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传统碳酸浸渍（CM）存在局限，为探寻替代方法，研究人员以黑佳美葡萄为对象，对比 CO?和 N?氛围下的生化效应。借助 HPLC、GC-MS、代谢组学等技术发现，氮气浸渍（NM）可提升花色苷和多酚含量，香气差异细微，且更具可持续性，为酿酒技术创新提供方向。
在葡萄酒酿造领域，传统的碳酸浸渍（Carbonic Maceration, CM）技术虽能通过二氧化碳营造的缺氧环境赋予葡萄酒独特风格，但二氧化碳并非惰性气体，其与葡萄细胞的相互作用可能带来复杂代谢影响，且在安全性、环境影响等方面存在提升空间。随着对酿酒工艺可持续性和品质优化的追求，寻找一种既能实现缺氧环境营造，又能减少生态负担的替代方法成为行业关注的焦点。在此背景下，探索氮气浸渍（Nitrogen Maceration, NM）技术的应用潜力具有重要的现实意义。
为解决传统 CM 技术的潜在不足，意大利比萨大学农业、食品与环境系的研究人员开展了一项针对葡萄酿酒过程中氮气浸渍与碳酸浸渍的对比研究。该研究以黑佳美（Vitis vinifera cv. Gamay teinturier）葡萄为实验材料，旨在通过多维度分析，揭示不同气体环境下葡萄及葡萄酒的生化差异，为酿酒工艺的创新提供科学依据。研究成果发表在《Food Chemistry》，为葡萄酒酿造技术的发展注入了新的思路。
研究人员采用了破坏性与非破坏性相结合的技术方法。破坏性方法包括高效液相色谱（HPLC）、气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）和代谢组学（UHPLC-ESI-Qq TOF-MS/MS），用于分析葡萄和葡萄酒中的代谢物组成和含量变化；非破坏性方法则运用了近红外可调谐滤波光谱（NIR-AOTF）和金属卟啉电子鼻（E-nose），以实时监测和评估样品的化学特征和香气轮廓。实验材料为手工采摘的完整黑佳美葡萄串，确保无氧浸渍技术的成功实施。
原料与浸渍 / 发酵方案
实验使用的黑佳美葡萄串于意大利拉莫雷乔（Lamporecchio, Pistoia）的 Fattoria di Calappiano 庄园手工采摘，挑选完整果串以保证无氧浸渍效果。采摘后立即运送至比萨大学实验室进行后续处理，为研究提供了标准化的原料基础。
葡萄采收及浸渍过程中的化学表征
研究发现，浸渍过程中葡萄中的糖分减少，乙醇含量增加。浸渍 8 天结束时，氮气浸渍组浆果中的乙醇含量略高于碳酸浸渍组。与初始葡萄相比，浸渍后样品的 pH 值升高，同时甘油和乙酸的形成表明甘油丙酮酸发酵被激活，这可能是由有氧发酵启动所致，揭示了不同气体环境对葡萄代谢路径的影响。
结论
本研究证实氮气浸渍可作为碳酸浸渍的可行替代方法用于优质红葡萄酒生产。不同气体诱导的缺氧环境显著影响代谢过程，氮气浸渍在浸渍过程中促进了多酚和花色苷的提取，这可能与厌氧代谢差异有关。挥发性有机化合物分析和电子鼻评估显示，两种方法酿造的葡萄酒香气差异细微，表明感官上具有等效性。从可持续性角度看，氮气在安全性、可获得性和环境影响方面具有优势。
该研究从分析和环境双重视角支持氮气浸渍作为一种可行且创新的技术，为生产具有丰富香气和多酚物质、生态足迹减少的葡萄酒提供了新途径。其结果不仅拓展了酿酒工艺的选择范围，也为深入理解气体环境与葡萄代谢的相互作用机制奠定了基础，对推动葡萄酒行业的可持续发展具有重要的理论和实践意义。
