万方数据
14 农业
学报
2单宁的特性 3单宁与葡萄酒品质的关系
2.1 与蛋白质或其它聚合体(如多糖)结合
单宁与蛋白质的结合是其最重要的特征,单宁与水
溶性蛋白质如唾液蛋白结合,使其沉淀出来,与不溶于
水的蛋白质,如胶原纤维的结合,则使其化学稳定性、物
理稳定性增强,起到鞣制作用[4],单宁的这种能力称为
收敛性或涩性。单宁与蛋白质的反应是氢键和疏水键
协同作用的结果[1引,虽然单宁对于蛋白质都有结合能
力,但不同的单宁对于不同的蛋白质的亲合力有差
异[1⋯。单宁要与蛋白质形成稳定的复合体,其分子量
是一关键因素。研究发现,只有当单宁的分子量在500
~3000u之间时,单宁与蛋白质才键合形成较稳定的复
合体[1⋯。单宁与生物碱(如咖啡因)或多糖(如纤维素,
环糊精)也可发生与单宁一蛋白质结合相似的复合效
应。这三种复合反应稳定常数之间存在一定对应关系,
都可用单宁的收敛性
示。单宁收敛性是其多种生理
活性的基础[3],作用也与葡萄酒口感密切相关。
2.2与花色苷的结合
单宁与花色苷分子缩合成单宁花色苷缩合物,保证
了贮酒过程中葡萄酒颜色的稳定性。这种结合态的花
色苷,pH变化和添加二氧化硫,色调变化不明显,而且
在相同pH条件下,结合态的花色昔的呈色分子比例要
高于游离态的花色苷[16|。此外,单宁与花色苷结合会
增加乙醛的生成量,乙醛与花色苷反应生成易与儿茶酚
和原花色素相结合的复合物,这样就限制了花色苷的氧
化和sO。的脱色,有助于稳定红葡萄酒颜色。而且乙
醛的消耗,阻止了老化味和氧化味的出现[17|。
2.3在酒精中比在纯水中的溶解度大
温度越高,其溶解度也越大。因此,热浸提发酵或
带皮发酵,可促使单宁进入葡萄酒,同时促进单宁与色
素及多糖的结合,这些复合物是优质红葡萄酒所必需
的。
2.4单宁的抗氧化性
单宁的酚羟基,尤其邻位酚羟基(邻苯二酚,邻苯三
酚)容易被氧化,在有酶、空气、水分、碱性的条件下氧化
加快,表现为颜色加深。单宁与维生素E、维生素C具
有协同的抗氧化效应。许多研究表明,单宁具有很强的
清除自由基的能力,尤其是对超氧物阴离子自由基、羟
自由基和过氧化氢具有极强的清除能力。单宁的聚合
程度越大,酚羟基个数越多,对自由基的抑制也就越强。
单宁的抗氧化性表明,单宁在氧化条件下可以延迟其它
物质的氧化,有利于葡萄酒成熟和醇香的形成。
2.5与金属离子的反应
单宁分子内有多个邻位酚羟基,可作为多基配体与
一个中心金属离子,如铅、锡、锌、铁、铜络合,形成环状
的螯合物,在不同的pH值下发生沉淀。在葡萄酒中,
单宁主要与铁反应形成不溶性化合物,引发葡萄酒的
“铁破败病”,因此在酿酒和陈酿过程中应尽量避免金属
的污染。
单宁是葡萄和葡萄酒中重要的组成成分,主要来源
于葡萄的果皮,果梗及种籽,其中以葡萄籽中含量最高。
由于红葡萄酒在酿造过程中,葡萄皮、梗及籽要与葡萄
汁一起发酵,其所含单宁也会进入发酵汁中,故红葡萄
酒中单宁含量高于白葡萄酒。红葡萄酒具有的涩味和
苦味主要与单宁和蛋白、糖或生物碱的相互作用有关;
其所具有的深红色或红宝石色泽,则与单宁和花色素的
相互作用相关。所以单宁对葡萄酒风味的形成起到重
要的作用,对于酒的类型和品质尤为重要。在红葡萄酒
的保存及陈酿过程中,由于单宁缩合状态的变化,使葡
萄酒的颜色和口感也相应变化。
3.1对葡萄酒陈酿的影响
单宁在红葡萄酒陈化过程中,占有很重要的地位。
葡萄果实中的单宁和色素物质,在发酵初期会较快溶入
醪液中,因此酒液的上色速度比较明显,这对生产单宁
含量较低的、酒色鲜艳、果香浓郁、陈化时期不长的红葡
萄酒是有利的,一般一周已足够。但若欲生产陈酿红葡
萄酒,那么发酵时的浸渍时间还得延长,这样随着乙醇
含量的不断提高,酒液的色泽则会有所下降,单宁的含
量却会不断上升。这样的葡萄原酒还必需贮存在橡木
桶中,以获得水解类优质单宁。红葡萄酒在桶内老熟过
程中,氧能通过桶板自然地渗人酒液,单宁和色素会缓
慢地氧化,也有利于单宁软化,首先反映在酒色由鲜红
转变为橙红,最终呈瓦红色泽;其次,单宁的苦涩味和粗
糙感会逐步降低,甚至消失而呈现圆润感。此外,单宁
和色素会与蛋白质、多糖等聚合形成沉淀,使酒液进一
步澄清。单宁具有抗氧化性质,所以红葡萄酒在陈化过
程中不会变坏。而白葡萄酒一般没有或含有很少量的
单宁,不宜长期陈化,适于新鲜饮用。
3.2对红葡萄酒色泽的影响
发酵初期,花色苷分子易水解成花色素后与醋酸
根、咖啡酸根或香豆酸根同葡萄糖分子一起被释放。此
外,类黄酮单宁也会从葡萄皮、梗及籽中浸出,其中游离
的花色苷和花色面可与儿茶素和原轿菊素酚类物质发
生聚合反应。研究发现,发酵结束时,约有25%的花色
苷与单宁聚合,一年内聚合量上升至40%。几年后聚
合量达到100%。在不同葡萄品种中可与花色苷聚合
、的单宁含量不同,这也导致不同葡萄酒品种间颜色稳定
性不同。聚合可避免花色素分子氧化或发生其他化学
反应不同。提高对sO。、高pH值更有抗性[1川,提高也
使黄盐和醌的比例都增加[18’1引。正是由于花色分子聚
合和氧化,使其色调变为棕黄色。红色的损失及黄盐和
醌型花色苷~单宁聚合物的棕黄色使葡萄酒渐渐带上
砖一样的颜色口引。
在新葡萄原酒中发现的花色素分子小,溶解性高,
与花色苷生成可溶性复合物。随着陈酿的进行,花色素
结合生成大分子缩合单宁,引起色素沉淀和颜色损失。
无氧条件下,低pH值会增加酒中黄盐的浓度,促进花
色素与花色苷聚合。但一般认为,乙醛存在时花色素与 万方数据
万方数据
农业工程学报
氧化物质。越来越多的事实证明,缩合单宁中的原花色
素(PA)具有广泛潜在的医疗作用[1引。PA可以和蛋白
质及金属离子相互作用表现出抗氧化和基团清除作用,
著名的“法兰西奇迹(FrenchParadox)”就跟葡萄酒中
的PA有关,因为它们可以预防一些慢性疾病和心血管
疾病(如毛细管脆弱、末梢慢性静脉不全、小血管症等),
减小血小板在血管上的聚集,调整二十烷酸的合成,阻
止低密度脂蛋白的氧化,能提高健康细胞对有毒物质和
致癌因素的抗性[38|。此外,PA还具有抗酶作用(对
XanthineOxidase、Elastase以及Collagenase等都有较
强的抑制作用)、在真核细胞内抑制核以及线粒体的变
异、抗白内障、抗馈疡等[15|。也有医学研究发现,水解
单宁水解后的产物鞣花酸和没食子酸具有抗癌作用,鞣
花酸的抗氧化能力是单宁酸的10倍口'31J。目前,对单
宁在人体内脏的吸收降解过程不是很清楚。尽管如此,
适量饮用红葡萄酒对心血管病有预防功能,有益无害。
但据美国心脏学会建议;喝红葡萄酒每天不要超过
300mL,因为酒精过量对肝、胃和胰脏有不良影响。
研究发现,葡萄酒对某些肠内菌感染有抑制作用,
葡萄酒的单宁物质起着重要的作用。由于有结合蛋白
质的能力,单宁可通过修饰酶的活性与结构来抑制酶的
作用,从而达到对某些感染菌的抑制作用。此外,单宁
还可与膜磷脂和膜蛋白结合,破坏膜功能,从而发挥抑
菌作用。
’
大量医学实验表明,过剩的自由基是诱发组织器官
老化和多种老化疾病的一种重要因素。而葡萄酒中的
单宁类物质因其强消除氧自由基的作用,能对自由基诱
发的生物大分子损伤起到保护,维护细胞膜的流动和蛋
白质的构象,防止辐射诱发的DNA断裂(可能插入碱
基对平面),从而在抑制脂质过氧化、心血管病、抗癌、抗
突变、抗衰老、抗自内障等方面有独到功效口9’4叫。
此外,calixto等[4嵋发现葡萄酒中的单宁还会影响
到人体对钙、铁离子的吸收;Akira等[42]研究发现,单宁
酸与细胞外或组织外的钙离子的络合,可拮抗平滑肌和
心肌钙诱导的收缩,降低血压。
5 结束语
综上所述,葡萄酒中的单宁类物质来自于葡萄果
实、果梗以及橡木桶。单宁类物质作为一大类复杂的具
有多种生理活性的物质,对葡萄果实色泽、风味以及葡
萄酒的色泽、滋味和口感及葡萄酒的陈酿老化、人体健
康等都具有重要的作用。对酿造优质红葡萄酒尤为重
要。当前对葡萄及葡萄酒中的聚合单宁(如原花色素)
研究得较多,而对葡萄及葡萄酒的水解性单宁却知之甚
少;对葡萄及葡萄酒中水解性单宁,鞣花酸,没食子酸之
间的关系也尚无研究报道。进一步研究鉴定葡萄水解
性单宁;生物合成途径、成熟过程中的变化规律及影响
因子;水解性单宁对葡萄酒品质的影响;水解性单宁与
鞣花酸、没食子酸之间的关系;酿造工艺对水解性单宁
的影响,将是今后对葡萄及葡萄酒中单宁类物质研究的
重点,从而为葡萄酒生产中调控没食子单宁,鞣花单宁,
鞣花酸,没食子酸平衡和提高葡萄及葡萄酒的品质提供
理论依据。
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C_hi竹口Agric“Z£“,。nZUhit肥rsify,B已iJi行g100083,C^i挖口)
Abstract:Tanninisahimportantcompositionofgrapeandwine.Itssort,characteristic,andrelationtowine
quality,humanhealthweresummarizedinthispaper.Theresearchesofthisfieldinthefuturearealsosugges—
ted.
Keywords:grape;wine;tannin;quality
万方数据
葡萄与葡萄酒中的单宁及其与葡萄酒的关系
作者: 陈建业, 温鹏飞, 黄卫东, Chen Jianye, Wen Pengfei, Huang Weidong
作者单位: 中国农业大学食品科学与营养工程学院葡萄酒研究中心,北京,100083
刊名: 农业工程学报
英文刊名: TRANSACTIONS OF THE CHINESE SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
年,卷(期): 2004,20(z1)
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_nygcxb2004z1004.aspx