葡萄酒釀造過程中鼠臭味的最新分析
您是否聞到過葡萄酒中的鼠臭味?雖然這種情況不常發生,但的確存在,它會給葡萄酒帶來嚴重的損失。鼠臭味令人聯想起老鼠味的惡劣氣味,是由細菌侵染葡萄酒造成的。近年來,酒中出現鼠臭氣味的案例不斷上升。為此,我們從鼠臭味的來源、化學性質、感官性質,以及釀酒過程中涉及的微生物等方面,來做一下了解。
一、鼠臭味的來源
葡萄酒中鼠臭味的來源一直是個迷。早先人們認為罪魁禍首是由細菌產生的一種化合物乙酰胺(Acetamine)散發出鼠臭味,但隨后發現,乙酰胺是無味的。之后,另一位作者將鼠臭味歸咎于葡萄酒在溫暖的環境中長時間與酒糟接觸產生的,不久研究人員否定了此論點。
進一步研究顯示,潛在的氧化還原作用可能與鼠臭味有關。截至目前,人們可以通過增加或減少潛在的氧化還原反應來誘發或去除這種味道。最后一種可能性是,某種物理化學處理,如超聲波處理或γ射線可以增強鼠臭味
研究發現,對周圍條件的調整會影響鼠臭味的濃度,包括:增加潛在的氧化還原反應,提高pH值,將葡萄酒暴露于空氣中,單寧、色素、二氧化硫濃度降低等。
當研究人員測試不同酵母菌株及細菌產生鼠臭味的能力時,發現德克(Dekkera)酵母菌株/酒香酵母(Brettan¬omyces)能夠產生這種異味。從那時起,其它醋酸菌、乳酸菌一直都被列為懷疑對象。
二、鼠臭味的感官影響
單憑鼻子聞,人們感覺不到葡萄酒的鼠臭味,因為產生鼠臭味的化合物不具有揮發性。但在葡萄酒吞咽或吐出之后,會多少感覺到一點鼠臭味。此外,鼠臭味經常夾雜著其它變質味道,如氧化、揮發性酸味等,這使得鼠臭味更難以辨別。
對于鼠臭味的辨別因人而異,有些人味覺較敏感,有些人味覺較遲鈍。有趣的是,鼠臭味還與個人口腔中的pH有關,pH越高,越能刺激這種化合物產生更強烈的鼠臭味。
由于鼠臭味令人難以忍受,同時也很難捕捉,因此,專家一直通過無需品嘗的測試方式檢測這種味道,例如:
1.取幾滴葡萄酒放在手心里,合掌使兩手心接觸用力摩擦幾下,然后聞一聞是否有鼠臭味;
2.用高pH值試紙蘸取葡萄酒,聞一下試紙是否有鼠臭味;
3.氧化測試方式。讓葡萄酒暴露于空氣中,然后用鼻子聞。
三、產生鼠臭味化合物的化學性質
鼠臭味的產生與三種化合物有關:4-乙基羥基吡啶(ETHP)、4-乙酰羥基吡啶(ATHP) 和乙酰基吡咯啉(APY) ,這三種純化學物質都有一種腐爛的難聞氣味。一般說來,有鼠臭味的葡萄酒都含有一種或多種上述化合物。
1. 葡萄酒中4-乙基羥基吡啶(ETHP)的嗅覺閾值為150mg/L , 某種乳酸菌株很容易產生過量的ETHP。目前研究人員認為,這種化合物在鼠臭味中的作用被低估了,因為ETHP的形成要經歷很長時間,而試驗過程結束的太快,部分ETHP可能還未形成。
2.4-乙酰羥基吡啶(ATHP)與ETHP結構相似,但性質遠不如后者穩定,其水中的嗅覺閾值比ETHP低100倍,為1.6 mg/L。這說明在等量濃度的葡萄酒中,ATHP更容易產生鼠臭味。
ATHP經常以兩種互變異構體形式存在(互變異構體是指相似的分子在輕微的化學反應中可以相互轉化),一種是氨基(當葡萄酒呈酸性時存在),一種是亞氨基(在堿性條件下存在)。事實上,只有當ATHP以亞氨基形式存在時才會散發出鼠臭味。
大家都知道口腔唾液含有碳酸氫鈉,呈堿性。研究者認為,當葡萄酒與唾液接觸,ATHP的兩種互變異構體形式開始轉變,形成更多的亞氨基。這也解釋了為什么葡萄酒中的鼠臭味只能嘗到,卻不能聞到。利用手掌摩擦葡萄酒檢驗鼠臭味在這種情況下就非常有效,因為皮膚的酸性要低于葡萄酒,這時酒中的ATHP向亞氨基轉化,就散發出鼠臭味。
ATHP存在于很多食品中,如新鮮的烤面包、薄脆餅干、薯片、爆米花、年糕。
3.乙酰基吡咯啉(APY)在水中的嗅覺閾值極小,不足0.1mg/L。APY主要存在于面包和大米兩種食物中。很多其它食品也含有APY,如年糕、罐頭食品、冷凍及新鮮的玉米、烤牛肉、龍蝦、綠茶等。
四、微生物產生鼠臭味
有兩種微生物可能與鼠臭味有關:1. 德克酵母(Dekkera)菌株/酒香酵母(Brettan¬omyces);2.某種乳酸菌。這些乳酸菌除產生鼠臭味外,還能對葡萄酒產生其它有利、有害的影響。眾所周知,酒香酵母一直被看成是葡萄酒的有害菌,通過空氣傳播,而乳酸菌則有利于蘋果酸-乳酸發酵(MLF)。
1.德克酵母菌株/酒香酵母:對于葡萄酒中德克酵母的起源一直存在不同意見,作者討論了三種可能的渠道,一是來自葡萄本身;二是來自昆蟲,主要是果蠅;三是制桶工場。
多數人認為,德克酵母菌不會通過葡萄自身帶到酒廠,因為這些酵母菌需要復雜的營養條件才能存活,包括維生素,而清潔干凈的漿果不可能給德克酵母菌提供存活條件。
還有人認為,昆蟲(一般指果蠅)是德克酵母菌的傳播載體,因為昆蟲以部分德克酵母菌為食,這些菌株可能沾到果蠅的腿部、翅膀上。
第三種可能性是橡木桶制造工場,橡木上的毛孔為酵母菌提供了舒適的生存環境。此外,燒焦的橡木上帶有纖維二糖,這種物質為酵母菌提供了碳。而且新制桶工場所含纖維二糖高于舊桶場,因此更易受污染。
2.葡萄及葡萄葉上的乳酸菌進入酒廠。能夠進行蘋果酸-乳酸發酵的乳酸菌包括乳球菌(Oenococcus)、乳桿菌(Lactobacillus)、明串珠菌(Leuconostoc)和片球菌(Pediococcus)等屬的細菌,而Lactobacillus hilgardii酵母菌最易產生鼠臭味,明串珠菌與片球菌屬也會產生鼠臭味。釀酒師需特別注意的是,某些乳球菌也能在葡萄汁中產生鼠臭味,這通常是在厭氧條件下葡萄糖、果糖代謝過程產生的。
3.醋酸菌有時也能產生鼠臭味,最重要的是破損的葡萄感染了醋酸菌或其它真菌,可以刺激葡萄酒中乳酸菌的繁殖,最終產生鼠臭味。
五、影響鼠臭味生成的因素
研究人員通過放射性分子追蹤觀察發現:第一,氨基酸是形成ETHP、 ATHP 與 APY三種化合物的主要物質;第二,乙醇與乙醛也是形成上述三種化合物的支鏈;第三,金屬離子與氧的存在可影響鼠臭味。
1. 氨基酸:賴氨酸與鳥氨酸是形成鼠臭味的基本物質,一般存在于葡萄汁中。研究人員發現,如果把賴氨酸與鳥氨酸加入有鼠臭味的葡萄酒中,ATHP與APY這兩種產生鼠臭味的化合物濃度會顯著上升。
2.乙醇:在沒有乙醇的情況下,不會產生鼠臭味。研究人員做了一項調查,分別在葡萄酒中加入不同含量的醇(碳原子數不同),結果發現,葡萄酒中加入含3個碳原子的醇,其鼠臭味最強烈;加入含有4、5、6個碳原子的醇,酒中鼠臭味很淡,幾乎沒有。因此說含碳原子數越少的醇產生的鼠臭味越大,依此類推,乙醇(含2個碳原子)產生鼠臭味最強。
3.乙醛:乙醛也是形成產生鼠臭味化合物的支鏈,將乙醛加入散發鼠臭味的葡萄酒中,會刺激更多的ETHP、 ATHP、APY化合物的形成。
4.金屬離子:研究人員注意到,將酒中的鐵離子、鎂離子、錳離子及鈣離子去除,就可以阻止產生鼠臭味的APY化合物的形成,大大減少酒中ATHP 與 ETHP的含量。尤其是將鐵離子去除后,效果最明顯。
5.氧:氧氣可以使葡萄酒產生鼠臭味,但目前還無人知道具體作用過程。我們知道在通風的條件下,會刺激葡萄酒中德克/酒香酵母菌的繁殖。在另一項試驗中,當把德克酵母細胞放入厭氧環境中,酒不會形成ATHP,而同樣轉到有氧環境中,會刺激ATHP的產生。這說明氧氣可以通過刺激微生物的生長繁殖來影響鼠臭味。
注:上述文章是加州大學戴維斯分校(UCDavis)葡萄栽培與葡萄酒釀造系所作的研究簡報。
