電場對白蘭地陳釀中單寧物質(zhì)的影響研究

張 斌，陳兆貴，曾新安

（1.惠州學(xué)院生命科學(xué)院，廣東惠州516007；2.華南理工大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510640）

橡木桶陳釀是白蘭地釀造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，期間會發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，橡木中的風(fēng)味物質(zhì)會慢慢融入到白蘭地中，從而賦予白蘭地典型的橡木芳香，單寧就是其中的重要芳香物質(zhì)。單寧是一種具有活性的酚類物質(zhì)，以兩種形式（縮和單寧、水解單寧）存在，與唾液蛋白質(zhì)結(jié)合會產(chǎn)生收斂感覺，縮合單寧產(chǎn)生的收斂性較弱，而水解單寧收斂性較強(qiáng)。聚合縮合等反應(yīng)形成縮合單寧，聚合度10以上的縮合單寧已經(jīng)無收斂性，高含量縮合單寧有助于提升白蘭地的柔順圓滑口感[1-5]。

工業(yè)生產(chǎn)所用陳釀白蘭地的橡木桶容積一般為225 L或更大，為了能夠在較短時間內(nèi)探明電場作用于橡木桶對白蘭地的影響，本實驗選擇了容積相對較小的5 L和2 L法國中度烘烤橡木桶進(jìn)行實驗，研究了電場直接作用于橡木桶兩端對白蘭地中單寧物質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒樣：原白蘭地55%vol，云南太陽魂酒業(yè)有限公司；中度烘烤的法國橡木桶（5 L、2 L），購自山東高密亙美木業(yè)有限公司。

儀器設(shè)備：UV1810紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗裝置

本實驗電場裝置分為電場調(diào)控組件及催陳處理室兩部分，在兩平行電極板之間各放置5 L和2 L的橡木桶兩個，橡木桶中裝滿白蘭地原酒，橡木桶中白蘭地酒的實際處理電場強(qiáng)度為1 kV/cm。整個處理系統(tǒng)置于玻璃房中，將環(huán)境溫度控制在18～25℃，濕度控制在75%～80%，實驗周期為15個月（4 h/d），每30 d在液面下5 cm處進(jìn)行定點(diǎn)取樣檢測。

1.2.2 檢測方法[6-8]

總單寧采用福林-丹尼斯試劑法（Folin-Denis），縮合單寧采用香草醛-鹽酸法，水解單寧含量用總單寧含量和縮合單寧含量的差值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對總單寧含量的影響

白蘭地中的總單寧含量一般代表了酒體的單寧水平，數(shù)值越高，說明白蘭地從橡木中汲取的有效成分越多，在一定程度上表明了酒體中多酚類物質(zhì)的水平。橡木桶（5 L、2 L）貯存白蘭地酒中總單寧含量變化見圖1、圖2。

圖1 橡木桶（5 L）貯存白蘭地酒中總單寧含量變化

從圖1和圖2可以看出，伴隨陳釀時間的延長，所有酒樣白蘭地的總單寧均呈升高趨勢，體積相同的桶中，電場強(qiáng)化比自然陳釀樣的含量都高。

圖2 橡木桶（2 L）貯存白蘭地酒中總單寧含量變化

電場強(qiáng)化促進(jìn)了白蘭地中單寧物質(zhì)的溶出，提取率升高。如2 L桶陳釀2個月、4個月、6個月、8個月、10個月、12個月、14個月時分別升高了24.0%、21.7%、43.3%、46.1%、48.8%、47.0%和43.9%；5 L桶分別升高了47.0%、39.3%、31.6%、87.0%、72.8%、54.6%及54.4%。

5 L（463.3 cm2/L）及2 L（730.3 cm2/L）橡木桶的內(nèi)比表面積差異較大，一般情況下，內(nèi)比表面積與桶容積成反比。由圖1、圖2可知，白蘭地中單寧含量在2 L桶比5 L桶要高，電場強(qiáng)化2個月、4個月、6個月、8個月、10個月、12個月、14個月，分別升高16.2%、44.2%、77.2%、14.4%、8.4%、8.4%、6.9%；而未處理樣提升了37.8%、65.0%、62.8%、46.4%、25.9%、14.0%、14.7%；可見，白蘭地對單寧物質(zhì)的萃取率與橡木桶內(nèi)比表面積成正比，即木桶容積越小，越有利于單寧物質(zhì)的溶出。

2.2 對縮合單寧含量的影響

白蘭地中縮合單寧含量越高，酒體的口感越柔順，而水解單寧含量越高，則會使酒體的收斂性越強(qiáng)。橡木桶貯存白蘭地酒中縮合單寧含量變化見圖3。

從圖3可以看出，隨陳釀時間的延長，所有白蘭地酒樣中的縮合單寧均呈升高趨勢，體積相同的桶，電場強(qiáng)化比自然陳釀樣的含量都高，電場強(qiáng)化可促進(jìn)縮合、氧化、聚合等反應(yīng)的發(fā)生，提升了3-黃烷醇、3，4-黃烷二醇等前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為縮合單寧的概率[9-11]，從而有利于縮合單寧的合成。

圖3 橡木桶貯存白蘭地酒中縮合單寧含量變化

電場強(qiáng)化促進(jìn)了白蘭地中縮合單寧物質(zhì)的升高。如2 L桶陳釀2個月、4個月、6個月、8個月、10個月、12個月、14個月時分別升高了35.5%、35.6%、60.3%、66.6%、69.4%、68.5%、60.6%；5 L桶中升高了99.3%、42.1%、68.2%、84.9%、75.7%、68.9%、70.7%。

白蘭地陳釀在2 L桶比5 L桶中縮合單寧要高，電場強(qiáng)化2個月、4個月、6個月、8個月、10個月、12個月、14個月，依次升高了37.0%、87.4%、67.6%、46.0%、31.1%、20.8%及16.6%；對照樣升高了52.0%、96.3%、83.8%、62.1%、35.9%、21.1%、23.9%?？梢?，白蘭地對縮合單寧物質(zhì)的萃取率與內(nèi)比表面積成正比，木桶容積越小，越有利于縮合單寧物質(zhì)的生成。

2.3 對水解單寧含量的影響

白蘭地新酒中水解單寧的含量較高，隨著陳釀時間的延長，水解單寧含量會逐漸降低，縮合單寧含量升高，酒體收斂性降低。橡木桶貯存白蘭地酒中水解單寧含量變化見圖4。

由圖4可知，白蘭地中水解單寧含量變化趨勢為先增后減再增加。電場強(qiáng)化有利于水解單寧的生成。電場強(qiáng)化在2 L桶中，陳釀2個月、4個月、6個月、8個月、10個月、12個月、14個月依次升高了10.5%、2.2%、0.2%、14.4%、52.5%、51.8%、8.9%。5 L桶依次升高了16.4%、36.6%、21.5%、90.6%、67.8%、30.5%、27.0%?？梢?，電場可以提升白蘭地中水解單寧的生成率。

圖4 橡木桶貯存白蘭地酒中水解單寧含量變化

酒體中溶質(zhì)分子的躍遷頻率及激活熵會在電場處理下升高，擴(kuò)散過程中酒體中分子的自由度也會被增大，分子的擴(kuò)散速率被提升，活化能也會被降低。一般在溫度不變的狀態(tài)下，溶劑的活化能可以決定分子的擴(kuò)散系數(shù)，活化能小，則擴(kuò)散系數(shù)大，電場強(qiáng)化有利于橡木中多酚類物質(zhì)的溶出[10-15]。

3 結(jié)論

白蘭地中總單寧及縮合單寧含量隨陳釀時間的延長而升高，電場處理樣的含量明顯高于同容積木桶的自然陳釀樣。在5 L橡木桶中，電場處理樣的總單寧及縮合單寧含量比自然陳釀樣在6個月時依次升高31.6%、68.2%，12個月時依次升高54.6%、68.9%；而2 L橡木桶陳釀6個月依次升高43.3%、60.3%，12個月時依次升高47.0%、68.5%。橡木桶容積與內(nèi)比表面積成反比，自然陳釀6個月時，2 L陳釀樣的總單寧、縮合單寧含量比5 L陳釀樣分別升高62.8%、83.8%；電場處理6個月時，分別升高77.2%、67.6%。由此可見，通過電場處理橡木桶陳釀白蘭地，可以明顯提高白蘭地對橡木中單寧物質(zhì)的提取率，增加單寧物質(zhì)的含量，提升白蘭地的品質(zhì)。