冷浸漬處理對(duì)干紅葡萄酒顏色品質(zhì)及風(fēng)味特征的影響

李斌斌 杜展成 吳 敏 周 鶴 李學(xué)文

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆芳香莊園酒業(yè)股份有限公司，新疆 和碩 841200)

色澤是葡萄酒感官特征的重要指標(biāo)之一，能提供釀酒葡萄品種、葡萄酒類型、酒齡及儲(chǔ)存期的穩(wěn)定性等信息，是評(píng)判葡萄酒質(zhì)量的重要依據(jù)[1]。葡萄酒的風(fēng)味主要由香氣和口感兩方面組成，受多種因素影響，不同葡萄品種、產(chǎn)區(qū)及釀造工藝的葡萄酒風(fēng)味特征各異[2]。隨著中國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)葡萄酒的品鑒能力逐步提高，追求質(zhì)量上乘、風(fēng)味獨(dú)特的干紅葡萄酒成為一種新的消費(fèi)趨勢(shì)[3]。目前，葡萄酒風(fēng)味評(píng)價(jià)多采用定量描述性分析(QDA)，該方法只需有限的樣本量并依據(jù)有效的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就能得到可信度較高的結(jié)果，既可對(duì)感官屬性進(jìn)行鑒別和測(cè)量，又有區(qū)分與排序的功能[4-5]。

冷浸漬工藝最早出現(xiàn)于法國(guó)勃艮第地區(qū)紅色葡萄品種的釀造中，近年來，由于該工藝對(duì)葡萄酒品質(zhì)具有良好的提升作用，已廣泛應(yīng)用于中國(guó)葡萄酒的實(shí)際生產(chǎn)中[6]。在紅葡萄酒的釀造中，冷浸漬是指葡萄除梗破碎后，將葡萄醪液置于發(fā)酵罐中進(jìn)行一定時(shí)間的低溫浸漬(5～15 ℃)，冷浸漬結(jié)束后再啟動(dòng)酒精發(fā)酵[7]。已有研究[8]表明，冷浸漬工藝可顯著提高葡萄酒中酚類化合物的含量，增加酒體豐滿度。與傳統(tǒng)釀造工藝相比，發(fā)酵前冷浸漬處理可提升赤霞珠葡萄酒中揮發(fā)性化合物的濃度，增加酯類物質(zhì)(乙酸異戊酯、乙酸己酯、月桂酸乙酯等)含量，降低一些高級(jí)醇(異戊醇、異丁醇等)含量，增強(qiáng)果香和花香等品種香氣[9]。

新疆作為中國(guó)釀造高品質(zhì)葡萄酒的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，紅葡萄酒香氣細(xì)膩度的缺乏和顏色穩(wěn)定性差等問題表現(xiàn)尤為嚴(yán)重[10]。冷浸漬工藝雖在該產(chǎn)區(qū)受到較多關(guān)注和應(yīng)用，但相關(guān)工藝參數(shù)大多是經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)或借鑒國(guó)外研究。試驗(yàn)以傳統(tǒng)工藝為對(duì)照，擬采用冷浸漬處理工藝進(jìn)行葡萄酒的釀造，評(píng)估不同處理方式對(duì)葡萄酒顏色參數(shù)的影響，通過對(duì)香氣特征及口感質(zhì)量的分析，探究不同浸漬溫度和時(shí)間條件下葡萄酒的風(fēng)味特征及差異，以期為釀造高品質(zhì)干紅葡萄酒工藝的優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

梅鹿輒葡萄：含糖量232.69 g/L(以還原糖計(jì))，可滴定酸6.07 g/L(以酒石酸計(jì))，新疆和碩縣芳香莊園酒業(yè)股份有限公司；

沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品：90.34%，美國(guó)Sigma-Aldrich公司；

單寧酸：分析純，上海山浦化工有限公司；

鹽酸、碳酸鈉：分析純，天津光復(fù)科技發(fā)展有限公司；

無水乙醇：色譜純，上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

紫外分光光度計(jì)：TU-1810型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

pH計(jì)：PHS-3C型，上海儀電科學(xué)儀器有限公司；

低溫冰箱：BCD-160型，青島海爾有限公司；

分析天平：PL303型，瑞士Mettler Toledo公司；

恒溫水浴鍋：DZK/W-D2型，北京永光明醫(yī)療儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 不同冷浸漬工藝干紅葡萄酒的釀造 原料采摘篩選后進(jìn)行除梗破碎，添加0.03 g/L SO2于60 L不銹鋼發(fā)酵罐，將葡萄醪液于機(jī)械冷庫(kù)中按表1進(jìn)行冷漬處理。期間每6 h進(jìn)行一次循環(huán)操作，浸漬結(jié)束后，將發(fā)酵罐轉(zhuǎn)至室溫(22～25 ℃)下，待葡萄醪液回溫至15 ℃左右，接入0.2 g/L商業(yè)酵母(Actiflore，F(xiàn)15)啟動(dòng)酒精發(fā)酵，發(fā)酵溫度25～28 ℃，間隔6 h壓帽循環(huán)一次。酒精發(fā)酵結(jié)束后，接入乳酸菌LALVIN 31(LallemandFermentedBeverages)，啟動(dòng)蘋果酸—乳酸發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在18～20 ℃，蘋果酸—乳酸發(fā)酵結(jié)束后分離轉(zhuǎn)罐，添加0.05 g/L SO2終止發(fā)酵，隨后進(jìn)行正常澄清穩(wěn)定處理工藝，釀造至次年3月，葡萄酒裝瓶，進(jìn)行分析檢測(cè)。對(duì)照組酒樣(CK)采用傳統(tǒng)干紅工藝釀造，原料入罐后接入上述商業(yè)酵母啟動(dòng)酒精發(fā)酵，后續(xù)操作與上述冷浸漬釀造工藝一致。

表1 不同冷浸漬處理方案

1.2.2 理化指標(biāo)的測(cè)定 參照GB/T 15038—2006中方法測(cè)定葡萄酒中總糖、酒精度、總酸、揮發(fā)酸、干浸出物、游離SO2、總SO2等指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.3 酚類物質(zhì)的測(cè)定

(1)總酚：采用Folin-Ciocalteu比色法[11]，以沒食子酸計(jì)。

(2)總單寧：采用Folin-Denis法[12]，以單寧酸計(jì)。

(3)總花色苷：采用pH示差法[13]，以二甲基花翠素-3-葡萄糖苷計(jì)。

1.2.4 色澤參數(shù)的測(cè)定

(1)葡萄酒酒色(WC)、聚合色素(PPC)、總色素(WCP)：參照郝笑云[14]的方法。

(2)色度、色調(diào)：參照Chira等[15]的方法。

1.2.5 乙醇指數(shù)、鹽酸指數(shù)的測(cè)定 參照彭傳濤等[16]的方法。

1.2.6 感官定量描述分析 品評(píng)小組由30名具有感官品嘗經(jīng)驗(yàn)的人員(16女14男)組成，感官量化分析參照文獻(xiàn)[17]進(jìn)行，每個(gè)酒樣重復(fù)兩次。按式(1)計(jì)算感官特征量化值。

(1)

式中：

MF——感官特征量化值，%；

F——某一特征分值大于0的品嘗小組成員數(shù)占總體品嘗小組成員的百分?jǐn)?shù)，%；

I——某一特征分值平均數(shù)占最大分值的百分?jǐn)?shù)，%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，應(yīng)用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 顏色參數(shù)分析

經(jīng)檢測(cè)，不同處理所得葡萄酒酒精度、總糖、總酸、揮發(fā)酸、干浸出物、游離SO2、總SO2等指標(biāo)均符合GB/T 15037—2006中對(duì)干紅葡萄酒的要求，說明均為合格的葡萄酒樣品。

由表2可知，冷浸漬處理所釀酒樣中總酚、總單寧和總花色苷含量均高于對(duì)照組，其中總單寧和總花色苷含量隨浸漬時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，與浸漬溫度為8，12 ℃酒樣中總酚的含量變化相一致，而4 ℃浸漬條件下則變化不明顯，可能是低溫限制了葡萄果實(shí)中大分子酚類物質(zhì)的溶出。與對(duì)照組酒樣相比，冷浸漬處理顯著提高了酒樣色度值，當(dāng)浸漬時(shí)間為7 d時(shí)，色度值達(dá)最大；而冷浸漬處理可以降低酒樣的色調(diào)，但不同浸漬溫度處理組間無明顯差異，葡萄酒色度越高，色調(diào)越低，說明其色澤品質(zhì)越好。葡萄酒WC包含了易被氧化的花色苷，而WCP與游離態(tài)的花色苷密切相關(guān)，PPC則是單體花色苷與酚類物質(zhì)間相互作用聚合而成的多酚，均可對(duì)葡萄酒色澤品質(zhì)進(jìn)行更全面的評(píng)價(jià)[18]。冷浸漬處理可提升酒樣中WC、WCP含量，且均顯著高于對(duì)照組，但隨浸漬時(shí)間和浸漬溫度的延長(zhǎng)和提高，葡萄酒中PPC含量不斷下降，可能是在浸漬階段發(fā)生了降解。乙醇指數(shù)和鹽酸指數(shù)分別表示與多糖結(jié)合的單寧和高聚合單寧比例，而單寧可與花色苷結(jié)合提高色澤穩(wěn)定性；采用冷浸漬工藝所釀葡萄酒，乙醇指數(shù)和鹽酸指數(shù)均高于對(duì)照組。

表2 不同處理酒樣顏色相關(guān)指標(biāo)

對(duì)不同處理酒樣的顏色指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，前2個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為77.14%，其中PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為59.88%，17.26%，顏色指標(biāo)的前2個(gè)主成分載荷圖如圖1所示。

由圖2可知，酒樣A2B2、A1B3、A1B2、A3B3、A3B2分布在PC1的正向端，該類酒樣的冷浸漬時(shí)間均為5，7 d，說明發(fā)酵前冷浸漬5～7 d可增加酒樣中多酚類物質(zhì)，提高酒體色度，改善葡萄酒色澤品質(zhì)；而酒樣A2B1、A1B1、CK處于PC1負(fù)向端，特色指標(biāo)為色調(diào)、PPC，即酒體的紅色比例較小，色調(diào)偏向黃色，說明過短的浸漬時(shí)間不利于葡萄酒中呈色物質(zhì)的浸提與積累。

圖1 顏色相關(guān)指標(biāo)的前2個(gè)主成分載荷圖

圖2 不同處理酒樣顏色相關(guān)指標(biāo)的前2個(gè)主成分分布圖

Figure 2 Distribution of different wine samples on the first two PCs of color related indicators

2.2 香氣特征分析

香氣是衡量葡萄酒質(zhì)量的重要指標(biāo)，葡萄酒香氣復(fù)雜、多樣，根據(jù)其來源和性質(zhì)可分為品種香、發(fā)酵香和陳釀香三大類[19]。由表3可知，MF為0～1，與傳統(tǒng)釀造工藝相比，冷浸漬處理酒樣表現(xiàn)出較強(qiáng)的果香與花香特征。蔡建[9]研究發(fā)現(xiàn)冷浸漬工藝對(duì)赤霞珠干紅葡萄酒的果香提升效果明顯，與試驗(yàn)結(jié)果相似。

由圖3可知，前2個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為68.63%，不同處理酒樣香氣特征均分布在第Ⅰ、第Ⅳ象限，其中熱帶水果、溫帶水果、干果、乳香、糕點(diǎn)、花香、小漿果等香氣特征和香氣持久度、香氣質(zhì)量、香氣強(qiáng)度在PC1正半軸上得分較高，植物味、化學(xué)味、香脂、烘烤和香料等香氣特征則在PC2正半軸上得分較高。

由圖4可知，酒樣A2B3、A3B3、A3B2分布在第Ⅰ象限，A1B3、A2B2、A3B1分布在第Ⅳ象限，而CK、A2B1、A1B1、A1B2分布在基本沒有香氣特征的第Ⅱ、第Ⅲ象限，此區(qū)域酒樣的浸漬溫度較低，浸漬時(shí)間短，對(duì)香氣質(zhì)量的改善較弱。熱帶水果、溫帶水果、乳香、花香、小漿果等香氣特征和香氣持久度、香氣質(zhì)量、香氣強(qiáng)度比較明顯的是A3B2、A1B3、A2B2、A3B1等酒樣，其中A3B2酒樣香氣質(zhì)量得分最高，而A2B3、A3B3酒樣由于浸漬時(shí)間較長(zhǎng)，植物味、化學(xué)味、烘烤等特征較為明顯。

表3 不同處理酒樣香氣特征MF值

圖3 香氣特征的前2個(gè)主成分載荷圖

圖4 不同處理酒樣香氣特征的前2個(gè)主成分分布圖

Figure 4 Distribution of different wine samples on the first two PCs of aroma characteristics

2.3 口感質(zhì)量分析

葡萄酒的口感大致包括甜、酸、苦、咸、澀及其回味，優(yōu)質(zhì)的葡萄酒應(yīng)滿足諸味協(xié)調(diào)，酒體豐滿，口感圓潤(rùn)，余味悠長(zhǎng)等特征[20]，而干紅葡萄酒中含有較多的澀感物質(zhì)。由表4可知，冷浸漬處理酒樣酸味、澀感均強(qiáng)于對(duì)照組，是由于浸漬過程促進(jìn)葡萄果實(shí)中有機(jī)酸物質(zhì)向葡萄汁中轉(zhuǎn)移，進(jìn)而影響葡萄酒酸度[21-22]；而酚類物質(zhì)是構(gòu)成葡萄酒澀感、收斂性和結(jié)構(gòu)的主要成分[23]，冷浸漬處理有利于葡萄酒中酚類物質(zhì)的浸出與積累。結(jié)果表明，發(fā)酵前冷浸漬處理對(duì)于酒體結(jié)構(gòu)、圓潤(rùn)度、回味持久性等口感特征方面均有不同程度的改善。

由圖5可知，前2個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為66.66%，其中PC1、PC2的貢獻(xiàn)率分別為49.03%，17.63%；各酒樣口感特征主要分布于第Ⅰ、第Ⅳ象限，其中粗澀味位于第Ⅱ象限，平衡度、單寧、回味香氣、圓潤(rùn)度、整體質(zhì)量、回味持久性、酸味、酒體、口感質(zhì)量等均對(duì)PC1的正端貢獻(xiàn)較大，第Ⅰ象限內(nèi)分布的回味復(fù)雜度、絨澀味、苦味對(duì)PC2的正端貢獻(xiàn)較大，粗澀味與平衡度、圓潤(rùn)度等口感特征呈負(fù)相關(guān)；干澀味、灼熱度分布于第Ⅳ象限，對(duì)PC2的負(fù)端貢獻(xiàn)較大。

表4 不同處理酒樣口感特征MF值

圖5 口感特征的前2個(gè)主成分載荷圖

由圖6可知，酒樣A3B3位于PC2的正向端，口感復(fù)雜度有所提高，但澀味和苦味等口感特征表現(xiàn)突出，說明隨浸漬溫度的提高，較長(zhǎng)時(shí)間的浸漬會(huì)增強(qiáng)酒體苦澀味，降低口感質(zhì)量；酒樣A3B2位于PC1的正向端，即在12 ℃條件下浸漬5 d所釀酒樣口感在平衡度、圓潤(rùn)度、回味持久性和整體質(zhì)量等方面表現(xiàn)最佳；而酒樣CK、A1B1均處于PC1的負(fù)向端，口感特征不夠明顯，表明低溫浸漬條件下，短時(shí)間的冷浸漬處理對(duì)葡萄酒口感質(zhì)量的改善較弱。

圖6 不同處理酒樣口感特征的前2個(gè)主成分分布圖

3 結(jié)論

以梅鹿輒葡萄為原料，發(fā)酵前于12 ℃下進(jìn)行5 d的浸漬處理所釀干紅葡萄酒色澤品質(zhì)高且風(fēng)味相對(duì)較好，可應(yīng)用于高品質(zhì)干紅葡萄酒的實(shí)際生產(chǎn)中。后續(xù)可結(jié)合儀器化學(xué)分析，進(jìn)一步分析香氣特征與化合物之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。