葡萄酒缺陷与保存科学：木塞污染（TCA）、还原味、酒香酵母与二氧化硫

什么才算葡萄酒缺陷

本文所说的葡萄酒缺陷，是指由不希望出现的化合物或致腐微生物造成的气味或味道，而不是来自葡萄、产地或酿造风格。相关化合物往往含量极低，因此缺陷通常先被鼻子察觉，然后才进行分析。

本文讨论的几种缺陷来源各不相同：木塞污染来自一种含氯化合物，还原味来自酵母可能产生的挥发性含硫化合物，“酒香酵母味”来自一种致腐酵母，乙酸乙酯则由醋酸菌产生。后文讨论的二氧化硫（SO2）有助于保护葡萄酒免受氧化和微生物变质，而它的效果取决于葡萄酒的pH。

在个性与缺陷的界线上，品鉴者的看法并不总是一致。本文对有公开阈值的缺陷给出数值，其余则作为判断问题来处理。

木塞污染：TCA如何形成，为何让酒变得平淡

木塞污染的主要成因物质是TCA（2,4,6-三氯苯甲醚），带有明显的霉味。消费者测试显示，察觉阈值为2.1 ng/L，拒绝阈值为3.1 ng/L；部分品鉴者在低于1 ng/L时就能察觉。

TCA主要通过两条途径形成：微生物对氯酚类进行O-甲基化，以及苯甲醚的氯化。一项针对软木树皮和成品瓶塞的研究认为，活体栓皮栎树皮中原本就含有的TCA，可能足以解释瓶装葡萄酒中大多数木塞污染的情况。也就是说，问题并不只在酒厂里产生。

TCA的影响不止于增添霉味。2017年的一项感官研究发现，低于察觉阈值的TCA也能掩盖多种嗅觉印象；2013年发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究报告，TCA本身不引起气味反应，却会抑制嗅觉信号转导中的环核苷酸门控通道，而且在阿摩尔级浓度下也能观察到这种抑制。这有助于解释为什么轻度污染的葡萄酒可能显得香气寡淡、平淡，而不是明显发霉。

软木塞制造商也在采取对策。例如Diam公司用其DIAMANT工艺，以超临界二氧化碳清洗软木，并保证每一只瓶塞可释放的TCA不高于0.3 ng/L。

还原味：硫化氢、硫醇与二硫化物

还原味来自挥发性含硫化合物。酵母代谢可能产生硫化氢（H2S，带有臭鸡蛋味）以及甲硫醇（MeSH）、乙硫醇（EtSH）等硫醇，它们统称为巯基化合物。

常用的处理方法是硫酸铜下胶：铜与硫化氢、甲硫醇和乙硫醇反应，可将它们从红、白葡萄酒中除去。不过，反应后的铜并不一定像过去认为的那样沉淀析出，其中很大一部分可能在过滤后仍溶解在酒中。

处理顺序也很关键。如果为了去除疑似还原味而让含硫醇的葡萄酒接触空气，硫醇可能被氧化成二硫化物，而二硫化物不与铜反应。要去除它们，必须先用抗坏血酸和二氧化硫营造还原条件，把二硫化物还原回甲硫醇和乙硫醇，然后再用铜下胶。

酒香酵母与挥发性酚

“酒香酵母味”来自德克酵母/酒香酵母（Dekkera/Brettanomyces）。其主要的致腐化合物是4-乙基苯酚（4-EP），会带来创可贴、药味或医药般的气味。4-EP与4-乙基愈创木酚（4-EG）、4-乙基儿茶酚（4-EC）一起，与创可贴、药味、马厩和农家院般的气味相关联，统称为“Brett特征”。

感官研究测得，在一款风格中性的红葡萄酒中，4-乙基苯酚的香气阈值为368 µg/L。这里的单位是微克而不是纳克，可见它要在比TCA高得多的浓度下才开始被察觉。

氧气、醋酸菌与乙酸乙酯

氧气本身不是缺陷，但在储存过程中不加控制地接触氧气，会为氧化和致腐微生物打开方便之门。乙酸乙酯就是一个例子：它由醋酸菌产生，其生成与酒中的溶解氧有关。

游离二氧化硫是可用于保护葡萄酒免受氧化和微生物变质的那部分二氧化硫。不过，游离二氧化硫能提供多少保护并不固定，而是取决于葡萄酒的pH，下一节将说明其中的道理。

二氧化硫：为什么pH决定保护效果

葡萄酒中的游离二氧化硫以三种形式存在：分子态SO2、亚硫酸氢根（HSO3-）和亚硫酸根（SO3 2-）。在葡萄酒的pH下，亚硫酸氢根最多；pH越低，分子态所占比例越大。在pH 3.0至4.0之间，游离二氧化硫中分子态不到10%。

防止变质的目标值以分子态SO2来设定。已有建议认为分子态SO2在0.5至0.8 mg/L之间可有效抑制葡萄酒中的致腐细菌和酵母。所需的游离SO2可由pH推算。分子态比例以1.81作为pKa计算：分子态SO2等于分子态百分比乘以游离SO2，因此所需游离SO2等于目标分子态SO2除以该百分比。

若以0.8 mg/L分子态SO2为目标，pH 3.0时分子态约占6%，所需游离SO2约为13 mg/L；pH 3.5时为40 mg/L，pH 3.9时约为99 mg/L。pH只要略有上升，所需的二氧化硫就会成倍增加。

练习题一：木塞污染

本文的两道练习题由Maison编写，供自学使用，并非任何官方考试的试题。

题目：
说明木塞污染葡萄酒中的TCA可能来自哪里；为什么葡萄酒在明显出现霉味之前，可能先显得平淡；以及一家瓶塞制造商对TCA作出了什么保证。

参考答案：
TCA（2,4,6-三氯苯甲醚）主要通过微生物对氯酚类的O-甲基化或苯甲醚的氯化而生成；有研究认为，活体栓皮栎树皮中原本含有的TCA，可能足以解释瓶装葡萄酒中大多数木塞污染。消费者测试显示，察觉阈值为2.1 ng/L，拒绝阈值为3.1 ng/L。低于察觉阈值时，TCA仍可能掩盖其他香气，并且已被证明会抑制嗅觉信号转导中的环核苷酸门控通道，因此果香可能减弱，酒显得平淡。Diam公司用超临界CO2处理软木，并保证每只瓶塞可释放的TCA不高于0.3 ng/L。

评分标准（10分）：
- 两条生成途径（微生物对氯酚类的O-甲基化、苯甲醚的氯化），以及软木树皮作为来源（3分）
- 察觉阈值2.1 ng/L与拒绝阈值3.1 ng/L，以及霉味的描述（3分）
- 阈值以下的掩盖作用与嗅觉信号转导的抑制（2分）
- 超临界CO2处理与0.3 ng/L的保证（2分）

练习题二：臭鸡蛋味

题目：
一款年轻的白葡萄酒闻起来有臭鸡蛋味。说明可能涉及哪些化合物、铜下胶如何作用于它们，以及为什么在下胶前让酒接触空气会使问题更难处理。

参考答案：
这种气味指向挥发性含硫化合物，即硫化氢以及甲硫醇、乙硫醇等硫醇，它们可由酵母代谢产生。硫酸铜下胶会与这些巯基化合物反应并将其除去，但部分铜在过滤后可能仍溶解在酒中。如果先让酒接触空气，硫醇可能被氧化成二硫化物，而二硫化物不与铜反应。这时必须先用抗坏血酸和二氧化硫营造还原条件，把二硫化物还原为硫醇，再用铜除去。

评分标准（10分）：
- 指出可能的化合物为H2S和硫醇（甲硫醇、乙硫醇）（3分）
- 硫酸铜与巯基化合物反应，并提到仍溶解在酒中的铜（3分）
- 接触空气使硫醇氧化为二硫化物，铜因此失效（2分）
- 在铜下胶前用抗坏血酸和二氧化硫将其还原为硫醇（2分）