发酵阶段影响葡萄酒香气的主要因素

香气是葡萄酒的重要感官质量之一[1]，科技进步使识别葡萄酒中真正的香气活性分子（并非所有）、合成简单葡萄酒的香气组分以及利用葡萄酒中关键香气化合物组建模型，准确预测葡萄酒的香气特征成为可能，也为研究酵母和酒精发酵对葡萄酒品种香气的影响提供了理论基础[2]。

1 葡萄酒香气物质的分类
葡萄酒香气物质最实用的分类标准是根据各香气组分影响葡萄酒香气品质潜在能力的大小进行分类，根据这一标准，葡萄酒的香气物质可分为5大类：
（1）对葡萄酒香气有重要积极影响的化合物：这类组分能够赋予所酿酒独特的（正面的）香气特征，如里哪醇。

（2）对葡萄酒香气有重要积极影响的一类同系物：此类物质具有比较相似的化学分子结构（同系物），香气特征也很接近，能够赋予葡萄酒独特的典型香气，如γ-内酯。

（3）对葡萄酒香气影响比较
发酵阶段影响葡萄酒香气的主要因素
任秋壮1，李新榜2，Vicente Ferreira 3
（1. 河北昌黎县红缘葡萄酿酒有限公司，河北昌黎 066600；2. 上海杰兔工贸有限公司，上海 200120；
3. University of Zaragoza, Zaragoza Spain 50009）
微弱的物质：这类化合物虽然不能赋予葡萄酒独特的香味特征，但对葡萄酒二类香气的形成起着决定性作用，如果香、甜味等。

（4）构成葡萄酒基香的物质：这类物质在葡萄酒中都是以高于其嗅觉阈值存在，它们之间的相互作用有助于葡萄酒复杂香气的形成，但本身不会被单独察觉到。

（5）不良异味：这类物质会降低葡萄酒的整体香气品质。

值得注意的是，上述5大分类是动态变化的，它取决于香气物质对葡萄酒香气品质的影响潜力，而并非其本身固有的香气特征。

图1中a ～f 是指里哪醇在该浓度下的香气特征描述。

当里哪醇
的浓度＜10×10-6g/L 时，它在葡萄酒中不具有香气活性。

当里哪醇浓度介于10～20×10-6g/L 之间时，香气可被察觉，但只有在其他具有相似香气特征分子的辅助作用下，该香气才能被强化，此时它对葡萄酒香气的贡献一般，而且仅呈现普通甜花香型气味，因此只能将其归类于构成葡萄酒基香的组分。

当里哪醇的浓度介于20～50×10-6g/L 之间，并与其他香气物质共存时，里哪醇的香气特征能单独被察觉到，但也仅仅呈现普通甜花香味。

当里哪醇的浓度介于50～120×10-6g/L 之间时，它能产生明显的花香特征，但在此范围内，里哪醇也只能归
收稿日期：2009-06-19
摘 要：本文概括了葡萄酒香气物质的分类，研究了酒精发酵阶段影响葡萄酒香气的主要因素，旨在为充分利
用酵母酒精发酵酿造出饱满丰富、复杂多样的优质葡萄酒提供理论和实践参考。

关键词
：葡萄酒；香气；酒精发酵；酵母
类于对葡萄酒香气影响比较微弱的组分。

只有当里哪醇的浓度超过120×10-6g/L临界值后，葡萄酒才会展现显著的麝香特征，此时可将里哪醇归类于对葡萄酒香气有重要积极影响的组分。

对葡萄酒香气品质有重要积极影响的化合物为：里哪醇、顺式玫瑰醚、4-巯基-4-甲基-2-戊酮、3-巯基乙醇、乙酸-3-巯基己醇酯、乙酸异戊酯、威士忌内酯、葫芦巴内酯、丁二酮。

除以上9种化合物外，另有7大同族化合物对葡萄酒的香气品质有着重要影响：γ-内酯（γ-辛、壬、十、十一、十二内酯）；挥发性酚类物质（愈创木酚、丁子香酚、异丁子香酚、2，6-二甲氧基苯酚、4-烯丙醛-2，6-二甲基苯酚）；香草醛和相关化合物（香兰素、香草酸乙酯、香
草醛甲酯、乙酰基香草酮、3-甲基-4-羟基苯丙酮）；焦糖化合物（呋喃、2-乙基-4-羟基-5-甲基-3（2H）-呋喃酮、麦芽酚、葫芦巴内酯）；乙酸杂醇酯（乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、乙酸正己酯）；脂肪酸乙酯；菲瑙醋醛（兔耳草醛、2-和3-异戊醛）。

构成葡萄酒基础香气的有以下9类物质：脂肪酸、脂肪酸乙酯、杂醇、乙酸杂醇酯、异位酸、异位酸乙酯、β-大马酮、乙醛、3-甲硫基丙醇。

此外，葡萄酒中也存在不少异味分子，如：乙基苯酚、甲氧基吡嗪、二甲基硫醚、甲二磺醛等。

它们溶入葡萄酒中，会削弱葡萄酒的优质香气（如木头味、
典型果香味）。

当然，在某些国
家和地区这类具有特殊香气的葡
萄酒也颇受当地消费者欢迎。

2 酵母对葡萄酒香气品质的影响
在葡萄汁中接种不同酵母菌
株，会导致葡萄酒中的香气化合
物浓度发生变化，酵母对葡萄酒
中品种香气的变化有着非常重要
的影响，但在多数情况下，缺乏
足够的数据来证明这一结论。

例
如，已有文献报道顺式玫瑰醚是
琼瑶浆葡萄酒的关键典型性香气
分子，但有关酵母影响该分子合
成或释放的研究尚属空白。

当把对葡萄酒香气品质有重
要影响的物质和葡萄原料的典型
香气组分列入表1进行比较时，可
以看出两者非常地匹配。

几乎所
有对葡萄酒香气品质有重要影响
的组分，经研究后表明均与葡萄
品种的特征香气密切相关，但威
士忌内酯（来自橡木）和反式醛
（杂醇被微生物氧化代谢后的副
产物）除外。

酵母对与合成氨基酸相关
的组分（如杂醇和乙酸杂醇酯、
异位酸和其乙酸酯）也有较大影
响。

表1中所列举的数据首次指明
了酵母菌株对苯乙醛的浓度变化
有明显的影响作用。

苯乙醛是一
种与氧化有关的重要香气分子，
它的合成与酒精发酵结束后酒中
残留氨基酸的含量有关，其合成表1 葡萄品种或酵母菌种对葡萄酒中重要香气组分的影响化合物名称葡萄品种的影响来自于葡萄原料酵母的影响里哪醇非常大1*和2a有
顺式-玫瑰醚非常大可能1*和2a未知
4-巯基-4-甲基-二戊酮非常大2b有
3-巯基己酮非常大2b有
乙酸-3-巯基己醇酯非常大c-2b有
乙酸异戊酯大c有
威士忌内酯无-无
丁二酮一般c不清楚
葫芦巴内酯未知可能c未知
γ-壬内酯一般可能c不清楚
挥发性多酚大2a有
香草醛及相关化合物大2a有
焦糖类化合物可能大未知未知
乙酸杂醇酯大c有
脂肪酸乙酯无-有
菲瑙醋醛几乎无-未知
苯乙醛未知c有
3-甲硫基丙醛未知c未知
杂醇一般c有
异酸一般c有
异酸乙酯一般c有
乙烯酚弱c有
β-大马酮一般2a有
注：1*-指葡萄汁中存在的重要的游离香气组分；2a-指糖苷类香气前体；2b-指半胱氨酸香气前体；c-指该类香气物质并不存在香气前体，实际上可由酵母重新合成此类香气。

机理与3-甲硫基丙醛类似。

这一发现引发了一系列重要问题，例如葡萄酒其他香气组分（葫芦巴内酯和3-甲硫基丙醛）的变化同样和酵母有关，这意味着葡萄酒的香气在货架期和未来醇熟期间的变化都与酵母密不可分。

当比较不同酵母菌种时，经常会在葡萄酒中发现这些香气组分的浓度存在不同：异位酸，异位酸乙酯，杂醇，乙酸杂醇酯，脂肪酸和脂肪酸乙酯，乙烯基酚，挥发性酚类（愈创木酚，丁香酚等），里哪醇和其他萜烯醇，3-巯基己基己酸酯，ß-大马酮、4-甲基-4-巯基戊酮、3-巯基己醇（后三者仅在个别情况下被发现有浓度差异）。

常见的几种酵母菌株的典型性香气特征可参考表2，利用单一的专业酵母发酵，可获得纯正简单的香气特征，但需要指出的是，各种酵母的混合
发酵所获得的发酵香气会更为复
杂、浓郁。

3 发酵阶段影响葡萄酒香气的其
他因素
3.1 酶制剂
葡萄酒中的萜烯类化合物
主要源于葡萄果实，它们主要以
无味的糖苷态形式存在。

通常
糖苷态比游离态
更为普遍[1]。

图
2概括了葡萄原
料中糖苷类香气
前体与葡萄酒所
呈现的香气之间
的关系。

例中葡
萄原料含有多种
与香气有关的化
合物，如葡萄糖
苷、降异戊二烯
和类胡萝卜素衍
生物、肉桂酸。

仅有糖苷类香气
前体被证实对葡萄酒的香气贡
献作用非常大[3]，而其余前体分
子的功能还有待深入研究[4]。

另
外，香气前体分子的释放并不是
一个简单的过程，而是需要多种
水解酶共同参与完成。

部分水解
过程是在酵母细胞内完成的，因
此细胞内必然存在专门的物质转
表2 常见的几种酵母菌株主要香气特征和适用葡萄品种
酵母型号主要香气特征通常适用葡萄品种
L2323欧亚干草、黑醋栗的典型香气黑比诺、“三珠”、西拉、美乐等
BDX充分表现葡萄品种新鲜果香赤霞珠、美乐、增芳德、品丽珠、宝石解百纳等
SYRAH 具有紫罗兰、覆盆子、黑醋栗、草莓、黑胡椒、
烤肉等典型性香气味
西拉、“三珠”、佳丽酿、增芳德、美乐等
GRE 干红果味充足，具有隆河风格；干白果香芬芳宜
人，柠檬、杏子鲜香突出
美乐、赤霞珠、歌海娜、西拉；白诗南、雷司令、
维欧尼等
VN富产新鲜水果香气，有效减少生青味赤霞珠、歌海娜、美乐等
D21果香丰富复杂，具有较强的浆果、香料香气和微
微泥土味，同时还有明晰的糖果、甘草和雪松等
宜人的香气味
赤霞珠、美乐和西拉等
DV10追随葡萄品种的典型特点，突出优雅爽洁风格霞多丽、雷司令、龙眼、白品乐、灰比诺、贵人香、白羽、白诗南、赛美蓉等
L.R2丰富的果香和酒香，特别用于发酵果香型葡萄品
种时，能充分释放品种的香气特质
长相思、雷司令、贵人香、白诗南、玫瑰香、霞多
丽、白玉霓、鸽笼白等
W15果香清新芬芳，酒体结构平衡琼瑶浆、雷司令、灰品乐等
C.EV果香馥郁，花香芬芳霞多丽、白诗南、琼瑶浆、白品乐、灰品乐、雷司令、珊瑚、长相思、维欧尼
GHM 和谐宜人的花香和果香味，并且使葡萄酒保持合
适的酸度
雷司令和其他果香类白葡萄品种
T306果香芬芳馥郁，优雅可人
灰品乐、霞多丽、赛美蓉和白诗南等
运系统来辅助香气前体物质的释放。

尽管葡萄中含有糖苷酶，但这些酶的最适活性在pH5.0，而葡萄醪一般为pH3.0～3.5，所以这些内源酶对葡萄醪中糖苷态的香气前体物质的作用被限制。

白葡萄酒酿造过程中，常常外源添加富含糖苷酶和果胶酯酶等多酶复合的专业葡萄酒酶制剂（如C/ HC/Blanc/Beta），以便释放香气浓郁的萜烯化合物。

红葡萄酒酿造过程中，常使用专业葡萄酒多酶复合浸渍酶（如EX/EX-V），其主要成分为果胶裂解酶和纤维素酶，还含有部分“副酶活性”（糖苷酶和肉桂酸酯酶）。

使用上述专业复合酶后，葡萄果皮被降解，细胞壁上结合的或细胞内包含的香气物质、参与香气物质合成的酶或香气前体物质就会释放出来。

构成葡萄酒干浸出物的非挥发性物质（香气支撑体）与香气（挥发性物质）之间存在相互作用，多酚和色素的抗氧化功能对香气物质也具有保护作用[1]。

3.2 酵母发酵条件
葡萄酒酒精发酵的作用是将糖转化为酒精，但同时会产生
许多副产物醇、
酸、酯类物质。

有机酸、高级醇
和酯以及少量的
乙醛是主要的发
酵香气物质。

除
了酵母菌株本身
有重要作用外，
发酵条件也是影
响香气成分的主
要因素。

图3显示了葡萄和葡萄
酒中的物质与酵母代谢生化过程
之间的互动关系，酵母释放香气
组分时需要一定的氨基酸和矿物
质的参与。

葡萄酒中的杂醇、杂
醇乙酯和异位酸等物质与葡萄酒
中的氨基酸水平密切相关，氨基
酸的种类会影响到高级醇或酯的
比例，醇和酯的比例不同，导致
葡萄酒香气特征差异明显。

酵母
对氮源和部分微量元素的代谢会
影响到香气的结构，所以，在酒
精发酵过程中适时补充复合营养
源剂（如Fermaid系列，富含氨
态氮、氨基酸、矿物质、微量元
素、维生素等），不仅有助于酵
母的繁殖，还能促进芳香物质的
形成，降低挥发酸的产量。

值得
关注的是，发酵助剂Fermaid O
（不含无机氮源，如磷酸氢二
铵，富含丰富的可同化氨基酸和
生物多肽）被强烈推荐在中低氮
源水平与酿造有机葡萄酒或生物
动力葡萄酒时使用。

酵母代谢氮源的过程非常复
杂，它不仅涉及蛋白酶、特殊的
转运系统，而且在氨基酸合成时
需要一系列酶活的参与，尤其需
要多种酯酶的作用。

维生素有利
于酵母合成自身所需要的酶，适
当补充复合维生素营养源VTM2
（富含Vb1），易被酵母吸收利
用，有助于一类香气的释放，提
高香气质量。

此外，在延缓异位
酸酯化的过程中，时间是非常重
要的影响因素（例如陈酿会延缓
酯质的形成）。

在酒精发酵后对
最终葡萄酒中的氨基酸（或γ-羟
基酸）组成进行分析研究也很必
要，因为这些组分会被乳酸菌或
天然蛋白酶水解过程彻底改变，
伴随陈酿醇熟过程，会形成大
量的香气化合物，如3-甲硫基丙
醛、葫芦巴内酯或苯乙醛。

3.3 酵母多糖
在清汁发酵后期，酵母多
糖对葡萄酒香气的提升作用不可
忽视。

法国葡萄酒合作社协会
（ICV）经过长达15年的研究和
实践，提出天然酵母多糖（如
OptiRed和OptiWhite，源自非活
性干酵母，可释放大量甘露糖蛋
白）能够与有益香气分子形成稳
定的大分子网状结构，有效束缚
掩盖异味分子，突出果实香气和
酒香，延长回味。

酵母多糖使用
时，亦可配合添加适量法国中度
以上烘焙程度的橡木片（如03M
或05M），经封闭式搅拌作用，
可最大限度地增强香气的平衡性
与和谐感。

而在发酵中使用部分
橡木粉（如01MP或07U/07M）或
橡木屑粒（如02M或06U/06M）
可以有效消除生青和泥土味等，
从而显释葡萄品种的果香。

（转60
页）
气抽出。

处于更加安全的考虑，也有瓶塞是通过注入惰性气体，但是那样的瓶塞造价较高，操作复杂，不适合大众使用。

2.6 不锈钢临时瓶塞
时常家庭用酒不能一次性饮用完，而传统软木塞的再次封口与开启又较为复杂繁琐，此时，不锈钢临时瓶塞则应运而生。

不锈钢临时瓶塞体形为倒锥形，锥体上有多层圆形橡皮圈作为缓冲，避免不锈钢与酒瓶的直接接触，利用重力作用密封酒瓶。

开塞，封塞简易方便。

此种瓶塞瓶沿以上部分形式多样，美观，有时一排不锈刚临时酒塞摆在专用酒塞架上，也可作为工艺品来欣赏，有较高的艺术价值。

不锈钢临时瓶塞常作为成酒的赠品或附件与成酒同时出售。

2.7 文化瓶塞
如今瓶塞产业是多方面发展
的，已不仅仅局限于技术，更多
的是文化产业的创新。

在市面上
现在可以见到很多五彩的卡通瓶
塞、水晶瓶塞。

同时在英格兰南
部，有一家命名为Enamel Craft的
瓶塞公司，专门提供订做纪念瓶
塞，有生日纪念瓶塞、婚礼纪念
瓶塞、公司专用瓶塞、照片瓶塞
等等。

他们用更加人性化的方法经
营瓶塞，在小小的酒塞里注入了
无尽的文化内涵。

近些年，全球掀起了新型葡
萄酒瓶塞的研发热潮。

人们希望
能为葡萄酒打造比软木塞更加科
学、便捷、漂亮的新式瓶塞。

虽
然以上介绍的瓶塞在我国还很少
见，但我们期待这些新型瓶塞能
因各自不同的优势迅速进入我国
市场，从而更好的促进我国葡萄
酒产业的全面发展。

参考文献
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Effect of wine style on the perception
of 2,4,6-trichloroanisole, a compound
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problems in screwcap wines [J].
Wines & Vines, 2007, 88:22-29
[4]Penn, C. Here Comes Zork[J].
Wine Business Monthly, 2007,
9:30-31
（接57页）
4 小结
葡萄酒的酿造是采用具有一系列生化变化的独特工艺而完成的，从而保证所酿酒具有足量的香气物质。

酿酒过程中大部分的生化变化都是由酵母发酵引起的，酵母氮源的需求与补充、酰基转移酶活力、浸提水解糖苷类香气前体的能力、发酵过程中外源补充天然高效的专业酶制剂或酵母多糖等都是影响葡萄酒的香气品质的重要因素。

关于酵母形成和释放香气物质的生物多样特性的研究还有待深入，只有进一步掌握酵母生物多样性特征，并开发酵母菌株筛选的科学标准，
使酵母菌株能够充分展现葡萄典
型香气特征的内在潜力，才能保
证酿造出更优质、更饱满丰富、
香气更复杂多样的葡萄酒。

参考文献
[1]张明霞，吴玉文，段长青. 葡萄
与葡萄酒香气物质研究进展[J]. 中
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the aroma of hydrolysed precursor
fractions from Semillon, Chardonnnay
and Sauvignon blanc grape juices[J].
Journal of Science Food Agriculture,
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