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LWT：古代酿造工艺下葡萄酒挥发性物质谱的调控：涂松脂与未涂松脂双耳陶罐酿造葡萄酒对比
发布时间：
2026-09-07
来源：
葡萄研究
古代酿造工艺下葡萄酒挥发性物质谱的调控：涂松脂与未涂松脂双耳陶罐酿造葡萄酒对比
期刊：LWT（7.1）
发表日期：2026年
研究摘要
复兴古老的酿酒工艺因能够酿造出具有独特感官特征的葡萄酒而备受关注。本研究通过采用气相色谱-质谱联用技术，我们鉴定了52种化合物，各样品间存在显著差异。这揭示了树脂涂层对发酵动力学及挥发性成分谱形成的影响，对葡萄酒香气的形成可能具有重要意义。若干源自树脂的化合物仅在使用带涂层容器酿造的葡萄酒中被检测到，表明这些化合物是直接从树脂迁移而来的。此外，涂层还改变了酯类、酸类及醇类物质的丰度，这可能是由于微氧化程度的差异或酵母代谢活动所致。这些初步研究结果为揭示容器涂层在塑造葡萄酒香气中的作用提供了新的见解，并为通过材料选择对葡萄酒风味进行靶向调控开辟了新途径。
研究背景
现代葡萄酒行业对复刻古代酿酒技术兴趣持续提升，双耳陶罐发酵工艺凭借独特的产品感官特质受到关注。西地中海古代酿酒实践中，人们普遍使用内壁涂覆松科松脂的陶瓷容器开展葡萄酒发酵，松脂由松树树脂经蒸馏工艺制得。容器材质会显著干预葡萄酒品质尤其是香气感官表现，因此厘清松脂涂层如何改变葡萄酒挥发性物质组成，对理解古代葡萄酒风味、指导现代复古酿酒实践具备重要价值。
香气是葡萄酒核心品质指标，由各类挥发性化合物共同决定。葡萄品种、酿造工艺、陈酿条件、酒精发酵过程均会改变挥发性物质谱，而发酵容器材质能够直接干预酒精发酵进程，最终改变葡萄酒品质。已有研究对葡萄牙Talha地区松脂陶罐葡萄酒开展挥发性物质解析，初步还原古代葡萄酒香气轮廓，但该研究没有专门解析松脂本身挥发性组分，缺少无涂层陶罐葡萄酒作为对照组，无法区分哪些香气物质来自松脂迁移、哪些来自葡萄与酵母代谢，相关机制尚不清晰。
桑娇维塞是意大利经典红葡萄品种，本试验严格参考考古文献记载的原料与工艺复刻古代陶罐与松脂涂层，填补现有研究的空白。本研究核心目标：解析松树松脂的挥发性物质组成；对比涂松脂、无涂层双耳陶罐发酵葡萄酒的挥发性组分差异，阐明松脂涂层对葡萄酒香气物质的作用途径。
研究内容
1. 沥青和陶瓷器皿生产
2. 用于酿酒的陶瓷容器
3. 挥发性成分谱
4. 数据分析
研究结果
1. 松脂原料的挥发性物质轮廓
对松脂原料开展GC MS分析，一共鉴定半定量59种挥发性物质，覆盖醇、醛酮、芳香烃、羧酸、内酯、酚类、萜类等多类化合物。酚类物质、萜类物质是松脂中含量最高的两类组分，主导松脂的感官特征。其中，甲酚、对乙基愈创木酚、α 萜品醇相对峰面积最高，贡献松脂标志性烟熏、木质、树脂样香气；这类物质的生成和松树原料热降解过程直接相关，与松烟熏制加工食品的物质来源机理类似。
松脂萜类组分检出大量松树精油特征物质，包括α 蒎烯、对薄荷烷、柠檬烯、大根香叶烯D。丰度靠前的萜类为α 萜品醇、顺 卡拉烯、柠檬烯，大多带来草本、木质香气。松脂中检出一系列由枞酸转化而来的特征二萜标志物：4 表 脱氢松香醇、18 降 枞 8,11,13 三烯、18,20 双降 枞 8,11,13 三烯、四氢惹烯、惹烯，属于松科树脂考古标志物。其中4 表 脱氢松香醇、18 降 枞 8,11,13 三烯是本研究首次在松脂样品报道检出。文中提出转化路径：枞酸经异构、芳构化生成脱氢枞酸；脱氢枞酸经过还原差向异构得到4 表 脱氢松香醇，脱羧反应得到18 降 枞 8,11,13 三烯。上述转化的环境条件、酶促机制还需要后续试验验证，且两种新标志物尚未明确对应的香气特征。
2. 葡萄酒样品挥发性物质结果
在涂松脂、无涂层陶罐发酵的桑娇维塞葡萄酒中共检出52种挥发性化合物。热图（图2）直观展示两组样本挥发性物质谱明显区分。造成两组酒样差异有两大机制：①松脂涂层的挥发性化合物直接迁移进入酒液；②涂层改变容器微氧传递，间接改变葡萄来源挥发性物质的生成、转化。
2.1. 松脂向酒液迁移的挥发性标志物
部分化合物只在涂松脂陶罐酿造的葡萄酒中检出，同时这些物质在松脂原料中存在，证明发生物质迁移。包括葑醇、4 萜品醇、( ) 龙脑、α 萜品醇、甲酚、对乙基愈创木酚、对丙基愈创木酚、γ 丁内酯，以及三种松科树脂考古标志物（4 表 脱氢松香醇、18 降 枞 8,11,13 三烯、18,20 双降 枞 8,11,13 三烯）。上述二萜类标志物由树脂核心组分枞酸演变而来，在酒液检出直接证实松脂涂层组分溶出。
迁移进入酒液的酚类（甲酚、对乙基愈创木酚）会带来烟熏、木质香气，这类物质同样出现在烘烤橡木桶陈酿葡萄酒中。值得注意，葡萄林野火带来的烟熏污染（smoketaint）也与这类酚类相关，但本研究酒样没有检出野火污染标志物丁香酚，说明松脂溶出的烟熏类香气属于容器引入，并非葡萄受野火污染。该现象提示：借助松脂涂层，可以人为赋予葡萄酒类似橡木桶陈酿的香气特征。
2.2. 松脂涂层间接调控葡萄酒内源挥发性物质
除直接迁移之外，松脂涂层改变微氧环境，间接干预葡萄酒自身挥发性物质的生成。PLS DA筛选得到VIP＞1.075的关键差异标志物（图3）：6 甲基愈创木酚、十二酸乙酯、丙酸乙酯、2,4 二叔丁基苯酚、γ 壬内酯、壬酸乙酯、二乙缩醛、橙花叔醇。
6 甲基愈创木酚只存在无涂层陶罐葡萄酒中，该物质可来自桑娇维塞葡萄本身，并非松脂来源，因此不能作为松脂涂层标志物。
十二酸乙酯、丙酸乙酯、二乙缩醛在涂松脂陶罐酒样相对丰度更高。丙酸乙酯、十二酸乙酯能够协同提升葡萄酒果香，生成受酵母菌株、发酵条件、葡萄前体物质共同调控。二乙缩醛含量提升的机制解释：松脂涂层降低陶罐氧气透过，发酵体系处于低氧环境；酵母产生的乙醛不容易被氧化，也减少与多酚、二氧化硫反应，乙醛和乙醇发生反应生成二乙缩醛；该物质带来绿色、果香感官，在生物陈酿葡萄酒中经常出现。
2,4 二叔丁基苯酚、壬酸乙酯、辛酸乙酯、γ 壬内酯、橙花叔醇仅在无涂层陶罐葡萄酒检出。过去针对葡萄牙Talha松脂陶罐葡萄酒研究，曾将2,4 二叔丁基苯酚视作松脂标记物，但是本试验结果推翻这一结论，该物质不能作为松脂存在的判断指标。壬酸乙酯带来甜感蜡质果香；辛酸乙酯由酵母代谢生成，增强花果香气，在涂松脂酒样消失，推测和微氧变化改变微生物代谢行为有关，削弱葡萄酒一类果香。γ 壬内酯由脂肪酸氧化生成，需要氧气参与，无涂层陶罐氧气交换更强，利于该物质前体生成，因此只在无涂层组检出。橙花叔醇是酵母合成倍半萜醇，涂松脂组未检出，提示松脂涂层可能抑制酵母合成该萜烯，或者改变萜烯类物质稳定性；涂松脂葡萄酒检出的萜类，绝大部分来自松脂迁移而非酵母生物合成。
本研究没有开展感官评定，仅根据化合物数据库推测香气表现：松脂迁移组分赋予葡萄酒烟熏、香料、松木、草本气息，获得类似橡木桶陈酿的复合香气；但最终感官效果还需要感官试验验证。总体，松脂涂层效应不局限简单物质溶出，低氧环境、松脂溶出物共同改变酵母代谢，重塑酯、醇、酸的整体轮廓。本研究提出，下一步需要解析微生物群落，明确涂层对发酵微生物的调控机理；同时开展正式感官评价，并且扩大葡萄品种、松脂工艺范围验证本试验结论。
研究意义
本研究首次提供了系统性的实证，揭示了酒泥涂层对葡萄酒挥发性成分的影响，将古老的地中海酿酒传统与现代分析科学相衔接。通过对比涂覆与未涂覆瓶中的发酵过程，我们揭示了由化合物迁移及对发酵动力学可能产生的影响所引发的挥发性成分谱的显著变化。对源自酒泥的生物标志物的检测表明了物质转移现象；而酯类、酸类及醇类成分的变化则提示其可能对酵母代谢及氧交换过程产生影响。这些发现为通过容器材质调控葡萄酒特性开辟了新途径——这一理念对传统葡萄酒酿造工艺及创新型产品开发均具有重要启示意义。后续研究应通过描述性感官分析进一步验证酒泥涂层对葡萄酒香气特征的影响。据我们所知，本研究是首项在受控条件下实验性复现历史双耳瓶瓶酿造技术的科研成果，为未来开展关于感官评价、微生物相互作用以及更广泛葡萄品种应用方面的研究奠定了基础。
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