沒(méi)食子酸穩(wěn)定‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒香氣與色澤

馮帆，姜醒睿，王凌云，張永剛，李愛(ài)華，陶永勝,5

沒(méi)食子酸穩(wěn)定‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒香氣與色澤

馮帆1，姜醒睿1，王凌云2，張永剛3，李愛(ài)華4，陶永勝1,5

1西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西楊凌 712100；2商洛市特色產(chǎn)業(yè)與休閑農(nóng)業(yè)指導(dǎo)中心，陜西商洛 726000；3陜西丹鳳酒業(yè)有限責(zé)任公司，陜西丹鳳 726200；4西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100；5陜西省葡萄與葡萄酒重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100

【目的】針對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒貯藏期色澤和香氣損失的問(wèn)題，研究釀造過(guò)程中沒(méi)食子酸處理對(duì)色澤與香氣的提升效果，以優(yōu)化桃紅葡萄酒的護(hù)色增香工藝?！痉椒ā恳浴畱籼颂?hào)’葡萄為試材，釀酒過(guò)程中分別在發(fā)酵前（Pr）、中（M）、后（Po）3個(gè)時(shí)期添加200和300 mg?L-1的沒(méi)食子酸，發(fā)酵結(jié)束后貯藏6個(gè)月，然后利用HS-SPME-GC-MS對(duì)酒樣香氣物質(zhì)進(jìn)行分析，通過(guò)CIELab顏色空間參數(shù)（L*、a*、b*、C*ab、Hab、ΔE*ab）和紫外分光光度計(jì)進(jìn)行色澤指標(biāo)的測(cè)定，再結(jié)合感官品評(píng)分析不同處理對(duì)供試酒樣香氣特征的影響?！窘Y(jié)果】在發(fā)酵后添加沒(méi)食子酸處理的發(fā)酵香氣物質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組，增加約16%，但兩種添加濃度處理造成的差異不顯著。發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸處理對(duì)供試酒樣香氣的保留起到積極作用，相比于對(duì)照組增加約65%—73%，而發(fā)酵中添加沒(méi)食子酸對(duì)葡萄酒香氣物質(zhì)的穩(wěn)定作用較小。感官品評(píng)結(jié)果顯示，對(duì)于整體香氣的影響，發(fā)酵后添加沒(méi)食子酸有最優(yōu)的葡萄酒香氣改善效果，發(fā)酵前處理的添加效果優(yōu)于發(fā)酵中處理。偏最小二乘回歸（PLSR）模型揭示萜烯、脂肪酸、高級(jí)醇、乙酸酯和脂肪酸乙酯（回歸系數(shù)＞0.1）是‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒花香和柑橘香氣（2c＞0.80且2v＞0.70）的重要貢獻(xiàn)成分，其中脂肪酸乙酯和乙酸酯這兩類果香酯類物質(zhì)對(duì)其貢獻(xiàn)更突出。色澤分析結(jié)果顯示，發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸處理具有顯著的護(hù)色作用，且200 mg?L-1處理（Pr1）效果優(yōu)于300 mg?L-1（Pr2），Pr1處理組酒樣L*值比對(duì)照降低0.58%，a*值提高45.38%。另外，顏色表征結(jié)果顯示，發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸處理增強(qiáng)了‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的紫紅色調(diào)，且200 mg?L-1處理效果優(yōu)于300 mg?L-1。【結(jié)論】發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸處理對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒色澤穩(wěn)定具有顯著作用，且添加量為200 mg?L-1的效果更好，而發(fā)酵后沒(méi)食子酸添加處理對(duì)葡萄酒香氣穩(wěn)定性具有顯著作用。

葡萄；葡萄酒；沒(méi)食子酸；色澤；香氣；釀酒工藝

0 引言

【研究意義】我國(guó)葡萄種植面積世界排名第三，年產(chǎn)量世界第二，其中鮮食葡萄的面積和產(chǎn)量位居世界第一[1]?！畱籼颂?hào)’葡萄是陜西省廣泛種植的鮮食葡萄，種植面積占比在70%以上，該品種是由西安葡萄研究所從‘奧林匹亞’芽變中選育的歐美雜交品種[2]，果粒較大、色澤較深、酸甜適口，具有典型香氣。然而，‘戶太八號(hào)’葡萄的大量種植使其在成熟季節(jié)供大于求，加上其不耐貯藏，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，‘戶太八號(hào)’葡萄亟待進(jìn)行深加工來(lái)解決產(chǎn)量過(guò)剩問(wèn)題，而葡萄酒是附加值較高的葡萄加工產(chǎn)品[3]。鮮食葡萄粒大、皮薄、果穗較為松散，果皮所占比例較低，所以來(lái)源于果皮的色素等多酚物質(zhì)含量較低，適合釀造顏色較淺的桃紅葡萄酒產(chǎn)品[4]。另外，‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒貯藏期間色澤和香氣損失較快，貨架期較短，因此急需開(kāi)發(fā)一套穩(wěn)定顏色、保護(hù)香氣的釀酒工藝?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】色澤和香氣是桃紅葡萄酒重要的感官屬性，與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。葡萄酒的桃紅色主要由花色苷賦予，而典型香氣與葡萄果皮上的香氣前體物質(zhì)有關(guān)，大部分葡萄本身的游離態(tài)香氣前體物質(zhì)會(huì)在酒精發(fā)酵過(guò)程中損耗掉。與釀酒葡萄相比，‘戶太八號(hào)’葡萄粒大皮薄，發(fā)酵葡萄醪中花色苷等酚類物質(zhì)以及香氣前體物質(zhì)少很多。目前，已經(jīng)有改善桃紅葡萄酒香氣和色澤的相關(guān)研究，例如發(fā)酵前果皮浸漬工藝能夠提高香氣前體物質(zhì)的浸提率[5]，混合非釀酒酵母接種發(fā)酵能夠促進(jìn)一些香氣物質(zhì)的生成[6-7]，通過(guò)添加單寧等輔料來(lái)穩(wěn)定葡萄酒的顏色并調(diào)節(jié)口感[8-10]。有研究報(bào)道，酚酸可以通過(guò)輔色反應(yīng)穩(wěn)定葡萄酒的顏色[11]，還能對(duì)葡萄酒中酯類和萜烯類物質(zhì)的香氣穩(wěn)定有積極作用[12-15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，在用鮮食葡萄釀造的桃紅葡萄酒中，有關(guān)穩(wěn)定色澤與香氣的研究報(bào)道較少，難以指導(dǎo)相關(guān)工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究沒(méi)食子酸處理調(diào)控‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的典型香氣特征及其關(guān)鍵香氣物質(zhì)的效果，探究沒(méi)食子酸處理改善供試酒樣色澤的應(yīng)用潛力，優(yōu)化‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的護(hù)香護(hù)色工藝。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2021年在西北農(nóng)林科技大學(xué)進(jìn)行。

1.1 葡萄原料與菌株

‘戶太八號(hào)’葡萄原料：2021年8月采自陜西省西安市鄠邑區(qū)，原料衛(wèi)生狀況良好，含糖量157 g?L-1，含酸量5.4 g?L-1（酒石酸計(jì)）。

釀酒酵母活性干粉：中國(guó)安琪酵母有限公司RV002活性干酵母產(chǎn)品。

1.2 儀器與試劑

UV-1780型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，島津儀器（蘇州）有限公司；光學(xué)顯微鏡（BX51），日本Olympus；恒溫?fù)u床（NRY-2102C），上海南榮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；恒溫培養(yǎng)箱（MP-250B），上海南榮實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；超凈工作臺(tái)（SW-CJ-1FD），蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；高壓滅菌鍋（SX-500），日本Tomy；萬(wàn)分之一天平（AUX320），日本島津。GC-MS儀器，TRACE 1310 GC-ISQ LT Single Quadrupole MS（Thermo SCITNTIFIC公司，USA）；氣相色譜柱：DB-WAXETR毛細(xì)管柱（長(zhǎng)度60 m，內(nèi)徑0.25 m，膜厚0.25 μm，Agilent Technologies，美國(guó)）；固相微萃取裝置：DVB/CAR/PDMS 萃取纖維（膜厚50/30 μm，2 cm可伸縮長(zhǎng)度）聯(lián)用57330-U SPME手柄（Supelco，Bellefonte PA，美國(guó)）。

所有分析純化學(xué)品，包括乙酸乙酯、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、硫酸、亞硫酸氫鈉、乙醛、氯化鈉和濃鹽酸均購(gòu)自四川西隴化工有限公司。色譜純?cè)噭](méi)食子酸（≥98.0%）和香氣成分標(biāo)準(zhǔn)品（≥99%），包括香茅醇、-紫羅蘭酮、里哪醇、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯和2-辛醇等34種香氣化合物，均購(gòu)自Sigma-Aldrich公司。純凈水來(lái)自Millipore Milli-Q系統(tǒng)（Bedford，MA，USA）。

1.3 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

1.3.1 酵母的活化 酵母的活化：以5%的接種量將酵母接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，于28 ℃下恒溫培養(yǎng)48 h。培養(yǎng)基配方如下：20 g?L-1葡萄糖、20 g?L-1蛋白胨、0.5 g?L-1MgSO4·7H2O、4 g?L-1KH2PO4、3 g?L-1NH4NO3、10 mL?L-1吐溫80和10 mg?L-1酵母浸粉。酵母的擴(kuò)增培養(yǎng)：以10%的接種量將活化好的酵母菌液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，于180 r/min、28 ℃的條件下擴(kuò)增培養(yǎng)72 h。酵母菌株的計(jì)數(shù)：在顯微鏡下使用血球計(jì)數(shù)板法計(jì)數(shù)觀察。

1.3.2 葡萄酒釀造試驗(yàn) 釀造工藝：分選新鮮、無(wú)病害且成熟度良好的‘戶太八號(hào)’葡萄，經(jīng)除梗破碎后分裝至14個(gè)10 L玻璃廣口瓶，在4 ℃條件下浸漬24 h（冷浸漬）后接種酵母啟動(dòng)發(fā)酵，接種方案為活化好的RV002以106cfu/mL的接種量添加到發(fā)酵液中。在發(fā)酵過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)比重和溫度，控制發(fā)酵溫度20 ℃，并在發(fā)酵旺盛期添加蔗糖使最終酒度達(dá)到（11±0.5）% vol。當(dāng)含糖量低于2.0 g?L-1時(shí)，添加30 mg?L-1的SO2終止發(fā)酵，并將葡萄酒轉(zhuǎn)入干凈衛(wèi)生的5 L玻璃罐中滿罐、密封，進(jìn)行正常的澄清、穩(wěn)定。最后，裝瓶貯藏6個(gè)月后進(jìn)行采樣分析。

沒(méi)食子酸處理：該試驗(yàn)為雙因素（添加量、添加時(shí)間）試驗(yàn)，其中添加時(shí)間設(shè)置發(fā)酵前（除梗破碎后）、發(fā)酵中（皮渣分離后）和發(fā)酵結(jié)束后（澄清后）3水平，參考WANG等[13]的研究，添加量設(shè)置200 mg?L-1和300 mg?L-1兩個(gè)水平，共6個(gè)處理。各處理代號(hào)如下：200和300 mg?L-1發(fā)酵前處理組（Pr1、Pr2）；200和300 mg?L-1發(fā)酵中處理組（M1、M2），200和300 mg?L-1發(fā)酵后處理組（Po1、Po2）。同時(shí)設(shè)置不添加沒(méi)食子酸的對(duì)照組（CK）。每一處理重復(fù)2次。

1.3.3 常規(guī)理化指標(biāo)的測(cè)定 各項(xiàng)常規(guī)理化指標(biāo)的測(cè)定參考葡萄酒、果酒通用分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15038—2006。

1.3.4 葡萄酒香氣成分的儀器分析 葡萄酒香氣物質(zhì)采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）吸附，使用DVB/CAR/ PDMS萃取纖維及SPME57330-U聯(lián)用手柄。15 mL頂空瓶中加入8 mL酒樣、2.0 g NaCl、2-辛醇（內(nèi)標(biāo)，40 μg?L-1）和攪拌子，在40 ℃水浴中平衡15 min后，萃取纖維在40 ℃下攪拌吸附30 min，取出后插入GC進(jìn)樣口，230 ℃解析5 min取出。每個(gè)酒樣重復(fù)2次。

GC-MS分析條件：島津GC/MS-QP2020，柱型號(hào)為DB-WAXETR（60 m×0.25 mm i.d.，涂層厚度0.25 μm，美國(guó)Agilent公司）。不分流進(jìn)樣，載氣為高純氦氣（99.999%），流速1.5 mL?min-1。柱升溫程序：40℃保持5 min，然后以2 ℃?min-1上升到130 ℃，再以5 ℃?min-1上升到220 ℃，保持10 min。進(jìn)樣口溫度230 ℃，連接桿溫度220 ℃，離子源溫度200 ℃，電子源電壓70 eV，質(zhì)譜為電離轟擊（EI）模式，全掃描質(zhì)譜范圍35—350 amu，掃描頻率0.2 s/次。定量定性方法：采用標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間對(duì)比、Wiley 275.L譜庫(kù)查詢和文獻(xiàn)保留指數(shù)比對(duì)法進(jìn)行化合物定性。采用內(nèi)標(biāo)-標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量，2-辛醇為內(nèi)標(biāo)，具體定量方法參考TAO等[16]，標(biāo)準(zhǔn)曲線信息見(jiàn)附表。對(duì)于無(wú)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的香氣物質(zhì)，計(jì)算時(shí)采用與其他化學(xué)結(jié)構(gòu)相似化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行相對(duì)定量。

1.3.5 香氣特征的感官分析 葡萄酒香氣特征采用感官量化分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體方法參考TAO等[17]。品評(píng)小組由28名品評(píng)員組成（12男16女），經(jīng)過(guò)6周專業(yè)聞香訓(xùn)練。聞香時(shí)，品評(píng)員用葡萄酒標(biāo)準(zhǔn)香氣中的5—6個(gè)特征詞匯描述樣品香氣特征，并用“五點(diǎn)標(biāo)度法”（“1”-弱；“2”-較弱；“3”-中等；“4”-較強(qiáng)；“5”-強(qiáng)）對(duì)每一香氣特征進(jìn)行量化。最終量化強(qiáng)度值MF（%）由品嘗小組對(duì)某一香氣特征詞匯的使用頻率F（%）和強(qiáng)度平均值I（%）表示，計(jì)算公式：

1.3.6 CIELab顏色空間參數(shù)的測(cè)定 測(cè)定方法參照李運(yùn)奎等[18]，葡萄酒樣品通過(guò)0.45 μm水系濾膜，使用2 mm石英比色皿，紫外分光光度計(jì)掃描范圍為380—780 nm，間隔1 nm，蒸餾水調(diào)零，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.3.7 色澤相關(guān)理化指標(biāo)的測(cè)定 酒石酸酯、黃酮醇、花色苷含量的測(cè)定參考彭傳濤等[19]和CLIFF等[20]的方法，分別用紫外分光光度計(jì)測(cè)定320、360和520 nm下的吸光度，依次對(duì)應(yīng)酒石酸酯、黃酮醇、花色苷的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出含量（酒石酸酯以橡黃素計(jì)，黃酮醇以咖啡酸計(jì)，花色苷以二甲花翠素-3-葡萄糖苷計(jì)）。

單體花色苷、多聚體花色苷、輔色花色苷含量的測(cè)定參考BOULTON等[21]的方法，分別進(jìn)行如下處理：在2 mL酒樣中加入10%（v/v）乙醛溶液20 μL，室溫靜置45 min；取2 mL酒樣；160 μL的5% SO2（w/v）加入2 mL酒樣，用1 mm比色皿在520 nm分別測(cè)定吸光度Aacet、A520、ASO2，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

x（輔色花色苷）=c（輔色花色苷）/c（總花色苷）=（Aacet-A520）/Aacet×100%；

x（單體花色苷）=c（單體花色苷）/c（總花色苷）=（A520- ASO2）/Aacet×100%；

x（多聚體花色苷）=c（多聚體花色苷）/c（總花色苷）=ASO2/Aacet×100%。

離子化指數(shù)的測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[20]，酒樣經(jīng)稀釋在520 nm下測(cè)定吸光度A1；酒樣中加入7%（w/v）的NaHSO3溶液，520 nm下測(cè)定吸光度A2；稀釋酒樣中加入HCl溶液（0.1 N），在520 nm下測(cè)定吸光度A3；在酒樣中加入HCl溶液（0.1 N）及質(zhì)量濃度7%（w/v）的NaHSO3溶液，在520 nm下測(cè)定吸光度A4。

x（離子化指數(shù)）=[（A1-A2）×（12/10）/（A3-A4）×（100/95）]×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 25.0進(jìn)行主成分分析（PCA）和單因素方差分析；使用Origin 2021進(jìn)行雷達(dá)圖繪制；使用Origin 2018繪制主成分分析圖及顏色表征圖；使用The Unscrambler X 10.4進(jìn)行偏最小二乘回歸分析（PLSR）。

2 結(jié)果

2.1 沒(méi)食子酸處理對(duì)葡萄酒香氣成分的影響

供試酒樣的常規(guī)理化指標(biāo)，酒度、總酸、揮發(fā)酸、pH、SO2、殘?zhí)?、干浸出物等符合GB 15037—2006，說(shuō)明采集酒樣均符合相關(guān)要求。HS-SPME-GC-MS對(duì)供試酒樣香氣物質(zhì)的定性定量分析結(jié)果見(jiàn)表1。分析可見(jiàn)，共有42種揮發(fā)性化合物，品種香氣成分共10種，總含量在522.9—903.1 μg?L-1，包括2種C6化合物、4種萜烯類化合物、1種C13-去異戊二烯類化合物、1種揮發(fā)性酚和2種醛酮類化合物。結(jié)合氣味活性值分析得出（OAV，即含量與嗅覺(jué)閾值的比值），OAV值大于1的物質(zhì)有3種，分別是香茅醇、-紫羅蘭酮、丁子香酚。在0.1—1的有兩種，分別是（Z）-3-己烯醇和里哪醇。與CK相比，Pr1和Pr2的香氣成分總含量顯著高于其他供試酒樣。其中Pr1和Pr2的C6化合物和萜烯類化合物總含量也顯著高于其他酒樣（＜0.05）。

供試酒樣共分析出發(fā)酵香氣化合物32種，總含量在82 512.1—98 294.6 μg?L-1，包括7種高級(jí)醇、6種乙酸酯、8種C4—C14脂肪酸乙酯、5種其他酯類、4種脂肪酸、2種苯衍生物。有9種香氣化合物的OAV值大于1，分別是異戊醇、乙酸乙酯、乙酸異戊酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯，其中7種為果香酯類物質(zhì)，為‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒貢獻(xiàn)了主體香氣。有8種香氣化合物OAV值在0.1—1，分別是異丁醇、乙酸異丁酯、乳酸乙酯、己酸、辛酸、癸酸、乙酸苯乙酯、苯乙醇。本研究中，OAV＞1的香氣物質(zhì)中，發(fā)酵香氣中的果香酯類物質(zhì)，即乙酸酯和C4—C14脂肪酸乙酯占比較多。Po1和Po2處理組的發(fā)酵香氣總含量顯著高于其他組（比CK高約16%），其中乙酸酯含量比CK組高約50%，C4—C14脂肪酸乙酯含量比CK組高約30%。Pr1和Pr2處理組中的乙酸酯含量均顯著高于CK，只有Pr2酒的C4—C14脂肪酸乙酯含量顯著高于CK。而在M1和M2處理組中，發(fā)酵香氣總含量沒(méi)有明顯的提升，且C4—C14脂肪酸乙酯含量都顯著低于CK。綜上，發(fā)酵后處理（Po）對(duì)桃紅葡萄酒發(fā)酵香氣的改善作用最佳。其中，乙酸酯中的乙酸乙酯（OAV＞1）、乙酸異丁酯（0.1＜OAV＜1）和乙酸異戊酯（OAV＞1）的含量都顯著高于其他組。C4—C14脂肪酸乙酯，包括丁酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯（上述化合物OAV值均大于1）含量在Po處理中顯著高于其他酒樣。除了果香酯類物質(zhì)外，Po1和Po2中脂肪酸含量顯著高于其他酒樣，尤其是辛酸。Pr1和Pr2的苯衍生物顯著高于CK。所有酒樣中的高級(jí)醇和其他酯類的含量均無(wú)顯著性差異。

表1 不同處理供試酒樣中香氣成分含量

續(xù)表1 Continued table 1

表中同一行數(shù)據(jù)后的不同字母表示處理間差異顯著（Duncan檢驗(yàn)，＜0.05）；下同。RI：保留指數(shù)；OAV：氣味活性值=香氣化合物濃度/該香氣化合物氣味閾值；NF：未檢測(cè)到。#：4-萜烯醇由-萜品醇標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，辛醛、壬醛由癸醛標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，3-甲基-1-戊醇由1-戊醇標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，1-月桂醇由1-癸醇標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，乙酸庚酯由乙酸己酯標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，辛酸甲酯由庚酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，癸酸異丁酯、癸酸異戊酯由癸酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，己酸由辛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，壬酸由癸酸標(biāo)準(zhǔn)曲線定量

Data followed by different letters in a row are significantly different (＜0.05) by Duncan test; The same as below. RI: Retention indices (on a DB-WAX column); OAV (odor activity value) equals the ratio of the aroma compound concentration to its odor threshold; NF: not found. #: 4-Terpenol was quantified by-Terpenol, Octanal and Nonanal by Decanal, Isohexyl alcohol by 1-Pentanol, 1-Dodecanol by 1-Decyl alcohol, Heptyl acetate by Hexyl acetate, Methyl caprylate by Ethyl enanthate, Isobutyl caprate and Isoamyl caprate by Ethyl decanoate, Hexanoic acid by Octanoic acid, Nonanoic acid by Decanoic acid

為了觀察不同處理對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒揮發(fā)性香氣成分的整體影響，選取OAV＞0.1的香氣成分進(jìn)行主成分分析（PCA）。如圖1所示，前2個(gè)主成分解釋了總方差的87.99%，其中PC1、PC2分別占數(shù)據(jù)總方差的61.26%和26.73%，PC1為關(guān)鍵主成分?？梢钥闯?，香氣化合物主要分布在PC1的正向端，其中品種香氣物質(zhì)中的-紫羅蘭酮、香茅醇，發(fā)酵香氣成分中的2-甲基丁酸乙酯、苯乙醇、乙酸苯乙酯在Pr1、Pr2周圍，表明在發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸的桃紅葡萄酒其苯衍生物以及某些品種香氣化合物的含量更高，而發(fā)酵香氣成分，如癸酸乙酯、癸酸、己酸、辛酸、異戊醇、異戊酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、異丁醇等，聚集于Po1、Po2周圍，表明在發(fā)酵后添加沒(méi)食子酸會(huì)更好地穩(wěn)定桃紅葡萄酒中的發(fā)酵香氣成分。而在M1、M2、CK酒樣周圍，僅有乳酸乙酯位于第四象限，說(shuō)明發(fā)酵中添加沒(méi)食子酸對(duì)葡萄酒香氣物質(zhì)的穩(wěn)定作用較小。

圖1 前兩個(gè)主成分上的香氣成分載荷值及酒樣分布

2.2 沒(méi)食子酸處理對(duì)葡萄酒香氣特征的影響

經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的品評(píng)員對(duì)供試酒樣的4種典型香氣特征進(jìn)行量化品評(píng)，7款酒樣香氣特征的強(qiáng)度評(píng)分如圖2所示。與對(duì)照相比，在發(fā)酵前（Pr1、Pr2）及發(fā)酵后（Po1、Po2）添加沒(méi)食子酸的處理組均增強(qiáng)了花香、柑橘和甜果香氣，且相較于發(fā)酵前處理，發(fā)酵后處理組對(duì)上述香氣的增強(qiáng)效果更佳。其中，Po1更具柑橘和酸果的香氣特征，而Po2則表現(xiàn)出更多的甜果香氣。Pr1、Pr2及Po2處理一定程度削弱了酸果香氣。發(fā)酵中添加沒(méi)食子酸的處理組（M1、M2）中甜果及酸果香氣得到增強(qiáng)。對(duì)于整體香氣的影響，發(fā)酵后添加沒(méi)食子酸效果最佳，發(fā)酵前的添加效果優(yōu)于發(fā)酵中處理。

為了揭示不同處理下，葡萄酒的香氣特征與香氣化合物之間的復(fù)雜關(guān)系，本研究對(duì)4種香氣特征和OAV＞0.1的10個(gè)類別香氣化合物進(jìn)行了PLSR。4種香氣特征中，只有柑橘和花香的特征模型滿足PLSR模型的校正相關(guān)系數(shù)2c＞0.80且預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)2v＞0.70。PLSR分析結(jié)果表明，對(duì)于花香特征，除揮發(fā)性酚和其他酯類外，其余香氣化合物對(duì)花香特征均有積極貢獻(xiàn)，品種香氣物質(zhì)與發(fā)酵香氣成分共同作用表現(xiàn)出花香。對(duì)于柑橘特征，揮發(fā)性酚和其他酯類與其呈負(fù)相關(guān)，萜烯、脂肪酸及高級(jí)醇的回歸系數(shù)在0.1—0.2，乙酸酯和C4—C14脂肪酸乙酯的回歸系數(shù)大于0.2（表2）。由此可見(jiàn)，果香酯類物質(zhì)對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的柑橘和花香貢獻(xiàn)較大，其次是萜烯類、脂肪酸和高級(jí)醇等。

*表示處理間差異顯著（Duncan檢驗(yàn)，P＜0.05）

2.3 沒(méi)食子酸處理對(duì)葡萄酒色澤相關(guān)理化指標(biāo)的影響

Pr1處理組酒樣L*值顯著低于對(duì)照，說(shuō)明該處理可以使酒的顏色加深。Pr1、Pr2處理組的a*值顯著增高，反映出發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸對(duì)酒體紅色色調(diào)具有顯著增強(qiáng)的效果，且Pr1效果更好。Pr1、Pr2處理組的b*值顯著降低，增強(qiáng)了酒體的藍(lán)色調(diào)，Pr2的降低幅度大于Pr1，說(shuō)明發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸可有效抑制酒體黃化，且添加量為300 mg?L-1的效果更好。h*ab是指葡萄酒的色調(diào)，越年輕的紅葡萄酒h*ab值越小，酒體呈紫紅或?qū)毷t，反之則呈瓦紅或磚紅。除Po2外，各處理h*ab均顯著低于對(duì)照組，其中Pr1、Pr2處理組與對(duì)照組的差異最顯著（＜0.05）（表3）。說(shuō)明發(fā)酵前處理可以延緩葡萄酒的老化，使其顏色向紫色和寶石紅轉(zhuǎn)變。除了Pr1、Pr2處理組外，其他各處理組的L*、a*、b*和ΔE*ab值與對(duì)照均無(wú)顯著差異，而只有M1處理組的C*ab值（飽和度）顯著增加。綜上，說(shuō)明發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸對(duì)于葡萄酒色澤更有益處。結(jié)合各處理葡萄酒的顏色表征也可觀察到，Pr1和Pr2酒增強(qiáng)了‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的紫紅色調(diào)，且Pr1的紫紅色調(diào)強(qiáng)于Pr2。因此，在發(fā)酵前添加200 mg?L-1可能是改善葡萄酒色澤的有效方案。

表2 香氣化合物與4種香氣特征PLSR分析

系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)；NA：無(wú)法得到有效值

The coefficient is the standard coefficient; NA: The valid value is not available

表3 不同處理葡萄酒中CIELab顏色空間參數(shù)

同一指標(biāo)不同處理間同行數(shù)據(jù)后的不同字母表示差異顯著（Duncan檢驗(yàn)，＜0.05）?！鱁*ab的計(jì)算選取對(duì)照酒樣之一作為參照酒樣

Different lowercase letters in a row indicate significant difference among treatments at 0.05 level. In the calculation of △E*ab, one of the control samples was selected as the reference sample

經(jīng)過(guò)6個(gè)月的儲(chǔ)藏，供試酒樣的花色苷濃度為49.55—70.00 mg?L-1，各處理組之間差異顯著（＜0.05），Pr1、Pr2處理組濃度最高，但與對(duì)照差異均不顯著。Pr1、Po1處理則使輔色花色苷比例（CA）顯著提升，說(shuō)明這兩種處理有效促進(jìn)了輔色反應(yīng)。Pr1處理還顯著提升了酒樣的黃酮醇含量。Po2處理對(duì)酒石酸酯的提升作用最顯著，其次是Pr1、Pr2處理。相反地，M2處理導(dǎo)致酒石酸酯含量顯著降低。推測(cè)可能是因?yàn)榘l(fā)酵后期乙醇含量最高，酒石酸、乙醇和酚酸之間會(huì)發(fā)生更多的酯化反應(yīng)；另外，發(fā)酵后添加沒(méi)食子酸可使酒石酸酯更穩(wěn)定。

表4 不同處理葡萄酒的色澤理化指標(biāo)

3 討論

3.1 沒(méi)食子酸影響‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒香氣物質(zhì)含量

葡萄酒中香氣化合物的揮發(fā)呈香不僅取決于其含量和化學(xué)特性，還取決于葡萄酒中的非揮發(fā)性物質(zhì)[28]，如酚類、多糖和蛋白質(zhì)，這一現(xiàn)象稱為基質(zhì)效應(yīng)。酚類物質(zhì)是紅葡萄酒中主要的非揮發(fā)性基質(zhì)，對(duì)葡萄酒香氣有重要影響[29]，被認(rèn)為是一種潛在的重要香氣調(diào)節(jié)因子。LAMBROPOULOS等[15]研究認(rèn)為，咖啡酸和沒(méi)食子酸可以減緩葡萄酒貯藏過(guò)程中幾種酯類和萜烯類化合物含量下降的速度。研究還表明，模擬葡萄酒環(huán)境下酚酸可以減緩里哪醇、香茅醇、-萜品醇[13]及2-甲基吡嗪的揮發(fā)釋放[14]。本研究中，沒(méi)食子酸的添加時(shí)間對(duì)葡萄酒的香氣影響較大，且多為正向影響，可能是因?yàn)樘砑記](méi)食子酸一方面可以延緩一些香氣化合物的釋放，另一方面還可以延緩一些果香酯類物質(zhì)的水解。香氣物質(zhì)的定性定量分析結(jié)果表明，發(fā)酵前處理對(duì)品種香氣物質(zhì)的穩(wěn)定效果顯著，而發(fā)酵后處理穩(wěn)定發(fā)酵香氣物質(zhì)的效果顯著。

酚類物質(zhì)在香氣物質(zhì)氣液分配中通過(guò)與其相互作用而產(chǎn)生影響，主要是分子間弱的非共價(jià)相互作用，如氫鍵、色散力和疏水作用等。有研究表明，不同類別的酚類物質(zhì)與香氣化合物之間的相互作用力存在差異，JUNG等[30]通過(guò)1D和2D1H NMR發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子酸與2-甲基吡嗪、香蘭素和苯甲酸乙酯的相互作用通過(guò)π-π鍵和氫鍵來(lái)調(diào)節(jié)，DUFOUR等[31]使用NMR和可見(jiàn)吸收光譜發(fā)現(xiàn)兒茶素、花青素與香氣物質(zhì)之間主要是疏水作用。本研究未涉及沒(méi)食子酸與葡萄酒香氣物質(zhì)之間的分子互作，相關(guān)研究將在未來(lái)通過(guò)感官組學(xué)、分子互作熱力學(xué)、量子化學(xué)計(jì)算展開(kāi)。

3.2 沒(méi)食子酸處理對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒典型香氣的影響

據(jù)Li等[7]報(bào)道，‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的典型香氣是果香和花香，本研究中，品評(píng)員清晰感知供試酒樣的花香、柑橘、酸果、甜果香氣特征并進(jìn)行了強(qiáng)度量化分析，與對(duì)照酒樣相比，沒(méi)食子酸添加處理的葡萄酒具有更高的香氣強(qiáng)度，且發(fā)酵后處理改善葡萄酒香氣的效果最佳。偏最小二程回歸（PLSR）常被應(yīng)用于探索葡萄酒典型香氣與氣味化合物之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。Yang等[32]構(gòu)建了PLSR模型，揭示萜烯中的里那醇對(duì)媚麗葡萄酒的柑橘和花香特征有重要貢獻(xiàn)，Li等[7]通過(guò)PLSR模型發(fā)現(xiàn)乙酸酯和高級(jí)醇對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的典型香氣有重要作用。本研究采用供試酒樣中的香氣物質(zhì)構(gòu)建了典型香氣的PLSR回歸模型，發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子酸處理改善的柑橘和花香特征的主要貢獻(xiàn)香氣物質(zhì)是乙酸酯、脂肪酸乙酯、高級(jí)醇、脂肪酸和萜烯類化合物（回歸系數(shù)＞0.1），說(shuō)明穩(wěn)定的發(fā)酵香氣物質(zhì)對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的典型香氣貢獻(xiàn)最大，這與ROUSSIS等[33]的研究結(jié)果一致，即谷胱甘肽、咖啡酸和沒(méi)食子酸的混合物可以穩(wěn)定低二氧化硫年輕干紅葡萄酒的果香特征。

3.3 沒(méi)食子酸處理對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的護(hù)色作用

酚類化合物是紅葡萄酒中重要的輔色物質(zhì)[34-35]，本研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵前添加處理具有良好的護(hù)色效果，且200 mg?L-1處理水平對(duì)色澤的改善效果優(yōu)于300 mg?L-1水平。WANG等[36]發(fā)現(xiàn)在葡萄酒發(fā)酵浸漬過(guò)程中，花色苷最早被浸提達(dá)到含量峰值，而無(wú)色多酚的浸提速度較慢，這與本研究中發(fā)酵前添加沒(méi)食子酸處理具有更好護(hù)色效果的結(jié)論一致。花色苷等指標(biāo)的分析結(jié)果表明，發(fā)酵前添加200 mg?L-1的沒(méi)食子酸顯著提升了‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的輔色花色苷比例，而300 mg?L-1處理增加了酒中游離花色苷的比例。桃紅葡萄酒中花色苷含量較低，200 mg?L-1沒(méi)食子酸的輔色作用較好，而更高含量的酚酸添加反而不利于輔色反應(yīng)。本研究中添加的沒(méi)食子酸具有既苦又澀的味感特征，在葡萄酒中沒(méi)食子酸的含量最高可達(dá)120 mg?L-1[37]。有研究發(fā)現(xiàn)，沒(méi)食子酸濃度在1 000 mg?L-1以下時(shí)不會(huì)給葡萄酒帶來(lái)明顯的苦澀味[38]，因此，200—300 mg?L-1的沒(méi)食子酸添加量不會(huì)影響‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒味感特征。

4 結(jié)論

以‘戶太八號(hào)’葡萄為試材釀造桃紅葡萄酒，研究在釀造過(guò)程中沒(méi)食子酸添加處理穩(wěn)定桃紅葡萄酒香氣和色澤的應(yīng)用潛力。研究得出，發(fā)酵前沒(méi)食子酸處理對(duì)品種香氣物質(zhì)的穩(wěn)定效果顯著，而發(fā)酵后處理對(duì)穩(wěn)定發(fā)酵香氣物質(zhì)的效果顯著；感官分析得出，發(fā)酵后沒(méi)食子酸處理對(duì)葡萄酒香氣的改善效果最佳，且200和300 mg?L-1處理水平的效果差異不大，PLSR模型揭示穩(wěn)定的發(fā)酵香氣物質(zhì)對(duì)‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的典型香氣貢獻(xiàn)最大；對(duì)于葡萄酒色澤，發(fā)酵前沒(méi)食子酸處理的護(hù)色效果最佳，200 mg?L-1處理顯著提升了‘戶太八號(hào)’桃紅葡萄酒的輔色花色苷比例。

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The Stabilization of Aroma and Color During Hutai-8 Rose Winemaking by Gallic Acid Treatment

1College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi;2Guiding Center for Featured Industries and Leisure Agriculture, Shangluo 726000, Shaanxi;3Shaanxi Danfeng Winery Co., Ltd., Danfeng 726200, Shaanxi;4College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100,Shaanxi;5Shaanxi Key Laboratory of Viticulture and Enology, Yangling 712100, Shaanxi

【Objective】This study was aimed to investigate the effects of gallic acid treatment on color and aroma preservation during the aging process of Hutai-8 rosé wine, in order to optimize the design of color and aroma enhancement techniques for rosé wine production.【Method】In this study, Hutai-8 grape was used as raw material. Gallic acid was added at three different stages, including pre-fermentation (Pr), mid-fermentation (M), and post-fermentation (Po), with the concentrations of 200 and 300 mg?L-1. After a 6-month storage period following fermentation, the aroma compounds of the wine samples were analyzed by headspace solid-phase microextraction-Gaschromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS). The color parameters (L*, a*, b*, C*ab, Hab, and Δ*Eab) were determined by the CIELab color space parameters, and the color indices were measured by ultraviolet spectrophotometer (UV). Finally, the sensory evaluation was conducted to analyze the influences of different treatments on the aroma characteristics of the wine samples. 【Result】The post-fermentation treatments significantly increased the content of fermentation aroma compounds compared with CK, with an increase of approximately 16%. However, there was little difference between treatments of the two additive concentrations. The pre-fermentation treatments positively contributed to the preservation of varietal aroma compounds, with an increase of approximately 65%-73% compared with CK. The mid-fermentation treatments had a lesser stabilizing effect on the aroma compounds of the wine. Sensory evaluation results showed that post-fermentation treatment had the best effect on improving the overall aroma of the wine, and the pre-fermentation treatment was more effective than the mid-fermentation treatment. PLSR models revealed that terpenols, fatty acids, higher alcohols, acetates and fatty acid ethyl esters were the main aroma contributors (regression coefficients＞0.1) to floral and citrus attributes (2c＞0.80 &2v＞0.70), with fatty acid ethyl esters and acetates being particularly prominent contributors. The color analysis results showed that pre-fermentation had a significant color-preserving effect, and the treatment with 200 mg?L-1(Pr1) was more effective than the treatment with 300 mg?L-1(Pr2). Comparied with CK, Pr1 treatment group’s, L*value decreased by 0.58% and a*value increased by 45.38%. Furthermore, the color characterization results showed that pre-fermentation treatment enhanced the purple-red tone of Hutai-8 rosé wine and the treatment with 200 mg?L-1was more effective than the treatment with 300 mg?L-1.【Conclusion】The addition of 200 mg?L-1gallic acid before fermentation had a significant effect on stabilizing the color of Hutai-8 rose wine, while the post-fermentation treatments could significantly increase the fermentative aroma content of wine.

grapes; wine; gallic acid; color; aroma; winemaking

10.3864/j.issn.0578-1752.2024.08.013

2023-09-22；

2024-01-31

陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2023-CX-TD-59）、西北農(nóng)林科技大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)（XYTD2023-12）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31972199）

馮帆，E-mail：fengfan20000604@nwsafu.edu.cn。通信作者陶永勝，E-mail：taoyongsheng@nwsafu.edu.cn

（責(zé)任編輯 趙伶俐）