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软木塞的化学特征及其对葡萄酒品质的影响
Valeria
Mazzoleni
Istituto
di Enologia e Ingegneria alimentare
Universita'
Cattolica
del Sacro Cuore
29100
Piacenza (Italy)
E.mail:
valeria.mazzoleni@pc.unicatt.it
洞察软木塞的化学特征是一项基本的需要，它使我们得以了解各种（已知）能够对葡萄酒产生影响的释放现象。本文梳理综合了有关做为原料的软木的组成与软木封口塞在葡萄酿酒领域的质量之间相互关系的最新的科学知识。所引述的几乎全部的科研工作都是关于软木原料或单片式封口塞的。对各种复合加工的软木塞（如压块软木塞和复合软木塞）几乎没有研究，尽管它们在当今使用的软木塞中占有重要的比例。
软木的化学特征
对软木化学组成的研究开始于18世纪末并一直持续至今，人们尝试各种方法与手段对软木中的物质进行分离与定性。1960年Guillemonat从软木中分离出许多不同的组份，对其进行定量，提出了即使今天仍然被认为富于代表性的标准。根据Guillemonat及后来葡萄牙学者的工作，表1为我们指出了组成软木的各种聚合体、其相关的物理特征、组成它们的单体，以及每一种组分的平均百分含量。可以看出在不同的时间，使用不同的分析技术所获得的数据具有一定的一致性。
由于本身的不可溶性，几乎表1
列出的全部聚合体组分都不能与葡萄酒相互作用，除非它们被酶解或化学降解，形成可以被溶解提取的成分。唯一能够直接与葡萄酒相互作用的是丹宁，正如我们所知，它在软木板煮沸的过程中可以被部分提取出来，部分丹宁也可以从软木塞释放到葡萄酒中。最近的研究表明软木中的丹宁主要是浓缩丹宁和水解质丹宁，在含酒精的水溶液中可以被提取出来，它们具有独特的风味（收敛的、涩味）可以影响一些葡萄酒的感官表现。
对软木化学成份的深入研究正在进行。然而，由于产物的化学惰性及其多变的组成，要获得各种聚合物成份的详细知识非常困难。
对可释放成份的研究
当今对软木成份的研究，绝大多数关注其中的可释放成份，它们由多种低分子量物质混合而成，能够从软木塞进入葡萄酒对酒的品质产生影响。从感官的角度，如果其具有感官活性，并能够溶解于葡萄酒中，软木塞里痕量的这类物质就能够对葡萄酒产生影响。可提取成份可以再分为挥发性成份和非挥发性成份（酚类化合物），可以根据你的目标通过不同的提取体系对它们进行研究，比如：软木组份的全景（使用溶剂定量提取，使用顶部空间技术进行提取）或者了解软木塞/葡萄酒之间的相互作用。在第二种情况下，最好使用含醇的溶液作为提取介质，这样创造出的条件就与实际更为相似。在我们的实验室，已经对软木在醇溶液中可释放出的成份和全部的可挥发成份进行了研究。确认了100多种物质，其中许多具有感官活性（表2），并因此能够产生软木塞气味。然而，实际上能够与葡萄酒相互作用的物质非常少，主要的原因是其溶解性，图1对软木中出现的可挥发性物质的数量和在醇溶液中可提取出的物质的数量进行了比较。
表3
展示了一项对一些可以被醇溶液提取出来的酚类化合物的研究结果。考虑到所标明的风味域值，可知软木中只有香兰素达到了能够对葡萄酒产生影响的数量级。因此，我们可以认为香兰素是引起葡萄酒带有软木塞气味和口感的主要因素，软木塞味通常在葡萄酒刚打开时可以被感觉到，一般随时间的延长而减弱。
对软木的化学分析使我们能够分离确认出数种物质，它们在软木塞和葡萄酒相接触时会被萃取到葡萄酒中。在生产过程中我们可以减少软木塞中这些物质的含量，使之对葡萄酒的释放减到最少。然而，使软木塞完全不含这些物质是极其困难的，尤其对单片式软木封口塞更是如此。
对污染物质的研究
除去正常软木塞中通常出现的物质，对软木组分的研究还使我们能够对受到污染的软木塞中的典型物质进行确定。从80年代起软木中的反常物质成为多项研究的主题，主要关注它们的确定和起源。数种物质被确认为软木的污染物，它们引起土味、霉味或朽味等，并依据其风味域值对葡萄酒产生不同的影响（表4）。
当前，研究最多的污染物是2,4,6-三氯茴香醚（TCA），它是引起所谓“软木塞污染”的最常见的原因。在软木原板、加工中的软木塞、葡萄酒以及某些贮藏于大桶中的葡萄酒中都发现了这种物质，最后一种情形是酿酒厂环境污染的例证。
最近建立的非常灵敏的分析方法使科学家能够对单个软木塞内不同部位的TCA含量进行定位测定，从而了解污染实际发生的时间。如果TCA的含量从软木塞相对于软木板膨出一侧向对应于树皮一侧增加的话，那么污染是在软木还生长在树上时就发生了。如果TCA的含量在软木封口塞的外侧较高，向中心均匀减少，那么污染是在敲出软木塞后发生的。TCA在软木塞中不同的分布可能是造成软木塞塞入酒瓶与葡萄酒相接触后，污染物被是否易于被提取出来的原因。
软木塞中形成污染物质的主要方式都需要某些微生物的介入。这证明了微生物控制做为软木质量因子的重要性（图2），尽管出现微生物菌落并不总是意味着软木的缺陷。微生物污染的总量是关键性的。
正是在这个方面，我们完成了一项关于从天然软木上分离出的微生物产生挥发性代谢产物能力的研究（表5）。我们将分离的菌株（Penicillium,
Aspergillus and Monilia）分别单独接种于经灭菌的软木和合成基质上，证实了这些微生物不易在软木上生长，与合成基质相比，微生物在软木上只产生了很少几种代谢产物。因此，软木被证实是很差的培养底物，即使对组成其天然菌落的微生物也是如此。做为结果，最关键的时期是软木树皮在树上的阶段。现今，在软木塞生产的各个环节都实行了越来越严格的控制，以减少微生物污染的总量。
在工业化水平上我们拥有各种专门设计的处理可供选择，以最大程度地减少软木中污染物质如TCA的含量，降低其含量水平。方法从将软木板简单在热水中漂洗，使用微波处理，到采用多种酶消除TCA前体，以电子束辐照（β射线）等，最后一种方法我们用于对付软木封口塞上的微生物。这样我们可以检验使用辐照的副作用，依靠不同的辐照剂量我们获得了封口塞上污染物质不同程度的减少（表6）。
结论
过去数年中完成的工作开辟了进一步深入了解健康软木塞之化学特性的道路，为了解软木塞和葡萄酒的相互作用提供了可能。在所获得的知识的基础上，引进了有益的技术变革，它们是专为改善封口塞在葡萄酒生产中的品质而设计的。
作为结果，在过去的数年中软木塞行业在质量标准方面取得了令人瞩目的进步，与葡萄酒生产领域的进展保持了同步。
当然，还有大量的工作等待完成，才能对软木塞中可释放成份的真正效果及其对葡萄酒成份的影响进行评估。在科研领域，得益于适合软木基质研究的分析技术的建立，这个目标可以通过获得有关软木塞化学性质的更深入的知识来达到。
因此，在实践中需要更多的研究以获得软木塞对葡萄酒质量影响的深入的知识，特别是涉及提取机理的研究，最重要的是如果我们希望从新封口塞开始，设立一套控制战略，它将使我们能够在葡萄酒存在的条件下预测软木塞的行为。
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