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葡萄酒釀造過程中農(nóng)藥殘留的變化

2015-01-26 21:51郭晶晶朱克衛(wèi)鄭思珩談穎德
中國釀造 2015年6期
關(guān)鍵詞:蘋果酸嘧菌釀造

郭晶晶,朱克衛(wèi),田 玲,鄭思珩,談穎德

(1.黃埔出入境檢驗(yàn)檢疫局,廣東廣州510730;2.國家酒類檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣東),廣東廣州510730)

葡萄酒釀造過程中農(nóng)藥殘留的變化

郭晶晶1,2,朱克衛(wèi)1,2*,田 玲1,2,鄭思珩1,2,談穎德1,2

(1.黃埔出入境檢驗(yàn)檢疫局,廣東廣州510730;2.國家酒類檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣東),廣東廣州510730)

本文綜述了國內(nèi)外葡萄酒釀造過程對農(nóng)藥殘留的影響,重點(diǎn)討論了原料除梗破碎、浸漬、發(fā)酵、倒灌、下膠澄清和過濾等過程對農(nóng)藥殘留的遷移規(guī)律及代謝產(chǎn)物的影響,并對今后該領(lǐng)域的發(fā)展前景進(jìn)行了展望,為葡萄酒生產(chǎn)中減少農(nóng)藥殘留、保障消費(fèi)者食品安全提供一定的參考。

釀造工藝;農(nóng)藥殘留;葡萄酒

農(nóng)藥殘留是遍及全世界的食品安全問題之一,不僅牽連到人類健康而且關(guān)系到世界貿(mào)易。盡管正確的應(yīng)用殺菌劑不會引起公共衛(wèi)生和環(huán)境污染問題,如果不尊重公共安全濫用農(nóng)藥,成熟期后不可估量的農(nóng)藥仍將會在葡萄上殘留,并且轉(zhuǎn)移到葡萄酒中。幸運(yùn)的是葡萄酒的釀造工藝不僅能改變葡萄的品質(zhì)特性,而且會對葡萄酒的安全性產(chǎn)生影響,如農(nóng)藥殘留的變化。在20世紀(jì)90年代初世界葡萄酒主產(chǎn)區(qū)國家針對本土農(nóng)藥從葡萄到葡萄酒的釀酒過程的變化及農(nóng)藥殘留對葡萄酒質(zhì)量的影響做了相應(yīng)的研究。研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)藥殘留在葡萄酒釀造過程中會顯著減少[1]。目前,中國釀酒葡萄中的農(nóng)藥殘留狀況的調(diào)查尚且不足,農(nóng)藥殘留對葡萄酒釀造和最終的葡萄酒質(zhì)量的影響研究很少。我國發(fā)布實(shí)施GB 2763—2014《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[2]涉及葡萄的有60種,與國際食品法典委員會、歐盟和美國等國際組織、主要葡萄酒生產(chǎn)國和貿(mào)易國的限量標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)藥種類相差甚多。我國對葡萄酒農(nóng)殘限量的法規(guī)還屬欠缺,只規(guī)定了部分農(nóng)藥在水果類葡萄中的限量。其原因之一在于,目前針對我國本土葡萄釀制成葡萄酒的農(nóng)藥殘留變化缺乏系統(tǒng)研究。

本文以葡萄酒釀造過程為出發(fā)點(diǎn),綜述了釀酒過程對農(nóng)藥殘留的影響。了解釀酒過程對葡萄酒中農(nóng)藥殘留的遷移規(guī)律及代謝產(chǎn)物的影響,不僅可為優(yōu)化產(chǎn)品加工工藝提供依據(jù),更重要的是為開展食品安全風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 破碎過程農(nóng)藥殘留的變化

從葡萄壓榨破碎開始,葡萄表面的農(nóng)藥殘留就會進(jìn)入葡萄汁(pH 2.7~3.7)中。某些農(nóng)藥(如抑菌靈[3]、乙菌利[4]和滅菌丹[5-9])在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,在葡萄破碎后開始分解代謝,甚至到發(fā)酵后期酒里不再出現(xiàn)殘留。然而大部分農(nóng)藥會分配到液相葡萄汁和固相葡萄渣中,并且在液相和固相之間轉(zhuǎn)移。由于不同農(nóng)藥的溶解性不同,農(nóng)藥在兩相中的分配比例也不同。如GONZáLEZ-RODR GUEZ R M等[10]發(fā)現(xiàn),葡萄破碎后啶酰菌胺、氰霜唑、咯菌腈、雙炔酰菌胺、霜霉滅分布在液固兩相,大約各占初始濃度的50%;而惡唑菌酮、嘧菌環(huán)胺、苯菌酮和丙氧喹靈在固相中的吸附高達(dá)70%~90%,果汁中只有10%~30%;霜脲氰在果汁中占80%。

多項(xiàng)研究證明[1,11-12],在葡萄酒濾渣中會存在高濃度的毒死蜱、嘧菌環(huán)胺、甲霜靈、喹氧靈和戊唑醇,每千克酒泥可以吸附0.2 mg以上的殺菌劑(吸附能力:腐霉利>烯酰嗎啉>嘧菌環(huán)胺>嘧霉胺>伏殺硫磷)。根據(jù)農(nóng)藥溶解性的差異最終在濾渣中殘留的成分為伏殺硫磷>腐霉利>嘧菌環(huán)胺>烯酰嗎啉>啶酰菌胺>毒死蜱>環(huán)酰菌胺>甲霜靈>戊唑醇>嘧菌酯>喹氧靈,F(xiàn)ERNANDEZ M J等[12]的試驗(yàn)證明嘧菌環(huán)胺和嘧霉胺也有相同的結(jié)果。

NAVARRO S等[13-17]都認(rèn)為農(nóng)藥在葡萄破碎后的去除程度和農(nóng)藥的溶解度有很大的關(guān)系。溶解度越低,含越多的氯和更弱的極性,去除程度越大。當(dāng)疏水性農(nóng)藥成分接觸葡萄酒時會去除更多的氯化物[18]。大部分殺蟲劑具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu),但是即使是同分異構(gòu)體也會有不同的去除率,如鄰,對-三氯殺螨醇和對,對-三氯殺螨醇[19]。因此當(dāng)前的研究結(jié)果證實(shí),葡萄破碎過程中農(nóng)藥會自身降解或根據(jù)自身溶解度的不同而轉(zhuǎn)移分配到固液兩相中,隨著后續(xù)的工藝過程而被漸漸除掉。如白葡萄破碎后的澄清處理也是可以顯著減少農(nóng)藥殘留的重要步驟[10]。

2 浸漬過程農(nóng)藥殘留的變化

在紅葡萄酒釀造過程中,皮渣通過充分浸漬,使得果皮中的優(yōu)質(zhì)單寧、花色素、酚類化合物以及芳香物質(zhì)轉(zhuǎn)移到發(fā)酵酒中。浸漬過程會發(fā)酵產(chǎn)生一定的酒精,然而大多數(shù)農(nóng)藥易溶于酒精,因此其汁液中農(nóng)藥含量可能會升高;但浸漬的同時也會產(chǎn)生大量懸浮物,對農(nóng)藥有很強(qiáng)的吸附作用,致使殘留在浸提液中的農(nóng)藥含量降低。CABRAS P等[20-21]認(rèn)為浸皮發(fā)酵和去皮發(fā)酵使得葡萄酒中最終的農(nóng)藥殘留量完全不同,帶皮發(fā)酵減少的農(nóng)藥(86%)遠(yuǎn)比去皮發(fā)酵(50%)減少的多。所以一般紅葡萄酒的釀造過程相比于白葡萄酒能更明顯降低農(nóng)藥殘留的濃度。其中對硫磷水平下降最快,而甲霜靈濃度變化最緩慢[22]。

CABRAS P等[23-24]還研究了5種殺菌劑(嘧菌酯、氟啶胺、醚菌酯、嘧菌胺和四氯醚唑)從葡萄到葡萄酒的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)釀酒后,嘧菌酯和醚菌酯在未浸漬的葡萄酒中含有與皮渣相似的殘留量,而經(jīng)過浸漬的葡萄酒中的殘留分別僅是葡萄中的l/3和l/2。這表明農(nóng)藥預(yù)先吸附在葡萄皮上,可以通過浸漬而去除。而氟啶胺、嘧菌胺和四氯醚唑的降解卻和是否浸漬沒有明顯的差異。

FERNáNDEZ M J等[12]則對嘧啶胺類(嘧菌環(huán)胺和嘧霉胺)、苯基吡咯類(咯菌腈)和苯基喹啉類(喹氧靈)4種殺菌劑在5種釀造法(傳統(tǒng)紅葡萄酒釀造法、二氧化碳浸漬法、長期低溫浸漬法、未浸漬的桃紅葡萄酒和白葡萄酒)的釀造過程進(jìn)行了研究。分析不同釀造階段(21 d)每種殺菌劑的降解曲線??┚嬖谖唇n的傳統(tǒng)釀造法中減少的最快。不管是否經(jīng)過浸漬,嘧霉胺的濃度下降最慢。在二氧化碳浸漬釀造法中,嘧菌環(huán)胺在試驗(yàn)中所有釀造法中的衰減常數(shù)大于其他農(nóng)藥。

由此可見,浸漬過程懸浮物的吸附作用可能是去除農(nóng)藥殘留的主要因素,且不同釀造工藝對不同種類農(nóng)藥的去除效率完全不同。

3 發(fā)酵過程農(nóng)藥殘留的變化

在葡萄酒的釀造過程中通常有酵母主導(dǎo)的酒精發(fā)酵和乳酸菌主導(dǎo)的蘋果酸乳酸發(fā)酵的兩個基本過程。研究發(fā)現(xiàn),葡萄酒中的農(nóng)藥殘留量一般會低于發(fā)酵前葡萄果實(shí)中的農(nóng)藥殘留量,這主要是由于化學(xué)或生物降解[25-26],而不是微生物細(xì)胞壁的吸收[27]。但是葡萄皮渣、葡萄籽、酵母泥和澄清劑等的吸附沉淀也起到了一定的作用[15-17,28-29],并且不同種類農(nóng)藥殘留的轉(zhuǎn)移率會有所不同。

3.1 農(nóng)藥殘留對酒精發(fā)酵的影響

農(nóng)藥對葡萄酒的發(fā)酵過程具有一定影響,會影響酵母的正常生長代謝[29]、抑制酵母的生長或延遲酵母的發(fā)酵持續(xù)時間[5-7],甚至使酵母產(chǎn)生一些不良代謝產(chǎn)物和異味物質(zhì),影響葡萄酒的感官質(zhì)量[1,12,31]。

CADEZ N等[32]發(fā)現(xiàn)嘧霉胺能夠強(qiáng)烈抑制葡萄汁有孢漢生酵母(Hanseniaspora uvarum)的生長,但POLSINELLI M等[33]認(rèn)為這可能與酵母菌株類型有一定的關(guān)系。CALHELHA R C等[34]也發(fā)現(xiàn),發(fā)酵過程中一些殺菌劑如腐霉利、異菌脲、苯霜靈會抑制或刺激酵母菌的活動。李記明等[35]通過在蛇龍珠葡萄原料中添加百菌清、氧化樂果、殺螟硫磷和三唑酮4種農(nóng)藥,研究農(nóng)藥殘留對葡萄酒釀造的影響,觀察到百菌清對酵母酒精發(fā)酵有明顯的抑制作用,當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.2 g/kg時,造成酒精發(fā)酵后期的發(fā)酵停滯。百菌清作為一種廣譜殺菌劑,能與真菌細(xì)胞中的三磷酸甘油醛脫氫酶發(fā)生作用,與該酶中含有半胱氨酸的蛋白質(zhì)相結(jié)合,從而破壞該酶活性,使真菌細(xì)胞的新陳代謝受破壞而失去生命力。然而氧化樂果、殺螟硫磷、三唑酮對葡萄酒發(fā)酵過程影響并不大,只是在一定程度上縮短了發(fā)酵時間。

李海蘭等[31]在模擬葡萄汁體系中添加不同濃度的常用殺真菌農(nóng)藥嘧霉胺、美銨和金科克,研究它們對釀酒酵母生長及發(fā)酵性能的影響。結(jié)果表明,3種農(nóng)藥對釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)AWRI的生長及發(fā)酵性能影響不明顯,只是在一定程度上影響酵母的發(fā)酵速率,但是不影響試驗(yàn)酵母對還原糖的利用率,殘?zhí)橇慷寂c對照相當(dāng)。3種不同濃度的農(nóng)藥均在一定程度上減少了酵母的酒精生成量,但對發(fā)酵結(jié)束后的殘?zhí)橇亢途凭闪坑绊懖伙@著,10 mg/L的金科克處理后,明顯減少了酒精的生成量。這一結(jié)論與CABRAS P等[36-38]關(guān)于農(nóng)藥殘留對酵母發(fā)酵的影響結(jié)果相似。

不同種類的農(nóng)藥對不同酵母的影響不盡相同,CABRAS P等[5-7]在研究滅菌丹對葡萄酒發(fā)酵的影響中發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵過程中滅菌丹降解為鄰苯二甲酰亞胺,在一定程度上可以加速酵母的發(fā)酵。同時CABRAS P等[39]也發(fā)現(xiàn)葡萄酒中的多種農(nóng)藥殘留不影響酒精發(fā)酵進(jìn)程,對酒精的生成量影響不大,或?qū)湍妇河羞x擇性的影響[6]。CABRAS P等[21]在評估最高農(nóng)藥殘留量是否對發(fā)酵過程產(chǎn)生負(fù)面影響的試驗(yàn)中,在釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和檸檬形克勒克酵母(Kloeckera apiculata)分別主導(dǎo)的酒精發(fā)酵液中添加6種農(nóng)藥(嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、嘧菌酯、嘧霉胺、嘧菌胺和氟醚唑),添加量為意大利葡萄標(biāo)準(zhǔn)的最高殘留量(maximum residue limit,MRL)的1.5倍時,發(fā)酵并未受到高濃度農(nóng)藥殘留的影響。相反農(nóng)藥會刺激酵母特別是使得K.apiculata產(chǎn)生更多的酒精。檢測發(fā)酵過程中的液態(tài)相和酵母,所有的農(nóng)藥都在液態(tài)相中檢測到,而酵母中沒有檢測到。嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、嘧菌酯、嘧菌胺和氟醚唑在發(fā)酵中沒有變化,只有嘧霉胺在S.cerevisiae和K.apiculata發(fā)酵中分別下降了40%、20%。MULERO G等[40]研究得出喹氧靈處理過的的葡萄發(fā)酵后酚類化合物顯著高于對比組。相比之下,肟菌酯處理的葡萄酒總酚含量(包括二苯代乙烯類)明顯低于對比組,同時甲基醚菌酯、惡唑菌酮和氟喹唑處理過的葡萄酒發(fā)酵后總酚含量微有下降。RAQUEL N P等[41]用抗真菌劑處理格拉西亞諾,成品酒中揮發(fā)性化合物(單萜和C13-降異戊二烯衍生物)和醛顯著增加,醋酸鹽和芳香醇的濃度減少。但坦普拉尼羅中揮發(fā)性化合物的濃度變化取決于不同的殺菌劑應(yīng)用。

3.2 酵母對農(nóng)藥殘留的作用

CABRAS P等[21]提出發(fā)酵過程中農(nóng)藥與酵母是相互作用的,一方面,農(nóng)藥影響酵母的活動;另一方面,酵母能降低農(nóng)藥殘留。大量數(shù)據(jù)表明,酵母可以降解和吸附農(nóng)藥殘留[5-7,15-17,23-24,42-44]。在葡萄酒酒精發(fā)酵過程中,酵母會產(chǎn)生H2S和SO2,它們可以降解一些硫代磷酸鹽類(甲基毒死蜱、殺螟硫磷、對硫磷、喹硫磷)的殺蟲劑[15-17]。FATICHENTI F等[43-44]也發(fā)現(xiàn),高活性釀酒酵母可以使溴氰菊酯、氰戊菊酯和氯菊酯在發(fā)酵中被完全降解,而殺菌劑苯霜靈、滅菌丹、呋霜靈、甲霜靈、異菌脲、腐霉利和呋酰胺則不受影響。此外,酵母吸附一些殺蟲劑,致使它們在發(fā)酵結(jié)束澄清過程中被去除[42,45]。

綜上所述,在發(fā)酵過程中,葡萄果實(shí)中農(nóng)藥殘留會經(jīng)歷降解、被果渣或酵母吸附等變化,葡萄酒中的農(nóng)藥殘留會低于葡萄中的含量,但是,葡萄到葡萄酒中農(nóng)藥殘留的轉(zhuǎn)移率取決于農(nóng)藥種類、釀酒工藝、葡萄品種等因素[33-34,46-47];農(nóng)藥對酒精發(fā)酵的影響會因農(nóng)藥成分不同、酵母種屬不同等而不盡相同。因此在現(xiàn)實(shí)釀酒生產(chǎn)過程中,如果想盡可能地避免農(nóng)藥殘留給釀酒過程帶來的不確定風(fēng)險,最有效便捷的方法就是科學(xué)使用農(nóng)藥或者避免農(nóng)藥使用。

3.3 農(nóng)藥殘留與乳酸菌的相互影響

在蘋果酸乳酸發(fā)酵過程中農(nóng)藥殘留對乳酸菌的發(fā)酵會產(chǎn)生一定的影響,但是在大部分試驗(yàn)中農(nóng)藥殘留量在蘋果酸乳酸發(fā)酵過程中基本沒有變化。

BORDONS A等[48-49]研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)藥殘留對蘋果酸乳酸發(fā)酵速率有一定影響。在大多數(shù)情況下,經(jīng)過蘋果酸乳酸發(fā)酵,很少或沒有農(nóng)藥被乳酸菌吸附或降解。CABRAS P等[50]的試驗(yàn)表明苯霜靈、多菌靈、三唑醇和乙烯菌核利在蘋果酸乳酸發(fā)酵中沒有被乳酸菌降解,同時也不影響發(fā)酵速率。然而抑菌靈被植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)幾乎完全降解,酒明串珠菌(Leuconostoc oenos)卻只降解了15%。

嘧菌酯、嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、嘧霉胺的存在會影響酒酒球菌(Oenococcus oeni)的發(fā)酵活性[51],然而,這些農(nóng)藥殘留量在蘋果酸乳酸發(fā)酵期間沒有顯著變化[21,36]。也證明嘧菌酯、嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、嘧菌胺、氟醚唑和環(huán)酰菌胺在蘋果酸乳酸發(fā)酵中沒有明顯變化,并且對于L.oenos和L.plantarum的細(xì)胞增殖沒有影響,發(fā)酵過程中只有嘧霉胺減少了5%。

RUEDIGER G A等[27]研究了紅葡萄酒蘋果酸-乳酸發(fā)酵對7種殺菌劑(多菌靈、百菌清、氯苯嘧啶醇、甲霜靈、惡霜靈、腐霉利和三唑醇)和3種殺蟲劑(胺甲萘、毒死蜱、和三氯殺螨醇)的影響。結(jié)果顯示:蘋果酸-乳酸發(fā)酵中使用O.oeni后,毒死蜱和三氯殺螨醇濃度分別顯著減少70%和30%,而百菌清和腐霉利的濃度僅略有減少。

喹氧靈[39]、嘧菌胺[21]、西維因、多菌靈、百菌清、氯苯嘧啶醇、甲霜靈、惡霜靈、腐霉利和三唑醇[27]不會影響蘋果酸乳酸發(fā)酵,乳酸菌對它們也沒有任何降解的影響。GONZáLEZ-RODR GUEZ R M等[1]用質(zhì)量濃度為0.6 mg/L的戊唑醇對模擬酒做試管實(shí)驗(yàn),評估戊唑醇是否對O.oeni主導(dǎo)的乳酸發(fā)酵有負(fù)面影響。實(shí)驗(yàn)表明戊唑醇對蘋果酸乳酸的發(fā)酵速率影響并不顯著,并且戊唑醇的濃度在蘋果酸乳酸發(fā)酵中保持不變,沒有檢測到降解產(chǎn)物,得出O.oeni對戊唑醇沒有任何吸附或降解的作用。

AISLABIE J等[25]早在1995年報道細(xì)菌可引起農(nóng)藥殘留的降低,細(xì)菌的胞外酶能夠裂解廣泛的化學(xué)殺蟲劑。例如產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬、假單胞菌和紅球菌屬能夠用殺蟲劑的碳源作為能源,從而代謝殺蟲劑。但綜上所述,目前在萄葡酒釀造中蘋果酸乳酸發(fā)酵過程乳酸菌降解農(nóng)藥殘留并不顯著。

4 倒灌對農(nóng)藥殘留的影響

倒灌過程會去除一定比例的農(nóng)藥,主要是由于農(nóng)藥被吸附于酒泥中,隨著倒灌過程而除掉。倒灌對殺菌劑的降解低于前面的破碎階段。GONZáLEZ-RODR GUEZRM等[10]發(fā)現(xiàn),嘧菌環(huán)胺、啶酰菌胺、霜霉滅和苯菌酮在酒泥中含量分別是葡萄酒中的12%、17%、26%和33%。咯菌腈和雙炔酰菌胺在倒灌中降低的比例接近50%。92%和85%的氰霜唑和惡唑菌酮會隨著酒泥被移除。通過兩次倒灌,惡唑菌酮和嘧菌環(huán)胺去除率可以達(dá)到93%和73%。WILL F等[52]認(rèn)為葡萄汁澄清,發(fā)酵和皮渣分離是減少農(nóng)藥殘留的重要步驟,葡萄汁澄清減少殘留40%~50%。農(nóng)藥殘留的濃度明顯減少在葡萄酒釀造過程中固液體分離的階段,特別是破碎和酒精發(fā)酵后壓榨[6,28-29,47]。

5 澄清過程對農(nóng)藥殘留的影響

在葡萄酒澄清過程中通常會使用膨潤土、活性炭、明膠、聚乙烯聚吡咯烷酮(polyvinylpolypyrrolidone,PVPP)、酪蛋白酸鉀和膠體二氧化硅等吸附劑,這些吸附劑對農(nóng)藥具有很好的去除效果。血白蛋白對嘧菌環(huán)胺、PVPP對咯菌腈、血白蛋白對嘧霉胺、木炭對喹氧靈的殘留去除效果最好,去除率分別為67.98%、30.47%、68.73%和81.55%[12];活性炭對農(nóng)藥殘留的吸附能力最強(qiáng)[21];但過濾對幾種農(nóng)藥的降低效果不明顯。

用活性炭澄清可以更快更多的去除葡萄酒中的大部分農(nóng)藥殘留。但也取決于化合物的性質(zhì),如溶解度和極性的影響似乎更大。一般來說,較低濃度的農(nóng)藥被清除的速度更快。但是澄清劑的效果在白葡萄酒中比紅葡萄酒中更明顯,這表明可能有其他交互涉及的因素存在,如紅葡萄酒與農(nóng)藥殘留競爭澄清劑的結(jié)合位點(diǎn)。如蛋白質(zhì)和花青素的靜電作用,多酚、酯類和高級醇類的氫鍵作用[47]。

SOLEAS G J等[53]進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)評估澄清劑(膨潤土或硅藻土,添加0.25 g/L或0.5 g/L到葡萄汁或成品酒)降低葡萄酒中的農(nóng)藥濃度的作用。當(dāng)葡萄汁中添加15種農(nóng)藥,不添加澄清劑時,成品酒中11種農(nóng)藥殘留的濃度是初始值的40%。實(shí)驗(yàn)得出不管是白葡萄酒還是紅葡萄酒,發(fā)酵后用0.25 g/L的硅藻土澄清,對酒的感官和外觀不造成危害,同時可以最有效的去除殺蟲劑(樂果、馬拉硫磷、對硫磷、伏殺磷、亞胺硫磷、呋喃丹、西維因)的殘留。一般來說,硅藻土比膨潤土能更大程度上減少農(nóng)藥濃度,并且在發(fā)酵后處理比發(fā)酵前處理更有效。

OLIVA J等[51]用壓榨后的慕合懷特紅葡萄酒添加6種澄清劑對3種農(nóng)藥的去除效果做了研究,去除的有效性順序?yàn)閻哼蚓篜VPP>卵白蛋白>血白蛋白>活性炭>硅膠>膨潤土+明膠;氟喹唑:活性炭>PVPP>卵白蛋白>膨潤土+明膠>血白蛋白>硅膠;肟菌酯:活性炭>血白蛋白>PVPP>硅膠>膨潤土+明膠>卵白蛋白。最有效的澄清劑是活性炭和PVPP。過濾在葡萄酒農(nóng)藥殘留的去除中并不顯著。過濾過程中農(nóng)藥的去除率最大的是卵白蛋白和膨潤土加明膠澄清處理的酒,由于PVPP和硅膠在醇溶液中難溶,幾乎完全在澄清過程中和農(nóng)藥殘留一同被消除,所以PVPP和硅膠澄清處理過的葡萄酒在過濾中農(nóng)藥的去除率最低。

綜上所述,選擇正確澄清劑結(jié)合合理的過濾方式可以有效去除殺菌劑的殘留,對于釀酒師是非常有用的保證葡萄酒的衛(wèi)生和安全質(zhì)量的方法。

6 小結(jié)

葡萄酒中的農(nóng)藥殘留量明顯低于葡萄果實(shí)上的殘留量,這主要與釀酒工藝中的浸漬、皮渣分離、發(fā)酵、下膠澄清等的吸附降解沉淀有關(guān)。農(nóng)藥殘留的濃度在葡萄酒釀造過程中固液體分離的階段明顯減少,特別是破碎和酒精發(fā)酵后的壓榨和澄清。適合的溶解度和穩(wěn)定性導(dǎo)致葡萄酒中農(nóng)藥殘留量的升高。水溶性強(qiáng)的農(nóng)藥趨于富集在果汁中;而脂溶性的農(nóng)藥則趨于集中在果皮、果渣和酒泥中。不同種類的農(nóng)藥對不同酵母的影響不盡相同。酵母通過代謝降解和吸附降低農(nóng)藥殘留,同時發(fā)現(xiàn)不同的農(nóng)藥也會刺激或抑制酵母的生長,影響酵母的代謝產(chǎn)物,延遲酵母的發(fā)酵持續(xù)時間。農(nóng)藥殘留量在蘋果酸乳酸發(fā)酵過程中基本沒有變化,部分乳酸菌會顯著降解某些農(nóng)藥。澄清劑的效果在白葡萄酒中比紅葡萄酒更明顯,使用正確澄清劑結(jié)合合理的過濾方式可以有效去除殺菌劑的殘留。

農(nóng)藥殘留在加工過程中變化是一個十分復(fù)雜的過程,在諸多的影響因素中,最為本質(zhì)的影響因素是由農(nóng)藥的理化性質(zhì),其水溶性、辛醇/水分配系數(shù)、水穩(wěn)定性和光降解決定農(nóng)藥的去向。

7 展望

農(nóng)藥殘留是一個存在于食品國際貿(mào)易的主要瓶頸。食品中農(nóng)藥的本土化隨農(nóng)藥分子的性質(zhì)、類型和部分食品材料和環(huán)境因素而改變。農(nóng)藥處理過的葡萄總是不可預(yù)知的含有一些化學(xué)物質(zhì),因此亟需找出可供選擇凈化葡萄中農(nóng)藥殘留的物質(zhì)。許多凈化技術(shù)降低農(nóng)藥濃度低于MRL。然而,減少的效果取決于采收時的初始濃度、本底值、葡萄和農(nóng)藥的種類[54]。新技術(shù)的應(yīng)用是今后果酒農(nóng)藥殘留控制領(lǐng)域研究進(jìn)一步發(fā)展的強(qiáng)大動力。近年來輻射法降解農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留的重要手段[55],在果蔬、果汁、果酒等加工中也具有較好的應(yīng)用前景[56-57];生物降解是近年新發(fā)展的農(nóng)藥殘留降解技術(shù),應(yīng)用微生物降解、降解酶和工程菌等技術(shù)對有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的降解[58]具有高效、安全、成本低等優(yōu)勢,但涉及葡萄酒釀造過程的研究和應(yīng)用還處于起步階段。另外,隨著光催化降解、基因工程、酶工程等前沿學(xué)科的發(fā)展,為降解環(huán)境中、農(nóng)產(chǎn)品表面農(nóng)藥殘留污染奠定了基礎(chǔ)。這類新技術(shù)在水果加工過程對農(nóng)藥殘留控制中的交叉應(yīng)用,無疑是極具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。

研究釀酒過程中農(nóng)藥殘留及代謝產(chǎn)物對降低消費(fèi)者的健康風(fēng)險和提高葡萄酒的品質(zhì)有著重要的意義。應(yīng)該加強(qiáng)葡萄酒釀造過程中對農(nóng)藥殘留影響的科研力度,為安全健康的無公害食品提供科學(xué)技術(shù)保障。

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Change of pesticide residues in the wine-making

GUO Jingjing1,2,ZHU Kewei1,2*,TIAN Ling1,2,ZHENG Sihang1,2,TAN Yingde1,2
(1.Huangpu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Guangzhou 510730,China; 2.State Key Testing Laboratory of Wine and Alcohol Beverage(Guangdong),Guangzhou 510730,China)

The effect of processing treatments on pesticide residues in the wine-making was reviewed.The effects of crushing,maceration,fermentation,must racking,clarification and filtration on pesticide residue transferring and metabolite were discussed,respectively.Meanwhile,the future development in this field was prospected,in order to provide reference to reduce pesticide residue and ensure consumer food safety.

brewing technology;pesticide residue;wine

TS262.6

A

0254-5071(2015)06-0019-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.06.005

2015-05-19

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015IK062);廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014GDK63)

郭晶晶(1988-),女,碩士,研究方向?yàn)槭称饭こ獭?/p>

*通訊作者:朱克衛(wèi)(1980-),男,碩士,工程師,研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。

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