葡萄酒軟木塞異味來源研究分析

如果葡萄酒喝起來感覺有軟木塞的異味，問題可能并不出自天然軟木塞本身。除了天然軟木塞存在的三氯苯甲醚（TCA），人們還發現了引起這種異味的其他來源。利用攪拌棒吸附萃取法SBSE，與GC/MS系統進行聯用，可以順利地對葡萄酒軟木塞異味進行分析鑒定。

不必一定是品酒師，普通人也能分辨出帶有軟木塞異味的葡萄酒，產生這種異味的原因通常是一種具有強烈氣味的化合物：三氯苯甲醚（TCA）。空氣中僅需含有1 ng/L的TCA，就足以引起霉味。當水或酒作為介質時，這種氣味發生的臨界限值對于水是0.3 ng/L, 對于酒是1.4 ng/L。“然而這不過是一種理論值而已，”德國摩澤爾（Mosel）地區葡萄酒分析檢測服務中心的負責人Horst Rudy說，“最終還得取決于個人的感官，而這又是純粹主觀性的，難于推廣到一般情況。若要明確地識別軟木塞異味并且確定其來源，需要使用色譜質譜聯用技術（GC/MS）。”

軟木塞異味及其來源

在以前使用天然軟木塞的時代，2,4,6-三氯苯甲醚（TCA）被認為來自軟木塞原料栓皮櫟樹皮的工業生產過程，TCA是三氯酚（TCP）的微生物降解過程（甲基化）產生的化合物，而TCP則可能是作為植物防護劑的組成部分被涂于樹皮之上。這種分析合乎邏輯，酒類專家們大都這樣認為。

圖2. 對軟木塞進行分析的Gerstel磁攪拌子的操作：（1）將Gerstel 磁子置于樣品溶液中；（2）萃取工具攪動樣品溶液時，分析溶質便被富集到磁子的聚二甲基硅氧烷（PDMS）覆膜中；（3）將固相萃取磁子從樣品瓶中取出；（4）擦干；（5）于熱解吸單元（TDU）中進行解吸；（6）轉入Gerstel多用型進樣器（MPS）進行全自動分析。

然而現在，這種軟木塞大多被合成材料的瓶塞所取代，卻仍然在葡萄酒中發現了明顯的發霉味道和變色現象。此時，人們意識到，天然的軟木塞及其加工過程可能并不是軟木塞異味的唯一來源。在其后對異味的追蹤尋源過程中，確證了多種物質尤其是苯甲醚化合物是“軟木塞異味的制造者”，含氯的清洗劑和消毒劑通過在藏酒地窖中的運輸、包裝過程悄然進入葡萄酒中。

截止到1980年底，五氯酚（PCP）一直被應用于殺(霉)菌劑，例如用于防護木質運貨托盤免受微生物的侵蝕。作為PCP的雜質之一，2,3,4,6–四氯酚（TeCP）通過微生物作用轉化成2,3,4,6–四氯苯甲醚（2,3,4,6-TeCA, TeCA），使葡萄酒產生軟木塞異味。PCP經動物試驗證明為致癌物質，因此于1989年后被禁止使用。取而代之的是三溴苯酚（TBP），一種具有殺菌和滅火作用的化合物，人們將其作為添加物來制作包裝箱紙板、合成材料以及油漆。微生物可將TBP代謝為2,4,6-三溴苯甲醚（2,4,6-TBA），這種化合物能讓人感覺到霉味、土腥味等味道，Rudy表示：“這就是軟木塞異味的頭號制造者。”

圖3.  2.4 ng/L TBA的SIM 譜圖。

分析方法的建立

當需要對葡萄酒發霉異味的源頭進行具體而詳細的研究時，就不能僅僅局限于對感官質量方面的評價，分析驗證可能是唯一可靠的方法。Rudy說：“為了查明污染的來源，在產生疑問的地方，我們會調查整個環境，包括生產和灌裝葡萄酒的具體環境和場所”。將一種測定氣體和蒸氣濃度的擴散取樣器安置于一種優質黏土（膨潤土）上開展調查，這種操作方式非常簡單，可提供污染的分布輪廓以及消除污染源的指示。

在應用GC/MS方法進行分析時發現，嗅覺神經最感興趣的化合物是：2,4,6-三氯苯甲醚（TCA）、2,4,6-三溴苯甲醚（TBA）、2,3,4,6–四氯苯甲醚（TeCA）以及2,3,4,6–五氯苯甲醚。其他一些物質雖然對嗅覺神經的作用不夠強烈，但卻是對軟木塞異味起著決定性作用的源頭化合物，如2,4,6–三氯酚（TCP）和2,4,6–三溴酚（TBP）。

圖4.  1 ng/L TCA 的SIM 譜圖。

為了對一種或多種軟木塞異味的制造者進行驗證和定量檢測，將軟木塞置于10 %的乙醇溶液中，超聲波水浴抽提2 h。試驗黏土樣品亦同法處理。取出100 ml乙醇溶液（黏土樣品需要澄清），借助Gerstel攪拌棒磁子吸附萃取法（SBSE）萃取1 h。這種Gerstel 磁攪拌子是一種以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為外層覆膜的特殊磁性攪拌子，當攪動樣品溶液時，樣品中的有機化合物便會溶解到磁子覆膜中。這種SBSE萃取法相對于固相微萃取法（SPME）靈敏性更高。定量檢測時，采用2,4,6-三氯苯甲醚-D5作為內標。

SBSE方法快速、準確、操作簡單、可實現自動化，而且可以提供很低的檢測限，比如對于TCA的檢測限能符合DIN 32645 規定的0.3 ~ 0.5 ng/L。萃取之后將固相萃取磁子從樣品瓶中取出，擦干，于熱解吸單元（TDU）中進行解吸（可同時解吸多至196個萃取磁子），通過Gerstel多用型進樣器（MPS）將解吸后的樣品以全自動的方式注入到GC-MS 系統中進行分析，結果見圖3、4。“這種分析時間降低到僅為原來的25%。”Rudy總結說。