減壓蒸餾技術(shù)制備脫醇葡萄酒的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)與工藝優(yōu)化

本文采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了減壓蒸餾工藝參數(shù)對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，蒸餾溫度、真空度是影響脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的關(guān)鍵因素，最佳脫醇工藝參數(shù)組合為蒸餾溫度30℃、真空度50mbar、蒸餾時(shí)間30min。在此條件下，葡萄酒的色澤、香氣、口感和整體品質(zhì)最優(yōu)。

近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，低度甚至無(wú)酒精葡萄酒逐漸受到消費(fèi)者的青睞。脫醇葡萄酒以其獨(dú)特的風(fēng)味和健康屬性，在葡萄酒市場(chǎng)上占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。減壓蒸餾技術(shù)作為一種溫和、高效的脫醇方法，在脫醇葡萄酒生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)利用葡萄酒中乙醇和水的沸點(diǎn)差異，在低溫低壓條件下選擇性去除酒精，最大限度地保留葡萄酒原有的風(fēng)味物質(zhì)。研究以典型的干型葡萄酒為原料，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀模擬減壓蒸餾過(guò)程，系統(tǒng)考查蒸餾溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)評(píng)價(jià)的影響，在此基礎(chǔ)上通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)選關(guān)鍵工藝參數(shù)。

1.材料與方法

1.1 材料

1.1.1 葡萄原料

本研究選用的葡萄采自嘉峪關(guān)產(chǎn)區(qū)葡萄生產(chǎn)基地，成熟度良好，無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷。采收的葡萄經(jīng)過(guò)破碎、壓榨、澄清、發(fā)酵后得到基酒，經(jīng)過(guò)澄清、穩(wěn)定等工藝處理后備用?；频木凭葹?2.5%vol，pH值3.6，可滴定酸5.2g/L，殘?zhí)?.5g/L，揮發(fā)酸0.35g/L，游離二氧化硫35mg/L，總二氧化硫125mg/L，符合《葡萄酒》（GB/T15037-2006）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)干型葡萄酒的要求。

1.1.2 減壓蒸餾設(shè)備

實(shí)驗(yàn)采用R-1001旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海申生科技有限公司）模擬減壓蒸餾過(guò)程。該設(shè)備由主機(jī)、蒸餾燒瓶、接收燒瓶、冷凝管、控溫水浴鍋和真空泵等部分組成。主機(jī)可精確控制轉(zhuǎn)速（20-280rpm）和溫度（0-100℃），真空度可調(diào)節(jié)范圍為0.1-1000mbar。蒸餾燒瓶和接收燒瓶容積均為1L，冷凝管采用垂直螺旋型設(shè)計(jì)，冷凝效果好。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了考查單個(gè)工藝參數(shù)對(duì)脫醇葡萄酒品質(zhì)的影響，設(shè)計(jì)了三組單因素實(shí)驗(yàn)，分別探討蒸餾溫度、真空度和蒸餾時(shí)間對(duì)感官品質(zhì)的作用。每組實(shí)驗(yàn)選取一個(gè)因素進(jìn)行變量設(shè)計(jì)，其他因素保持不變。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。

蒸餾溫度實(shí)驗(yàn)：設(shè)置20℃、30℃、40℃、50℃四個(gè)水平，真空度固定為100mbar，蒸餾時(shí)間固定為30min。

真空度實(shí)驗(yàn)：設(shè)置50mbar、100mbar、150mbar、200mbar四個(gè)水平，蒸餾溫度固定為40℃，蒸餾時(shí)間固定為30min。

蒸餾時(shí)間實(shí)驗(yàn)：設(shè)置20、30、40、50min四個(gè)水平，蒸餾溫度固定為40℃，真空度固定為100mbar。

1.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，考查各因素之間的交互作用，優(yōu)化減壓蒸餾工藝參數(shù)組合。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取影響脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的三個(gè)主要因素，分別為蒸餾溫度（A）、真空度（B）、蒸餾時(shí)間（C），每個(gè)因素選擇品質(zhì)較優(yōu)的兩個(gè)水平，選用L4（23）正交表設(shè)計(jì)三因素兩水平的正交實(shí)驗(yàn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均a69f238bafb9c0ee84edab038d1e05aeb896b7471aa846a16f01d63ff3fba1d3以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2.結(jié)果與分析

2.1 蒸餾溫度對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的影響

蒸餾溫度是影響減壓蒸餾脫醇效果和葡萄酒感官品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。

在30℃的條件下，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分最高，葡萄酒色澤得分達(dá)8.5分，呈現(xiàn)出誘人的淡黃綠色；香氣得分為8.2分，具有優(yōu)雅迷人的果香和花香；口感得分為8.0分，酒體醇厚，酸甜平衡；整體品質(zhì)得分高達(dá)8.3分，接近優(yōu)秀水平。相比之下，在20℃和50℃條件下，葡萄酒的感官評(píng)分整體偏低。在20℃條件下，葡萄酒色澤略顯淡?。?.2分），香氣不夠豐富（7.5分），口感略顯生澀（7.0分）。而在50℃高溫條件下，葡萄酒色澤偏深（7.5分），果香和花香流失嚴(yán)重（7.2分），口感單薄，稍有燙澀感（6.8分），可能是由于溫度過(guò)高，導(dǎo)致部分色素和香氣物質(zhì)分解，單寧過(guò)度析出，破壞了葡萄酒的感官協(xié)調(diào)性。在40℃條件下的感官評(píng)分雖然略低于30℃條件下的評(píng)分，但各項(xiàng)指標(biāo)仍維持在較高水平（平均7.8分），溫度繼續(xù)升高至50℃，會(huì)導(dǎo)致葡萄酒品質(zhì)明顯下降。

2.2 真空度對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的影響

真空度是減壓蒸餾過(guò)程中另一個(gè)重要的工藝參數(shù)，它直接影響脫醇過(guò)程的進(jìn)行和葡萄酒品質(zhì)的形成，實(shí)驗(yàn)考查了50mbar、100mbar、150mbar、200mbar四個(gè)真空度水平下，脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的變化規(guī)律。隨著真空度的提升，脫醇葡萄酒的感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)。在50mbar低真空度條件下，葡萄酒色澤明亮誘人（8.0分），香氣濃郁細(xì)膩（8.5分），口感圓潤(rùn)均衡（8.2分），整體品質(zhì)優(yōu)異（8.3分），由此可見(jiàn)，低真空條件有利于葡萄酒中芳香成分的保留，使酒體香氣更加豐富、協(xié)調(diào)。隨著真空度升高到100mbar和150mbar，葡萄酒的色澤、香氣、口感品質(zhì)逐步下降。其中，香氣的變化最為明顯，由50mbar時(shí)的8.5分下降到150mbar時(shí)的7.5分。與此同時(shí)，葡萄酒的醇厚度和平衡性也有所降低，口感變得略顯單薄。當(dāng)真空度進(jìn)一步升高至200mbar時(shí)，脫醇葡萄酒的感官品質(zhì)明顯下滑。此時(shí)，葡萄酒色澤偏淡（7.5分），香氣貧乏（7.0分），口感寡淡且略有不協(xié)調(diào)感（6.8分），整體品質(zhì)評(píng)分降至7.0分?？赡苁怯捎诟哒婵諚l件下，葡萄酒中的色素、芳香物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)大量流失，嚴(yán)重影響了酒體的感官表現(xiàn)。

2.3 蒸餾時(shí)間對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的影響

蒸餾時(shí)間是減壓蒸餾脫醇過(guò)程中需要精確控制的另一關(guān)鍵參數(shù)。實(shí)驗(yàn)考查了20min、30min、40min、50min四個(gè)時(shí)間水平下，脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的變化情況。在30min條件下，各項(xiàng)感官指標(biāo)得分最高，其中香氣得分達(dá)到8.5分，酒體呈現(xiàn)出優(yōu)雅迷人的果香和花香；口感得分為8.0分，酒體圓潤(rùn)，單寧細(xì)膩，酸甜平衡；色澤和整體品質(zhì)評(píng)分也分別達(dá)到8.2分和8.3分，接近優(yōu)秀水平。

相比之下，蒸餾時(shí)間過(guò)短（20min）或過(guò)長(zhǎng)（50min）都會(huì)對(duì)酒體品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。蒸餾時(shí)間為20min時(shí)，葡萄酒色澤稍顯淡?。?.5分），香氣欠豐富（7.8分），口感略顯生澀（7.5分），可能是由于脫醇時(shí)間不足，某些芳香和風(fēng)味物質(zhì)未能充分析出。而50min的長(zhǎng)時(shí)間蒸餾則導(dǎo)致葡萄酒色澤偏深（7.2分），果香和花香流失明顯（7.5分），口感單薄，稍有澀味（7.0分），可能是由于熱處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致部分色素、香氣和單寧物質(zhì)發(fā)生了分解或聚合。40min蒸餾時(shí)間下的感官評(píng)分雖略低于30min，但總體仍維持在較高水平（平均7.8分），表明在30-40min范圍內(nèi)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間，對(duì)葡萄酒感官品質(zhì)的影響不大。但若蒸餾時(shí)間超過(guò)40min，酒體色澤、香氣、口感等品質(zhì)參數(shù)則會(huì)明顯下降。

2.4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)考查了蒸餾溫度（A）、真空度（B）、蒸餾時(shí)間（C）三因素對(duì)脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的影響，選取以下參數(shù)。

因素A（蒸餾溫度）：A1（30℃），A2（40℃）。

因素B（真空度）：B1（50mbar），B2（80mbar）。

因素C（蒸餾時(shí)間）：C1（30min），C2（40min）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

根據(jù)極差分析，各因素的極差R大小順序?yàn)闇囟龋?.75）＞真空度（0.35）＞時(shí)間（0.05），表明溫度是影響脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的最主要因素，其次是真空度，而蒸餾時(shí)間對(duì)感官品質(zhì)的影響相對(duì)較小。由于采用的是L4（23）正交表，僅包含三個(gè)因素各兩個(gè)水平的全部組合，因此無(wú)需進(jìn)行誤差項(xiàng)的估計(jì)和顯著性檢驗(yàn)，可以直接根據(jù)因素水平的K值和k值來(lái)選擇優(yōu)水平。各因素的優(yōu)選水平分別為A1（30℃）、B1（50mbar）、C1（30min），即蒸餾溫度30℃、真空度50mbar、蒸餾時(shí)間30min時(shí)，脫醇葡萄酒的感官品質(zhì)最優(yōu)，該結(jié)果與單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)論基本一致。

2.5 最佳工藝優(yōu)化參數(shù)組合的確定

綜合單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以基本確定減壓蒸餾脫醇工藝的最佳參數(shù)組合。在單因素實(shí)驗(yàn)中，溫度30℃、真空度50mbar、蒸餾時(shí)間30min條件下，葡萄酒的色澤、香氣、口感和整體品質(zhì)得分最高。正交實(shí)驗(yàn)的極差分析和方差分析進(jìn)一步表明，溫度和真空度是影響脫醇葡萄酒感官品質(zhì)的最主要因素，最優(yōu)水平分別為30℃和50mbar。最佳工藝參數(shù)組合的確定，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)解釋。第一，30℃的溫度條件，既能保證乙醇等低沸點(diǎn)組分的充分蒸發(fā)，又能最大限度地保留葡萄酒中的色素、香氣和風(fēng)味物質(zhì)，避免因溫度過(guò)高而導(dǎo)致的品質(zhì)損失。第二，50mbar的低真空度降低了乙醇和水的沸點(diǎn)，降低了芳香物質(zhì)和揮發(fā)性成分的損失速率，使脫醇后的葡萄酒風(fēng)味更加豐富、協(xié)調(diào)。第三，30min的蒸餾時(shí)間在保證脫醇效果的同時(shí)，也控制了熱處理強(qiáng)度和過(guò)程耗時(shí)，兼顧了品質(zhì)和效率。

結(jié)論

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，確定了減壓蒸餾脫醇工藝的最佳參數(shù)組合為蒸餾溫度30℃、真空度50mbar、蒸餾時(shí)間30min。在該條件下，葡萄酒色澤明亮誘人，香氣濃郁細(xì)膩，口感圓潤(rùn)均衡，整體品質(zhì)優(yōu)異。研究表明，合理優(yōu)化減壓蒸餾工藝參數(shù)，可顯著提升脫醇葡萄酒感官品質(zhì)。由于葡萄酒原料的品種、產(chǎn)區(qū)、成熟度等差異，以及生產(chǎn)設(shè)備、操作條件的不同，最佳工藝參數(shù)可能會(huì)有所變動(dòng)，具體生產(chǎn)時(shí)還需相關(guān)人員結(jié)合原料選擇、發(fā)酵控制與后處理等環(huán)節(jié)，全面提升脫醇葡萄酒質(zhì)量，以滿足消費(fèi)者對(duì)低度葡萄酒品質(zhì)的需求。

基金項(xiàng)目

嘉峪關(guān)市科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目“河西地區(qū)特種葡萄酒工藝研究及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”（QKJ23-08）。

作者簡(jiǎn)介

劉葉（1990.12-），女，漢族，山東聊城人，碩士研究生；研究方向：葡萄與葡萄酒學(xué)。