葡萄酒中生物胺的影響因素及其控制

范鵬杰 高德志

摘要：安全衛生是高質量葡萄酒的基礎，也是葡萄酒具有一定保健功能的基礎。作為一種發酵酒，其質量受原料、發酵劑、發酵條件和貯藏條件等因素的影響。作為發酵副產物中的一類，生物胺在葡萄酒發酵過程中產生，其含量多少將決定葡萄酒的安全衛生質量。本文主要總結介紹了生物胺的種類、葡萄酒中生物胺生成的影響因素、生物胺的危害和限量、及其主要的檢測技術和方法，以期為研究和生產更優質、健康、安全的葡萄酒奠定基礎。

關鍵詞：葡萄酒;微生物;生物胺;檢測方法

0引言

生物胺是一類堿性的低分子有機化合物，過量吸收會對人體造成不良的生理反應。該物質普遍存在于日常食品，包括葡萄酒、啤酒和黃酒等。對葡萄酒中的生物胺的形成、影響因素及其相應的控制與檢測方法進行綜述，為葡萄酒中生物胺含量進行更有效的控制提供理論基礎。

1.生物胺

生物胺（bioamines，BAs）是一類脂肪族或雜環類的低分子量含氮堿，具有特定的生物活性。生物胺類在很多食品中都存在，尤其是蛋白質含量豐富的食品，包括動物源食品和發酵類食品。食品和飲料中的各種生物胺主要是相應的氨基酸經過脫羧反應轉化而來，其中組氨酸脫羧成為組胺，酪氨酸脫羧為酪胺，色氨酸脫羧成為色胺，苯丙氨酸脫羧成為2-苯乙胺，精氨酸脫羧成為胍基丁胺，賴氨酸脫羧成為尸胺（1，5-戊二胺），鳥氨酸或精胺轉化為腐胺，而腐胺與氨丙基在亞精胺合成酶和精胺合成酶催化作用下，轉化為亞精胺和精胺。

2葡萄酒中生物胺的影響因素

2.1微生物

酵母菌通常不產生物胺。分離自葡萄酒和觸發酒精發酵的釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和非釀酒酵母（non-Saccharomyces cerevisiae）并未造成生物胺含量顯著提高。在酒精發酵過程中生物胺濃度沒有顯著的增加，部分生物胺微量增加，而少量生物胺，例如多胺則含量降低;更有研究表明在酒精發酵過程中，葡萄酒中的生物胺含量減少了。鑒于葡萄酒相關酵母菌種類較多，葡萄汁組成（尤其氮源）復雜，因此仍有研究表明酵母菌可產生物胺。在某些情況下，盡管含量很低，但酒香酵母（Bret-tanomycesbruxellensis）和釀酒酵母發酵酒樣中生物胺含量，分別為15和12.14mg/L，高于檸檬克勒克酵母（Kloeckeraapiculata）、克魯斯假絲酵母（Candida krusei）和美極梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）。釀酒酵母的產生物胺性能具有菌株特異性，并且本土釀酒酵母發酵酒樣中生物胺含量低于商業酵母菌株。因此，生物胺的性能可作為葡萄酒酵母菌株選育的標準。葡萄酒中生物胺含量各異，然而關于生物胺產生的時間階段均認定為蘋果酸- 乳酸發酵階段。乳酸菌是葡萄酒進行蘋果酸- 乳酸發酵（MLF）的重要執行者。目前具有氨基酸脫羧能力的葡萄酒相關乳酸菌有酒球菌（Oenococcus）、乳桿菌（Lactobacilluas）、明串珠菌（Leuconostoc）和片球菌（Pediococcus）。同時，研究發現接種本土乳酸菌的葡萄酒中生物胺含量高于比商業乳酸菌發酵的葡萄酒。

2.2? 酒帽管理

帶皮發酵中，二氧化碳生成導致葡萄固形物上升至發酵罐頂部形成酒帽。酒帽的形成會使發酵罐內部溫度不均勻，酒帽附近溫度升高，同時果皮和果籽與葡萄汁的接觸變少，不利于發酵的進行，故發酵過程中要進行果皮和果汁之間的接觸混合。常見的混合方式有兩種：將果皮壓到葡萄汁表面下，俗稱“壓帽”（punch-down）;或者把葡萄汁泵到發酵罐頂部進行淋汁，俗稱“淋帽”（pump-over）。不同酒帽管理對包括“黑比諾”在內的3個品種葡萄酒中酚類物質含量的影響，結果表明酒帽管理可增加葡萄酒中酚類物質的種類，壓帽處理的葡萄酒中浸出量比淋帽更多。壓帽處理的葡萄酒中總酚含量高于淋帽處理。酚類物質含量的增加可抑制葡萄酒中生物胺的產生。酒帽管理增加了葡萄汁與果皮之間的接觸，提高了果皮中酚類物質、含氮化合物等的浸出量，進而影響葡萄酒中生物胺的生成。

2.3? 釀造工藝

葡萄酒釀造過程中，發酵的溫度、果皮的浸漬時間以及陳釀方式等也對葡萄酒中生物胺含量有重要影響。通常情況，發酵溫度的適度升高會提高生物胺的生成率。隨著酒精發酵溫度的提高，葡萄酒中生物胺含量顯著增加，溫度越高、增加越迅速。為了獲取較多的多酚物質，干紅葡萄酒的釀造需在發酵過程中進行果皮的浸漬處理，以及發酵結束后的壓榨處理。在這些處理過程中，多酚物質在增多的同時，生物胺的前體物質——氨基酸的含量也有所提高。因此壓榨處理會增加葡萄酒中的生物胺含量。發酵結束后的陳釀過程也會提高葡萄酒中生物胺的含量，其原因主要包括：（1）蘋乳發酵后葡萄酒中pH的升高以及SO2含量的降低，殘余乳酸菌仍具有氨基酸脫羧酶的活性，可將葡萄酒中氨基代謝生成生物;（2）帶酒泥陳釀會將酵母殘體中的蛋白物質釋放出來，最終降解為氨基酸，為生物胺含量的提高提供了底物。

3.??? 生物胺的控制與檢測

3.1? 氣相色譜分析法

生物胺的揮發性不強，相比于液相色譜法，氣相色譜測定葡萄酒中生物胺比較少見，但可以采用分散液- 液微萃取（GC-MS）方法來測定葡萄酒中生物胺和其他小分子化合物，生物胺需用氯甲酸異丁酯衍生，在對生物胺衍生時，注意要同時優化分散液- 液微萃取（DLLME）程序。

3.2? 液相色譜分析法

反相高效液相色譜法（HPLC）已成為測定不同種類食品中生物胺最常用的技術，在HPLC分析前，要先把生物胺從葡萄酒中分離提取出來。相比于其他食品中某些特定生物胺的檢測，葡萄酒中生物胺樣品的預處理相對較簡單。先將聚乙烯吡咯烷酮顆粒添加到酒樣品中，去除樣品中的多酚，然后將褪色的葡萄汁進行過濾，就可以對胺進一步衍生，在衍生化之前，有時候會使用含有陰離子交換、反相C18和聚合物柱的固相萃取（SPE）對原料胺進行清潔和預濃縮，其中用有機溶劑進行液- 液萃取時要注意回收原料胺或不含極性基質成分的衍生物。生物胺柱前或柱后衍生都是為了提高紫外和熒光檢測的靈敏度，而且因為生物胺是極性分子，衍生化能夠降低其極性以及提高反相色譜柱的分辨率，所以盡管某些HPLC-MS/MS檢測器足以直接檢測未衍生的胺，但在應用中還是采用了衍生化步驟。

4.??? 葡萄酒中生物胺的控制

葡萄酒中生物胺主要來源于發酵過程，選擇適當的釀造工藝對于保證葡萄酒的安全性十分重要。影響生物胺含量的因素主要是前體氨基酸及釀酒微生物，在釀酒過程中可通過控制影響葡萄酒中前體氨基酸的抽汁處理、浸漬、酒帽管理，以及葡萄酒發酵過程中主要的微生物釀酒酵母及乳酸菌來調控葡萄酒中的生物胺含量及種類。同時，抽汁、浸漬等工藝還可對葡萄酒中的酚類物質含量產生影響，進而影響葡萄酒中生物胺的生成。實際生產中，選擇品質優良、衛生狀況好的葡萄原料，輔之以適當的釀造工藝，可減少葡萄酒中生物胺的產生。

5.??? 結語

食品安全已經成為社會關注的熱點問題之一。目前，關于葡萄酒中生物胺的研究國內外均有報道，然而大多數研究關注于乳酸菌對生物胺含量的影響及生物胺的檢測。根據這些研究，可以通過發酵原料的控制和微生物的選擇對葡萄酒中生物胺進行有效控制，但是相應的控制限量卻需要食品質檢部門制定相關的標準。

參考文獻：

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