葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒，葡萄酒香气浓郁、口味醇厚悠长，深受广大消费者的喜爱。葡萄酒的成分相当复杂，它是经自然发酵酿造出来的果酒，其中含量最高的是葡萄果汁约占80%以上；其次是经葡萄里面的糖分自然发酵而成的酒精约在10-13%左右；另外葡萄酒中含有果酸、矿物质和单宁等活性成分，虽然这些物质所占比例不高，却是酒质优劣的决定性因素。质优的红葡萄酒能呈现一种物质结构的平衡，使得产品的口感和品质更加协调。

 

那么，今天小编就带领大家一起来了解一下代谢组学在葡萄酒研究中的应用，以及不同温度下发酵的葡萄酒有何特点？不同氧气含量对葡萄酒的口感和品质的影响？不同年份的葡萄酒之间在代谢层面的有哪些差异？同时也会和大家分析品鉴葡萄酒的一些小方法哦。

 

1. 不同温度对酿酒酵母的影响

 

温度是影响酒精发酵时间、发酵速率以及葡萄酒质量的重要参数之一。低温生产的葡萄酒通常被认为具有改善的感官品质。然而，低温发酵存在某些缺点如生长速率减慢、发酵的滞后阶段长或发酵缓慢停滞。

为了研究温度对商品酿酒酵母的影响，研究人员比较了酿酒酵母在12°C和28°C下生长的代谢组图谱[1]。研究显示，不同温度下发酵的酿酒酵母，在脂质代谢和氧化还原稳态中的代谢谱之间存在显著差异。氨基酸代谢差异可能与两种温度下有机氮的不同消耗速率有关。低温下生长的酵母细胞会增加肉豆蔻酸酯和棕榈油酸酯等不饱和脂肪酸的含量，但会减少其他不饱和脂肪酸（如亚油酸酯C18∶2和亚油酸酯C18∶3）的含量，最终促使脂肪酸链长度的总体减少，从而增加膜的流动性，更利于细胞间的物质交换。低温长时间段的发酵使得葡萄酒颜色淡雅、口感醇香，这也是为什么有些商家更喜欢用低温发酵（10-15度）生产白葡萄，改进其味道与香味特征的原因所在。

图1、低温下不同的酿酒酵母发酵之间的代谢物差异
 

2. 微氧发酵对葡萄酒品质的影响

 

氧气含量对红酒的感官品质具有重要的影响，葡萄酒暴露于过量的氧气中会造成无法弥补的损害，导致产生与醛和细菌变质有关的异味，而适量的氧气对葡萄酒的口感和品质具有重要作用。微氧化是红酒的一种常见酿酒方法，通过向葡萄酒中连续添加少量氧气以改善其颜色、香气、质地和保存性能。

研究人员通过LC-MS非靶向代谢组学分析微氧化葡萄酒发酵过程中的代谢指纹及相关的发酵代谢机理[2]。研究表明，氧气的剂量与主要代谢产物（如精氨酸、脯氨酸、色氨酸和棉子糖）以及次生代谢产物（如黄嘌呤）的浓度之间存在显著相关性。除此之外，研究人员对微氧化过程的发酵机制进行阐述，添加少量氧气可增强线粒体TCA代谢，TCA循环代谢的产物是Acetaldehyde和Pyruvate，它们用于形成葡萄红素、花色苷和儿茶素衍生物。再如色氨酸和棉子糖是该发酵周期中典型营养元素，在没有糖的情况下酵母菌可以利用Acetaldehyde酸循环作为呼吸代谢来合成糖。Acetaldehyde和Pyruvate是微生物呼吸代谢的产物，与花青素反应形成葡萄柚素。微生物可能通过呼吸代谢来调节单宁的聚合反应等等。

就感官品质而言，微氧化过程增加了水果辛辣的风味，增强了葡萄酒特有的红色调的稳定性，并降低了水果本身的涩味。因此，微氧化发酵方式对葡萄酒的口感、成色和品质均具有重要的调和作用。

图2、微氧化发酵过程中代谢指纹图谱

 

3. 不同年份葡萄酒之间的代谢差异

 

研究人员希望通过代谢组学表征以相同发酵技术酿造的不同年份葡萄酒之间的代谢差异。分别选取2009年、2010年、2011年和2012年来自宁夏的赤霞珠葡萄酒，通过1H NMR进行代谢组学分析[3]。从PCA中可清楚地区分不同年份葡萄酒之间代谢物分布的差异,进一步对差异代谢物的分析显示缬氨酸、2,3-丁二醇、Ethyl acetate、脯氨酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、甘油、没食子酸和胆碱等。其中在2009年份葡萄酒中发现缬氨酸、2,3-丁二醇、没食子酸和脯氨酸的含量较高；2011年的葡萄酒中乳酸、Ethyl acetate、琥珀酸的含量最高；在2012年的葡萄酒中检测到甘油和胆碱具有较高的含量。可见不同年份的葡萄酒中代谢物成分呈现显著不同。因此，通过代谢组学可对不同年份的葡萄酒进行鉴定，为未知年份的葡萄酒年限及成分的鉴定提供依据。

图3、不同年份赤霞珠葡萄酒的PCA评分图

 

那么了解了代谢组在葡萄酒研究中的应用之后，接下来小编在和大家谈一谈如何品鉴葡萄酒。一般而言，品酒基本上分为观色、闻香、品味等3 个步骤，跟着小编一起来了解一下吧！ 

 

（1）观色

 

首先通过摇杯观察葡萄酒的颜色、透明度和粘度。观色时可以找一个白色或浅灰的背景，将酒杯向前倾斜 45 度，自上而下观察。通过观色，可以大概判断出酿酒葡萄品种范围、酒精度高低和陈年情况。陈年后的白葡萄酒颜色会加深，变成金黄或琥珀色，而红葡萄酒的颜色则会变淡，常常由明亮的宝石红变成茶红色。

（2）闻香

 

在闻香阶段，我们首先判断该香气的宏观分类，再确定是哪一种具体的香气。大体上，葡萄酒的香气类型可分为三类：第一类香气来自酿酒葡萄，常常是各种植物或水果类香气。第二类香气来自发酵过程，跟发酵工艺有关，例如白葡萄酒中可能含有干酪皮、坚果壳等酵母衍生类香气。第三类香气来自于陈年过程（瓶陈或桶陈），大多数陈年的葡萄酒散发着香草的香气、坚果或巧克力的香气等。

（3）品味

 

所谓的品尝就是用我们的舌头“观察”酒，品鉴葡萄酒的酸甜苦咸。单宁影响葡萄酒的苦涩味，有的苦涩，有的顺滑，这与葡萄酒的酿造环境密切相关。在品鉴的过程中建议参考部分标准。如果你无法判断酒中的单宁到底是什么水平，建议买一瓶年轻的巴罗洛干红葡萄酒，尝过这瓶酒后你就知道什么叫单宁含量高；而了解一款酒的酸度含量，建议品尝一下夏布利的干白，它会让你体验到高酸感。体验过这些单宁或酸的“极限值”后，你对其他葡萄酒单宁或酸含量的判断就会容易很多。

 

小结：

 

 

判断一款葡萄酒的品质好不好，要看葡萄酒的各种成分是否平衡，单宁含量太高、酒精度太高以及酸度过高都不是一款好酒。当然，还可以通过酒标进行判断，正规进口的红酒酒标上会详细的标注出红酒的情况，如红酒的产区、红酒的等级等，这些基本信息可初步判断出红酒品质的好坏。红酒相比别的酒来说，口感更加丰富，可能果香浓郁，也可能是草木香浓郁，可能口感丰富，回味悠长，也可能是口感单薄清爽，所以根据酒标和口感进行双重评鉴就是非常不错的选择。希望通过今天小编关于葡萄酒相关小知识的介绍，大家可以了解代谢组学在品质鉴定、年份追溯及评估酿造工艺优劣的过程中发挥的重要作用哦。

 

参考文献：

 

1. Metabolomic Comparison of Saccharomycescerevisiae and the Cryotolerant Species S. bayanus var. uvarum and S.kudriavzevii during Wine Fermentation at Low Temperature. 2013.

2. AMetabolomic Approach to the Study of Wine Micro-Oxygenation. 2012.

3. 1H Nuclear magnetic resonance-basedmetabolomic study for Cabernet Sauvignon wines in different vintages. 2016.