不同發(fā)酵設備對紅葡萄酒品質及白藜蘆醇含量的影響

錢偉斌，張美玲，呂文，王博，李鴻雁

（中法合營王朝葡萄釀酒有限公司，天津 300402）

不同發(fā)酵設備對紅葡萄酒品質及白藜蘆醇含量的影響

錢偉斌，張美玲，呂文，王博，李鴻雁

（中法合營王朝葡萄釀酒有限公司，天津 300402）

試驗以寧夏賀蘭山東麓產區(qū)的赤霞珠葡萄為試材，分別采用立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐、自噴淋發(fā)酵罐進行酒精發(fā)酵，研究了不同發(fā)酵設備對紅葡萄酒品質及白藜蘆醇含量的影響。結果表明：采用自噴淋發(fā)酵罐釀制的赤霞珠干紅葡萄酒的酒精度、總酸、色度、單寧和白藜蘆醇均高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐；色澤、香氣、口感等感官品質也均好于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐。

葡萄酒；酒精發(fā)酵；立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐；自噴淋發(fā)酵罐；白藜蘆醇

白藜蘆醇化學名稱為芪三酚（Resveratrol，3,4',5-三羥基二苯乙烯），是植物界分布較廣的羥基二苯乙烯芪類化合物；無味、灰白色粉末，微溶于水，溶于有機溶劑。它多以其單體及糖苷（piceid，3,4',5-三羥基二苯乙烯-3-β-D-葡萄糖苷）形式存在，一般有4種存在形式：順式、反式白藜蘆醇和順式、反白藜蘆醇糖苷[1-6]。

自然界很多農產品中都存在白藜蘆醇，如葡萄、桑椹、花生紅衣、虎杖等。它產生于葡萄葉表皮和漿果皮中，是植株對真菌病害感染反應的結果[7]，具有抗氧化效能，是葡萄中的一種重要的植物抗毒素。白黎蘆醇能夠阻止低密度脂蛋白的氧化，因而具有潛在預防心腦血管疾病、防癌、抗病毒及免疫調節(jié)作用。

葡萄酒中的白藜蘆醇是發(fā)酵期間由葡萄果皮經過果膠酶誘導，經乙醇的浸出而轉移到酒體中的。不同的葡萄品種、不同的種植農藝形式、不同的生態(tài)環(huán)境和葡萄酒釀造工藝都直接影響葡萄酒中白藜蘆醇的存在形式和含量，其中釀造工藝過程控制不當、葡萄酒的氧化對白藜蘆醇的含量及消長影響最大[8]。

立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐是目前使用最為普遍的紅葡萄酒浸提發(fā)酵設備，它是用泵循環(huán)噴淋泡蓋對葡萄實現(xiàn)浸提，以提取葡萄中的色素和有益物質，但一直存在循環(huán)管道易堵塞、果肉過度破壞和排渣麻煩等問題，此外還有各種密封件漏酒、齒輪箱漏油等等，設備的維修工作量很大。自噴淋發(fā)酵罐使用一個罐內的縮頸和儲氣腔，集中了發(fā)酵氣體噴發(fā)的力量，使噴發(fā)的氣體中夾帶了液體果漿，對泡蓋進行噴淋，整個過程幾乎完全不使用機械設備。與立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐相比具有以下優(yōu)點：不使用電力，節(jié)省勞動力，泡蓋的攪拌不使用泵和其它機械，優(yōu)化了色素和其它提取物的自然釋放，優(yōu)化了皮渣的濾取和葡萄核的提取，大部分皮渣用重力直接排入壓榨機，不需要做任何調整即可用來做儲酒罐。它不僅使工作更容易還提供一個可以保證獲得更好釀造效果的工作條件。

本文以立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐和自噴淋發(fā)酵罐在酒精發(fā)酵后紅葡萄酒品質和白黎蘆醇的變化開展研究，探討不同發(fā)酵設備對紅葡萄酒品質及白藜蘆醇含量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

赤霞珠葡萄：2014年寧夏產區(qū)；RC212酵母和HE果膠酶：法國LAFFORT公司；高錳酸鉀、磷酸氫二鈉、檸檬酸、靛胭脂：分析純，北京化學試劑廠；反式白藜蘆醇標樣：純度99.5%，美國sigma公司；反式白藜蘆醇糖苷標樣：純度＞99%，北京迪爾塔金生物技術有限公司；乙腈：色譜純，美國TEDIA公司。

1.2 儀器與設備

高效液相色譜儀：四元梯度泵，Waters公司，600E型；真空在線脫氣機：Waters公司；紫外檢測器，Waters公司，2487型；二極管陣列檢測器，PDA，Waters公司，996型；32M Millennium液相色譜化學工作站；紫外分析儀：上海顧村電光儀器廠，ZF-1型；超聲波清洗儀：江蘇昆山超聲波儀器廠；WINESCAN葡萄酒分析儀：丹麥Foss公司，F(xiàn)T-120；紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限公司，1810型；破碎機；立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐；自噴淋發(fā)酵罐；酒泵等。

1.3 方法

1.3.1 不同浸漬發(fā)酵設備對葡萄酒品質檢測

選取2014年寧夏賀蘭山產區(qū)赤霞珠葡萄為原料，選擇兩組理化指標相近的發(fā)酵漿，分別采用立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐、自噴淋發(fā)酵罐進行對比試驗，使用相同的輔料（HE果膠酶和RC212酵母）。發(fā)酵期間每天早8：00檢測溫度、比重、色度、單寧的變化，進行發(fā)酵狀態(tài)、發(fā)酵時間、口感等方面的對比；酒精發(fā)酵結束后，由品嘗小組進行感官評定；取原酒以0.45 μm纖維濾膜過濾，在-4 ℃凍藏，待HPLC檢測白藜蘆醇。選擇4個發(fā)酵罐，進行兩組平行實驗，結果取平均值。

1.3.2 葡萄酒中白藜蘆醇及其糖苷的檢測

準確稱取一定量的反式白藜蘆醇與反式白藜蘆醇苷標樣，以40%（體積比）乙腈配制反式白藜蘆醇與反式白藜蘆醇苷標準樣品溶液，避光、低溫保存，備用。順式白藜蘆醇及順式白藜蘆醇苷標樣在303 nm紫外線下由反式白藜蘆醇與反式白藜蘆醇苷照射獲得。

色譜檢測條件：色譜柱為Inertsil ODS-3 C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相A為5%乙腈水溶液，流動相B為純乙腈。二元梯度洗脫，初始為90%流動相A、10%流動相B，40 min時流動相A、B各50%，保持5 min。檢測波長306 nm，流速0.6 mL/min，柱溫室溫（恒定）。

葡萄酒樣品采用10000 r/min離心10 min，再經0.45 μm濾膜過濾后，直接進樣，進樣量為20 μL。

2 結果與討論

2.1 不同浸漬發(fā)酵設備對葡萄酒品質的影響

對比圖1和圖2發(fā)酵速度比較，自噴淋發(fā)酵罐酒精發(fā)酵啟動快，發(fā)酵第3天比重降至1018，立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐發(fā)酵第3天比重為1050；從發(fā)酵時間比較，自噴淋發(fā)酵罐平均天數(shù)為5 d，立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐平均天數(shù)為6 d，自噴淋發(fā)酵罐比立循環(huán)噴淋式罐發(fā)酵時間短1 d。

2.2 酒精發(fā)酵后白黎蘆醇含量對比

從表1、表2可以看出：自噴淋發(fā)酵罐的酒精度高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐0.6 %vol，自噴淋發(fā)酵罐平均17.9 g糖轉化為1 %vol酒精，立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐平均18.9 g糖轉化為1 %vol酒精，自噴淋發(fā)酵罐的產酒率高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐。

圖1 自噴淋發(fā)酵罐酒精發(fā)酵期間比重、溫度變化

圖2 立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐酒精發(fā)酵期間比重、溫度變化

表1 兩種罐式酒精發(fā)酵后理化指標

表2 兩種罐式酒精發(fā)酵后白黎蘆醇含量 (mg/L)

從其pH及總酸來看，自噴淋發(fā)酵罐酒精發(fā)酵后總酸高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐，但pH值也高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐（偏堿性），這說明自噴淋發(fā)酵罐的游離氫離子少于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐，立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐進行開放式循環(huán)，放出二氧化碳，存于發(fā)酵漿中的二氧化碳較少[9]。而自噴淋發(fā)酵罐是用發(fā)酵產生的二氧化碳氣循環(huán)，存在于發(fā)酵漿中的二氧化碳氣較多，與游離的氫離子結合形成弱酸根HCO3－，所以酒液的pH較高，有利于二氧化碳浸提，也說明葡萄酒中總酸與pH值并非正相關，此結果與邢凱[10]的結論相符合。

從色度、單寧和白黎蘆醇的含量來看，自噴淋發(fā)酵罐色度10.1、單寧2.8 g/L、白黎蘆醇總量6.01 mg/L，立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐色度8.8、單寧2.1 g/L、白黎蘆醇總量5.63 mg/L，自噴淋發(fā)酵罐均高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐。自噴淋發(fā)酵罐酒精發(fā)酵啟動快，因此其發(fā)酵液中乙醇的浸漬作用得到強化，對果皮中色素、單寧及白黎蘆醇的提取效果較立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐更完全[11]。自噴淋發(fā)酵罐利用葡萄汁液自身發(fā)酵產生的CO2，對皮渣的定時自動翻騰和噴淋，保證了在不損傷皮肉和籽的前提下，更有效地提取葡萄中的色素、香味物質和酚類物質[12]。

從感官品質來看。（1）香氣方面，自噴淋發(fā)酵罐發(fā)酵的葡萄酒果香比立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐好，有干草味、芳香；（2）顏色方面，采用自噴淋發(fā)酵罐釀造的酒，顏色超過立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐釀造的酒，這是由于浸提出的單寧相對較高，在微氧的作用下色素物質與單寧結合使色素固定下來，成為穩(wěn)定的顏色；（3）口感方面，采用自噴淋發(fā)酵罐釀造的酒，結構感比立式循環(huán)噴淋發(fā)酵釀造的酒明顯增強，單寧相對圓潤柔和，口感醇厚深沉，因為在自噴淋翻騰過程中，大量的帶有生青苦澀單寧的葡萄核沉到了罐底，浸提出來的單寧是葡萄皮上相對成熟的單寧，這些成熟單寧比立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐帶核浸提的單寧口感柔和，經過幾個月的縮合和聚合作用變得更加柔順[13]。

3 結論

采用自噴淋發(fā)酵罐釀制的赤霞珠干紅葡萄酒的酒精度、總酸、色度、單寧和白黎蘆醇均高于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐，高出值分別為酒精度0.6 %vol，總酸0.3 g/L，色度1.3、單寧0.7 g/L、白黎蘆醇總量0.38 mg/L；自噴淋發(fā)酵罐發(fā)酵時間短、出酒率高；使用自噴淋發(fā)酵罐釀制的酒的香氣、口感均好于立式循環(huán)噴淋發(fā)酵罐釀制的酒；可見，使用自噴淋發(fā)酵罐能釀出品質及白黎蘆醇含量均高的紅葡萄酒。

[1] 劉樹文, 王華. 葡萄與葡萄酒中白藜蘆醇的研究進展[J]. 西北植物學報, 1999, 19(5): 144-148.

[2] SIEMANN E H, CREASY L. Concentration of the phytoalexin resveratrol in wine[J]. Enol.Vitic, 1992, 43(1): 49-52.

[3] LAMUELAS-RAVENTOS R M, Waterhouse A L. Occurrence of resveratrol in selected California wines by a new HPLC method[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1993, 41(4): 521-523.

[4] 韓雅珊, 陳雷, 戴蘊青. 高效液相色譜法測定葡萄酒中的白藜蘆醇[J]. 色譜, 1999, 17(4): 366-367.

[5] 尉亞輝, 劉興旺, 李華. 白藜蘆醇的研究進展[J]. 西北農業(yè)大學學報, 1999, 27(2): 188-195.

[6] 王華, 尉亞輝. 葡萄酒中白藜蘆醇的HPLC測定[J]. 西北農業(yè)大學學報: 自然科學版, 1999, 27(4): 83-87.

[7] JANG M, CAI L, UDEANI G O, et al. Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes[J]. Science, 1997, 275(5297): 218-220.

[8] GAMINI S J, HIRANTHI J, EUNG-SEOK L, et al. Kinase inhibitors from Polygonum cuspidatum[J]. Natural Prod, 1993, 56(10): 1805-1810.

[9] JEANDET P, BESSIS R, MAUME B F. Effect of enological practices on the resveratrol isomer content of wine[J]. Agricultural and Food Chemistry, 1995, 43(2): 316-319.

[10] 邢凱, 張春婭, 張美玲, 等. 總酸、pH值與紅葡萄酒穩(wěn)定性的關系[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2004(5): 13-14.

[11] 李華, 王華, 袁春龍, 等. 葡萄酒化學[M]. 北京: 科學出版社, 2005: 94-95.

[12] MATTIVI F, RENIERO F, KORHAMMER S. Isolation, characterization, and evolution in red wine vinification of resveratrol monomers[J]. Agricultural and Food Chemistry, 1995, 43(7): 1820-1823.

[13] ROGER B B. 葡萄酒釀造學—原理及應用[M]. 趙光鰲, 譯. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2001: 216-220.

科學家揭開赤霞珠基因組的奧秘

赤霞珠是品麗珠和長相思的雜交后代，也是世界上最受歡迎的釀酒品種。專家認為，赤霞珠的起源最早可追溯到18世紀。

最近，科學家們利用復雜的軟件對其進行了基因測序。參與該研究的加州大學（戴維斯）葡萄遺傳學專家Dario Cant說：“項目揭示了赤霞珠與其他釀酒品種之間的差別，這有助于幫助育種者將優(yōu)良特性融入到新的葡萄品種中。”

該軟件稱為FALCON-unzip，是太平洋生物科學公司（Pacific Biosciences）結合新的DNA測序技術開發(fā)的。研究人員用該方法獲得了三種生物體的基因組，包括赤霞珠，軟件的詳細介紹及測序結果發(fā)表在2016年10月份的《Nature Methods》雜志上。

早在2007年，意大利和法國研究人員首次公布了葡萄的基因組測序，但當時使用的材料是專門為測序培育的品種，而此項目使用的是生產上在用的赤霞珠品種。

Cantu解釋說：“目前最受歡迎的葡萄品種是雜交品種，對它們進行精細分析很復雜，也很困難。赤霞珠及其親本都是廣泛種植的優(yōu)質品種，本研究結果可幫助我們解釋它固有的復雜性，以及揭示其特定遺傳特征具有挑戰(zhàn)性的原因?！?/p>

Cantu認為，該技術最大的應用潛力是幫助種植者應對氣候變化的影響。他說：“現(xiàn)有的栽培區(qū)可能很快變得不太適宜葡萄的生長，要想繼續(xù)得到優(yōu)質釀酒原料，現(xiàn)有品種應該對高溫、干旱，甚至鹽度具有更強的適應性?！?/p>

編制各種葡萄品種基因組圖譜有助于準確描述遺傳標記與釀酒師想要的特定風味、酒中健康化合物、抗病蟲害能力以及其他性狀之間的關系。這些數(shù)據(jù)可以幫助人們通過育種或者遺傳修飾方法進行不同品種之間的基因組合。

測序技術還可以幫助科學家更好的了解葡萄品種的演變史。最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，黑比諾之所以經常出現(xiàn)突變，可能由于它能夠吸收攻擊病毒的遺傳物質。這些信息可以幫助人們在基因水平上了解葡萄演化中發(fā)生的變化。

通過研究特定品種的基因組，可以發(fā)現(xiàn)其父母本具有的遺傳性狀。例如在赤霞珠基因組中，哪些遺傳物質來自品麗珠，哪些遺傳物質來自長相思呢？更重要的是，他們是如何配合工作的？

Cantu認為，這僅僅是一個開始。在未來幾年，他們將進行更多探索，例如最優(yōu)質的釀酒葡萄品種是如何工作的？如何讓它們變的更好?

來源：http://www.winespectator.com/webfeature/show/ id/Scientists-Unravel-Cabernet-Sauvignon-Genome

（李旋 編譯）

Effects of different fermentation equipments on the quality of red wine and resveratrol content

QIAN Weibin, ZHANG Meiling, LYU Wen, WANG Bo, LI Hongyan
(Sino-France Dynasty Winery Co.Ltd., Tianjin 300402, China)

Cabernet Sauvignon grape from eastern foot of Helan Mountain of Ningxia was used as materials, the effect of vertical circulation spraying tank and self-spraying fermentation tank on the resveratrol content and the quality of dry-red wine were investigated. The results showed that the contents of alcoholic, total acid, tannin, resveratrol and the chrominance of Cabernet Sauvignon dry red wine using self-spraying fermentation tank were higher than that using the vertical circulation spraying fermentation tank. Wine sensory qualities such as color, aroma and taste were also better than those fermented in vertical ones.

wine; alcohol fermentation; vertical circulation spraying fermentation tank; self-spraying fermentation tank; resveratrol

S663.1

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2017.01.009

2016-12-05

錢偉斌（1975-），男，工程師，研究方向為葡萄酒釀造。E-mail: langren111111@sina.com