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细品葡萄酒中的化学世界

时间:2019-07-07

  风味感知:虽然基于生物测定的方法的最终目的是重构模拟系统中的感官特性,但一个关键特征是使用活性值作为化合物重要性的粗略估计,活性值是指在一个合适混合体系中某个化合物浓度与其感官阈值之比: 味觉是指位于味蕾中的味觉受体对小分子的检测。目前已经建立了 5 类味觉感受——“甜”、“酸”、“苦”、“咸”和“鲜味”,在葡萄酒中似乎通常只有前三个能够感觉出来。 (2) 协同效应。相同的化合物组,即一系列烷基酯或酮,即使它们各自的活性值都小于 1,也可以通过添加剂效应达到感官阈值。协同效应,也就是有可能发生刺激强度的增加超出所预测的简单加和效应,最常见的是味感和触觉。 嗅觉或嗅闻指用位于鼻腔内的嗅觉受体(OR)来感知气味。人类大约有 700 个嗅觉受体,其中一半在任何个体中都可发挥作用。虽然每个受体对化合物都有特定的选择性,但香气物质(或香气物质混合物)通常刺激多个嗅觉受体组合,并且它们的组合模式与特定气味相关。嗅觉需要香气物质挥发到鼻腔,这一过程可能通过两种途径发生: 用氧透过率衡量瓶塞的主要化学性能,因为进入瓶内的氧气量是陈酿化学的关键因素,湿的软木塞每年转移大约 1 mg O,其中最常见的是螺旋塞。合成塞比较致密,根据其规格氧透过率有所不同,但通常比较高。据报道,镀锡螺旋塞的氧透过率最低,每年低于 0.05 mg O。这两种瓶塞都可以以特定的氧透过率制成,氧透过率变化取决于塞子的结构。 最后,单一感官阈值的应用掩盖了这样的事实:不同的个体对不同风味化合物(特别是气味物质)的敏感性表现出相当大的差异,有作者估计,在一个群体里,气味阈值的典型置信区间为 96%,而浓度稀释因子为 256,而且个体的阈值和描述词可能会随着反复练习而改变。 在最基本的层面,葡萄酒是数百种不同成分不断变化的混合物,这一特性赋予它活生生的、会呼吸的特性。在任何特定的阶段,这些物质的特性和浓度取决于任何一个可以想象的因素,从葡萄、土壤、季节气候甚至整个生产过程,从一个酒瓶是如何被储存到一个斟满酒的酒杯或打开的酒瓶在饮用前所获得的醒酒机会。我们对葡萄酒味道的感知同样是变化的,这取决于酒的温度、我们的情绪、我们最近喝了些什么以及我们的感官首先怎样区分这几百种成分。因此,要解开葡萄酒的复杂性,必须从化学的视角开始了解它,因为这些成分及其变化是事物的核心。 (2) 涩味,或在口腔中感知到的润滑损失,这是由缩合单宁和其他酚类化合物引发的。 (3) 基质效应。基质的差异(pH、酒业网 ​茅台葡萄酒“致柒零”重磅预售2019国窖。温度、乙醇浓度、与大分子的非共价相互作用)可以改变风味物质的活性,尤其是气味物质的挥发性。 活性值可用于初步筛选可能相关的特定化合物。但是,简单地知道气味化合物浓度是否高于其感官阈值(活性值1),仍不足以确定该化合物是否对食品风味很重要,主要有以下几个原因: (1) 掩蔽。其他风味化合物的存在会降低气味物质的感知强度。例如,在红葡萄酒中添加有青椒气味的甲氧基吡嗪,会降低其果香气味的强度。 经典的食品分析论文(葡萄、葡萄酒及其他)往往集中在识别或测量高浓度的化合物,而很少强调化合物的感官相关性。自 20 世纪 90 年代以来,研究者越来越普遍地采用生物测定法识别感官上重要的化合物,例如,通过使用人嗅探器测定仪 GC-O 来识别关键气味物质,候选化合物可以被定量,并通过重构和缺失实验评估它们的相关性。 虽然嗅觉对于挥发性化合物是有选择性的,但似乎大多数食物挥发物对气味并不重要。最近元分析估计,在食品中可检测到 10000 多种挥发物,但对食品香气有重要影响的不足 3%。同时该评论指出,特定的食物或饮料(包括葡萄酒)的香味可以用 4~44 种气味物质来模拟。 “酒体”的感知也可能是化学感觉的结果,尽管负责这种感觉的特定化合物仍不清楚。 (2) 鼻腔鼻窦嗅觉检测从口腔到鼻腔的气味物质。最常见的是,在吞咽后发生这种情况,呼气后通过鼻孔驱动少量气味物质。 (1) 鼻腔嗅觉是对气味物质的感知而不是品尝,例如,通过闻葡萄酒的顶部空间,从鼻嗅觉产生的香气。 (4) 通感和确认偏倚。不同的化学感受方式(味觉、嗅觉、触觉)不是孤立地被感知;来自这些感官的信息被整合在一起,例如,品评小组认为,增加果味饮料的甜度会增加水果风味的强度。有一个相关的概念是确认偏倚,即提前得知产品信息会影响品评人员的感受;例如,白葡萄酒被红色无味的食物染色,会被感觉有更丰满的酒体。 化学感觉指负责疼痛、温度和触觉的受体的化学激活,如辣椒素引起的“热感”。味觉和化学感觉有几个主要的区别,最重要的一点就是味觉只有舌头的味觉受体才能感受到,而化学感觉可以在整个口腔中,甚至在整个身体中感觉到。对葡萄酒最重要的化学感觉如下: (5) 涌现性。与单独化合物相比,多种风味化合物(特别是气味物质)的组合往往更能引起不同的知觉。例如,并不是特定的葡萄酒组分就会有闻起来像葡萄酒的感觉,但是在适当的浓度下加上气味物质,就可以让嗅闻仪知道它是在闻葡萄酒而不是另一种饮料。 采用活性值评价气味物质与给定食品的相关性,至少可以追溯到 20 世纪 60年代,在其他风味化合物中甚至有更早的例子。作为一般规则,预期活性值1 的化合物对特定感官属性的影响可以忽略不计。活性值概念的实用性可以从表1 中长相思葡萄酒的代表性数据中得到证实。严格按照浓度比较,1-己醇似乎是葡萄酒的一个非常重要的贡献者,但转化为气味活性值(OAV)时,具有葡萄柚气味的 3-巯基己醇和甜椒味的 3-异丁基-2-甲氧基吡嗪更有可能是长相思葡萄酒香气的贡献者。事实也确实如此。 表1长相思白葡萄酒中5种代表性化合物的浓度、气味阈值和气味活性值(OAV)等 然而,氧透过率的平均值掩盖了一个重要的问题——氧透过率的可变性。天然软木塞氧透过率可变性大,而合成塞非常一致。在不同研究报告中,螺旋塞性能的数据也呈现很大差异,这说明装瓶操作的差异同样重要。与塞子相比,螺旋帽的应用需要更多的精力来调整和管理装瓶的硬件,以便成功地密封瓶子。 vino veritas 是拉丁语,意思是葡萄酒里有真理,但这个观点不是罗马社会所独有的。事实上,历史上许多文明都有类似的说法,它强调葡萄酒在不同宗教、文化和社会事件中发挥了作用,并将继续发挥作用。近七千年来,尽管葡萄酒已经成为人类生活的一部分,但今天即使依赖现代科学的力量,我们对这种饮料及其内在本质的了解仍然不够全面,其原因是复杂的,也许是合乎常理的,正是葡萄酒的这种复杂性吸引了许多人去品尝它并学习它的生产技术。 利用软木橡树的树皮制作塞子的历史可追溯到17世纪,这是能将瓶子很好密封并保证长期陈酿的第一种瓶塞。20 世纪 90 年代,软木塞的三氯苯甲醚(TCA)污染问题促使酿酒师寻找替代品,于是有了现在的螺旋塞、合成塞以及众多鲜为人知的替代品,生产商还提供技术塞,即通过提取或化学处理粉碎的软木颗粒与树脂混合成型。天然软木塞仍然是最受欢迎的瓶塞,软木塞生产工艺的改进减少了污染问题,但仍有 1%~3%瓶酒受到污染。有几种方法可以从粉碎的软木中提取 TCA,其中超临界二氧化碳法就是一种成功的方法。 通常具有较高活性值的化合物具有较强烈的风味,但不同化合物之间的浓度-响应函数是不同的。在简单溶液中,大多数呈味物质(糖、酸)的强度随其浓度的线性函数而变化,但大多数香气物质强度总体上随其浓度的平方根增加而增加。 风味定义为“刺激口腔内的味蕾、嗅觉器官和化学感觉的组合所产生的感知”,换句话说,品尝者可以在口中感知到所有,如嗅觉、味觉和化学感觉。

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