Food Res. Int：长相思葡萄酒中的矿物感：是一种化学现实还是文化建构？

长相思葡萄酒中的矿物感：是一种化学现实还是文化建构？

期刊：Food Research International（8.1）

发表时间：2016.09

 

 

引言

在对白葡萄酒进行感官描述时，经常会描述其矿物特征。但我们对葡萄酒成分在产生矿物特征方面所起作用的理解仍然有限。结合感官和化学数据已成为研究一系列葡萄酒现象的成熟方法，包括葡萄酒的地区特征和酵母的影响。我们的目标是将葡萄酒专业人士（来自法国、新西兰）的感官数据与化学数据相结合，研究葡萄酒成分与长相思葡萄酒矿物特征感知之间的关系。

长相思被描述为一种呈现出各种特征性细微差别的葡萄品种，从与各种化学物质相关的草本植物特征，到与百香果、葡萄柚和黄杨木相关的果味细微特征差别，这些细微差别主要与葡萄品种中存在的强大硫醇有关。这些硫醇化合物会在葡萄酒陈酿过程中发生变化，产生烟熏等特征的细微差别，这取决于葡萄产地。目前而言，长相思是一个可用于研究矿物感与葡萄产地的关系理想的品种。其主要原因是法国中部的经典品种经常被描述为具有矿物特征，而新西兰的长相思通常被评判为表现出浓郁的果味和植物特征，而不是明显的矿物特征。因此，根据我们作出将葡萄酒风味与感知矿物感联系起来的假设，经典的法国长相思和新西兰长相思在葡萄酒影响化合物方面可能具有不同的感官和成分特征。

近年来，人们开发了多元统计技术来阐明感官数据和理化数据之间的关系。我们利用这些技术将两种感官数据集与有关法国和新西兰长相思葡萄酒成分的化学数据相关联。根据现有研究基础，我们假设矿物感与挥发性香气化合物（主要是挥发性硫醇和3-异丁基-2-甲氧基吡嗪（IBMP））的浓度之间存在反比关系。我们还预测，葡萄酒酸度、挥发性硫化物成分和元素成分的质量和含量方面都会与感知到的矿物质有统计学上的联系，这种关系的确切性质有待确定。最后，根据此前研究，法国受试者比新西兰受试者更依赖嗅觉对葡萄酒进行综合判断，因此我们假设在感知矿物质的物理化学来源方面会出现跨文化差异。

 

材料与方法

2.1. 感官方法

2.1.1. 参与者

31 名新西兰葡萄酒专业人士（11 名女性，20名男性）和 32 名法国葡萄酒专业人士（4名女性，28名男性）参加了感官研究。所有参与者都有酿造和品尝长相思葡萄酒的经验。新西兰参与者的平均年龄为38.6岁（年龄范围为30-61岁）。参与者包括酿酒师、酿酒师和葡萄酒生产商，其中 14人是正式指定的葡萄酒评委。三位参与者表示自己是吸烟者。平均从业年限为13.5年（6-32年不等）。法国葡萄酒专业人士（平均年龄=43.8岁，范围=26-61岁）在法国三大长相思产区之一工作，如波尔多（10人）、桑塞尔（13人）或勃艮第夏布利（9人）。他们包括从事长相思生产和销售的酿酒师（16 人）、酿酒研究人员（5 人）、葡萄种植者/葡萄栽培者（10人）和酒商（1 人）。没有记录吸烟数据。实验使用各自国家的官方语言进行，即法国使用法语，新西兰使用英语。

 

2.1.2. 葡萄酒

实验选用了16款2010年份的长相思葡萄酒。表1列出的这些葡萄酒包括8款来自新西兰马尔堡的长相思葡萄酒和8款来自法国的长相思葡萄酒。所有葡萄酒均为100%长相思白葡萄酒。这些葡萄酒由各国的资深葡萄酒专业人士根据三个主要标准进行挑选。这三个标准是：(i) 每款酒都被其生产者认为很好地反映了其产地和年份（2010年）；(ii) 来自每个国家的八款酒具备一定的矿物感的先验判断（例如，根据著名酒评家/评论家对葡萄酒的评论）；(iii) 这些酒没有橡木味。

 

 

2.1.3. 研究过程

新西兰部分的研究在位于新西兰布兰尼姆的马尔堡葡萄酒研究中心（MWRC）的感官实验室进行，分两次进行，每次约两小时，间隔一周（7-9 天）。由于法国葡萄酒产区之间的地理距离，法国部分的感官测试在三个设施中进行。

每位参与者的任务顺序相同。参与者未被告知任何有关本研究的其他信息。葡萄酒盛在标准品酒杯中，杯子是不透明的（黑色），以屏蔽视觉线索，并用三位数字编码。为了限制带入效应和记忆偏差，所有葡萄酒样品都按照 FIZZ 软件生成的威廉姆斯拉丁方阵排列顺序，在每个环节中为每位参与者呈现不同的顺序。

品评员通过全面综合评价完成了一项自由分类任务，随后又完成了一项描述性评分任务。本文仅报告了描述性评分的数据。表 2 显示，所使用的 20 个描述词包括五种长相思香气特征（草本植物、黄杨木、柑橘、绿色、西番莲果）、三种味道（甜味、苦味、酸味）、五种被认为可以描述矿物感和/或还原特征的类型（燧石味/石灰味/烟熏味、粉笔灰味、碘味/酸味）。所有参与者按照相同的顺序对描述特征进行评分，"矿物感"始终是第一个被评分的描述特征，而"喜好"是最后一个被评分的葡萄酒特征。风味强度是通过一个100毫米的水平视觉模拟量表来评定的，量表左侧为"无"，右侧为"很强"。

 

 

2.2. 化学和仪器分析

在新西兰进行感官研究时，从16种葡萄酒中各采集180 mL样品，装入3个40 mL SPME 样品瓶和2个30 mL 样品瓶中，立即冷冻，然后送往林肯大学进行特定的化学分析。对所有葡萄酒中的五种挥发性有机酸、十六种发酵衍生的挥发性芳香化合物（表 3）、一种甲氧基吡嗪化合物（IBMP）、五种非挥发性有机酸和十八种元素进行了测定。

 

 

研究结果

 

3.1. 感官分析

矿物感得分的方差分析结果显示，葡萄酒、受试者国家和受试者国家×葡萄酒的交互作用均有显著影响。图1显示了每种葡萄酒和每种国家的平均矿物感得分。图1显示，新西兰受试者对矿物质感的总体评分高于法国品酒师。图1还显示了受试者国家与葡萄酒之间的相互作用。新西兰受试者仅给某些葡萄酒（NZRS、NZAVFB、FSBAGA、NZLWWH 和 FSFC）打出了较高的矿物质含量分，而对于其他葡萄酒，法国受试者和新西兰受试者的平均分相差无几。这种交互作用不能用葡萄酒的产地来解释，因为新西兰受试者打分较高的葡萄酒有一半来自新西兰，而另一半则来自法国。由于不同文化背景的人对许多葡萄酒的矿物质含量判断存在差异，因此我们决定在后续的数据分析中将这些数据作为文化背景的函数进行分离。

 

 

3.2. 用 PLSR 对理化数据和感官数据进行关联分析

PLSR 对 2 个潜向量给出了最佳解，解释了40.1%的X变量和72.4%的Y变量。图 2 显示了Y变量（新西兰和法国的矿物感平均分）、X 变量（化合物）和观测值（葡萄酒）的投影相关图。

 

 

3.2.1. 文化差异

图2显示，新西兰参试者的矿物感得分投射到第一维度的正向，主要的正向预测因子是结合态二氧化硫、己酸、Na、Ca和苹果酸，有线性和二次关系，只有Ca除外，二次关系不显著。在线性关系和二次关系中，新西兰受试者对矿物感的负预测因子是异戊醇、琥珀酸二乙酯和异丁醇（归一化回归系数及其置信区间见图 3a）。

与我们预测文化差异的假设一致，法国受试者的矿物感得分投射到第二个维度的正侧。在线性关系和二次关系中，重要的正向预测因子是乙酸异戊酯和游离二氧化硫，负向预测因子是酒石酸和可滴定酸度（归一化回归系数及其置信区间见图 3b）。

 

 

关于我们的假设，即认为的风味和矿物质感之间的关系，以及长相思的主要影响化合物（即 IBMP、3MHA、3MH、4MMP、BMT、E2MA 和 C6 化合物）的影响，PLSR 结果显示， 3MH （一种与柑橘类香气有关的化合物）只对新西兰参与者认为的矿物感有显著和积极的影响。这一结果与我们的假设不符，因为 3MH 被认为是对长相思葡萄品种影响最大的化合物之一。

 

3.2.2. 葡萄酒酸度

结果表明，对于新西兰受试者来说，苹果酸对所感知的矿物感有积极的预测作用，而乳酸则与矿物感呈负相关。对于法国人来说，酒石酸和可滴定酸度都是矿物感的显著负面预测因子。无论是葡萄酒的 pH 值还是衍生酸度指数，对任何一类受试者来说，都不是预测矿物质感的重要变量（见图 3）。

 

3.2.3. 葡萄酒元素

在元素方面，Ca2+ 和 Na+ 对新西兰受试者的矿物感得分有积极的预测作用。另一方面，所测量的元素在预测法国受试者感知到的矿物感方面都没有显著作用。

 

3.2.4. 矿物感与硫化物的关系

与我们的假设相反，在两类受试者的文化背景中，硫化合物BMT（有报道称它是燧石感官特征的来源之一）都不是矿物质的重要预测因素。

根据我们的先前假设，最后要报告的重要结果涉及与感知还原现象相关的挥发性硫化合物。我们的研究结果表明，对于两种文化的参与者来说，所研究的挥发性硫化合物都不能显著预测矿物感。有趣的是，游离二氧化硫浓度对法国参与者来说是最重要的矿物感预测因子，而对新西兰参与者来说，结合二氧化硫则是最重要的预测因子，两者均呈正相关。这一结果与感官数据相吻合，感官数据显示法国受试者比新西兰受试者在对葡萄酒进行综合判断时更依赖于嗅觉，因为游离二氧化硫可以通过嗅觉检测到，而结合二氧化硫则被认为主要是通过味觉来感受的。

讨论

目前的研究旨在从葡萄酒成分的角度研究长相思葡萄酒的矿物感。主要结果表明，化学成分的几个方面与感知到的长相思葡萄酒中的矿物感有明显的关联。此外，作为矿物感重要预测因子的特定化合物因受试者的文化背景而异。

与我们的假设相反，赋予长相思葡萄酒品种特征的主要影响化合物，即挥发性硫醇和IBMP，在两种文化的受试者中都没有成为矿物感的负预测因子。这一负面结果不仅包括被认为是长相思葡萄酒果香来源的硫醇化合物，还包括其他研究中认为与长相思的辛辣香气有关的挥发性硫化合物 BMT。BMT与感知到的矿物味之间缺乏重要关联是出乎意料的。这些结果并不意味着感知矿物味与品种特征强度之间的负相关关系在一定程度上与葡萄酒中的品种硫醇和IBMP浓度无关，而是葡萄酒成分的影响可能比本研究考虑的更为复杂（例如，掩盖效应作为感知交互表征可能在起作用）。有趣的是，一种被认为具有果味特征的化合物--乙酸异戊酯--是一个重要的预测因子，它对所感知的矿物质味的影响是积极的，而不是消极的，这进一步削弱了我们的第一个假设。

我们的第二个假设，即葡萄酒酸度的组成和含量对矿物感的影响，得到了一些支持。然而，总的来说，数据表明所感知的矿物质和酸度之间的关系是复杂的。首先，我们得出的葡萄酒pH值和可滴定酸度之间的酸度指数，既不能作为预测葡萄酒矿物感特征的正向指标，也不能作为预测矿物感特征的负向指标。其次，感知到的矿物特征与酸性物质之间的关系特别复杂。对于新西兰的参与者来说，苹果酸是矿物感的正向预测因子，而乳酸则与矿物感呈负相关。此前研究发现这种由乳酸带来的奶油和乳香特征与矿物感呈负相关，可以想象这种特征会对葡萄酒的清新感产生负面影响，而另外的研究显示，清新感与法国和新西兰参与者感知到的矿物感呈正相关。最后，法国参与者的矿物感与酒石酸和总酸度呈负相关。

就葡萄酒挥发性硫成分与矿物感之间的关系而言，目前的数据并不支持惰性封瓶的葡萄酒（新西兰葡萄酒）的矿物感来源于还原现象的观点。但是，这并不意味着所报告的矿物感并不来源于还原现象。事实上，迄今为止发表的感官数据在这一问题上并不明确。我们可以说的是在目前的研究结果中，还原性硫化物的浓度对两种文化下的矿物感知都没有显著的正向预测作用。然而，值得注意的是，游离二氧化硫的浓度——是法国参与者矿物感知的最重要预测因子，而感官数据显示，法国参与者在很大程度上依赖嗅觉信息来对葡萄酒进行全面判断。同样与感官数据一致的是，结合态二氧化硫（预计会产生味觉感受而非显著气味的非挥发性成分）是新西兰参与者最重要的预测因素，而新西兰参与者在对感知到的矿物质味进行总体判断时，同样依赖嗅觉和味觉信息。这一结果与葡萄酒感官研究尤为相关，因为一般情况下，研究人员在进行葡萄酒感官研究时，不会再报告游离或结合二氧化硫的浓度，而是将重点放在其他标准指标上，如乙醇和残糖，因为它们可能是感官结果的决定因素。显然，这一领域还需要进一步研究。我们关于葡萄酒元素组合对葡萄酒矿物感知的可能影响的假设得到了一些支持。目前的数据显示，葡萄酒中可能以离子形式存在的 Ca2+ 和 Na+ 是预测新西兰葡萄酒矿物感的积极因素。关于离子对葡萄酒口感和/或质地的影响研究仍很少，在这一领域还需要进一步的研究。从表面上看，异戊醇和异丁醇以及丁二酸二乙酯的负作用与我们的任何假设都不相符。异戊醇和异丁醇的作用尚不明确，而丁二酸二乙酯则可能与丁二酸有关。

尽管本研究在对长相思葡萄酒进行物理化学测量方面相对全面，但仍有一些局限性。尽管本研究对长相思葡萄酒进行了相对全面的物理化学测量，但仍有一些局限性值得报告。回想起来，有些感知属性（如感官描述"咸味"）和一些葡萄酒成分（如有机酸琥珀酸）由于可行性原因没有进行调查，但它们有可能有重要影响。

结论

我们的感官和化学数据表明，在促使人们感知长相思葡萄酒矿物感特征方面，既存在文化相似性，也存在文化差异性。研究从化学和感官角度显示了葡萄酒中矿物质概念的复杂性。显然，还需要进一步研究，包括对长相思以外的葡萄酒品种进行研究，以确定与白葡萄酒矿物特征感知显著相关的葡萄酒属性和成分因素。特别的是，发现游离二氧化硫和结合二氧化硫的浓度都是预测葡萄酒矿物质特征的积极因素，这表明在未来的葡萄酒感官研究中，需要更认真地考虑这些化合物，也许可以将其作为化学标记物。