低溫二氧化碳浸漬工藝對(duì)葡萄醋釀造的影響研究

張軼斌，劉晨，侯瑋

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物工程學(xué)院，天津 300451)

葡萄醋是葡萄經(jīng)過(guò)酒精發(fā)酵后，繼續(xù)醋酸發(fā)酵而制成的一種食醋，其工藝種類(lèi)繁多。玫瑰香葡萄是優(yōu)良的葡萄醋釀造品種，其釀制的酒色澤亮麗，有濃郁的玫瑰香氣。在我國(guó)的傳統(tǒng)釀造工藝中，紅葡萄醋一般采用帶皮帶籽常溫浸漬發(fā)酵，因?yàn)榇朔N方法可以使葡萄皮、籽中的酚類(lèi)物質(zhì)大量浸出，提高醋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但是，由于在傳統(tǒng)浸漬和發(fā)酵過(guò)程中，會(huì)使葡萄酒中出現(xiàn)大量的單寧，進(jìn)而提高醋中的單寧含量，使產(chǎn)品的口感粗糙，失去了應(yīng)有的柔和。不同溫度下的CO2浸漬工藝被廣泛地應(yīng)用于葡萄酒釀造工業(yè)中[1]，特別是對(duì)于白葡萄酒，可以有效地降低白葡萄中單寧的浸出，減少其苦澀味。何忠寶等[2]的報(bào)道指出利用常溫CO2浸漬工藝可以明顯提升釀造葡萄醋的口感。而低溫CO2浸漬的工藝在葡萄醋釀造中的應(yīng)用則鮮有報(bào)道。

本研究采用低溫CO2浸漬工藝，與常溫CO2浸漬工藝及傳統(tǒng)釀造葡萄醋的工藝進(jìn)行對(duì)比，測(cè)定了不同工藝對(duì)產(chǎn)品發(fā)酵時(shí)間、抗氧化性、氣味、色度、酸度的影響，為此類(lèi)產(chǎn)品的釀造工藝創(chuàng)新提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料

玫瑰香葡萄：產(chǎn)自天津茶店地區(qū)，購(gòu)自農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；紅酒專(zhuān)用活性干酵母D254：法國(guó)拉夫德公司生產(chǎn)；醋酸菌：中科1.41。

1.2 主要儀器

UV-5900PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司；ME204E型電子天平 梅特勒-托利多公司；HPX-9162MBE型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；GC-2014C型氣相色譜儀 島津公司；ProStar高效液相色譜儀 瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)公司。所用試劑均為分析純。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 葡萄醋生產(chǎn)工藝

低溫CO2浸漬工藝：葡萄→分選、去梗→進(jìn)罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→CO2低溫浸漬→分離、壓榨→發(fā)酵酒精→發(fā)酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點(diǎn)：葡萄完整入罐，不進(jìn)行預(yù)破碎，9 ℃、0.15 MPa條件下CO2低溫浸漬5天，釀酒酵母添加量為200 mg/L，發(fā)酵溫度為28～30 ℃，結(jié)束發(fā)酵后，調(diào)整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發(fā)酵至醋酸量穩(wěn)定。

常溫CO2浸漬工藝：葡萄→分選、去梗→進(jìn)罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→CO2浸漬→分離、壓榨→發(fā)酵酒精→發(fā)酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點(diǎn)：葡萄完整入罐，不進(jìn)行預(yù)破碎，30 ℃、0.15 MPa條件下CO2浸漬5天，釀酒酵母添加量為200 mg/L，發(fā)酵溫度為18～20 ℃，結(jié)束發(fā)酵后，調(diào)整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發(fā)酵至醋酸量穩(wěn)定。

傳統(tǒng)浸漬工藝：葡萄→分選、去?！扑檫M(jìn)罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→發(fā)酵酒精→分離、壓榨→發(fā)酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點(diǎn)：葡萄破碎后，帶皮帶籽浸漬發(fā)酵，釀酒酵母添加量為200 mg/L，溫度控制在30 ℃，結(jié)束發(fā)酵后，調(diào)整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發(fā)酵至醋酸量穩(wěn)定。

1.3.2 理化指標(biāo)的測(cè)定方法

1.3.2.1 總酚、單寧的測(cè)定

總酚的測(cè)定：采用Folin-Denis法[3]；單寧的測(cè)定：采用高錳酸鉀滴定法[4]。

1.3.2.2 DPPH自由基清除率的測(cè)定[5]

將2 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液分別加入到2 mL含有20，35，50，65，80 μL的樣品水溶液中混勻，室溫避光反應(yīng)30 min后，在波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定吸光度，記為Ai；同時(shí)將2 mL DPPH乙醇溶液和2mL無(wú)水乙醇混勻，按上述方法測(cè)定吸光度，記為Ac；將2 mL樣品水溶液和2 mL無(wú)水乙醇混勻，按上述方法測(cè)定吸光度，記為Aj。根據(jù)下式計(jì)算清除率。

DPPH自由基清除率(%)=(1-Ai-AjAc)×100。

1.3.2.3 色度的測(cè)定

參考祁新春等[6]的方法，在分光光度計(jì)波長(zhǎng)為420，520，620 nm 下分別測(cè)定其吸光值，三者之和即為該葡萄酒的色度。每次實(shí)驗(yàn)測(cè) 3 組平行，取平均值。

1.3.2.4 丁二醇及苯乙醇的測(cè)定

參考趙璐等[7]的方法，采用GC-MC 法測(cè)定。毛細(xì)管柱選用VF-5MS。載氣為高純氦氣，流速為1 mL/min，手動(dòng)進(jìn)樣，采用分流模式，分流比為2∶1，進(jìn)樣口溫度為250 ℃,熱解吸25 min 。柱溫箱程序升溫。質(zhì)譜接口溫度為280 ℃，電離方式為EI，離子能量為70 eV，離子阱溫度為220 ℃，全離子，選擇離子質(zhì)量掃描范圍為43～500 u。

1.3.2.5 蘋(píng)果酸、乳酸及酒石酸的測(cè)定

采用HPLC法。

1.3.2.6 酒精度及酸度的測(cè)定

酒精度用比重計(jì)法測(cè)定，酸度的測(cè)定采用滴定法(以醋酸計(jì))。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫CO2浸漬工藝對(duì)酒精及醋酸發(fā)酵的影響

由表1可知，傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的酒精發(fā)酵時(shí)間較短，但最終酒精度與其他2種新工藝相差不大。并且2種新工藝在醋酸發(fā)酵階段能夠明顯地縮短醋酸發(fā)酵的時(shí)間，且發(fā)酵結(jié)束后產(chǎn)酸量也比傳統(tǒng)工藝有所提高，但2種工藝間的差別不大。在傳統(tǒng)葡萄酒精發(fā)酵中，發(fā)酵的溫度較高，酒精發(fā)酵時(shí)間能夠明顯地縮短。在醋酸發(fā)酵階段，由于新工藝減少了葡萄中單寧成分的浸出，而單寧對(duì)醋酸菌有抑制作用，所以2種新工藝的發(fā)酵時(shí)間與傳統(tǒng)工藝相比有明顯的縮短，且最終酸度也有所提高。

表1 3種發(fā)酵方式對(duì)酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的影響Table 1 Effects of three fermentation methods on alcohol fermentation and acetic acid fermentation

2.2 低溫CO2浸漬工藝對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)及抗氧化性的影響

表2 3種發(fā)酵方式對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)及DPPH自由基清除率的影響Table 2 Effects of three fermentation methods on phenolic substances and DPPH· clearance rates

由表2可知，傳統(tǒng)工藝釀造的葡萄醋的總酚含量最高，而低溫CO2浸漬工藝與常溫CO2浸漬工藝相比，前者總酚的含量略有降低。但是，低溫CO2浸漬工藝釀造的葡萄醋中的單寧含量?jī)H為傳統(tǒng)工藝中的53.2%，與常溫CO2浸漬工藝相比，單寧的含量也降低了5.2%。

從3種工藝所釀造的葡萄醋清除DPPH自由基的效果來(lái)看，傳統(tǒng)工藝醋的清除率最高，達(dá)到90.7%，低溫CO2浸漬工藝和常溫CO2浸漬工藝分別為84.5%和84.2%。

傳統(tǒng)工藝中常溫帶皮帶籽浸漬發(fā)酵能夠充分地利用葡萄皮、籽中豐富的酚類(lèi)物質(zhì)，但是高溫條件下容易大量浸出粗糙劣質(zhì)的單寧成分[8]，并且單寧能夠顯著降低葡萄醋的口感，使其缺乏柔和。從清除DPPH 自由基的效果來(lái)看，低溫條件下并沒(méi)有降低葡萄醋的抗氧化性，這可能是由于在低溫環(huán)境中，更多的單寧與其他物質(zhì)發(fā)生了縮合，減少了游離單寧的數(shù)量。

2.3 低溫CO2浸漬工藝對(duì)色度的影響

圖1 低溫CO2浸漬工藝對(duì)色度的影響Fig.1 Effects of low temperature CO2 impregnation process on chromaticity

由圖1可知，低溫CO2浸漬工藝所釀造的葡萄醋的色度最佳，其次為傳統(tǒng)工藝，而CO2浸漬工藝釀造的產(chǎn)品的色度最低。這一結(jié)果與Budak等[9]關(guān)于葡萄酒低溫浸漬研究的結(jié)果一致，低溫浸漬緩慢但是能夠浸出更多的花色苷，并且能夠使花色苷與單寧充分地結(jié)合，從而表現(xiàn)出更好的顏色。

2.4 低溫CO2浸漬工藝對(duì)葡萄醋香氣及酸度的影響

表3 3種發(fā)酵方式對(duì)香氣和酸度的影響Table 3 Effects of three fermentation methods on aroma and acidity

根據(jù)趙璐等的研究，選取丁二醇和苯乙醇作為香氣的代表物質(zhì)，測(cè)定了3種工藝所釀酒中這2種物質(zhì)的含量。由表3可知，低溫CO2浸漬工藝所釀造的葡萄醋和其他2種工藝相比苯乙醇和丁二醇的含量最高，與傳統(tǒng)工藝相比差別不大，但明顯高于CO2浸漬工藝組，說(shuō)明低溫條件更有利于葡萄香氣的浸出，這一結(jié)論和采用低溫CO2浸漬工藝釀造葡萄酒的報(bào)道一致，而低溫發(fā)酵對(duì)香氣的浸出有所影響。

3 結(jié)論

本研究對(duì)比了低溫CO2浸漬工藝、常溫CO2浸漬工藝及傳統(tǒng)釀造工藝3種釀造玫瑰香葡萄酒的手段對(duì)產(chǎn)品的不同影響，CO2浸漬工藝能夠明顯縮短醋酸發(fā)酵的時(shí)間，并且經(jīng)過(guò)低溫浸漬的葡萄醋的口感更加柔和，有怡人的紅色和濃郁的葡萄香氣，為葡萄醋的釀造提供了新的思路。