貯藏條件對(duì)刺葡萄酒主要黃酮類物質(zhì)的影響

李維新， 郭艷波， 何志剛，* ， 林曉姿， 魏 巍，任香蕓， 梁璋成

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所，福建福州 350003;2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究中心，福建福州 350013)

貯藏條件對(duì)刺葡萄酒主要黃酮類物質(zhì)的影響

李維新1，2， 郭艷波1，2， 何志剛1，2，*， 林曉姿1，2， 魏 巍1，2，任香蕓1，2， 梁璋成1，2

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所，福建福州 350003;2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究中心，福建福州 350013)

研究了不同的貯藏條件下，刺葡萄酒在貯藏期間主要黃酮類物質(zhì)的變化.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，刺葡萄酒中的主要黃酮類物質(zhì)逐漸降低，適量的游離SO2、低溫和滿罐貯藏可以減緩游離花色苷、原花青素、總類黃酮含量的下降;游離SO2為40 mg/L、貯藏溫度為16℃、滿罐貯藏12個(gè)月的刺葡萄酒，其游離花色苷、原花青素、總類黃酮的保存率分別為99.31%，76.50%，92.12%.

刺葡萄酒;貯藏條件;游離花色苷;原花青素;總類黃酮

*何志剛，男，研究員.主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工方面的研究.通訊作者.

花色苷、花青素是紅葡萄酒中重要的呈色物質(zhì)，它們不僅影響葡萄酒的顏色和口感，還能在酒體中發(fā)揮重要的抗氧化作用，如清除自由基和螯合金屬離子等［1－3］.在葡萄酒貯藏過(guò)程中，酒體中的花色苷、原花青素等黃酮類物質(zhì)會(huì)發(fā)生輔色作用、環(huán)加成、氧化、聚合等多種復(fù)雜反應(yīng)而降解［4－5］，葡萄酒中的SO2含量、pH值、貯藏溫度、光照、氧等都會(huì)影響黃酮類物質(zhì)的變化.游離花色苷在貯藏期間會(huì)轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的低聚體和多聚化合物，還可產(chǎn)生如花色素－丙酮酸、花色素－乙烯基苯酚等的縮合反應(yīng)，且溫度和溶解氧對(duì)這些反應(yīng)起到重要影響［4－5］;原花青素可以吸收氧而防止葡萄酒中其他成分氧化，與硫醇或其他含硫化合物結(jié)合;與糖類結(jié)合而降低澀感，提高酒體醇厚感和骨架感等［6－7］.SO2在葡萄酒中具有抗氧化和抑菌作用，它能夠參與酒體中的許多氧化反應(yīng)，如阻止酒體中的H2O2和乙醛參與游離花色苷和丹寧的縮合反應(yīng)，參與乙醛、酸、酮酸以及游離花色苷的結(jié)合等［8－9］，因此適量的 SO2能防止葡萄酒中多酚類物質(zhì)的氧化.

葡萄酒中花色苷和花青素等黃酮類物質(zhì)的含量隨陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，由于花色苷和花青素的減少，導(dǎo)致葡萄酒顏色喪失，抗氧化能力減弱，從而影響了葡萄酒的質(zhì)量和風(fēng)味［10］.因此如何控制葡萄酒在貯藏過(guò)程中黃酮類物質(zhì)的損耗，對(duì)提高葡萄酒的品質(zhì)有著重要意義.本研究以刺葡萄酒為原料，考察不同的貯藏溫度、裝瓶量、葡萄酒中SO2含量等對(duì)貯藏期間葡萄酒中游離花色苷、原花青素、總類黃酮等物質(zhì)含量的影響，以期為葡萄酒貯藏過(guò)程的質(zhì)量控制、減少葡萄酒中抗氧化活性物質(zhì)在貯藏期間的損失、提高葡萄酒的質(zhì)量等方面提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo).

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

刺葡萄酒，福建南國(guó)刺葡萄釀酒有限公司提供.

氯化鈉、醋酸、醋酸鈉、甲醇、鹽酸、正丁醇，乙醇、乙酸乙酯、二甲基亞砜均為分析純.原花青素標(biāo)樣，四川維克奇生物科技有限公司，純度UV≥95%;蘆丁標(biāo)樣，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，純度UV≥95%.

pH值為1.0的緩沖液配制.準(zhǔn)確稱取1.86 g KCl用適量蒸餾水溶解，然后加入蒸餾水約至980 mL，用鹽酸溶液調(diào)pH值為1.0±0.1，定容至1 L;

pH值為4.5的緩沖液配制.準(zhǔn)確稱取54.43 g三水醋酸鈉用適量蒸餾水溶解，然后加入蒸餾水約至960 mL，用鹽酸溶液調(diào)pH 值為4.5±0.1，定容至1 L;

鹽酸-正丁醇溶液:鹽酸與正丁醇按95∶5的體積比混合.

1.2 主要儀器與設(shè)備

島津UV-1750型紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司;NJG-060-121115型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海申生科技有限公司.

1.3 檢測(cè)方法

1.3.1 葡萄酒中游離花色苷含量的測(cè)定

葡萄酒中游離花色苷含量的測(cè)定方法參考趙權(quán)［10］、霍琳琳［11］的方法，略為修改.

刺葡萄酒樣分別用pH值為1.0的HCl-NaCl緩沖液和pH值為4.5的HAc-NaAc的緩沖液稀釋50倍，然后分別在最大吸收波長(zhǎng)處和700 nm處測(cè)定吸光度.以蒸餾水作對(duì)照，用700 nm來(lái)消除樣液混濁的影響.吸光值A(chǔ)通過(guò)式(1)計(jì)算.

游離花色苷含量用矢車菊素-3-葡萄糖苷(CGE)表示，并通過(guò)式(2)計(jì)算.

其中:Mw，矢車菊素-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量(449.6);DF，稀釋倍數(shù);ε，摩爾吸光系數(shù)(29600).

1.3.2 葡萄酒中原花青素含量的測(cè)定

葡萄酒中原花青素含量的測(cè)定方法參考吳巍［12］等的方法.

1.3.3 葡萄酒中總類黃酮含量的測(cè)定

葡萄酒中總類黃酮含量的測(cè)定方法參考許鋼［13］的方法.

1.3.4 葡萄酒中游離SO2的測(cè)定

葡萄酒中游離SO2的測(cè)定方法參考葡萄酒果酒通用試驗(yàn)方法(GB/T 15038—1994).

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

以澄清的刺葡萄新酒為原料，分裝于250 mL的玻璃瓶中，密閉，設(shè)置不同的方式避光貯藏.

1)葡萄酒裝罐量為100%(預(yù)留1～2 mm頂隙度，下同)，并控制游離SO2質(zhì)量濃度為40 mg/L，貯藏溫度為:16，20，24，28 ℃，溫度波動(dòng)為 ±0.5 ℃(下同).

2)貯藏溫度為20℃，游離SO2為40 mg/L，設(shè)置裝罐量為100%，80%和60%.

3)貯藏溫度為20℃，裝罐量為100%，設(shè)置游離 SO2為10，20，40，60 mg/L .

每3個(gè)月檢測(cè)一次不同處理水平的葡萄酒體游離花色苷、原花青素、總類黃酮含量，所有處理重復(fù)3次.

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用DPS7.05分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，各處理平均數(shù)間的多重比較采用Duncan新復(fù)極差法，差異顯著水平為α=0.05，極顯著水平為α=0.01.

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏溫度對(duì)刺葡萄酒主要黃酮類物質(zhì)的影響

圖1至圖3為貯藏溫度對(duì)刺葡萄酒中游離花色苷、原花青素、總類黃酮含量的影響結(jié)果.

圖1 溫度對(duì)刺葡萄酒中游離花色苷含量的影響Fig.1 Effects of temperature on free monomeric anthocyanins contents in brier wine

圖2 溫度對(duì)刺葡萄酒中原花青素含量的影響Fig.2 Effects of temperature on procyanidine contents in brier wine

圖3 溫度對(duì)刺葡萄酒中總類黃酮含量的影響Fig.3 Effects of temperature on total flavonoid contents in brier wine

由圖1至圖3可見，刺葡萄酒中主要多酚類物質(zhì)的含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢下降，但低溫能顯著抑制游離花色苷、原花青素和總類黃酮含量的減少，貯藏溫度越高，其下降幅度越大.在16℃、貯藏12個(gè)月，游離花色苷、原花青素和總類黃酮的保存率分別達(dá)到99.31%，76.56%和92.12%，而28℃貯藏的則僅為29.49%，32.69%和71.50%.總類黃酮類含量在貯藏12個(gè)月期間總體呈下降趨勢(shì)，但在貯藏6～12個(gè)月時(shí)略有回升，這可能與花色苷-單寧等化合物的解聚有關(guān).

2.2 裝瓶量對(duì)刺葡萄酒貯藏期間多酚類物質(zhì)的影響

裝瓶量對(duì)刺葡萄酒貯藏期間游離花色苷、原花青素、總類黃酮含量的影響見圖4至圖6.由圖4至圖6可見，葡萄酒在貯藏期間因灌裝、分裝等原因會(huì)導(dǎo)致裝罐不滿，罐中會(huì)存在大量的氧氣而使葡萄酒被氧化，從而導(dǎo)致黃酮類物質(zhì)的損耗.刺葡萄酒在整個(gè)貯藏階段，裝罐量為100%的處理酒體中游離花色苷、原花青素和總類黃酮類物質(zhì)的含量均比其他兩個(gè)處理的高，80%和60%裝罐量葡萄酒中3類物質(zhì)的變化之間差異不顯著(P＞0.05).在整個(gè)貯藏期間總類黃酮含量總體呈下降趨勢(shì)，但滿罐貯藏的葡萄酒在貯藏的第6～9個(gè)月，酒體中總類黃酮類物質(zhì)含量略有回升，第9個(gè)月后則又緩慢降低;80%和60%裝罐量的葡萄酒在第9～12個(gè)月，總類黃酮含量才有回升現(xiàn)象，但總體都比100%裝罐量的要低(圖6).試驗(yàn)結(jié)果表明滿罐貯藏可以抑制葡萄酒中游離花色苷、原花青素和總類黃酮類物質(zhì)的減少.

2.3 起始SO2含量對(duì)刺葡萄酒黃酮類物質(zhì)的影響

起始SO2含量對(duì)刺葡萄酒中游離花色苷、原花青素、總類黃酮含量的影響結(jié)果見圖7至圖9.SO2在葡萄酒加工中具有抗氧化、殺菌，促進(jìn)澄清等多種作用，是葡萄酒釀造工藝中不可替代的添加劑.由圖7至圖9可以看出，游離SO2為40 mg/L酒體中的游離花色苷、原花青素和總類黃酮的含量始終處于最高水平，貯藏12個(gè)月其變化趨勢(shì)與其他實(shí)驗(yàn)組的變化趨勢(shì)有極顯著差異(P＜0.01)，而其他3個(gè)處理直接差異不顯著(P＞0.05).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明游離SO2含量偏低或偏高均不利于游離花色苷、原花青素及總類黃酮物質(zhì)的保存，刺葡萄酒貯藏前酒體中適宜的添加量為40 mg/L.

圖4 裝罐量對(duì)刺葡萄酒中游離花色苷含量的影響Fig.4 Effects of tank-filled contents on free monomeric anthocyanins contents in brier wine

圖5 裝罐量對(duì)刺葡萄酒中原花青素含量的影響Fig.5 Effects of tank-filled on procyanidine contents in brier wine

圖6 裝罐量對(duì)刺葡萄酒中總類黃酮含量的影響Fig.6 Effects of tank-filled contents on total flavonoid contents in brier wine

圖7 起始SO2對(duì)刺葡萄酒中游離花色苷含量的影響Fig.7 Effects of SO2contents on free monomeric anthocyanins contents in brier wine

圖8 起始SO2對(duì)刺葡萄酒中原花青素含量的影響Fig.8 Effects of SO2on procyanidine contents in brier wine

圖9 起始SO2對(duì)刺葡萄酒中總類黃酮含量的影響Fig.9 Effects of SO2contents on total flavonoid contents in brier wine

3 結(jié)果與討論

刺葡萄酒中的黃酮類物質(zhì)在貯藏期間，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，低溫、滿罐和適量的SO2貯藏可以減緩花色苷、原花青素、總類黃酮等多酚類物質(zhì)的下降.游離花色苷等黃酮類物質(zhì)的氧化反應(yīng)、縮合反應(yīng)等均與貯藏溫度和酒中的溶氧量有關(guān)，溫度升高和溶氧量增加，都會(huì)加速黃酮類物質(zhì)的分解、聚合或縮合反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致該類物質(zhì)的含量減少［14－15］.因而較低的貯藏溫度對(duì)葡萄酒黃酮類物質(zhì)的保存有利，考慮到貯藏成本等因素，葡萄酒在16～18℃貯藏是比較合適的.單寧類物質(zhì)是葡萄酒在貯藏過(guò)程中色素聚合的主要反應(yīng)物，酒體中游離花色苷會(huì)與單寧形成花色苷-單寧復(fù)合物及以乙基連接的單寧-花色苷縮合物［16］.游離花色苷能與葡萄酒中的其他多酚構(gòu)成輔色素，輔色素包括大量結(jié)構(gòu)不相關(guān)的物質(zhì)如類黃酮和非類黃酮、氨基酸、有機(jī)酸等，貯藏期間葡萄酒顏色的穩(wěn)定性與花色苷和其他酚類物質(zhì)形成的聚合物有著密切的關(guān)系，特別是游離花色苷和黃烷-3-醇，通過(guò)輔色作用形成穩(wěn)定的聚合物［17－18］.本實(shí)驗(yàn)的所有處理中，在貯藏一段時(shí)間后，葡萄酒中的總類黃酮含量均呈一定的回升現(xiàn)象，這可能是花色苷-單寧化合物解聚從而導(dǎo)致酒體中的總類黃酮含量增加的緣故［19］.

葡萄酒的游離SO2具有抑菌、抗氧化的作用，且可和酒體中的乙醛、糖、酮酸及游離花色苷結(jié)合，SO2與游離花色苷的結(jié)合會(huì)形成無(wú)色的不穩(wěn)定化合物［9，20］，Devatine 等［21］研究發(fā)現(xiàn)，SO2對(duì)于酒體中由聚合反應(yīng)生成的原花青素及穩(wěn)定的聚合色素的含量變化均有顯著影響，且無(wú)論在氧氣是否存在的情況下，添加SO2酒體中的聚合色素含量均逐漸降低，即在SO2存在的情況下，酒體中的聚合色素的生成受到抑制.這也表明SO2對(duì)多酚類物質(zhì)的含量影響具有雙重效應(yīng)，即濃度較高時(shí)，加速與原花青素和花色苷的結(jié)合和降低它們的含量;濃度較低時(shí)其抗氧化的能力減弱，黃酮類物質(zhì)因氧化而損耗.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，刺葡萄酒貯藏期間其游離SO2維持在40 mg/L時(shí)，有利于黃酮類物質(zhì)的保存.

［1］Hernandez T，Estrella I，Carlavilla D，et al.Phenolic compounds in red wine subjected to industrial malolactic fermentation and ageing on lees［J］.Analytica Chimica Acta，2006(563):116-125.

［2］Puertolas E，Saldana G，Condom S，et al.Evolution of polyphenolic compounds in grapes processed by pulsed electric fields red wine from Cabernet Sauvignon during aging in bottle［J］.Food Chemistry，2010(119):1063-1070.

［3］Monagas M，Gomez-Cordoves C，Bartolome B.Evolution of the phenolic content of red wines fromVitis viniferaL.during ageing in bottle［J］.Food Chemistry，2006，95:405-412.

［4］Recamales A F，Sayago A，Gonzalez-Miret M L，et al.The effect of time and storage conditions on the phonetic composition and colour of white wine［J］.Food Research International，2006(39):220-229.

［5］Cejudo-Bastante M J，Hermosin-Gutierrez I，Perez-Coello M S.Micro-oxygenation and oak chip treatments of red wines:effects on colour-related phenolics，volatile compo-sition and sensory characteristics［J］.Food Chemistry，(124):727-737.

［6］李永山，張軍翔，郝笑云.葡萄酒貯藏過(guò)程中溶解氧變化研究［J］.食品與機(jī)械，2011(6):64-66.

［7］Garcia-Falcon M S，Perez-Lamela C，Martinez-Carballo E，et al.Determination of phenolic compounds in wines:Influence of bottle storage of young red wines on their evolution［J］.Food Chemistry，2007(105):248-259.

［8］Garcia-Ruiz A，Bartolome B，Martinez-Rodriguez A J，et al.Potential of phenolic compounds for controlling lactic acid bacteria growth in wine［J］.Food Control，2008(19):835-841.

［9］郭安鵲.葡萄酒氧化褐變的機(jī)制及二氧化硫抗氧化替代物的研究［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007.

［10］趙權(quán).葡萄糖氧化酶對(duì)山葡萄酒陳釀過(guò)程花色苷含量的影響［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012(9):254-258.

［11］霍琳琳，蘇平，呂英華.分光光度法測(cè)定桑葚總花色苷含量的研究［J］.釀造，2005(4):88-89.

［12］吳巍，程秀鳳.葡萄酒中原花青素的測(cè)定［J］.食品研究與開發(fā)，2011(11):102-103.

［13］許鋼.苦蕎麥黃酮提取最佳條件及抗氧化研究［J］.中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2008(3):78-83.

［14］Kwiatkowski M，Skouroumounis G，Lattey K，et al.The impact of closures，including screw cap with three different headspace volumes on the composition，colour and sensory properties of a cabernet sauvignon wine during two years'storage［J］.Australian Journal of Grape and Wine Research，2007(13):81-94.

［15］Guerrero R F，Puertas B，Jimenez M J，et al.Monitoring the process to obtain red wine enriched in resveratrol and piceatannol without quality loss［J］.Food Chemistry，2010(122):195-202.

［16］崔向云.貯藏方式對(duì)葡萄酒聚合色素呈色和變化的影響［D］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

［17］Gomez-Plaza E，Cano-Lopez M.A review on micro-oxygenation of red wines:claims，benefits and the underlying chemistry［J］.Food Chemistry，2011(125):1131-1140.

［18］Kallithralca S，Salacha M I，Tzourou I.Changes in phenolic composition:accelerated and antioxidant activity of white wine during bottle storage browning test versus bottle storage［J］.Food Chemistry，2009(113):500-505.

［19］Torchio F，Segade S R，Gerbi V，et al.Changes in chromatic characteristics and phenolic composition during winemaking and shelf-life of two types of red sweet sparkling wines［J］.Food Research International，2011(44):729-738.

［20］王華，李華，郭安鵲.二氧化硫在紅葡萄酒中的抗氧化性研究［J］.中國(guó)食品添加劑，2003(5):31-35.

［21］Devatine A，Chiciuc A，Poupot C，et al.Micro-oxygenation of wine in presence of dissolved carbon dioxide［J］.Chemical Engineering Science，2007(62):4579-4588.

Effects of Storage Conditions on Flavonoids in Brier Grape Wine

LI Wei-xin1，2， GUO Yan-bo1，2， HE Zhi-gang1，2， LIN Xiao-zi1，2， WEI Wei1，2，REN Xiang-yun1，2， LIANG Zhang-cheng1，2
(1.Institute of Agricultural Engineering Technology，F(xiàn)ujian Academy of Agriculture Sciences，F(xiàn)uzhou350003，China;2.Agricultural Products Storage and Process Research Centre，F(xiàn)ujian Academy of Agriculture Sciences，F(xiàn)uzhou350013，China)

The change of flavonoids in brier grape wine during the storage under different conditions were studied and the results showed that main flavonoids in brier grape wine decreased with the storage time prolonged.Proper free sulfer dioxide，lower temperature，and full tank storage could prevent the decreasing of free anthocyanin，procyanidine，and total flavonoids.Under the conditions of 40 mg/L free sulfer dioxide and full tank storaged at 16℃ for twelve months，the preserving rates of free anthocyanin，procyanidine，and total flavonoids were 99.31%，76.50%，and 92.12%，respectively.

brier grape wine;storage condition;free anthocyanin;procyanidine;total flavonoids

TS201;TS262.6

A

2095-6002(2013)06-0036-05

李維新，郭艷波，何志剛，等.貯藏條件對(duì)刺葡萄酒主要黃酮類物質(zhì)的影響.食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，31(6):36－40.

LI Wei-xin，GUO Yan-bo，HE Zhi-gang，et al.Effects of storage conditions on flavonoids in brier grape wine.Journal of Food Science and Technology，2013，31(6):36 －40.

2013-05-28

福建省公益類科研院屬專項(xiàng)項(xiàng)目(2011R1017-1).

李維新，男，副研究員，博士，主要從事食品發(fā)酵方面的研究;

(責(zé)任編輯:葉紅波)