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課本裡的單寧與你不知道的單寧 ①:原來顏色與單寧是同一件事情

2026年5月6日

在課堂上討論葡萄酒時,我習慣先問學生兩個問題:紅酒的顏色從哪裡來?那個讓嘴巴發澀的感覺又是什麼造成的?幾乎每一次,答案都會準確地冒出來:花青素(anthocyanins)決定顏色,單寧(tannins)帶來澀感。這兩個答案是對的,但很少人會追問這兩個「酚類物質」之間的關係。它們被當成兩個獨立的事實記下來,放在考試筆記的不同格子裡,互不相干。

在葡萄酒品飲的語言裡,「酚類物質」(phenolic compounds,或多酚類化合物 polyphenols)幾乎成了一個萬用詞。說一款酒「酚類成熟度高」,說某個年份「酚類萃取困難」,說某個產區「因氣候特性造就了豐富的酚類物質」,這些說法都沒有錯,但它們指的根本不是同一種分子。

多酚類是一個龐大的化合物家族。花青素是它的成員,縮合單寧是它的成員,橡木桶帶入的鞣花單寧(ellagitannins)是它的成員,甚至 Brettanomyces 酵母菌代謝產生的揮發性酚類(volatile phenols)也在這個家族裡。這些成員的生成機制不同,成熟條件不同,萃取行為不同,在口腔中的感受也完全不同。說「酚類成熟」而不指明是哪一類,就像說「這支酒的果香很好」卻不告訴你是什麼水果。

「酚類」這個詞要變得精確一點,就必須從它的家族成員開始說起。而第一個要拆解的關係,就是這個家族裡最常被當成兩件事來討論、卻實際上共用同一個分子前驅物的兩位成員:顏色,與單寧。

同一個家族

要理解這個關係,需要從化學身份開始。

花青素與縮合單寧(condensed tannins)都屬於多酚類化合物(polyphenols)的大家族,都是類黃酮(flavonoids)的成員。它們透過同一條苯丙烷代謝路徑(phenylpropanoid pathway)合成,從同一個起始原料苯丙氨酸(phenylalanine)出發,走過一系列酵素催化反應,在葡萄果皮的細胞中逐步建構出來。這條路徑走到白花青素(leucoanthocyanidin),再進一步轉化為花青素苷元(anthocyanidin)。在這個節點之前,顏色與單寧走的是同一條路,用的是同一批原料,由同一組酵素觸發轉換。

先有花青素苷元,才有了顏色與單寧

從這裡開始,路徑不再只是單線前進,而是進入分流。簡化地說,一部分中間產物會經由 UFGT(UDP-葡萄糖-類黃酮-3-O-葡萄糖轉移酶,UDP glucose-flavonoid 3-O-glucosyltransferase)加上葡萄糖分子,形成較穩定的花青素,走向紅葡萄的顏色;另一部分則透過 LAR(白花青素還原酶,leucoanthocyanidin reductase)與 ANR(花青素苷元還原酶,anthocyanidin reductase)等酵素系統,形成 catechin、epicatechin 等 flavan-3-ol 單元,進一步構成縮合單寧。

這表示顏色與澀感不是兩個彼此無關的考試答案。它們同屬 flavonoid phenolics 的代謝網絡,一邊變成我們眼睛看到的顏色,另一邊變成口腔感受到的收斂、摩擦與結構。它們不是同一種分子,卻來自同一套生化語法。這也是為什麼許多深色紅酒往往也伴隨較強的單寧結構;那不是巧合,而是同一個酚類系統在果皮成熟過程中的兩種表現。只是這個關係不能機械套用,因為品種、果皮厚度、種籽比例、pH、萃取方式與陳年狀態,都會改寫顏色與單寧之間的比例。

光照:整條路徑的開關,同時優先推動顏色

要理解這條路徑為什麼能走得完整,需要先釐清一件事:糖分與單寧的「成熟」,原本就不是同一件事的兩個面向,因為它們的生成地點根本不同。

糖分由葉片光合作用生成,以蔗糖的形式透過韌皮部(phloem)輸送至果粒,在果粒內轉化為葡萄糖與果糖。果粒在這個過程中是接收端,糖分積累的速率取決於葉片工廠的輸出效率與輸送條件。單寧則是在果粒的果皮細胞中就地合成,苯丙烷代謝路徑的啟動、花青素苷元的生成、ANR 與 UFGT 的分工,都發生在果粒本身的細胞環境中,需要果粒能接收到足夠的光照訊號,以及適當的溫度條件讓相關酵素正常運作。兩套系統,兩個製造地點,對環境的敏感度完全不同。這是糖分成熟與酚類成熟常常不同步的根本原因,不是哪個環節出了問題,而是它們本來就在走不同的時鐘。

整條苯丙烷代謝路徑的啟動依賴光照。核心酵素 PAL(苯丙氨酸裂解酶,phenylalanine ammonia-lyase)與 CHS(查爾酮合酶,chalcone synthase)受 UV-B 直接誘導,VvMYBA1 等轉錄因子被光照活化後,優先上調 UFGT 的基因表現量,推動更多花青素苷元走向顏色合成。顏色這一側,比單寧這一側對光照訊號的即時強度更為敏感。

轉色期(véraison)是最關鍵的階段。VvMYBA1 在轉色期啟動,葡萄進入花青素快速積累的階段,這個視窗需要果串能直接接收到足夠的 UV 照射。這正是為什麼葡萄園的去葉作業(leaf removal)必須在轉色期前完成,如果果串在轉色期被葉片遮蔽,VvMYBA1 的活化程度受限,後來再補做去葉,也無法完全追回那段缺乏光照的積累缺口。Adams(2006)的研究記錄到一個更細緻的尺度:同一顆果粒,向陽面果皮的黃酮醇(flavonols)與花青素含量,明顯高於背陽面的果皮。光照對酚類合成的影響,精確到果粒表面的空間分布,不是整串平均的結果。

然而光照充足不等於高溫有利。當果粒表面溫度超過約 35°C,VvMYBA1 的活性受到抑制,花青素合成速率反而下降。高溫同時加速葉片的糖分輸出,在嚴重水分脅迫(drought stress)的情況下,果粒失水縮小、糖分因體積減少而快速濃縮,潛在酒精度迅速攀升。但果粒細胞中的酚類合成路徑,被同一個高溫條件壓制著。果籽的氧化褐化需要時間完成,不會因為熱量積累而加速。採收時若種籽仍偏綠,大量小分子單寧帶著高比例的表兒茶素沒食子酸酯(epicatechin gallate)進入發酵,它易於萃取、收斂刺激感更重。這就是為什麼有些酒酒精度已經很高,喝起來單寧卻仍然生青。高溫給了葉片工廠更高的輸出量,卻同時抑制了果粒本身的酚類合成機轉。

酒中適口的單寧來自一連串條件的結合:陽光充足的 UV 強度、溫和的溫度、足夠的日夜溫差,以及足夠的時間。高海拔產區的紫外線強、白天日照充足但氣溫不過高、夜間溫度明顯降低,是酚類家族合成條件最理想的環境組合,這也是 Mendoza 高海拔區塊、Etna 火山坡地、Northern Rhône 特定地塊,能在相對涼爽的溫度下生產顏色飽滿、單寧成熟的葡萄酒的生化基礎。

瓶中重逢:顏色轉變與單寧柔化是同一件事

這個關係在酒瓶裡繼續:除梗之後,游離花青素進入酒醪(Must),開始與縮合單寧接觸並聚合。在葡萄果粒中,只存在短鏈的聚合色素(short-chain polymeric pigments,SPP,≤5 個單元);進入酒醪之後,長鏈聚合色素(long-chain polymeric pigments,LPP,>5 個單元)才開始大量形成。這些花青素 - 單寧聚合體(polymeric pigments)在化學結構上更穩定,不受 SO₂ 的漂白作用影響,是紅酒顏色長期穩定的核心機制。

在這個聚合過程中,被花青素捕獲的縮合單寧不再以游離形式存在,無法自由地與唾液中的黏液蛋白(mucins)結合,澀感因此降低。Waterhouse(2002)的數據記錄了這個動態:年輕紅酒中游離花青素約 400 mg/L,陳年後降至約 90 mg/L;縮合單寧的聚合體則從 750 mg/L 增加至約 1,000 mg/L。顏色變淡、色調轉向磚紅橙緣,同時單寧柔化,這不是兩個分開發生的陳年現象,而是同一個化學反應的兩個可見面向。

在葡萄園裡,顏色與單寧由同一個前驅物分叉。在酒瓶裡,它們重新結合。

單寧是陽光的風味

光照啟動苯丙烷代謝路徑,驅動花青素苷元的生成;UFGT 把它推向顏色,ANR 把它推向單寧的建構單元;在酒液中,兩者聚合成穩定的聚合色素,完成一個從葡萄園開始、在酒瓶裡才落幕的分子故事。

學過 WSET 的人都知道花青素決定顏色、單寧帶來澀感。而這兩件事,從分子的角度來看,從來就不是兩件事。一杯顏色深、單寧成熟的紅酒,是光照、細胞生化與時間共同完成的結果,而這三件事,走的是同一條路。

Patrick Chen, DipWSET — wine educator, critic, and sensory analyst based in Taipei.About the author & knowledge framework: winetutorpatrick.com/about

References:

  • Adams, Douglas O. 2006. "Phenolics and Ripening in Grape Berries." American Journal of Enology and Viticulture 57 (3): 249–256.
  • Harbertson, James F., James A. Kennedy, and Douglas O. Adams. 2002. "Tannin in Skins and Seeds of Cabernet Sauvignon, Syrah, and Pinot Noir Berries during Ripening." American Journal of Enology and Viticulture 53 (1): 54–59.
  • Parker, Bryan. n.d. "Phenolics Theory." Lecture presentation, Quality Control and Analysis in Winemaking. UC Davis Continuing and Professional Education, Davis, CA.
  • Waterhouse, Andrew L. 2002. "Wine Phenolics." Annals of the New York Academy of Sciences 957: 21–36.
  • Xie, De-Yu, Sheela B. Sharma, Norma L. Paiva, David E. Ferreira, and Richard A. Dixon. 2003. "Role of Anthocyanidin Reductase, Encoded by BANYULS in Plant Flavonoid Biosynthesis." Science 299 (5605): 396–399.