加強工藝對‘北玫’葡萄酒品質(zhì)的影響

焦紅茹，謝春梅，劉愛國*

（1.寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199；2.酩悅軒尼詩夏桐（寧夏）酒莊有限公司，寧夏黃羊灘 751600）

受有效積溫、降水等條件限制，我國大部分葡萄酒產(chǎn)區(qū)葡萄生長期難以達到8個月，致使果實含糖量積累受到限制，大多不具備生產(chǎn)天然甜型葡萄酒的生態(tài)條件。寧夏作為世界釀酒葡萄生長最佳產(chǎn)區(qū)之一，葡萄酒品質(zhì)已得到廣泛認(rèn)可，是繼河北昌黎、山東煙臺之后，我國第三個葡萄酒地理標(biāo)志產(chǎn)區(qū)[1]。該產(chǎn)區(qū)土壤條件好，多為沖積平原，土質(zhì)以淡灰壤土、沙壤土、礫石土為多[2-5]，晝夜溫差大，是比較適宜的葡萄生長區(qū)，所產(chǎn)葡萄天然含糖量較高。但對于天然甜型葡萄酒的研究和規(guī)模化生產(chǎn)還處于較低水平，沒有形成產(chǎn)區(qū)較成熟的工藝。

‘北玫’屬于抗寒性較強的紅色釀酒葡萄品種，是中國科學(xué)院植物研究所北京植物園以‘玫瑰香’為母本、山葡萄為父本雜交選育而成[6]。該品種在華北地區(qū)冬季栽培不埋土可安全越冬，并能正常生長結(jié)果，且含糖量高，是我國氣候條件下生產(chǎn)特色葡萄酒的優(yōu)良品種[7-10]，目前全國栽植面積超過720 hm2，即使在潮濕多雨的南方地區(qū)也表現(xiàn)出良好的抗病性[11]。研究發(fā)現(xiàn)，在寧夏產(chǎn)區(qū)‘北玫’葡萄可溶性固形物含量在20.4%～25.4%、滴定酸在9～13 g·L-1、出汁率為77.70%，成熟期一般在9月下旬[12]?；凇泵怠趯幭漠a(chǎn)區(qū)表現(xiàn)出高糖高酸的特點，可用其釀造加強型利口酒、波特酒等特型酒。目前，很多文獻對‘北玫’釀酒葡萄的生長特性和常規(guī)釀酒工藝進行了研究，但以‘北玫’為對象，在加強型葡萄酒工藝研究及品質(zhì)檢測方面還鮮有報道。

本文以寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)玉泉營農(nóng)場的‘北玫’葡萄為試材，采用不同加強工藝進行釀造、澄清且短期陳釀后獲得原酒，通過FOSS葡萄酒快速分析儀測定常規(guī)理化指標(biāo)、頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS定性定量分析其香氣組分、組建品嘗小組評價其感官質(zhì)量，初步探索加強工藝對‘北玫’葡萄酒品質(zhì)特征的影響，為寧夏產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)加強型葡萄酒提供技術(shù)參考，對豐富寧夏產(chǎn)區(qū)‘北玫’葡萄的生產(chǎn)特性和葡萄酒產(chǎn)品多樣性具有實際指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

釀酒葡萄原料：‘北玫’來源于寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)玉泉營釀酒葡萄基地。樹齡為9年，株行距1.0 m×3.0 m，高單籬架栽培，冬季不埋土。2021年‘北玫’葡萄成熟采摘時的基本理化指標(biāo)為還原糖282.43 g·L-1、總酸7.56 g·L-1、糖酸比37.38、pH 3.53。

釀酒輔料：本土酵母CECA、果膠酶、偏重亞硫酸鉀均購于上海鼎堂輔料有限公司；高度精餾白蘭地：80%（Vol、下同），購于云南省彌勒發(fā)財酒類銷售部。

1.2 儀器與設(shè)備

FOSS 葡萄酒快速分析儀，日本島津公司；頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用儀SPME-GC-MS（型號7890B+5977A），美國 Agilent 公司；MPS多功能樣品前處理平臺，德國 Gerstel 公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取纖維，美國Sigma-Aldrich Supelco公司；EYELA N-1100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海愛朗儀器有限公司；DHG-9123A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海齊欣公司；pH計，上海雷磁儀器廠；萬分之一天平；電子天平（BS210S）。

1.3 方法

1.3.1 工藝設(shè)計

分選葡萄（穗選）→除梗破碎→入罐（添加SO2、果膠酶）→冷浸漬（4～6 ℃，5 d）→添加酵母（回溫）→啟動發(fā)酵→測定酒精度→*白蘭地加強處理+冷凍（0～4 ℃）+SO2（60 mg·L-1）→自然澄清/過濾 →低溫保存→品質(zhì)分析（陳釀3個月）。

白蘭地加強處理：共設(shè)計3組處理方式M0：發(fā)酵未啟動，直接加強處理；M1：啟動發(fā)酵酒精度達3%（Vol），加強處理；M2：啟動發(fā)酵酒精度達8%，加強處理。

加強處理指采用80%的精餾葡萄白蘭地少量多次加強處理至目標(biāo)酒精度17%。

1.3.2 葡萄酒理化指標(biāo)檢測

采用FOSS葡萄酒快速測定儀測定樣品中酒精度、揮發(fā)酸、總酸、總糖、蘋果酸等指標(biāo)。

采用分光光度計法測定樣品的顏色。計算如下：

色度＝A420nm+A520nm+A620nm

色調(diào)＝A420nm/A520nm

1.3.3 葡萄酒香氣成分HS-SPME-GC-MS分析

G C 條 件：選 用S H-R x i-5 S i l M S 色 譜柱（3 0 m×0.2 5 m m×0.2 5 μ m）；檢測器及進樣口的溫度分別為230 ℃和250 ℃；升溫程序：40 ℃保持3 min，然后以2 ℃·min-1升至140℃，然后以7.5 ℃·min-1升至270 ℃，保持6 min；載氣為高純氦氣（99.999%）；色譜柱流量為1.78 mL·min-1，不分流進樣。

MS條件：電子轟擊離子源（EI）；電離能量為70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度270 ℃；全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍為30～450 m·z-1。

HS-SPME條件：準(zhǔn)確量取3 mL待測葡萄酒樣于裝有磁力攪拌轉(zhuǎn)子的15 mL頂空瓶中，加入20%（即0.6 g）的NaCl，同時再加入5 μL4-辛醇內(nèi)標(biāo)溶液，即刻旋緊頂空瓶瓶蓋。將裝有待測酒樣的頂空瓶置于磁力加熱攪拌器工作臺上，于45 ℃恒溫條件下平衡15 min，然后將已活化好的65 μm PDMS/DVB固相微萃取纖維頭插入頂空瓶內(nèi)，注意調(diào)整好萃取纖維頭與酒樣之間的距離，避免接觸到液面，于45 ℃恒溫條件下萃取45 min。完成后取出萃取頭立即插入GC-MS進樣口解析5 min，同時啟動儀器進行數(shù)據(jù)采集。

1.3.4 葡萄酒香氣成分定性定量分析

定性分析：采用氣相色譜-質(zhì)譜-計算機聯(lián)用儀分析鑒定。分析結(jié)果運用計算機譜庫美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）14.L進行初步檢索和分析，將3次平行測定結(jié)果進行比對，以相同或相近保留時間為準(zhǔn)，找出重復(fù)出現(xiàn)并且匹配度較高的物質(zhì)，再結(jié)合文獻進行人工譜圖解析，最終確定揮發(fā)性物質(zhì)的各個化學(xué)成分。

定量分析：采用內(nèi)標(biāo)法進行定量分析，揮發(fā)性物質(zhì)含量計算公式如下：

揮發(fā)性物質(zhì)含量=(內(nèi)標(biāo)物質(zhì)含量/內(nèi)標(biāo)物峰面積)×組分峰面積

1.3.5 感官質(zhì)量分析

葡萄酒感官質(zhì)量分析采取感官評價方法進行。由15名從事葡萄酒釀造、品評工作的技術(shù)人員（含教師）組成感官評價小組，年齡在25～40歲。品嘗室室溫控制在20℃，在標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒品嘗杯中倒入酒樣60 mL左右，感官評價小組對酒樣進行感官分析，一次分析3個酒樣，編碼盲品3輪（即重復(fù)3次）。對品嘗表中可感知的感官特征用5點標(biāo)度法量化。香氣特征和味感特征的最終量化強度是綜合感官評價小組對這一特征的使用頻率和強度率，用幾何平均數(shù)表示，具體量化方法如下：

感官特征量化采用5點標(biāo)度法，即以0～5之間的整數(shù)表示感受到的特征強度，MF是綜合某一特征的使用頻率F和感官特征強度率I的信息，計算公式如下：

F，某一特征打分值大于0的品嘗小組成員人數(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（5分）的百分?jǐn)?shù)（%）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理，采用Minitab15進行單因素方差分析（ANOVA）、繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒的理化指標(biāo)

不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒的各項理化指標(biāo)見表1。從表1可以看出：3種加強工藝處理對揮發(fā)酸、蘋果酸的影響無顯著性差異；M0與M1、M2相比較，對酒精度、總酸、pH、檸檬酸、酒石酸以及色度、色調(diào)的影響存在顯著性差異，但M1、M2之間無顯著性差異。3種加強工藝處理對總糖的影響表現(xiàn)出顯著性差異。

表1 不同工藝處理的加強葡萄酒理化指標(biāo)分析Table 1 Analysis of physicochemical indexes of enhanced wine by different processes

2.2 不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒的香氣成分

不同加強工藝處理的‘北玫’葡萄酒樣SPME-GC-MS檢測分析結(jié)果見表2。共有42種香氣成分被檢出，相對含量為0.4～0.8 mg·L-1，各處理酒樣香氣化合物總質(zhì)量濃度在1.65～1.91 mg·L-1。其中，主要香氣成分由酯類、醇類、酮類、酸類、醛類和微量的萜烯類物質(zhì)組成。

表2 ‘北玫’不同加強工藝處理的葡萄酒香氣成分Table 2 Aroma compounds of 'Beimei' wine grape treated by different strengthening processes

酯類物質(zhì)方面，M0、M1、M2處理中分別占各自香氣總組分的70.56%、72.00%、72.03%。酯類對酒樣的水果香氣有很大貢獻，主要表現(xiàn)為香蕉、香橙、玫瑰、青草、草莓、哈密瓜、蜂蜜等香氣。其中，對于乙酸異戊酯香氣組分含量，3個處理間存在顯著性差異；對于正己酸乙酯香氣組分含量，M0、M1處理間存在顯著性差異，但與M2處理相比無顯著性差異；對于乙酸苯乙酯含量，M0處理與M1、M2處理相比，存在顯著性性差異，而M1、M2則表現(xiàn)為無差異；對葵酸乙酯含量，M0、M1處理間存在顯著性差異，M2處理則未檢出；對于月桂酸乙酯分含量，M1處理與M0、M2處理均存在顯著性差異，而M0、M2間則表現(xiàn)為無顯著性差異。

酸類物質(zhì)方面，3個處理中分別占香氣總組分的2.62%、2.82%、2.85%。均檢測出辛酸、癸酸和月桂酸香氣組分，其中M2處理的月桂酸和辛酸含量最高，三者表現(xiàn)出顯著性差異，而癸酸則為M1處理含量最高。

醇類物質(zhì)方面，3個處理中共檢測出11種香氣組分，其中M2加強處理中醇類物質(zhì)的檢出含量占比最高為19.86%，除異戊醇在3個處理之間表現(xiàn)出兩兩之間的顯著性差異外，其他10種組分則未表現(xiàn)出處理間的顯著性差異，可以看出不同加強工藝處理對醇類香氣組分的影響并不明顯。

醛酮類3個處理中共檢測出6種醛類和5種酮類香氣成分。醛類分別是異戊醛、癸醛、月桂醛、十一醛、壬醛和肉豆蔻醛，M0、M1、M2處理占比為0.40%、0.42%、0.51%，6種醛類物質(zhì)僅在M2處理中均被發(fā)現(xiàn)。酮類主要是大馬士酮、大馬酮、苯乙酮、紫羅蘭酮和香葉基丙酮，M0、M1、M2處理占比為3.57%、2.25%、3.58%，同樣在M2處理中含量最高。

另外，還有α-萜品烯和2-莰烯在M1、M2兩個處理中被檢出，含量分別占0.34%和0.36%，M0加強處理中未檢測出。綜上所述，3個加強處理的‘北玫’葡萄酒在陳釀初期香氣表現(xiàn)上有所不同，M2所得酒樣具有更加豐富的香氣組分，更多的表現(xiàn)出玫瑰、檸檬、香蕉、梨、紫羅蘭、薄荷、油脂、杏仁等復(fù)雜的果香和花香氣味，其中醛酮類化合物更加豐富。

2.3 不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒的感官質(zhì)量

本研究中葡萄酒樣品感官質(zhì)量采用標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒香氣和口感術(shù)語表示，特征強度用15名品嘗員對某一特征的使用頻率和強度均分的幾何平均數(shù)表示[13-16]。

不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒香氣特征量化見表3，香氣特征主成分分析見圖1、圖2。不同加強處理‘北玫’葡萄酒香氣共提取5個主成分，累計貢獻率為98.9%，其中主成分1貢獻率是73.2%，主成分2的貢獻率是11.9%，因此，前兩個主成分可以解釋85.1%的總方差。3種加強工藝處理的葡萄酒樣在香氣表現(xiàn)上有較明顯的區(qū)域分布特征，M2處理所得酒樣主要集中在PC1正向端，玫瑰、紫羅蘭、青蘋果、梨、香蕉、橙子的香氣，以及PC2正向端的杏仁、蜂蜜及油脂類香氣，香氣積累上明顯優(yōu)于M0、M1。

圖1 香氣特征前兩個主成分上不同處理相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 1 Aroma characteristic distribution of different processing indicators in the first two PCs

圖2 前兩個主成分上香氣特征相關(guān)指標(biāo)分值圖Figure 2 Aroma characteristic index distribution in the first two PCs

表3 不同加強處理‘北玫’葡萄酒香氣特征MF值Table 3 MF value of aroma characteristics of 'Beimei' wine under different treatments

不同加強工藝處理‘北玫’葡萄酒口感特征量化見表4，口感特征主成分分析見圖3、圖4。不同加強處理‘北玫’葡萄酒口感共提出5個主成分，累計貢獻率為99.8%，其中主成分1貢獻率是89.9%，主成分2的貢獻率是6.2%，因此，前兩個主成分可以解釋96.1%的總方差。3種加強工藝處理的葡萄酒樣在口感特征上有明顯的區(qū)域分布特征，M2處理所得酒樣主要集中在PC1、PC2正向端，在PC1正向端主要表現(xiàn)出甜味、酸味、平衡飽滿的酒體及整體的平衡和協(xié)調(diào)性；在PC2正向端表現(xiàn)出良好的濃郁度、圓潤度和平衡性，口感特征明顯區(qū)別于M0、M1，且表現(xiàn)優(yōu)良。

圖3 口感特征前兩個主成分上不同處理相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 3 Taste characteristic distribution of different processing indicators in the first two PCs

圖4 前兩個主成分上不同處理口感特征相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 4 Distribution of taste characteristic index in the first two PCs

表4 不同加強處理‘北玫’葡萄酒口感特征MF值Table 4 MF of Aroma feature list of 'Beimei' wine under different treatments

3 討論與結(jié)論

本研究設(shè)計的3個‘北玫’加強工藝均對酒樣的理化指標(biāo)、顏色、香氣組分及感官質(zhì)量產(chǎn)生了影響，但在啟動發(fā)酵后酒精度8%時加強處理表現(xiàn)最好，且香氣占比醇類、酸類、醛酮類均檢測為最高，口感特征值和綜合評價最優(yōu)。由此可見，在加強工藝上，發(fā)酵啟動后加強處理與發(fā)酵啟動前直接加強相比較，對葡萄酒的酒精度、色度有顯著提升作用，色調(diào)會隨著色度的升高而呈現(xiàn)下降的趨勢，這與先前的報道一致[17-19]。也就是說酒精度越高越利于花色素的溶解，隨著酒精度增大，在發(fā)酵過程中可形成單寧-花色苷縮合物類物質(zhì)，穩(wěn)定提升葡萄酒的顏色，同時在陳釀3個月期間色度值變化總體呈上升趨勢，色調(diào)值呈下降趨勢。伴隨著發(fā)酵的進行對葡萄酒加強處理會使醇、脂、醛、酮、酸及萜烯類香氣組分含量升高，且對葡萄酒香氣產(chǎn)生正面影響。研究認(rèn)為，當(dāng)高級醇含量≤300 mg·L-1，可增加葡萄酒香氣的復(fù)雜度[20]；醛酮類物質(zhì)主要在酒精發(fā)酵以及陳釀階段產(chǎn)生，為葡萄酒提供玫瑰、柑橘、紫羅蘭、杏仁及油脂香氣特征[21-22]，α-萜品烯和莰烯也主要在發(fā)酵后加強處理中被檢出，給葡萄酒帶來檸檬香氣，有柔和清涼的氣味特征[23]。通常在葡萄酒陳釀過程中還會繼續(xù)發(fā)生復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，葡萄酒的香氣也將會持續(xù)性發(fā)生變化[24]。鑒于加強型葡萄酒的品質(zhì)受原料、氣候、土壤、工藝、陳釀等諸多因素的影響，特別是陳釀方式、時間會對葡萄酒的感官品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。因此，對‘北玫’加強型葡萄酒工藝的研究還需要跟隨陳釀期繼續(xù)進一步追蹤。

本研究旨在依托寧夏賀蘭山東麓優(yōu)質(zhì)葡萄酒產(chǎn)區(qū)的天然條件，探索抗寒性較強的‘北玫’葡萄的加工特性，探索加強型葡萄酒的工藝路線，對豐富寧夏產(chǎn)區(qū)葡萄酒產(chǎn)品的多樣性具有指導(dǎo)意義。