葡萄中的氮素主要来自土壤，并在葡萄生长和微生物发酵中起着重要的作用。许多研究表明，葡萄园中氮肥的施用影响葡萄浆果中氮的含量，从而影响葡萄醪和葡萄酒中氮素的含量。对葡萄植株营养的管理影响葡萄浆果中物质的组成，并最终影响葡萄酒的成分，从而又会影响酒的质量和价值（图1）。

图1从葡萄园到葡萄酒中的氮素及氮素对酒的成分的影响

   不同的葡萄酿造的酒具有不同的风味和香气，氮素的使用也直接或间接地影响葡萄酒的风味。因此，调节葡萄醪中的氮素成分和含量可以潜在地影响葡萄酒的质量，而这些作用通常是在酒精发酵过程中通过酵母完成的。酵母代谢氮素物质产生葡萄酒的香气、风味以及口感的物质。

   为了更为清楚的理解葡萄浆果中氮素的含量和组成对酵母的生长、代谢以及葡萄中香气前体物质的转化的影响必须要清楚葡萄浆果中的氮素。虽然葡萄醪中的氮素是相对富足的，但在不同的葡萄中其种类、浓度和形态是不同的，并不是全部的氮素对酵母的代谢均具有作用。酵母优先利用简单的氮源，如铵态氮和游离α-氨基酸，酵母也可以利用低分子量的肽。然而，亚氨基酸，如脯氨酸和羟脯氨酸，通常不能被酿酒酵母代谢。蛋白质也不能作为氮源，因为酿酒酵母缺乏胞外蛋白水解酶。因此，可用的氮素通常称为酵母可同化氮（yeast-assimilable nitrogen YAN），其它的氮素，包括脯氨酸、羟脯氨酸、分子量较大的多肽和蛋白质，被称为酵母非同化氮（yeast-non-assimilable nitrogen YNAN）。据研究发现，由于酿酒酵母缺乏吸收硝酸盐的能力硝酸盐也属于YNAN。

   葡萄浆果中的YAN决定了葡萄醪YAN的成分和含量（图2）。然而，采摘和运输也会造成YAN的损失。葡萄的破碎压榨方式、葡萄中微生物以及人为的补充氮素对最终的葡萄醪中的YAN都具有影响。

图2 影响最终葡萄醪中YAN的因素

   葡萄中L-精氨酸占总氨基酸比例大，精氨酸也是重要的氮源，但酵母优先利用铵态氮导致其积累。精氨酸作为酵母氮源，通过精氨酸酶形成L-鸟氨酸和尿素，其在适当条件下最终形成的谷氨酸和铵态氮，谷氨酸和铵态氮是其他氨基酸生物合成的前体物质。代谢精氨酸产生的尿素溢出细胞与葡萄酒中的乙醇结合生成氨基甲酸乙酯（图3）。

图3精氨酸产生尿素以及氨基甲酸乙酯的生成

    酿酒酵母是葡萄酒发酵起主导作用的微生物，氮素作为一个重要的发酵剂，影响酵母发酵速度，若缺乏可导致发酵的停滞。酿酒师可以根据葡萄浆果中含有的YAN适当的补充氮素。

大量的研究表明，葡萄汁中YAN的含量低导致酵母数量低，发酵力不足，发酵缓慢、滞后或停滞的风险增加，不良的硫醇增加（如硫化氢）。酿酒师通常采取补充氮素预防发酵异常，最近几年越来越多的酿酒师选择有机氮源，如非活酵母、自溶酵母或其他酵母制品，而这些制品中除了氮素外还含有其他的微量元素，如甾醇，维生素，矿物质等。有机氮中的一些氨基酸是形成葡萄酒中挥发性化合物的重要前体物质，如高级醇等，从而改善葡萄酒的风味。