谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒的澄清效應(yīng)因子分析

屈慧鴿，馮志彬，張玉香，劉勇強(qiáng)，鄧軍哲

（1.魯東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺 264025；2.張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東 煙臺 264000；3.瑪萊特紅酒莊園葡萄酒有限公司，北京 100176）

谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒的澄清效應(yīng)因子分析

屈慧鴿1，馮志彬1，張玉香1，劉勇強(qiáng)2，鄧軍哲3

（1.魯東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺 264025；2.張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東 煙臺 264000；3.瑪萊特紅酒莊園葡萄酒有限公司，北京 100176）

以蛇龍珠干紅葡萄原酒為試材，對谷朊蛋白添加到葡萄酒中其澄清效應(yīng)進(jìn)行分析，以常用澄清劑皂土作為對照，確定其最佳使用量。測定澄清后蛇龍珠干紅葡萄酒的外觀、理化性質(zhì)及穩(wěn)定性等14項指標(biāo)，并組織有經(jīng)驗的品酒員及消費(fèi)者進(jìn)行品評。結(jié)果表明：谷朊蛋白的添加量與其中9項指標(biāo)有顯著或極顯著相關(guān)性，而且這9項指標(biāo)之間大部分存在相關(guān)性。因此，通過因子分析提取3個公因子作為新的綜合指標(biāo)來代替原來的9項指標(biāo)，能夠共同解釋原來指標(biāo)87.827%的信息，其中F1因子貢獻(xiàn)率最高，綜合了干浸出物、色價、鉀、蛋白質(zhì)和總酚這5項指標(biāo)。綜合得分排名在前2位的是谷朊蛋白添加量為300 mg/L和450 mg/L的干紅葡萄酒，遠(yuǎn)大于皂土的綜合因子得分。為進(jìn)一步驗證分析結(jié)果，對澄清后的葡萄酒進(jìn)行品評，它們的品評成績也排在前面。結(jié)論：谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒具有澄清效應(yīng)，但大量添加會導(dǎo)致葡萄酒品質(zhì)下降，其最佳使用量為300～450 mg/L。

谷朊蛋白；蛇龍珠；干紅葡萄酒；澄清效應(yīng)；因子分析

葡萄酒是以鮮葡萄或葡萄汁為原料，經(jīng)全部或部分發(fā)酵釀制而成的，酒精體積分?jǐn)?shù)不低于7.0%的酒精飲品[1]。葡萄酒中含有除了酒精外，還富含其他醇類、氨基酸、脂類、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、酚類物質(zhì)等，因此營養(yǎng)豐富，具有促進(jìn)血液循環(huán)，控制體內(nèi)的膽固醇水平，降低心臟病發(fā)病率，延緩衰老，保肝護(hù)肝等作用。蛇龍珠作為一種獨特的葡萄品種，現(xiàn)在山東、寧夏等地區(qū)有較多栽培，用其釀造的干紅葡萄酒香氣獨特，具有典型的“青椒”味，酒體豐滿，口感醇厚，一直作為高檔葡萄酒推向市場。

在葡萄酒釀造過程中，為了提高其澄清度和穩(wěn)定性，需要對葡萄酒進(jìn)行澄清處理，即通過特定工藝手段使酒中的懸浮物沉降下來，使其成為澄清透亮的合格產(chǎn)品。目前主要有自然澄清法、機(jī)械澄清法和加澄清劑澄清法。在實際澄清工藝中，3種澄清法往往結(jié)合進(jìn)行，并非獨立。加澄清劑澄清法又叫下膠，即通過添加專業(yè)的澄清劑促使酒液形成絮狀沉淀而使酒澄清的方法。通過下膠不僅使葡萄酒的澄清度得到較大提升，還可去除葡萄酒的生青味和粗糙感，使其香氣、口感更為細(xì)膩，保障酒的生物穩(wěn)定性，提高裝瓶前的過濾效率[2-4]。

應(yīng)用于葡萄酒的下膠材料種類繁多，主要有明膠、皂土、蛋清粉、魚膠等。明膠、蛋清粉等來源于動物組織，人們對其安全性存在擔(dān)憂，且其使用劑量難以掌握，易出現(xiàn)下膠過量等情況，使葡萄酒發(fā)生重新混濁，出現(xiàn)不新鮮、黏膩感和不愉快的膠味，破壞了葡萄酒原有的風(fēng)味和品質(zhì)，因此近幾年使用較少。使用皂土下膠比較常見，但皂土?xí)辜t葡萄酒的色澤有較大損失，且經(jīng)皂土下膠后的紅葡萄酒易出現(xiàn)口感淡薄、粗糙和不細(xì)膩的不良現(xiàn)象，很少單獨用于紅葡萄酒的澄清[5-7]。

谷朊蛋白是谷類淀粉加工的副產(chǎn)物，具有優(yōu)越的黏彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性等特點，并且是可再生資源，還有生物可降解性，因此人們對其研究興趣越來越大，目前谷朊蛋白主要用于食品、飼料以及化工行業(yè)[8-10]。本研究擬采用小麥谷朊蛋白進(jìn)行蛇龍珠紅葡萄酒實驗，期望在保證下膠質(zhì)量的同時，能夠很好地解決人們對傳統(tǒng)動物來源的下膠澄清劑（明膠、蛋清粉、魚膠等）安全性的擔(dān)憂，同時避免皂土類下膠澄清劑對紅葡萄酒色、香、味等方面的負(fù)面影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蛇龍珠葡萄原酒：葡萄采自煙臺，按一般干紅葡萄酒工藝釀造，葡萄酒陳釀6個月。

皂土（型號：Optima） 法國Oeno France 公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

UNIC7200型分光光度計 上海尤尼柯儀器有限公司；WGZ系列數(shù)顯濁度儀 上海悅豐儀器有限公司；PHS-3C精密pH計 金壇盛藍(lán)儀器制造有限公司；ZD-3A型自動電位滴定儀 上海安亭電子儀器廠；LRH-280生化培養(yǎng)箱 廣東醫(yī)療器械廠；FA1104型電子分析天平 上海精科電子天平公司；HH-S型電熱恒溫水浴鍋金壇市恒豐儀器廠；BCD-209型冰箱 青島海爾公司；酒精計 河北省黃驊濱海玻璃儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 谷朊蛋白的制備

采用Martin法[11]制備。取面粉1500g，加入750mL 20g/L的氯化鈉溶液，和面后靜置20 min。面團(tuán)自來水反復(fù)揉洗，洗至面筋中擠出的溶液清亮后，最后剩下一塊軟膠狀物質(zhì)，反復(fù)擠出其中的水分，置于60℃烘箱中烘干、粉碎、過篩，即為谷朊粉，測其粗蛋白含量為81.2%。

1.3.2 分組處理

谷朊蛋白：設(shè)6個梯度，分別為：0、150、300、450、600、750 mg/L，分別簡寫為谷000、谷150、谷300、谷450、谷600、谷750。

皂土：作為對照。參考使用說明及常用量，設(shè)兩個梯度，分別為300、450 mg/L，均在建議添加量200～500 mg/L的范圍之內(nèi)，分別簡寫為皂300和皂450。

準(zhǔn)備750 mL白色葡萄酒瓶24個，分別量取蛇龍珠葡萄原酒700 mL裝入其中，并按上述方法分別加入谷朊蛋白和皂土，不斷攪拌，使其充分溶解，然后置4℃冰箱中靜置2周，3次重復(fù)。

1.3.3 指標(biāo)檢測

色價：采用分光光度計法[12]，以蒸餾水作空白，分別在420、520、620 nm波長處測吸光度并求和以A=A420nm+ A520nm+A620nm表示色價。

濁度：按照WGZ數(shù)顯濁度儀說明書測定。用零濁度水（經(jīng)過膜過濾的蒸餾水）進(jìn)行零校準(zhǔn)，用濁度為400 NTU（NTU為濁度單位，是在與入射光成90°方向，通過對校準(zhǔn)的福爾馬肼懸濁液散射光測量所得的值）的福爾馬肼標(biāo)準(zhǔn)溶液配制10、18、50 NTU的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，然后測定樣品濁度。

酒精體積分?jǐn)?shù)：采用酒精計法[13]。

干浸出物含量：采用密度瓶法[13]。

還原糖含量：采用菲林試劑法[13]，以葡萄糖（g/L）含量計。

總酸：采用電位滴定法[13]，pH 8.2即為終點，用酒石酸（g/L）計。

揮發(fā)酸含量：用特制蒸汽發(fā)生器蒸餾，餾出液用0.01 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定，酚酞作為指示劑，以乙酸（g/L）計[13]。

甲醇含量：采用比色法[14]。甲醇經(jīng)氧化成甲醛后，與品紅亞硫酸作用生成藍(lán)紫色化合物，在590 nm波長處測其吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)法[14]。用牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線，用分光光度計在595 nm波長處比色。

總酚含量：采用Folin-Ciocalteu試劑進(jìn)行比色法[14]。沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，用分光光度計在765 nm波長處比色。

酒石酸含量：采用分光光度計法[12]。通過MerckⅢ陰離子交換樹脂將酒石酸從葡萄酒中分離出來，酒石酸與偏釩酸銨反應(yīng)生成釩酸而顯紅色，用分光光度計在490 nm波長處測其吸光度，從酒石酸標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得所測試樣中酒石酸的含量。

鐵含量：采用鄰菲羅琳比色法[14]。樣品經(jīng)處理后，試樣中的三價鐵在酸性條件下將鹽酸羥胺還原成二價鐵，二價鐵與鄰菲羅啉作用生成紅色螯合物，其顏色的深度與鐵含量成正比，用分光光度計在480 nm波長處比色測定。

銅含量：二乙基二硫代氨基甲酸鈉比色法[14]。在堿性條件下銅離子與二乙基二硫代氨基甲酸鈉作用生成棕黃色絡(luò)合物，用四氯化碳萃取后在440 nm波長處比色。

鉀含量：通過稱量沉淀的四苯硼鉀測定鉀含量[14]。

葡萄酒感官品評分?jǐn)?shù)：聘請10個具有國家品酒資格的品酒員及有鑒賞能力的消費(fèi)者，按照國際釀酒師工會評分標(biāo)準(zhǔn)打分，滿分100分[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0 軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用Duncan’s進(jìn)行顯著性檢驗，并通過Kaiser-Meyer-Olkin及Bartlett的球形度檢驗，采用主成分分析法進(jìn)行降維，通過因子分析，采用最大方差法對因子載荷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，獲得因子得分并排名。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)的影響

2.1.1 添加谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒外觀質(zhì)量指標(biāo)的影響

表1 添加澄清劑2周后的蛇龍珠干紅葡萄酒外觀指標(biāo)Table 1 Appearance indexes observed for red wine samples 2 weeks after addition of different amounts of gluten

蛇龍珠干紅葡萄酒加入谷朊蛋白懸浮液后，很快就有絮狀物產(chǎn)生，靜置24 h后，絮狀物下沉，酒液相對澄清。隨著谷朊蛋白添加量的增加，絮狀物增加，下沉的酒腳高度也依次增加。加入皂土后，其酒腳的高度及絮凝物的壓實狀況與谷300、谷450和谷600相似。

色價越大，說明葡萄酒的顏色越深；濁度越大，說明葡萄酒越混濁。由表1可知，蛇龍珠干紅葡萄酒的色價和濁度都存在顯著性差異，所有添加澄清劑的樣品，除了谷150與谷000沒顯著性差異外，其余處理的色價和濁度都比谷000顯著低，其中谷750的色價最低，谷450的濁度最低。谷朊蛋白不同處理間，其色價和濁度存在顯著性差異，相鄰添加量之間，有的顯著，有的不顯著，即使顯著，差異也較小。這些數(shù)據(jù)說明了谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒的色價和濁度是有影響的，其澄清效果與添加皂土有一定的相似之處。

2.1.2 添加谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒理化指標(biāo)的影響

表2 添加澄清劑2周后蛇龍珠干紅葡萄酒的理化指標(biāo)含量Table 2 Physical and chemical indicators observed for red wine samples 2 weeks after addition of different amounts of gluten

由表2可知，所有受試的葡萄酒樣品，其酒精體積分?jǐn)?shù)和甲醇含量無顯著性差異，說明添加澄清劑對蛇龍珠干紅葡萄酒的酒精體積分?jǐn)?shù)和甲醇含量沒有顯著影響。添加谷朊蛋白后，其葡萄酒的還原糖含量與谷000無顯著性差異，不同添加量之間也無顯著性差異，但同樣添加量均為450 mg/L的樣品，谷450的還原糖含量顯著比皂450低。添加谷朊蛋白的所有樣品，其滴定酸含量均顯著低于谷000和添加皂土的樣品，但谷朊蛋白不同添加量之間沒有顯著性差異。谷朊蛋白不同添加量之間的揮發(fā)酸含量無顯著性差異，其中谷450和谷600的揮發(fā)酸含量最低，顯著低于谷000，但與添加皂土的樣品無顯著性差異。所有經(jīng)澄清劑處理的樣品，其干浸出物含量均顯著低于谷000，其中谷600和谷750最低，但與皂450無顯著性差異。

以上數(shù)據(jù)分析說明，澄清劑對葡萄酒的常規(guī)指標(biāo)影響并不大，而這些指標(biāo)屬于強(qiáng)制測定的指標(biāo)，含量在GB 15037—2006《葡萄酒》國家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，均合格。

2.1.3 添加谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒穩(wěn)定性相關(guān)成分的影響

葡萄酒中的酚類物質(zhì)含量較高，是一類大分子物質(zhì)，包括花色素苷及單寧，主要來自葡萄漿果，具有預(yù)防心腦血管疾病的作用。在葡萄酒陳釀過程中易發(fā)生聚合和縮合反應(yīng)，分子質(zhì)量增加、產(chǎn)生沉淀，使葡萄酒的顏色穩(wěn)定，口感柔和。同時，酚類物質(zhì)還和蛋白質(zhì)結(jié)合，分子質(zhì)量增加、沉淀，使葡萄酒的穩(wěn)定性提高。因此，在低溫下酚類物質(zhì)的含量逐漸降低。由表3可知，添加谷朊蛋白后，其葡萄酒中的總酚含量顯著低于谷000，谷150、谷300、谷450和谷600及皂450的總酚含量無顯著性差異，但顯著低于皂300，而谷750的總酚含量最低，說明了大量添加谷朊蛋白會使葡萄酒的總酚含量下降，原因可能是谷朊蛋白與酚類物質(zhì)結(jié)合或谷朊蛋白自身下沉帶動酚類物質(zhì)含量減少所致。

表3 添加澄清劑2周后蛇龍珠干紅葡萄酒的穩(wěn)定性相關(guān)成分含量Table 3 Stability-related indicators observed for red wine samples 2 weeks after addition of different amounts of gluten

葡萄酒中的蛋白質(zhì)，一部分來自葡萄漿果，另一部分來自發(fā)酵及陳釀過程中添加的輔料。由表3可知，各處理間的差異性更大，所有添加澄清劑的樣品，其蛋白質(zhì)含量均顯著低于谷000。谷朊蛋白不同添加量之間也存在一定的差異性，其中谷150最高，谷750最低。谷朊蛋白是一種蛋白質(zhì)，加上葡萄酒自身所含的蛋白質(zhì)，它們對葡萄酒的影響是復(fù)雜的，因此表現(xiàn)在蛋白質(zhì)含量上規(guī)律性并不明顯。

酒石酸是葡萄漿果本身帶來的一種有機(jī)酸，在葡萄酒發(fā)酵及陳釀過程中，酒石酸和葡萄酒中的鉀、鈣等形成酒石，在低溫下結(jié)晶析出。由表3可知，各處理間的酒石酸含量存在一定的差異性，其中谷450含量最低，谷300、谷450和谷600顯著低于谷000，但谷150和谷750與谷000無顯著性差異，這說明葡萄酒中添加澄清劑有助于酒石酸的析出。

鉀主要來自葡萄漿果，其中葡萄酒中的鉀含量有助于酒石酸的析出，使葡萄酒更加穩(wěn)定，口感柔和。由表3可知，無論是添加谷朊蛋白還是皂土，其鉀含量均顯著低于谷000，其中皂450最低，但與谷300、谷600和谷750之間無顯著性差異。在谷朊蛋白處理的幾個樣品中，其中谷150的鉀含量最高，但與谷300、谷450和谷600之間無顯著性差異，與谷750之間差異顯著。

鐵含量過高，紅葡萄酒易得鐵破敗病，并影響葡萄酒的外觀和口感，進(jìn)而降低葡萄酒的質(zhì)量。近幾年來，不銹鋼發(fā)酵罐的使用，發(fā)酵過程中各種鐵質(zhì)替代品工具的出現(xiàn)都為葡萄酒質(zhì)量的提高打下良好的基礎(chǔ)。目前葡萄酒中鐵的主要來源是葡萄漿果，當(dāng)然不可避免低劣質(zhì)不銹鋼用具的使用增加葡萄酒中鐵的含量，因此控制葡萄酒中的鐵含量一直是葡萄酒行業(yè)努力的方向，國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15037—2006中規(guī)定了鐵含量≤8.0 mg/L[1]，由表3可知，樣品均不超標(biāo)，但各處理之間存在一定的差異性。添加了谷朊蛋白和皂土的樣品，其鐵含量均比谷000顯著低，其中谷300和谷450的鐵含量最低，說明了谷朊蛋白能明顯降低葡萄酒中的鐵含量。

葡萄酒中的銅含量過高易得銅破敗病，使葡萄酒混濁，降低質(zhì)量。GB 15037—2006規(guī)定了葡萄酒中銅含量≤1.0 mg/L[1]。葡萄酒中的銅主要來自于葡萄生長過程中噴施的農(nóng)藥，因此控制葡萄病蟲害，減少農(nóng)藥的使用量是關(guān)鍵。由表3可知，所有樣品的銅含量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)，各處理間存在一定的差異，其中谷300最低，顯著低于谷000和谷150，但與其他處理間無顯著性差異。

由以上分析可知，谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒有一定的澄清作用，其效果與常用澄清劑皂土相當(dāng)，有的處理效果由于皂土，有的處理效果不及皂土。為了確定谷朊蛋白的最佳使用量，需要對其進(jìn)行深入分析。

2.2 谷朊蛋白添加量與蛇龍珠干紅葡萄酒各指標(biāo)間的單因素方差分析

表4 谷朊蛋白添加量與蛇龍珠干紅葡萄酒各指標(biāo)間的方差分析和相關(guān)性Table 4 Analysis of variance and correlations between the addition amount of gluten and fourteen indicators of the wine

用SPSS 19對所測的14個葡萄酒指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析，以谷朊蛋白的添加量為因子，采用Duncan’s方法，顯著水平P＜0.05。由表4可知，添加不同量的谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒的酒精體積分?jǐn)?shù)及還原糖、揮發(fā)酸、甲醇和銅含量無顯著性影響，相對應(yīng)的Eta也較低，為了不影響后面因子分析的結(jié)果，排除這5個影響不顯著的指標(biāo)，其他9個指標(biāo)統(tǒng)稱為澄清效應(yīng)指標(biāo)，并對反向指標(biāo)濁度、滴定酸、酒石酸、蛋白質(zhì)及鐵進(jìn)行了導(dǎo)數(shù)處理。

2.3 蛇龍珠干紅葡萄酒澄清效應(yīng)指標(biāo)間的相關(guān)性分析

表5 蛇龍珠干紅葡萄酒9個澄清效應(yīng)指標(biāo)間的Pearson相關(guān)性Table 5 Pearson correlations between 9 indicators of the wine

由表5可知，通過相關(guān)性分析可知，蛇龍珠干紅葡萄酒添加谷朊蛋白后，其色價與干浸出物、總酚及鉀呈極顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與滴定酸呈顯著負(fù)相關(guān)，與濁度、酒石酸及鐵導(dǎo)數(shù)相關(guān)性比較弱。濁度與酒石酸、鐵呈極顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈顯著相關(guān)，與滴定酸、干浸出物、總酚及鉀相關(guān)性較弱。滴定酸與蛋白質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，與總酚、鉀呈極顯著負(fù)相關(guān)，與干浸出物呈顯著負(fù)相關(guān)，與酒石酸、鐵相關(guān)性較弱。干浸出物與總酚、鉀呈極顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與酒石酸及鐵相關(guān)性較弱?？偡优c鉀呈極顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與酒石酸和鐵相關(guān)性較弱。酒石酸與蛋白質(zhì)及鐵呈極顯著正相關(guān)，與鉀相關(guān)性較弱。蛋白質(zhì)與鐵呈極顯著正相關(guān)，與鉀呈極顯著負(fù)相關(guān)。鉀與鐵相關(guān)性較弱。

通過以上分析可知，蛇龍珠干紅葡萄酒添加谷朊蛋白澄清劑后，大部分澄清效應(yīng)指標(biāo)之間存在顯著或極顯著相關(guān)性。為了簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以最少的共同因素能對總變異量作最大的解釋，因而進(jìn)行因子分析。在因子分析之前先進(jìn)行檢驗，Kaiser-Meyer-Olkin檢驗值為0.727，根據(jù)Kaiser-Meyer-Olkin的度量標(biāo)準(zhǔn)，適合進(jìn)行因子分析[16]。Bartlett球度檢驗統(tǒng)計量觀測值為178.005，相應(yīng)的概率P值為 0.000，小于假設(shè)的顯著性水平0.01，由此可拒絕相關(guān)矩陣為單位矩陣的假設(shè)，即認(rèn)為各指標(biāo)間存在著顯著的相關(guān)性，進(jìn)行因子分析是合理的。

2.4 谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒的澄清作用因子分析

由表6可知，所提取前3個公因子的特征值均大于1，且方差累積貢獻(xiàn)率達(dá)87.827%，說明這3個公因子足以包含原指標(biāo)體系中的大部分信息，從而可利用這3個公因子作為新的綜合指標(biāo)來代替原來的9個指標(biāo)來評價谷朊蛋白添加量對蛇龍珠干紅葡萄酒的澄清效應(yīng)。其中，第1個公因子的方差貢獻(xiàn)率最高，為55.301%，即能單獨解釋原指標(biāo)55.30%的信息，說明它在谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒澄清效果時具有最重要的地位。第2個因子的貢獻(xiàn)率較少，只有19.289%，第3個因子的貢獻(xiàn)率更小，只有13.237，信息丟失較多。通過最大方差法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后，總的累積方差貢獻(xiàn)率沒變，還是87.827%，但第1個因子的方差貢獻(xiàn)率由55.301%減少為42.778%，第2個因子的方差貢獻(xiàn)率由19.289%增加到28.823%，第3個因子的方差貢獻(xiàn)率由13.237%增加到16.227%，使得3個因子更易于解釋原有變量的信息。

表6 因子解釋原指標(biāo)變量總方差的情況Table 6 Total variance of the initial indicators explained by three common factors tors

表7 旋轉(zhuǎn)后因子載荷及因子得分系數(shù)矩陣Table 7 Rotated component matrix and component score coefficient matrix

通過主成分分析法提取了3個公因子，并采用具有Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得出澄清效應(yīng)指標(biāo)在3個公因子上的得分系數(shù)，結(jié)果如表7所示，干浸出物、色價、鉀、蛋白質(zhì)和總酚這5個指標(biāo)在第 1 公因子上有較高的載荷，分別為0.896、0.883、0.874、－0.803和0.796，該公因子主要反映了蛇龍珠干紅葡萄酒的穩(wěn)定性指標(biāo)，據(jù)此可將第1公因子命名為穩(wěn)定性因子，記為F1。第2公因子主要綜合了酒石酸、鐵和濁度這3個指標(biāo)的變異信息，反映了蛇龍珠干紅葡萄酒主要病害指標(biāo)，因此將其命名為病害因子，記為F2。第3個因子主要是滴定酸1個指標(biāo)，因此將其命名為滴定酸因子，記為F3。

2.5 谷朊蛋白不同添加量對蛇龍珠干紅葡萄酒澄清效應(yīng)的總體評價

通過SPSS19 軟件得出的因子得分系數(shù)矩陣，自動計算出3個公因子的得分F1、F2和F3，再根據(jù)各個因子旋轉(zhuǎn)后的方差貢獻(xiàn)率（表6）確定權(quán)重，綜合加權(quán)后即構(gòu)建出谷朊蛋白添加量對蛇龍珠干紅葡萄酒澄清效應(yīng)整體評價的數(shù)學(xué)模型[16]：綜合因子得分F=（42.778×F1+28.823×F2+ 16.227×F3）/87.827。同時，將各個處理在3個因子及綜合因子的得分進(jìn)行從大到小排序，得出不同添加量在相應(yīng)因子上的排名，結(jié)果見表8。

表8 各處理的因子得分、排名及蛇龍珠干紅葡萄酒品評結(jié)果Table 8 Component scores, rankings and sensory evaluation results obtained from different clarification treatments

由表8可知，從谷朊蛋白各處理在穩(wěn)定性因子F1上的得分情況看，谷000、谷150、谷300和皂300都是正值，也就是高于平均水平，其谷000最大，而其他處理都是負(fù)值，即低于平均水平的，最小是谷750；在病害因子F2上的得分最高的是谷450，最低是谷750；在滴定酸因子上的得分最高的是谷300，最低是皂450。谷朊蛋白澄清效應(yīng)排在前2位的是谷300和谷450，而對照皂土只排在第6位和第7位。從葡萄酒的品評分?jǐn)?shù)看，排在前2位的谷450和谷300，說明谷300的澄清效應(yīng)是最大的，其作用能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于皂300和皂450，如谷750，綜合排名最后，品評得分也最低，這就證明了谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒具有澄清作用，合適的添加量其作用效果優(yōu)于皂土，但添加量過大，不僅澄清效應(yīng)降低，而品評成績也會降低。盡管綜合排名和品評分?jǐn)?shù)排名不完全一致，其原因是品評時受各方面的因素影響，如顏色、香氣、滋味中的微量成分等綜合因素及各指標(biāo)間的協(xié)同作用影響都很大，但可以看出大致趨勢還是一致的，說明了因子分析是合理的、可靠的。

3 討 論

葡萄酒的穩(wěn)定工藝是一個系統(tǒng)綜合的工程，往往需要結(jié)合多種處理手段才能使葡萄酒達(dá)到最佳穩(wěn)定性，如冷穩(wěn)定處理、熱穩(wěn)定處理以及合理使用增加穩(wěn)定性的澄清劑。對于紅葡萄酒下膠澄清，應(yīng)盡量保證其顏色、香氣、口感在下膠過程中不會遭受損失。皂土下膠的紅葡萄酒，其顏色損失較多，且口感較為淡薄粗糙[3]。谷朊蛋白來源于植物，在保證下膠質(zhì)量的同時，可以很好地解決人們對傳統(tǒng)動物來源下膠澄清劑（明膠、蛋清粉、魚膠等）安全性的擔(dān)憂，同時也避免了皂土類下膠澄清劑對紅葡萄酒色、香、味等方面的負(fù)面影響。

谷朊蛋白是從小麥面粉中提取的，主要含有麥醇溶蛋白和麥谷蛋白。麥醇溶蛋白是一種單體蛋白，分子質(zhì)量較?。?5 000～80 000 D），分子內(nèi)含有大量α-螺旋結(jié)構(gòu)，富含谷氨酰胺，具有良好的流變性、延伸性和膨脹性，能形成小分子面筋；而麥谷蛋白是一種大分子質(zhì)量復(fù)合體（80 000 D以上），結(jié)構(gòu)不規(guī)則，分子內(nèi)含β-折疊結(jié)構(gòu)較多，水化后有良好彈性、韌性和抗延伸性，無黏性，延伸性差，能形成大分子面筋網(wǎng)絡(luò)[17]。谷朊蛋白中的谷氨酸含量非常高（約35%），其存在形式主要是谷氨酰胺，而非游離酸，它和天冬酰胺在蛋白質(zhì)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)中參與氫鍵的形成，在穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和提高麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的交聯(lián)作用中扮演著重要的角色。谷朊蛋白中的堿性氨基酸（精氨酸、組氨酸、賴氨酸）較少，含脯氨酸較多，約占氨基酸總量的14%，由于它的環(huán)狀（氮戊環(huán)）結(jié)構(gòu)，肽鏈到此有一轉(zhuǎn)折，使谷朊蛋白無法形成α-螺旋結(jié)構(gòu)。小麥谷朊蛋白的應(yīng)用非常廣泛，在現(xiàn)代食品工業(yè)中，小麥谷朊蛋白通常作為食品添加劑、品質(zhì)改良劑及某些食品的替代品[18]。應(yīng)用谷朊蛋白固定酵母細(xì)胞，以游離酵母為對照對葡萄酒進(jìn)行低溫發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)固定化酵母對發(fā)酵周期沒有影響，甲醇、揮發(fā)酸、高級醇的含量均降低，但乙醇的含量有所增加，而且葡萄酒易澄清，因此對谷朊蛋白對葡萄酒質(zhì)量有所改善[19-21]。筆者曾經(jīng)用小麥谷朊蛋白對霞多麗白葡萄汁進(jìn)行了澄清實驗，取得了良好結(jié)果[22]。

多元統(tǒng)計分析中的因子分析根據(jù)各個因素之間的關(guān)系影響，從而建立統(tǒng)計模型，獲得綜合評價，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于社會學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。本實驗中，利用SPSS 19軟件進(jìn)行相關(guān)分析，得出谷朊蛋白的添加量與其中9個指標(biāo)有顯著或極顯著相關(guān)性，而且這9個指標(biāo)之間大部分存在相關(guān)性，通過因子分析提取的3個公因子作為新的綜合指標(biāo)來代替原來的9個指標(biāo)，可以共同解釋原來指標(biāo)87.827%的信息，其中F1因子貢獻(xiàn)率最高，綜合了干浸出物、色價、鉀、蛋白質(zhì)和總酚這5項指標(biāo)。綜合得分排名在前2位的是谷300和谷450，遠(yuǎn)大于皂土的澄清效應(yīng)，同時這兩個處理的品評分?jǐn)?shù)也最高。由此可見，谷朊蛋白對蛇龍珠干紅葡萄酒具有澄清效應(yīng)，但大量添加會導(dǎo)致葡萄酒品質(zhì)下降，其最佳使用量為300～450 mg/L。針對不同葡萄酒品種，谷朊蛋白的最佳使用量還需進(jìn)一步實驗研究。

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Factor Analysis Used for Evaluation of the Effect of Added Glu ten in Clarifying Cabernet Gernischt Dry Red Wine

QU Hui-ge1, FENG Zhi-bin1, ZHANG Yu-xiang1, LIU Yong-qiang2, DENG Jun-zhe3
(1. College of Life Science, Ludong University, Yantai 264025, China; 2. Changyu Pioneer Wine Co. Ltd., Yantai 264000, China; 3. Chateau Monette Winery Co. Ltd., Beijing 100176, China)

The effectivene ss of gluten addition in clarifying Cabernet Gernischet dry red wine was evaluated in comparison with the commonly used clarificant, bentonite clay, as a control treatment and the optimal addition amount was established. Fourteen indicators including appearance index, physical and chemical properties and stability-related parameters of clarified samples of the red wine were determined. Meanwhile, sensory analysis was performed by a panel of experiences judges and consumers. The experimental data were statistically analyzed using SPSS software. The results showed that there were significant or highly significant correlations between the amount of added gluten and 9 indicators and most of them had significant correlations with each other. The 3 common factors extracted by SPSS software to represent 9 indicators could explain 87.827% of the original total information. The factor F1revealed the biggest contribution as a comprehensive consideration of 5 indicators such as dry extract, color value, potassium, protein and total phenols. Addition of gluten at 300 mg/L and 450 mg/L provided the highest and second highest overall sensory scores, while a much smaller score was obtained by clarification with bentonite clay. Validation of the results showed that the clarified red wine samples were evaluated as higher sensory quality. In conclusion, gluten has excellent clarifying effects on Cabernet Gernischet dry red wine; however, when added excessively, it may lead to deteriorated quality of the red wine. The optimal addition amount of gluten is 300 - 450 mg/L in Cabernet Gernischet dry red wine.

gluten; Cabernet Gernischet; dry red wine; clarifying effect; factor analysis

TS262.7

A

1002-6630(2014)01-0097-07

10.7506/spkx1002-6630-201401019

2012-12-31

魯東大學(xué)葡萄酒學(xué)院建設(shè)發(fā)展基金項目（2012HX027）；張裕集團(tuán)有限公司橫向基金項目（2012HX020）

屈慧鴿（1968—），女，副教授，碩士，研究方向為發(fā)酵工程。E-mail：qhge@163.com