突出学科特色的《葡萄酒化学》教学思路探讨*

摘要：《葡萄酒化学》是一门诠释葡萄与葡萄酒的化学组成、它们在酿造和陈酿过程中的化学变化及其对葡萄酒品质和安全性影响的科学。为突出葡萄酒学科的特色，笔者就该课程的教材教法进行了一系列创新性探索，如内容编排以葡萄酒酿造为主线、引入葡萄风味品质代谢与调控理论、介绍国内外最新的研究进展、应用多种教学方法授课，等等。

关键词：葡萄酒化学；教学思路；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2011）05－0035－03

《葡萄酒化学》是葡萄与葡萄酒专业的主干课程之一，在该专业的本科生教学计划中占有极其重要的地位。葡萄与葡萄酒专业综合了园艺学、生物工程、食品科学与工程、感官品评学科的特色，属于农、理、工、人文交叉性的综合学科专业。该专业的课程设置涵盖了从酿酒葡萄的种植管理、病虫害防治，到葡萄酒酿造、营销及品尝等全产业链。

《葡萄酒化学》是一门诠释葡萄与葡萄酒的化学组成以及它们在酿造和陈酿过程中的化学变化及其对葡萄酒品质和安全性影响的科学。换言之，从葡萄生长过程中风味物质的形成到葡萄酒酿造和陈酿过程中风味物质的转化等各个环节，都与葡萄酒化学有关，涉及植物生理学、生物化学、微生物学、有机化学、无机化学、胶体化学等众多学科领域，并与酿酒葡萄栽培学、葡萄生态学和葡萄酒工艺学相互渗透，构成了葡萄酒化学的特色。因此，如何在教学大纲和教学思想上体现该课程的特殊地位，突出葡萄酒学科的特色，是《葡萄酒化学》课程教学改革的总体方针。

一、从内容编排上体现以葡萄酒酿造为主线

目前，国内西北农林科技大学李华教授等编著的《葡萄酒化学》是葡萄与葡萄酒专业选用最多的教材之一，全书共17章，第2～6章分别介绍了葡萄与葡萄酒中的“糖”、“酸”、“矿物质”、“含氮化合物”和“维生素”；第7～8章分别为“酵母和细菌的发酵化学”；第9～17章分别介绍了葡萄酒中的“多酚”、“气味物质”、“酸碱平衡”、“降酸与增酸”、“酒石沉淀”、“胶体化学”、“氧化还原体系”、“二氧化硫”和“葡萄酒陈酿”。[1]国外的专著主要有：Yair Margalit编著的《Concepts in Wine Chemistry》，此书介绍了“葡萄汁和葡萄酒组成”、“发酵”、“酚类化合物”、“香气与风味”、“氧化与葡萄酒陈酿”、“橡木产品”、“二氧化硫”、“葡萄酒病害”和“葡萄酒与健康”； [2]Ribereau-Gayon P等编著的《The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments》一书则以葡萄酒中各种化学组分为主要内容，分别阐述了各组分在葡萄、葡萄酒发酵和陈酿中的变化。[3]吸收这些教材在内容编排上的精华，扬长避短，在教学内容的编排上做较大调整，可以确立以葡萄酒酿造过程为主线的教学大纲，分为6个章节：绪论、葡萄与葡萄酒成分、发酵化学、陈酿化学、澄清稳定化学，葡萄酒与健康，见下表。

课程内容的编排基本按照葡萄酒酿造过程的顺序：葡萄果实→发酵→陈酿→澄清稳定→瓶储，详细诠释葡萄酒酿造各个环节中所涉及的化学问题，有利于学生的理解和掌握，也为后续葡萄酒酿造学的学习起到很好的衔接作用。

二、引入葡萄风味品质代谢与调控的理论，彰显七分原料、三分工艺的酿造理念

葡萄酒品质七分取决于原料，三分取决于工艺，葡萄酒的一切质量都存在于葡萄果实之中，而酿酒师的作用仅仅是把葡萄的潜在质量在葡萄酒中尽可能地挖掘出来。因此，葡萄果实质量控制是优质葡萄酒生产的关键，是葡萄酒酿造的核心内容之一。[4,5]在讲授第二章关于葡萄与葡萄酒成分时，在相应的章节引入关于葡萄果实生长过程中主要风味物质（糖、有机酸、酚类物质、香气物质）的生物合成以及生态因子对这些物质积累的影响等内容，一方面让学生了解葡萄果实中主要风味物质的形成规律，突破以往葡萄酒化学在内容上的局限性，更好地突出现代葡萄酒酿造的理念。另一方面，这些内容也为后两章的讲授做了铺垫。在第三章发酵化学中讲授发酵过程中糖、有机酸、酚类物质、香气物质的转化，在第四章陈酿化学中进一步讲授陈酿过程中酚类物质和香气物质等所引起的色、味变化。可见，这种内容编排方式将各章节的内容有机地串联起来，使学生的知识结构具有系统性。

三、融入国内外的最新研究进展，及时反映产业及学科的发展动态

2007年8月，酿酒葡萄黑比诺全基因组序列框架图构建成功，这是继拟南芥、水稻、和毛白杨之后第四个全基因组测序完成的开花植物，也是第一个基因组被破译的水果类植物。[6]酿酒葡萄全基因组的解析，为科学家从分子水平上认识葡萄果实风味物质代谢与调控提供了条件。应用基因芯片技术，人们已经在葡萄发育转录组、组织特异性转录组、红白葡萄转录组等研究上取得了长足的进展；应用双向电泳和高效液相色谱技术，在葡萄果实蛋白质组学和代谢物组学方面也有了重要突破。近年来，在国际知名的高水平的SCI源期刊如BMC genomics、Plant Physiology发表葡萄酚类物质合成与调控的文章数量明显增加。还有一些新的分析技术的发展，如吸扫捕集仪、串联气质等的应用，使一些微克和纳克级含量的香气物质得以鉴定，对不同品种或不同地区葡萄果实和葡萄酒中特征风味物质的认识也更加深入。这些新的研究方法及其成果也会深刻地影响着葡萄酒化学的发展。因此，在葡萄酒化学的教学当中，还应及时地将这些葡萄酒学科的最新研究动态介绍给学生，并结合教师的科研工作、我国葡萄酒生产的实际情况和当前国际上葡萄酒化学领域的发展现状，调整教学任务，增加新的教学内容，如关于调控葡萄果实花色苷生物合成的、种子与果实单宁结构的差异、葡萄酒发酵副产物中氨基甲酸乙酯产生的机理和控制、生物技术在葡萄酒中的应用、葡萄酒鼠臭味产生的机理，等等。

四、应用多种教学方法，充分展示葡萄酒化学的课程魅力

本科生教学目的不仅在于教授学生知识，更重要的是教会学生掌握学习方法和研究方法。[7]因此，在教学当中，应始终本着“授人以鱼，不如授人以渔”的原则开展教学。针对葡萄与葡萄酒工程专业学生“理实并重”的特点和葡萄酒化学课程的定位，本课程根据课堂内容，灵活采用系统方法、启发式、讨论式等多种教学方法。

1.系统方法

本课程内容贯穿于葡萄酒生产的各个环节。在讲述相关的基础理论过程中，注重从系统学的角度介绍其内涵和外延，将各章节的内容有机地串联起来，使学生的知识结构具有系统性。例如，关于葡萄酒中醋酸味产生机理，涉及了第一章中关于醋酸的国际、国内限量规定；第二章中酒精发酵副产物和苹乳发酵副产物产生机理；第四章中醋酸菌破败等方面。在讲授过程中，需将这些内容联系起来，引导学生对葡萄酒中醋酸味产生机制进行全面的归纳，对控制措施进行全方位的思考。

2.启发式教学

注重启发式教学，让学生形成科学思维习惯，使他们在积极思考中接受知识。如在讲授葡萄酒中铜破败产生的机理之前，让学生先思考：葡萄酒中铜的来源有哪些？在讲完铜破败的机理之后，又向学生提出问题：如何从栽培、酿造等角度减少铜的污染？如何应用生物技术手段防止铜的破败？提出一系列诸如此类的相关问题，启发学生去思考，实际上也是在培养他们的举一反三的能力。

3.讨论式教学

葡萄酒化学是一门与生产实践密切联系的应用基础学科。在授课过程中，充分发挥这一优势，尽量把葡萄酒生产中出现的问题实例引入到课堂教学中，通过讨论式教学，引导学生发现问题、分析问题并找出解决问题的方法。如针对近年来我国葡萄酒销售中常出现瓶内沉淀的问题，引导学生分析沉淀产生的可能原因，思考鉴别沉淀类型的方法，并拟出防控措施。这种教学方法活跃了课堂气氛，有效地调动了学生的学习兴趣。

五、结语

随着葡萄酒保健的功效日益为国人所了解和接受，葡萄酒在我国的生产和销售呈指数式增长。为适应我国在葡萄酒产业的快速发展过程中对专业人才的需求，近年来国内不少院校设立了葡萄与葡萄酒专业。由于决定葡萄酒质量的根本因素是酿酒葡萄的质量，因此，在专业的各课程教学中应将这一理念充分地渗透与融入。在过去几年的《葡萄酒化学》的教学过程中，笔者做了上述教材教法的研究和探索。目前，《葡萄酒化学》已列入2009年中国农业大学精品课程建设，相配套的教材也已列入校级教材的建设中。我们将不断地完善课程的教学内容、调整教学思路和方法，使该课程教学进一步展示其鲜明的特色。

参考文献：

[1]李华等.葡萄酒化学[M].北京:科学出版社,2005.

[2]Margalit Y.Concepts of Wine Chemistry[M].San Francisco,USA:The Wine Appreciation Guild,1997.

[3]Ribéreau-Gayon P.et al.Handbook of Enology(Volume2):The Chemistry of Wine:Stabilization and Treatments(2nd Edition)[M].USA:Wiley,John & Sons,Incorporated,2006.

[4]梁学军等.葡萄质量是决定葡萄酒质量的关键因素[J].中外葡萄与葡萄酒,2000,(1).

[5]晁无疾,周敏.高度重视酿酒葡萄质量为我国葡萄酒走向世界奠定牢靠的物质基础[J].中外葡萄与葡萄酒,2004,(5).

[6]The French-Italian Public Consortium for Grapevine Genome Characterization.The grapevine genome sequence suggests ancestral hexaploidazation in major agiosperm phyla[J].Nature,2007,(449).

[7]黄超峰.互动式教学在高校课堂教学中的积极作用[J].新课程研究,2009,(2).

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