葡萄酒中赭曲霉毒素的产生及控制措施

1、赭曲霉毒素简介      赭曲霉毒素A是一类霉菌（包括赭曲霉和炭黑曲霉）的次级代谢产物的总称，产赭曲霉毒素霉菌在感染谷物，咖啡，葡萄等产品后，在适宜的条件下，会产生赭曲霉毒素。由于赭曲霉毒素性质稳定，不易分解。所以在很多被感染原料生产的产品中也含有赭曲霉毒素。而在赭曲霉毒素中又以赭曲霉毒素A毒性最高，对人类和动物产生了一定的潜在威胁。欧洲整体膳食评估中对食品中OTA进行了分析，结果发现欧洲人从谷物中摄取到的OTA含量占到总体摄取量的50%，而葡萄酒以13%仅次于谷物。因此，OTA在葡萄酒中的污染日趋受到人们的关注。1.1 理化性质      OTA是异香豆素连接到β-苯基丙氨酸上的衍生物，有A、B、C、D四种化合物，此外还有赭曲霉毒素A的甲酯，赭曲霉毒素B的甲酯或乙酯化合物。而赭曲霉毒素A是其中分布最广，毒性最强，对人类威胁最大的毒素之一，广泛存在于谷物、咖啡、食品和饮料中。OTA是一种稳定的化合物，不会在食品的生产和加工过程中分解，在超过250℃的温度下，加热几分钟，可以降低毒素的含量。因此，在未加工以及加工过的食品类产品中都包含有OTA。OTA易溶于水和碳酸氢钠溶液，在极性有机溶剂中稳定，冷藏条件下其乙醇溶液可稳定1年以上，但在谷物中随时间延长而降解。在苯-冰乙酸（99:1）溶液中的最大激发波长为333nm，最大发射波长为465nm。在荧光灯下呈明亮绿色荧光。1.2 食品中的暴露性      2001年，食品添加剂联合专家委员会（JECFA）统计了不同食品中OTA对人体的暴露性数据后，得出对于体重为60kg的人，平均每周摄入的OTA含量为45ng。通过统计数据发现，在人类的OTA摄取量中，葡萄酒仅次于谷物及谷物产品（25ng bw per week），为第二摄取源，摄取量为平均每周摄取量为9ng。咖啡和葡萄汁仅有2-3ng bw per week。1.3 毒性      国际相关组织对于OTA一直十分关注，早在1993年，国际癌症研究机构IARC将其定义为group 2B类致癌物。2001年在JECFA召开的第56次会议上提出，OTA每周容许摄入量（provisional tolerable weekly intake，PTWI）为100ng bw。2、葡萄酒中赭曲霉毒素产生途径2.1 种植过程      种植过程是霉菌和葡萄果实直接接触的过程，也是OTA产生的源头。土壤中存在大量的微生物，其中也存在着OTA相关的产生菌。由于气候、种植方式、病虫害等诸多因素的影响，葡萄在种植过程中，葡萄的种皮上就会携带OTA产生菌。这些微生物在适宜的条件下，便会迅速繁殖，成为葡萄酒中OTA产生的重要隐患。2.2 采摘过程      采摘过程是葡萄酒生产过程的前提，也是葡萄酒中OTA产生的转移媒介。正是由于采摘过程中的不合理操作，将大量腐烂、变质的葡萄作为原料，从而将OTA产生菌转移至葡萄酒中。因此，合理与规范的采摘操作技术是降低葡萄酒中OTA的重要措施。2.3 酿造过程      葡萄酒酿造过程是OTA产生菌产毒的主要过程，但研究表明在葡萄酒酿造过程中OTA的含量并不是呈现出一种逐渐增加的趋势。在前期浸渍过程中OTA含量不断升高，浸渍结束OTA含量达到最大值，在添加酵母发酵后，OTA含量随乙醇浓度的升高开始逐渐降低，并且在压榨和苹果酸-乳酸发酵两个过程中OTA也呈现出逐渐降低的趋势。由于发酵工艺的区别，红葡萄酒中OTA含量明显高于白葡萄酒，这主要是红葡萄酒酿造过程中长时间的浸渍也会导致酒中OTA含量的增高。2.4 储存过程      储存过程是葡萄酒酿造过程中的重要过程，研究表明储存过程有助于葡萄酒中OTA含量的降低。有研究者发现葡萄酒在20℃避光的情况下储存12个月，其OTA含量降低了17%，这充分说明了陈酿和储存过程会减低葡萄酒中OTA的含量。3、葡萄酒中赭曲霉毒素控制措施3.1 种植过程      用植物或者自然的材料覆盖土壤，避免在葡萄成熟开始期和葡萄收获期的土壤翻动和与土壤相关的工作，以降低葡萄被真菌感染的几率。葡萄串的放置方法需要按照一定的规则来避免过度拥挤。如果必须引入水，灌溉应该尽量按照规定，这样可以避免果实破裂，葡萄果实的破裂为真菌侵入和生长提供了条件，特别是在温暖的地区。避免用含真菌毒素的果渣作为葡萄园的肥料。3.2 采摘过程      良好的葡萄收获方式才能在没有质量损失和食品安全问题的前提下提供给人类消费。收获期数据必须考虑到葡萄的成熟，卫生水平，天气变化的预报和地方性危害。腐烂果实是葡萄酒中OTA的来源之一，为了有效降低葡萄酒中OTA含量，在采摘过程中应尽量出去葡萄中的腐烂果实，这一方面降低了腐烂葡萄中OTA向葡萄酒中的转移；另一方面，降低了腐烂葡萄中OTA产生菌在葡萄酒酿造过程中产OTA的能力。因此，在采摘过程中的对葡萄的筛选是有效降低葡萄酒中OTA的有效方法。3.3 酿造过程      酿造过程中操作应尽量迅速，发酵和老化过程应在表面光滑的容器中，避免之前发酵和老化过程中原料的残留，并且便于清洗。活性干酵母或不活跃酵母能帮助减低OTA含量。乙醇或苹果酸发酵中，使用具有吸附OTA性质的酵母和细菌，用有机或无机的澄清剂来澄清产品，这样可以有效降低OTA水平。研究发现酵母细胞壁制备物和其它酵母粉可有效吸附OTA，也可以通过吸附剂十二烷基铵膨润土和蒙脱石出去葡萄酒中的OTA。