刺葡萄混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的影響

劉紅艷，劉忠義，吳小艷，岳書(shū)杭

(環(huán)境友好化工過(guò)程集成技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(湘潭大學(xué))，湖南 湘潭，411105)

冰葡萄酒需要在特定的環(huán)境、地域、氣候與工藝條件下釀造，我國(guó)是世界上最大的冰葡萄酒消費(fèi)國(guó)，具有廣闊的冰葡萄酒市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外對(duì)冰葡萄酒的研究大多集中在發(fā)酵溫度與酵母種類(lèi)[1]、香氣成分分析[2-3]、釀造工藝[4]等方面，而對(duì)冰葡萄酒色澤的研究未見(jiàn)報(bào)道。GB/T 15037—2006《葡萄酒》中提出色澤是評(píng)價(jià)葡萄酒品質(zhì)的重要指標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)改善葡萄酒色澤主要是通過(guò)優(yōu)化浸漬時(shí)間、使用護(hù)色單寧和浸漬酶等方法[5]，這些研究取得了一定的成果，但使用刺葡萄混釀來(lái)改善巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的研究鮮有報(bào)道。

刺葡萄是我國(guó)主要野生葡萄品種之一，主要分布在湖南、廣西等地。刺葡萄果肉小、皮厚實(shí)，作為食用鮮果，其市場(chǎng)受到一定限制，但刺葡萄呈紫黑色、果皮富含花色苷和生物酚，且產(chǎn)量高、成本低，適宜釀造特色的刺葡萄紅酒[6]。刺葡萄皮色素——花色苷，是一種安全無(wú)毒的天然食用色素，具有強(qiáng)抗氧化性、活血、抗腫瘤、抗過(guò)敏等多種保健功能，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域[7]。且花色苷是紅葡萄酒中的呈色物質(zhì)，是決定葡萄酒品質(zhì)和感官質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[8]。有研究表明，花色苷可用于葡萄酒及飲料的調(diào)色[9]。因而，利用富含花色苷的刺葡萄與巨峰葡萄混釀來(lái)改善巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的研究有重大意義。

在前期實(shí)驗(yàn)中，以巨峰葡萄為原料釀造巨峰冰葡萄酒，通過(guò)冷凍濃縮至含糖量為350 g/L和400 g/L，用250 mg/L的二甲基二碳酸鹽(dimethyl dicarbonate, DMDC)和200 mg/L的亞硫酸鹽作前處理殺菌劑。結(jié)果表明：350 g/L含糖量的葡萄釀造的巨峰冰葡萄酒有更好的香氣和口感；DMDC能更好地抑制微生物生長(zhǎng)、提高糖的利用率、提高酒精度、降低揮發(fā)酸含量，但DMDC組花色苷含量較低、酒體外觀色澤略差。

為了改善巨峰冰葡萄酒的色澤與品質(zhì)，本文以巨峰葡萄和富含花色苷的刺葡萄為原料，混合發(fā)酵釀造巨峰冰葡萄酒，分析比較了不同比例刺葡萄混釀對(duì)發(fā)酵期間花色苷、總酚、色差、總糖、可溶性固形物、酒精度、pH值、總酸、揮發(fā)酸等理化指標(biāo)及酒體感官品評(píng)的影響，以期探討刺葡萄混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的影響，同時(shí)也為更好地綜合開(kāi)發(fā)利用刺葡萄資源提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

巨峰葡萄、刺葡萄，購(gòu)于本地市場(chǎng)；活性干酵母KD，法國(guó)LALLEMAND公司；二甲基二碳酸鹽,德國(guó)朗盛化學(xué)品公司；果膠酶(酶活力50 000 U/g)，寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司；福林-酚試劑,北京索萊寶科技有限公司；KCl,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；HCl、結(jié)晶乙酸鈉、乙酸,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-WBC2521H型水果榨汁機(jī)，廣東美的生活電器制造有限公司；FCD-208XHT型電冰柜，青島海爾特種電冰柜有限公司；LYT-380型糖度計(jì)，上海淋譽(yù)公司；PHS-3BW型酸度計(jì)，上海般特儀器制造有限公司；ZD-2型自動(dòng)電位滴定儀，上海康儀儀器有限公司；HP-206型色差儀，瑞戈(上海)實(shí)業(yè)有限公司；UV-VIS型紫外分光光度計(jì)，美國(guó)安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原料處理與巨峰冰葡萄酒釀造

共設(shè)4個(gè)試驗(yàn)組，將巨峰葡萄和刺葡萄按質(zhì)量比3∶0、1∶2、2∶1、1∶1的比例混合均勻，各組通過(guò)濃縮調(diào)整糖度至350 g/L,分別添加250 mg/L的DMDC前處理2 h。然后將0.25 g/L活性干酵母kD活化后接種到處理2 h的葡萄漿醪中，同時(shí)添加質(zhì)量濃度2 g/L的果膠酶，置于15 ℃條件下發(fā)酵，酒精度達(dá)到12%～13% vol時(shí)終止發(fā)酵，連續(xù)11 d每隔48 h取樣測(cè)定其理化指標(biāo)。

1.3.2 試劑的配制

斐林試劑參照GB/T 603—2002配制；0.05 mol/L、0.02 mol/L NaOH試劑按GB/T 601—2016配制；

pH 1.0的HCl-KCl緩沖液的配制：V(0.2 mol/L HCl)∶V(0.2 mol/L KCl)=25∶67；

pH 4.5的醋酸-醋酸鈉緩沖液的配制：V(0.2 mol/L 醋酸)∶V(0.2 mol/L 醋酸鈉)=1∶1。

1.3.3 理化指標(biāo)的測(cè)定

可溶性固形物：采用糖度計(jì)直接測(cè)定；

總糖：參照GB/T 15038—2006，采用直接滴定法測(cè)定；

酒精度：參照GB/T 15038—2006，采用酒精計(jì)法；

pH值：采用酸度計(jì)直接測(cè)定；

總酸：參照GB/T 15038—2006，采用電位滴定法，結(jié)果以酒石酸計(jì)；

揮發(fā)酸:參照GB/T 15038—2006，稍作改動(dòng),用濃度為0.02 mol/L的NaOH滴定液進(jìn)行滴定，結(jié)果以乙酸計(jì)；

花色苷：采用pH示差法[10]。分別用pH值為1.0的HCl-KCl緩沖液和pH值為4.5的醋酸-醋酸鈉緩沖液稀釋樣品，分別在510 nm和700 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度，結(jié)果用矢車(chē)菊素-3-葡萄糖苷計(jì)。按公式(1)計(jì)算花色苷的含量。

TA/(mg·L-1)=A×MW×DF×103/ε×1

(1)

式中：TA，花色苷的含量；A=(A520-A700) pH 1.0-(A520-A700) pH 4.5；MW=449.2 g/mol(矢車(chē)菊素-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量)；ε=26 900 L/(mol·cm)(矢車(chē)菊素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù))；DF指稀釋因子(樣品總的稀釋倍數(shù))；1指1 cm。

總酚：采用Folin-Ciocalteus法[11]，稍作改進(jìn)。稱(chēng)取樣品勻漿(2.00±0.01) g，用80 mL水洗入100 mL容量瓶中，100 ℃沸水浴30 min,取出冷卻，定容，過(guò)濾，濾液備用。吸取1.0 mL處理后的樣品溶液，分別加入水5.0 mL、FC顯色劑1.0 mL和質(zhì)量濃度75 g/L Na2CO3溶液3.0 mL，顯色，放置2 h后，在765 nm測(cè)定樣品的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中總多酚的濃度，結(jié)果以一水合沒(méi)食子酸計(jì)。測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.006 36x+0.012 7(Y表示吸光度值，x表示相應(yīng)的一水合沒(méi)食子酸濃度)。

色差：采用自動(dòng)色差儀直接測(cè)定，以ΔE*作為色澤考察指標(biāo)。按公式(2)計(jì)算總色差ΔE*值。

ΔE*= [(L-L0)2+(a-a0)2+(b-b0)2]1/2

(2)

式中：L、a、b表示發(fā)酵液樣品色差值；L0、a0、b0為前處理前實(shí)驗(yàn)樣品的色差值。

1.4 感官評(píng)定方法

每組取一定量的供試巨峰冰葡萄酒樣品，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由10人品評(píng)小組分別從色澤和外觀、香氣和滋味3個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)酒樣進(jìn)行品評(píng)，并對(duì)每個(gè)評(píng)定指標(biāo)求平均值后統(tǒng)計(jì)總分。

表1 巨峰冰葡萄酒的品評(píng)標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，數(shù)據(jù)結(jié)果采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0進(jìn)行方差分析,并用Microcal Origin 8.0軟件制圖，顯著性水平取0.05，數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中花色苷和總酚含量的影響

顏色是紅葡萄酒感官品質(zhì)的重要指標(biāo)，而花色苷是紅葡萄酒呈色的主要化合物，對(duì)葡萄酒的顏色起著決定作用[12-13]。同時(shí)，眾多研究指出花色苷具有很強(qiáng)的抗氧化作用，表現(xiàn)出很好的生理活性[14,15]。由圖1-A可知，不同比例刺葡萄混釀組花色苷含量顯著高于巨峰葡萄組(P<0.05)，刺葡萄所占比例越高，花色苷含量越高。巨峰葡萄組在發(fā)酵過(guò)程中花色苷含量最多為41.92 mg/L，而混釀1∶1組和混釀1∶2組在發(fā)酵過(guò)程中花色苷含量分別達(dá)到208.50和262.29 mg/L，這是由于刺葡萄本身花色苷含量高；或是在新釀制的葡萄酒中，花色苷主要以游離的單體形式存在，極少數(shù)花色苷發(fā)生聚合反應(yīng)[16]，故混釀組花色苷含量高。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，各組花色苷含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，這可能是由于發(fā)酵前期葡萄果皮中的大部分花色苷轉(zhuǎn)移到巨峰冰葡萄酒中，導(dǎo)致花色苷含量增加，至發(fā)酵后期，少數(shù)花色苷和丙酮酸、乙醛、蛋白質(zhì)、多糖等分子發(fā)生聚合反應(yīng)，使花色苷含量減少[8]。

葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)包括花青素、花色苷、酚酸、白藜蘆醇及其衍生物、黃酮醇、黃烷醇及黃酮類(lèi)化合物，不僅影響葡萄酒的感官特征，還影響葡萄酒的生物活性，是葡萄酒中的重要組成成分[17]。由圖1-B可知，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，不同比例刺葡萄混釀組的總酚含量均高于巨峰葡萄組，但各混釀組間總酚含量無(wú)顯著性差異(P≥0.05)。同時(shí)，各組發(fā)酵醪中總酚含量在發(fā)酵前期出現(xiàn)大幅度降低，且在整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)波動(dòng)，這可能是由于發(fā)酵漿醪中花色苷、花青素、酚酸等各類(lèi)物質(zhì)的聚合，或是酚類(lèi)物質(zhì)的酶促或非酶促反應(yīng)的發(fā)生[18]，具體變化機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

圖1 不同比例混釀期間花色苷(A)、總酚(B)含量的變化

Fig.1 Changes of anthocyanin (A) and total phenol (B) content during mixing of different proportions

注：同一時(shí)間點(diǎn)字母不同，表示顯著性性差異(P<0.05)。下同。

2.2 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中色澤的影響

色澤和色度是評(píng)價(jià)葡萄酒的重要指標(biāo)。由圖2-A可知，各實(shí)驗(yàn)組L值在整個(gè)發(fā)酵期間相對(duì)于原醪均大幅度降低，且第3天后不同比例刺葡萄混釀組L值顯著低于巨峰葡萄組(P<0.05)，說(shuō)明不同比例刺葡萄混釀組較巨峰葡萄組酒體亮度降低，因而酒體顏色加深。

圖2 不同比例混釀期間L值(A)、a值(B)、色差值(C)含量的變化

Fig.2 Changes in L value (A), a value (B) and chromatic aberration value (C) content during mixing of different proportions

由圖2-B可知，各組a值在整個(gè)發(fā)酵期間相對(duì)于原醪均大幅度降低，說(shuō)明進(jìn)入發(fā)酵周期后各組紅色色調(diào)相對(duì)原醪減少。在前3 d，混釀1∶2組a值顯著高于1∶1組(P<0.05)，第5天至發(fā)酵結(jié)束，混釀1∶2組a值顯著低于1∶1組(P<0.05)，這可能是由于混釀1∶2組中高含量的花色苷在前3 d與酚酸、黃烷醇、黃酮醇等酚類(lèi)物質(zhì)生成輔色復(fù)合物，但輔色復(fù)合物的穩(wěn)定性較差，易分解[19]，這導(dǎo)致在發(fā)酵結(jié)束時(shí)，混釀1∶1組a值最大(P<0.05)，紅色色調(diào)最高，顏色最紅。

由圖2-C可知，混釀2∶1、混釀1∶1組色差值均高于混釀1∶2組和巨峰葡萄組(P<0.05)，且混釀1∶1組色差值最大，高達(dá)17.16，這是由于在發(fā)酵過(guò)程中酒體亮度和色調(diào)的綜合變化結(jié)果所致。

2.3 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中總糖和可溶性固形物含量的影響

由圖3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各組發(fā)酵漿醪中的總糖和可溶性固形物含量逐漸降低，刺葡萄比例越高，殘?zhí)呛吭礁?，糖消耗速率越低，這可能是由于在刺葡萄混釀組中酵母繁殖速度緩慢，故糖的消耗量少，殘?zhí)呛扛?。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，除第5天外，不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組的總糖含量無(wú)顯著性差異(P≥0.05)，且不同比例刺葡萄混釀組間可溶性固形物含量無(wú)顯著性差異(P≥0.05)。巨峰冰葡萄酒混釀過(guò)程中總糖的變化規(guī)律符合已知的冰葡萄酒釀制過(guò)程的總糖變化規(guī)律[4,20]，說(shuō)明添加不同比例的刺葡萄與巨峰葡萄混合發(fā)酵幾乎不影響巨峰冰葡萄酒發(fā)酵漿醪中的總糖含量，證實(shí)這是一種可行的冰葡萄酒釀造方法。

圖3 不同比例混釀期間總糖(A)、可溶性固形物(B)含量的變化

Fig.3 Changes in total sugar (A) and soluble solids (B) during mixing in different proportions

2.4 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中酒精度的影響

由圖4可知，發(fā)酵3 d后酵母消耗糖開(kāi)始產(chǎn)生酒精，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各組酒精度逐漸增加。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，酒精度含量由高到低依次為巨峰葡萄組、混釀2∶1組、混釀1∶1組、混釀1∶2組，分別為13.95%、12.85%、12.45%、11.45% vol，即刺葡萄比例越高，酒精度越低。由上文可知，刺葡萄比例越高，酵母消耗的糖越少，故轉(zhuǎn)化為酒精的糖含量也相應(yīng)減少，進(jìn)而導(dǎo)致酒精度降低。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，混釀2∶1組、混釀1∶1組酒精度和巨峰葡萄組無(wú)顯著性差異(P≥0.05)，說(shuō)明添加刺葡萄混釀幾乎不影響巨峰冰葡萄酒酒精度。巨峰冰葡萄酒混釀過(guò)程中酒精的生成規(guī)律符合已知的冰葡萄酒釀造過(guò)程的酒精度生成規(guī)律[4,20]。

圖4 不同比例混釀期間酒精度的變化

Fig.4 Changes in alcohol content during mixing at different ratios

2.5 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中總酸、pH值和揮發(fā)酸含量的影響

葡萄中的有機(jī)酸主要包括酒石酸、蘋(píng)果酸和檸檬酸，還有少量的乙酸、抗壞血酸、乳酸等，其中，酒石酸是葡萄和葡萄酒中最主要的成分，也是葡萄酒中酸味的主要來(lái)源，對(duì)葡萄酒的穩(wěn)定性有著重要的作用。由圖5-A可知，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，各組總酸含量維持在5.84～8.15 g/L，且不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組總酸含量無(wú)顯著差異(P≥0.05)，這可能是由于酒石酸在葡萄酒中易形成酒石酸鹽沉淀，其難溶于酒精，且在低溫下溶解度大幅度降低[21]，導(dǎo)致各組發(fā)酵漿醪中的總酸含量較低。由圖5-B可知，刺葡萄的添加對(duì)巨峰冰葡萄酒的pH值有一定影響，刺葡萄比例越高，pH值越低。一般而言，刺葡萄釀造的葡萄酒含酸量較高、口感不協(xié)調(diào)。而本研究結(jié)果說(shuō)明添加刺葡萄和巨峰葡萄混合發(fā)酵幾乎不影響巨峰冰葡萄酒中的有機(jī)酸含量。

揮發(fā)酸含量的高低是衡量葡萄酒品質(zhì)優(yōu)劣、釀造工藝是否合理的重要指標(biāo)，過(guò)高的揮發(fā)酸含量會(huì)使葡萄酒出現(xiàn)腐敗味，降低葡萄酒的品質(zhì)[20,22]。GB/T 25504—2010《冰葡萄酒》規(guī)定冰葡萄酒揮發(fā)酸含量低于2.1 g/L。由圖5-C可知，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，各組揮發(fā)酸含量逐漸升高，但含量均遠(yuǎn)低于2.1 g/L，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組揮發(fā)酸含量無(wú)顯著性差異(P≥0.05)，說(shuō)明添加刺葡萄混釀不會(huì)增加巨峰冰葡萄酒中揮發(fā)酸的含量，不會(huì)影響酒體品質(zhì)。

圖5 不同比例混釀期間總酸(A)、pH值(B)、揮發(fā)酸(C)含量的變化

Fig.5 Changes of total acid (A), pH (B)and volatile acid (C) during mixing in different proportions

2.6 不同比例混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒感官品評(píng)的影響

由表2可知，混釀1∶1組感官品評(píng)分最高，總分達(dá)到78分，顯著高于其他混釀組(P<0.05)，呈典型的寶石紅色，酒體澄清、透明，口感醇厚協(xié)調(diào)、回味綿延，且具有優(yōu)雅的果香和酒香；其次是混釀2∶1組、混釀1∶2組、混釀3∶0組(巨峰葡萄組)，感官品評(píng)分分別為64分、49分、42分；混釀1∶2組和巨峰葡萄組感官品評(píng)分較低，分別表現(xiàn)為口感略顯粗糙、有一定的酸感和酒體色澤較差。綜合而言，混釀1∶1組不僅能改善巨峰冰葡萄酒的色澤，還能改善其口感。

表2 不同比例刺葡萄混釀巨峰冰葡萄酒的感官品評(píng)得分

注：同列字母不同表示顯著性差異(P<0.05)。

3 結(jié)論

研究不同比例刺葡萄混釀對(duì)巨峰冰葡萄酒的色澤和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)不同比例刺葡萄混釀組花色苷含量、總酚含量、色差值顯著高于巨峰葡萄組(P<0.05)，且巨峰葡萄與刺葡萄按1∶1混釀時(shí)色差值和感官品評(píng)分值達(dá)到最大，但不同刺葡萄比例混釀組總糖、總酸、揮發(fā)酸含量與巨峰葡萄組無(wú)顯著性差異(P≥0.05)，說(shuō)明添加刺葡萄混釀能顯著提高發(fā)酵漿醪中的花色苷含量、總酚含量與色差值(P<0.05)，以達(dá)到改善色澤和口感的目的；同時(shí)，不同比例刺葡萄混釀組間的總糖、可溶性固形物、總酸、揮發(fā)酸、總酚含量無(wú)顯著性差異(P≥0.05)。

綜上，確定巨峰葡萄與刺葡萄按1∶1的比例混釀能更好地改善巨峰冰葡萄酒的色澤和口感，且不影響巨峰冰葡萄酒的理化品質(zhì)。同時(shí)，說(shuō)明刺葡萄是可以替代部分巨峰葡萄進(jìn)行巨峰冰葡萄酒釀造，以達(dá)到改善巨峰冰葡萄酒色澤的目的，也為刺葡萄及普通紅葡萄資源的利用提供了一條潛在且有效的途徑。