不同澄清劑對‘赤霞珠’干紅葡萄酒澄清效果及品質(zhì)的影響

呂艷梅，依力努爾，宋長冰，倪志婧，魏兆軍,2

（1. 北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏銀川 750021；2. 合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，安徽合肥 230009）

寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產(chǎn)區(qū)因其優(yōu)越的地理和氣候條件成為我國重要的代表性葡萄酒產(chǎn)區(qū)[1]，提升葡萄酒品質(zhì)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和訴求。葡萄酒營養(yǎng)豐富，且成分復(fù)雜，一部分以溶液形式存在，另外一部分則以膠體形式存在并對酒體的澄清和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[2]。因此，葡萄酒發(fā)酵結(jié)束的澄清工藝一定程度上決定葡萄酒的外觀及穩(wěn)定性。葡萄酒澄清酒體的作用機(jī)理就是通過添加親水性膠體，與酒中的蛋白質(zhì)及色素、金屬離子和各種物質(zhì)形成凝絮，沉降后與酒體分離，使酒體澄清并穩(wěn)定[3]。葡萄酒生產(chǎn)中常用的澄清方式主要有自然澄清、化學(xué)澄清和機(jī)械澄清[4-5]，以化學(xué)澄清最為常用[6]。澄清工藝中可供選擇的材料很多，雖然不同澄清劑作用機(jī)理不同，但均會不同程度的結(jié)合或吸附葡萄酒中的花色苷、單寧及呈香物質(zhì)等成分，對葡萄酒品質(zhì)產(chǎn)生影響[7]。郎婭等[8]在楊梅汁澄清試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，皂土對花色苷有負(fù)面影響。吳幼茹等[9]在甘蔗果酒澄清技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，處理后果酒中的總酚和總黃酮含量均顯著下降。

本試驗(yàn)選用皂土、明膠、殼聚糖、蛋清液、果膠酶進(jìn)行澄清處理，以處理后的澄清度為主要指標(biāo)評價，采用CRITIC權(quán)重分析法綜合評價不同的澄清方法對葡萄酒的酒精度、總糖、總酸、pH等品質(zhì)指標(biāo)影響的強(qiáng)弱。同時分析測定澄清后葡萄酒各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，探索澄清工藝對葡萄酒品質(zhì)的影響，為科學(xué)經(jīng)濟(jì)的選擇澄清劑，調(diào)控葡萄酒質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)材料：8年生‘赤霞珠’葡萄，于2020年10月采自寧夏賀蘭山東麓葡萄產(chǎn)區(qū)園藝所釀酒葡萄基地，采用傳統(tǒng)釀造工藝進(jìn)行單品種釀造，發(fā)酵試驗(yàn)及指標(biāo)測定均在北方民族大學(xué)寧夏葡萄與葡萄酒技術(shù)創(chuàng)新中心進(jìn)行，平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

試劑：皂土、明膠、殼聚糖、蛋清液、果膠酶、菲林試劑、蘆丁，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；氫氧化鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

分光光度計(jì)UV-2100，尤尼柯儀器有限公司；分析天平；水浴鍋（HHW-2），金壇市友聯(lián)儀器研究所；電熱鼓風(fēng)干燥箱（101型），上海樹立儀器儀表有限公司。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.3.1 澄清劑的制備

參照文獻(xiàn)[10-13]將澄清劑皂土、明膠、蛋清液、殼聚糖、果膠酶配成1%母液，靜置備用。澄清試驗(yàn)按照表1設(shè)置的濃度梯度進(jìn)行添加。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

將5種澄清劑按照表1濃度梯度分別加入50 mL酒液中，常溫放置48 h，取上清液檢測透光率和各項(xiàng)理化指標(biāo)。

表1 不同澄清劑的濃度梯度Table 1 Concentration gradient of different clarifying agents g·L-1

1.3.3 CRITIC 法權(quán)重確立

葡萄酒品質(zhì)采用CRITIC權(quán)重評價。CRITIC法是一種以評價指標(biāo)間的對比強(qiáng)度及沖突性作為基礎(chǔ)綜合衡量的客觀權(quán)重計(jì)算方法[14]，對比強(qiáng)度以標(biāo)準(zhǔn)差（σj）來體現(xiàn)，沖突性以指標(biāo)間相關(guān)性為基礎(chǔ)，以Rj的形式來體現(xiàn)。

其中rij為評價指標(biāo)i和j之間的相關(guān)系數(shù)[14-15]；Cj表示第j個指標(biāo)所包含的信息量，

j＝1，2，3，4，5，6，7...；

第j個指標(biāo)的客觀權(quán)重為Wj，

將葡萄酒品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化計(jì)算后，再利用SPSS軟件進(jìn)行計(jì)算和分析。即Cj越大則第j個指標(biāo)所包含的信息量越大，該指標(biāo)的相對重要性也就越大，所占權(quán)重就越大。在本文中計(jì)算客觀權(quán)重用于多指標(biāo)綜合評價，反映澄清后葡萄酒特征信息。

CRITIC權(quán)重以評價指標(biāo)的變異性和評價指標(biāo)間的沖突性作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算；指標(biāo)變異性使用標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行衡量，標(biāo)準(zhǔn)差越大則權(quán)重越大；對沖突性使用指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行衡量，指標(biāo)之間相關(guān)性越強(qiáng)則沖突性較低，權(quán)重越??；信息量計(jì)算方式為指標(biāo)變異性與沖突性指標(biāo)之間的乘積；最終權(quán)重是由信息量進(jìn)行歸一化計(jì)算得到。

1.3.4 分析測定方法

按照GB/T15038—2006[17]：總糖測定采用斐林試劑法；酒精度測定采用密度計(jì)蒸餾法；pH計(jì)法測pH值；總酸測定用氫氧化鈉溶液滴定法；花色苷測定采用pH示差法，總黃酮測定參考文獻(xiàn)[18]中方法。

澄清度：用蒸餾水作為空白對照，于680 nm處測量透光率值，透光率越大，澄清度越好[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一澄清劑對葡萄酒澄清度的影響

由表2可知，皂土添加量對透光率影響呈現(xiàn)濃度效應(yīng)，0.60、0.80、1.0 g·L-1皂土對透光率的影響無顯著性差異，0.40 g·L-1皂土對酒體的透光率達(dá)到79.53%，澄清效果最好，并且與其他濃度均呈現(xiàn)出顯著差異。蛋清粉濃度為0.10 g·L-1時酒體的透光率達(dá)到80.20%，澄清效果最好，并且和其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異。殼聚糖濃度為0.60 g·L-1時酒體的透光率達(dá)到81.20%，澄清效果最好，其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異，因殼聚糖具有較強(qiáng)的粘性，當(dāng)用量過多時，反而不利于果酒的澄清[20]。明膠濃度為0.04 g·L-1時酒體的透光率達(dá)到80.77%，澄清效果最好，隨著明膠添加量增加透光率呈現(xiàn)下降趨勢。果膠酶濃度為0.08 g·L-1時酒體的透光率達(dá)到78.60%，澄清效果最好，并且和其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異，不同果膠酶濃度對于透光率全部呈現(xiàn)出顯著性差異。

表2 不同濃度澄清劑對澄清度的影響Table 2 Effect of different concentrations of clarifying agent on the clarity

2.2 澄清對葡萄酒品質(zhì)的影響

2.2.1 澄清劑對葡萄酒基本理化指標(biāo)的影響

單因素試驗(yàn)表明，單一澄清劑最佳使用量分別為：0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.08 g·L-1果膠酶、0.60 g·L-1殼聚糖和0.04 g·L-1明膠，5種不同澄清處理后的酒樣與原酒的基本理化指標(biāo)的差異性見表3。

由表3可知，0.10 g·L-1的蛋清粉、0.04 g·L-1明膠和和0.60g·L-1殼聚糖處理與原酒的總酸含量沒有顯著性差異，0.08 g·L-1果膠酶處理后總酸含量最低，且與其他處理有顯著差異。原酒總黃酮含量最高，0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.04 g·L-1明膠和0.60 g·L-1殼聚糖澄清后總黃酮含量下降，且與原酒呈顯著差異，與0.08 g·L-1果膠酶處理無顯著差異。原酒的總糖含量最高，并與其他幾種澄清處理差異顯著，其次為0.10 g·L-1的蛋清粉，并與其他幾種澄清處理有顯著差異，0.40 g·L-1的皂土、0.60 g·L-1殼聚糖和0.40 g·L-1明膠對總糖的影響沒有顯著差異，0.08 g·L-1果膠酶處理后總糖含量最低，并與其他澄清處理方式有顯著差異。0.04 g·L-1明膠處理后葡萄酒的酒精度最高，0.60 g·L-1的殼聚糖最低，二者呈顯著差異，其他幾種處理之間沒有顯著性差異。原酒花色苷含量最高，不同澄清劑對葡萄酒的花色苷均有影響，并有顯著性差異，澄清劑使用會不同程度的降低葡萄酒的花色苷含量。原酒的pH最高，其次為0.08 g·L-1果膠酶和0.40 g·L-1的皂土處理，且三者之間沒有顯著性差異，澄清后pH最低的是0.60 g·L-1殼聚糖和0.40 g·L-1明膠處理，且二者之間差異不顯著，但是與其他3種澄清處理和原酒有顯著差異。

表3 不同澄清劑對葡萄酒基本理化指標(biāo)的影響Table 3 The influence of different clarifiers on the basic physical and chemical indexes of wine

2.2.2 CRITIC權(quán)重法評價澄清劑對葡萄酒品質(zhì)的影響

由表4可知，經(jīng)數(shù)值歸一化計(jì)算后，采用CRITIC權(quán)重賦值法計(jì)算澄清效果最佳的為0.60 g·L-1殼聚糖處理。對葡萄酒理化指標(biāo)影響的權(quán)重系數(shù)綜合評價排序?yàn)椋壕凭龋?3.53%）＞總酸（27.24%）＞總糖（14.34%）＞pH（6.27%）＞總黃酮（5.47%)＞花色苷（3.14%）。試驗(yàn)結(jié)果表明，澄清處理對葡萄酒酒精度的影響最大，其次為總酸和總糖，對葡萄酒花色苷、總黃酮和pH的影響相對較小。

表4 葡萄酒品質(zhì)考察指標(biāo)權(quán)重Table 4 Weights of wine quality inspection indicators

3 討論和結(jié)論

葡萄酒品質(zhì)主要取決于葡萄原料品質(zhì)及發(fā)酵過程中的工藝控制。葡萄酒澄清是指通過特定的工藝將酒中的懸浮物沉降下來, 凈化和穩(wěn)定葡萄酒。澄清工藝不僅決定了葡萄酒澄清度和穩(wěn)定性，澄清劑的使用還影響葡萄酒的品質(zhì)指標(biāo)[20-22]。

對于澄清工藝的研究，國內(nèi)外均以澄清度最大、品質(zhì)最好為理念，例如在‘美樂’葡萄酒的澄清試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)[22]，單一澄清劑對酒中pH、總酸、花色苷和總黃酮均產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而影響葡萄酒的澄清度；丁筑紅等[23]用殼聚糖、皂土對發(fā)酵酒進(jìn)行澄清和邢玉青等[24]利用復(fù)合澄清劑對李子酒的澄清效果表明，當(dāng)澄清劑添加量達(dá)到最適時，隨著添加量的進(jìn)一步增加，透光率反而開始下降，這些均與本研究結(jié)果相似，單一澄清劑最佳使用量分別為：0.60 g·L-1殼聚糖、0.10 g·L-1蛋清粉、0.40 g·L-1皂土、0.08 g·L-1果膠酶和0.04 g·L-1明膠，其中0.60 g·L-1殼聚糖的葡萄酒澄清效果最好。

鄧星星等[25]利用不同澄清劑處理庫爾勒香梨果酒的試驗(yàn)表明，在果酒的澄清中，0.60 g·L-1的殼聚糖澄清效果最佳，且澄清后酒液的透光率可達(dá)93.4%以上，與本研究結(jié)果相似。另外殼聚糖復(fù)合澄清劑下膠法對葡萄酒的主要理化成分影響不大，不會改變葡萄酒原有的特點(diǎn)；相反，聚乙烯吡咯烷酮和殼聚糖相比較，復(fù)合澄清法在保持紅葡萄酒色澤、香氣和口味等方面較優(yōu)，是比單一澄清劑更優(yōu)，它能有效地提高和改善紅葡萄酒的品質(zhì)[23-25]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，5種澄清劑均會不同程度的降低葡萄酒的總糖、pH、總酸、花色苷和總黃酮，其中對葡萄酒的總糖、花色苷和pH影響顯著。皂土對花色苷的影響最大，比原酒中花色苷降低55.9%；明膠對花色苷的影響相對較小，這與祁高展等研究結(jié)果相似[25]。同時澄清劑的使用對葡萄酒的總黃酮也有顯著影響，其中，果膠酶處理后總黃酮的含量最低，比原酒中總黃酮減少了9.03%；蛋清粉的影響相對較小，這種規(guī)律也出現(xiàn)在桑葚酒釀造澄清工藝[26]、茯苓葡萄酒釀造工藝[27]和銀杏葡萄酒澄清工藝中[28]。而本研究根據(jù)CRITIC權(quán)重結(jié)果進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，澄清劑對葡萄酒的酒精度影響最大，其次為總糖和總酸，而對pH、總黃酮和花色苷的影響相對較小，這可能與不同葡萄品種、不同功能材料的添加等因素有關(guān)。

因此，澄清是果汁和果酒釀造過程中關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)，不僅要考慮澄清劑的混合、澄清時間和溫度不同而導(dǎo)致的澄清效果差異，還要考慮盡量減少澄清劑對葡萄酒風(fēng)味和品質(zhì)減損（如總糖、總酸、pH、花色苷、總黃酮均有顯著性影響）。所以要針對不同的原料選擇適宜濃度的澄清劑，既保證澄清效果，又盡量降低葡萄酒風(fēng)味和品質(zhì)的損失。