对日后监管有一定的参考意义。
作者简介:
林泽庆(1985.09-),男,汉族,广东佛山人,本科,食品检验工程师;研究方向:食品检验。