碳酸鈣降酸對山葡萄酒有機酸及感官品質(zhì)的影響

馬旭藝，汪發(fā)文，佟曉芳，孫 波*，趙 曉，郝 宇

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.國家移動實驗室研究發(fā)展與評價中心，黑龍江 哈爾濱 150036；3.黑龍江省質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，黑龍江 哈爾濱 150028）

山葡萄（Vitis amurensisRupr.）為葡萄科葡萄屬多年生落葉藤本，其果實為黑紫色圓球型漿果，具有皮厚、汁少[1]、含糖量較低（80～150 g/L）、含酸量較高（10～25 g/L）的特點[2]。其中對山葡萄酒總酸影響最大的有機酸主要是蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸和乳酸等[3]，這些有機酸含量過高以及有機酸質(zhì)量分數(shù)（相互比例組成）不同對山葡萄酒的口感品質(zhì)及穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響[4-5]。因此，對釀造山葡萄酒進行降酸處理意義重大。

化學(xué)降酸法是目前葡萄酒釀造中最有效的降酸方法之一[6-8]，主要是利用堿性鹽類與有機酸反應(yīng)形成有機酸鈣鹽沉淀，從而有效降低葡萄酒中的有機酸含量來達到明顯降酸效果[9-10]。其中CaCO3降酸法是最常用的方法之一[11-12]。將CaCO3先與一部分葡萄酒混合，充分反應(yīng)后除去沉淀物，然后再與剩余部分葡萄酒進行混合，在葡萄酒達到理想的降酸效果同時，應(yīng)注意減少CaCO3降酸過程中產(chǎn)生的大量CO2可能會帶走部分香氣成分，使得香氣受到損失以及降酸后葡萄酒pH升高并產(chǎn)生沉淀吸附色素而導(dǎo)致葡萄酒色澤改變等不利影響[13]。

目前利用CaCO3對葡萄酒進行降酸的研究報道已有很多[14-16]，而利用CaCO3針對含酸量較高的山葡萄酒進行降酸處理，特別是對山葡萄酒中不同有機酸含量及有機酸質(zhì)量分數(shù)變化規(guī)律進行深入研究的報道卻很少。因此，本研究主要是通過在山葡萄酒中添加不同比例CaCO3進行降酸處理時研究其總酸含量、有機酸含量、有機酸質(zhì)量分數(shù)及感官品質(zhì)的變化，以期為改善酸含量較高的山葡萄酒品質(zhì)提供一個有效途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山葡萄：黑龍江農(nóng)墾興凱湖裕鹿集團有限公司。

CaCO3（食品級）：廣西鑫峰礦業(yè)有限公司；蘋果酸、酒石酸、草酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、檸檬酸（均為色譜純）：天津市光復(fù)精細化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WatersAlliance2695高效液相色譜儀（highperformance liquid chromatography，HPLC）：美國沃特世公司；TG16-WS高速離心機：湘儀離心機儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 山葡萄酒CaCO3降酸方法

降酸實驗共分為6組，每組實驗需山葡萄酒500 mL，分別編號C-0～C-5。實驗時首先從6組中分別取山葡萄酒400 mL并向其中依次緩慢添加0、4.0 g、4.5 g、5.0 g、5.5 g和6.0 g的CaCO3，然后將其于4℃靜置24 h后過濾沉淀，再取上清液分別與6組中剩余100 mL山葡萄酒進行充分混合后于4℃靜置24 h后過濾沉淀，即相當于CaCO3降酸添加量分別為0、8 g/L、9 g/L、10 g/L、11 g/L和12 g/L。最后分別測定每組混合后山葡萄酒中總酸含量、有機酸含量及計算每種有機酸的質(zhì)量分數(shù)；并最終對C-0～C-5逐一進行感官評價打分。

1.3.2 理化指標測定方法

總酸含量測定：參考國標GB/T 15038—2006《葡萄酒果酒通用分析方法》中的方法進行測定。

有機酸含量測定：參考國標GB 5009.157—2016《食品中有機酸的測定》方法中的高效液相色譜法進行測定。樣品前處理：取山葡萄酒樣，以10 000 r/min離心10 min取上清液用0.45 μm濾膜過濾后供上機測定。檢測條件：Agilent C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：以0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5∶2.5（V/V）為流動相，等度洗脫10 min，然后甲醇相達到100%并平衡5 min，再將流動相調(diào)整為0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5∶2.5（V/V），平衡5min；流速：1.0mL/min；進樣體積20 μL；紫外檢測波長：210 nm；柱溫：40℃。定性定量分析：將7種有機酸標準溶液進樣測定，根據(jù)保留時間進行定性分析，采用峰面積外標法進行定量分析。山葡萄酒中單一有機酸的質(zhì)量分數(shù)計算公式如下：

1.3.3 山葡萄酒感官評價方法

采用感官分析檢測程序法建立由20人（10名男性和10名女性）組成的感官品評小組，并對這20名感官評價人員進行相關(guān)培訓(xùn)[17-18]。在感官品嘗室先使用3位隨機數(shù)對降酸前后不同山葡萄酒樣品進行編號，然后再對相應(yīng)樣品進行一一品嘗，并根據(jù)表1的山葡萄酒感官評分標準進行打分，滿分為100分。

表1 山葡萄酒感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of wild grape wine

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19數(shù)據(jù)處理軟件對實驗結(jié)果進行處理，結(jié)果用平均值±標準差（xˉ±s）表示，并用Origin 8.6作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 碳酸鈣添加量對山葡萄酒總酸含量的影響

由圖1可知，C-1～C-5與C-0相比山葡萄酒中總酸含量顯著降低（P＜0.05），分別降低了41.6%、47.3%、54.3%、59.9%和65.2%。C-1～C-5山葡萄酒中總酸含量隨著CaCO3添加量增加而降低。山葡萄酒中總酸含量顯著降低是由于CaCO3與山葡萄酒中的有機酸反應(yīng)生成有機酸鈣，降低氫離子濃度，從而降低其總酸含量[19]。

圖1 CaCO3添加量對山葡萄酒總酸含量的影響Fig.1 Effect of CaCO3addition on total acid content of wild grape wine

2.2 碳酸鈣降酸對山葡萄酒中有機酸含量和有機酸質(zhì)量分數(shù)的影響

2.2.1 有機酸測定的標準曲線和線性范圍

7種有機酸混合標準品的高效液相色譜圖見圖2，保留時間、線性范圍、回歸方程及相關(guān)系數(shù)R見表2。

圖2 7種有機酸混合標準溶液高效液相色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of 7 organic acid mixed standard solution

由圖2可知，7種有機酸的出峰順序為：草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸，這7種有機酸分離效果較好，可以滿足實驗要求。

由表2可知，在一定線性范圍內(nèi)，有機酸峰面積（Y）與進樣質(zhì)量濃度（X）線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)（R）均＞0.999。說明該儀器的靈敏度高、重復(fù)性好，可用于山葡萄酒中有機酸含量的測定。

表2 有機酸的線性范圍和回歸方程Table 2 Linear range and regression equation of organic acids

2.2.2 碳酸鈣降酸對山葡萄酒中有機酸含量和有機酸質(zhì)量分數(shù)變化的影響

表3 不同CaCO3添加量對山葡萄酒中有機酸含量的影響Table 3 Effect of different CaCO3addition on organic acids contents in wild grape wine

由表3可知，C-1～C-5與C-0相比，山葡萄酒中蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸含量均顯著降低（P＜0.05），乳酸和乙酸含量則降低不顯著（P＞0.05）。隨著CaCO3添加量的增加，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸、酒石酸、檸檬酸和琥珀酸含量逐漸降低；C-1～C-3山葡萄酒中草酸含量逐漸降低，而C-4～C-5山葡萄酒中草酸含量降低趨于平緩；C-1～C-5山葡萄酒中乳酸和乙酸含量降低趨勢變化不大。綜上所述，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸含量降低最多，其次依次為酒石酸、草酸、檸檬酸、琥珀酸、乳酸和乙酸。C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸含量分別降低了36.46%、44.00%、51.95%、59.38%和67.72%；酒石酸含量分別降低了86.09%、89.79%、93.61%、95.13%和95.98%。由表4可知，C-1～C-5與C-0相比，山葡萄酒中各種有機酸質(zhì)量分數(shù)均發(fā)生顯著變化（P＜0.05）。隨著CaCO3添加量的增加，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸和酒石酸質(zhì)量分數(shù)逐漸降低；琥珀酸、草酸、乳酸和乙酸質(zhì)量分數(shù)逐漸增加；C-1～C-2山葡萄酒中檸檬酸質(zhì)量分數(shù)先緩慢增加，而C-3～C-5山葡萄酒中檸檬酸質(zhì)量分數(shù)又開始逐漸降低。綜上所述，C-1～C-5中檸檬酸質(zhì)量分數(shù)增加最多，其次為蘋果酸、琥珀酸、乳酸和乙酸；C-1～C-5中草酸質(zhì)量分數(shù)降低最多，其次為酒石酸。C-1～C-5中蘋果酸質(zhì)量分數(shù)分別增加了3.41%、2.62%、2.00%、1.59%和1.40%；酒石酸質(zhì)量分數(shù)分別降低了6.41%、5.96%、5.43%、4.73%和3.88%。

表4 山葡萄酒中不同有機酸的質(zhì)量分數(shù)Table 4 Mass fraction of different organic acids in wild grape wine

2.3 碳酸鈣降酸前后山葡萄酒感官品質(zhì)的變化

表5 山葡萄酒感官評分結(jié)果Table 5 Sensory evaluation score of wild grape wine

由表5可知，C-1～C-5與C-0相比，在外觀和香氣方面，C-1～C-3山葡萄酒得分降低但差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒得分顯著降低（P＜0.05）；在酸感和酒體方面，C-1～C-5山葡萄酒得分均顯著增加（P＜0.05）。

隨著CaCO3添加量的增加，在外觀方面，C-1～C-3山葡萄酒得分差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒外觀得分逐漸降低，山葡萄酒色澤由寶石紅色變?yōu)榇u紅色；在香氣方面，C-1～C-3山葡萄酒得分差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒香氣得分逐漸降低；在酸感方面，C-1～C-5山葡萄酒之間得分差異顯著（P＜0.05），且得分先增加后降低。C-1～C-2酸感稍顯重，C-3酸感適合平衡，入口柔和，具有爽快的酸味，C-4和C-5酸感略低，酸味的爽快感不明顯，且略帶苦澀味；酒體方面，C-1～C-5山葡萄酒之間得分差異顯著（P＜0.05），且得分也是先增加后降低。C-1～C-2酒體較為豐滿，但口感的協(xié)調(diào)性和層次感略有欠缺，C-3酒體豐滿圓潤，口感柔和協(xié)調(diào)，具有很好的層次感，C-4～C-5口感柔和，但豐滿圓潤感和層次感稍顯不足，可能是由于不同山葡萄酒中有機酸含量和質(zhì)量分數(shù)不同，使得酸感和酒體存在差異。綜上所述，C-3山葡萄酒的感官品質(zhì)明顯優(yōu)于其他實驗組，感官評價總分為（91.6±2.4）分。因此，綜合考慮利用CaCO3對山葡萄酒降酸的最適添加量為10 g/L。

3 結(jié)論

本研究利用CaCO3對山葡萄酒進行化學(xué)降酸，研究CaCO3降酸前后山葡萄酒總酸含量、有機酸含量、有機酸質(zhì)量分數(shù)的變化及對山葡萄酒感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著CaCO3添加量在8～12 g/L范圍內(nèi)逐漸增加，山葡萄酒中的總酸含量逐漸降低、不同種類有機酸含量逐漸降低且有機酸質(zhì)量分數(shù)也發(fā)生變化。其中CaCO3添加量為10 g/L降酸的山葡萄酒與其它添加量降酸的山葡萄酒相比：總酸含量為9.13 g/L，蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸、草酸、乳酸和乙酸含量分別為5.59 g/L、0.16 g/L、1.45 g/L、1.20 g/L、0.09 g/L、0.31 g/L和0.11 g/L，相應(yīng)的質(zhì)量分數(shù)分別為62.87%、1.79%、16.36%、13.51%、0.96%、3.28%和1.24%。此時山葡萄酒感官品質(zhì)得到明顯改善，感官評價得分最高，為（91.6±2.4）分。

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