综述警告:不同葡萄酒或设备的氧含量读数不可安全比较

作者表示,仪器根据压力传感器信号推算mg/L数值,因此葡萄酒化学组成可能影响用于控制氧化的测量结果

2026年11月5日星期四

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一篇于11月4日(周三)发表的科学综述警告称,葡萄酒中常规报告的溶解氧数值并不像看起来那么直接,在不同葡萄酒或测量设备之间进行比较可能并不可靠。

这篇综述由IVES Technical Reviews发表,作者是西班牙巴利亚多利德大学UVaMOX研究组的Ignacio Nevares和Maria del Alamo-Sanza。作者指出,氧气测量仪并不直接测量每升葡萄酒中的氧气毫克数,而是由传感器检测氧分压(pO2)或氧通量,再由仪器根据溶解度模型将信号换算为mg/L。研究人员表示,在葡萄酒中,液体本身的性质和传感器类型都可能影响测量结果。

这一差异很重要,因为酒庄在管理氧化、保质期和二氧化硫添加量时,会密切监测溶解氧。如果mg/L读数取决于葡萄酒成分和设备所用模型,却被当作可以普遍比较的数值,酒庄就可能误判氧暴露情况,或依据不足作出二氧化硫调整。在以氧气控制作为工艺手段的其他饮料生产领域,这一问题也可能具有更广泛的影响。

作者表示,典型的测量过程看起来很简单:技术人员插入探头,等待显示值稳定,然后记录一个数值,例如0.42 mg/L。但他们指出,屏幕上的数值是换算过程的最终结果,并非直接称量一升葡萄酒中的氧气。在克拉克电极中,电流取决于氧气穿过膜的情况;在光学传感器中,氧气会影响指示剂的发光。两种情况下,传感器的初始响应反映的都是传感器界面处氧气的可利用程度,而不是直接反映质量浓度。

综述指出,问题并不在于现代仪器必然不准确,而在于屏幕上数值的含义取决于用于将传感器信号换算为mg/L的溶解度关系。作者表示,仪器可以具备精确度和良好的重复性,但如果换算模型与待测葡萄酒不匹配,所得浓度仍然只是近似值。

研究人员表示,在这一问题上,不应把葡萄酒视同水。许多氧气测量仪以空气饱和水进行校准,或依赖以水为基础的溶解度关系。作者指出,这些参照方法有助于检查传感器,但不能据此假定葡萄酒中的pO2与mg/L之间具有相同关系。葡萄酒是一种含水含醇且具有反应性的基质,其中的乙醇、糖和浸出物可能改变氧气溶解度。温度和压力也会影响溶解度和传质。顶空条件和二氧化碳则会带来更多变量。

因此,综述指出,两款葡萄酒即使显示相同的pO2,实际溶解的氧气量也可能不同。通用的mg/L换算可能掩盖这一差异,而非将其揭示出来。

作者还区分了两种不同的偏差来源。一种是物理化学因素:葡萄酒成分会改变氧气溶解度,进而影响pO2与mg/L之间的关系。另一种是仪器因素:葡萄酒基质可能干扰传感器本身的响应。对光学系统而言,这种干扰可能涉及发光物质及其载体;对极谱系统而言,则可能涉及膜扩散。

综述援引了del Alamo-Sanza及其同事2014年的早期研究。该研究发现,即使读数以百帕表示,这些偏差也已显现,而且影响程度因仪器而异。在对8款实际葡萄酒进行的测试中,直接测量误差为11%至19%;针对设备对乙醇和糖进行补偿后,误差降至0%至5%,使用一种光学系统时则低于0.5%。不过,作者强调,这种修正针对的是传感器响应,并非葡萄酒真实的氧气溶解度。

论文还重新审视了1970年至1979年间苏联开展的一项鲜为人知的研究。作者表示,语言障碍和获取渠道有限使这项研究未能得到广泛引用,但其研究发现至今仍有参考价值。相关研究报告称,温度升高会降低氧气溶解度,同时增强极谱响应;膜式传感器响应的是pO2,而非直接响应氧气质量;浸出物和其他葡萄酒成分对溶解度的影响足够显著,因此有必要采用针对具体成分的方程。

综述指出,新型光学传感器的稳定性有所提升,维护需求也有所降低。它们在测量过程中不会消耗氧气,且测量时对样品的扰动更小。但作者认为,传感器设计改进并不能消除模型本身的问题。他们指出,读数更加稳定,并不意味着它就具有更广泛的通用性。

对于酒庄,研究人员并不建议放弃以mg/L报告数据。他们表示,在固定条件下跟踪同一款葡萄酒,或在稳定的测量方案中监测相对变化时,这类数值仍然有用。但在比较不同葡萄酒、设备或实验室的数值时,用于化学计量计算或估算二氧化硫需求量时,或把单次读数视为反映平衡状态时,他们建议更加谨慎。

作者建议,只要仪器允许,酒庄和实验室在记录mg/L数值时,也应记录更多信息。这包括原始信号,例如pO2、百帕或饱和度;实际温度和绝对压力;校准方式,以及将pO2换算为mg/L所用的模型;还有基质信息,包括酒精、糖和浸出物含量。作者还建议记录测量背景,包括测量的地点和时间、葡萄酒静置了多久以达到稳定、是否经过搅动、顶空大小,以及测量时葡萄酒是在吸收还是消耗氧气。

综述指出,如果仪器只报告mg/L,只要始终使用同一设备并保持测量方案不变,这一数值仍可用于内部工艺控制。作者警告,不应将该结果视为在这些条件之外也普遍可比。

作者还认为,单次氧气读数所能提供的信息,可能不及葡萄酒随时间变化的表现。在工艺研究中,他们写道,pO2的变化过程——包括其斜率、耗尽时间或曲线下面积——可能比单一的浓度读数更有参考价值。

这篇综述与同一研究团队于2026年发表在《Food Chemistry》上的一篇论文相关。该论文重新评估了葡萄酒中溶解氧的测量方法及以质量为基础报告数据的局限性。两篇论文共同质疑了酒窖工作中的一种普遍假设:不同葡萄酒、仪器或实验室报告的溶解氧mg/L数值含义相同。对生产商而言,这可能促使他们在日常控制、装瓶决策和抗氧化管理中更加审慎地使用氧气数据。

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