基于CIELab色空間法分析光質(zhì)對(duì)葡萄酒顏色的影響

摘 要：光輻射能夠?qū)е缕咸丫祁伾儼?、酒體衰老。為延長葡萄酒的貨架期，采用藍(lán)光、紅光、綠光、棕光和白光分別對(duì)葡萄酒進(jìn)行輻照處理，研究不同光照對(duì)葡萄酒的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光處理后葡萄酒的L*和a*分別下降了20.53和1.282，而b*增加了9.9，表明藍(lán)光對(duì)葡萄酒顏色損傷較大。棕光和綠光處理組葡萄酒輻照7 d后，亮度與對(duì)照組無顯著差異，a*略有增加，紅色色調(diào)有增加的趨勢(shì)。損傷最大的是白光處理組，葡萄酒L*和a*分別下降了19.86和6.33，而b*值增加了12.9，輻照7 d后，葡萄酒顏色變暗，呈現(xiàn)棕色色調(diào)，出現(xiàn)老化特征。總之，藍(lán)光、白光處理對(duì)葡萄酒的顏色影響較大，棕光和綠光影響較小，因此葡萄酒建議使用棕色或綠色玻璃瓶進(jìn)行貯藏。

關(guān)鍵詞：光質(zhì)；葡萄酒；CIELab色空間法；顏色

中圖分類號(hào)：TS262.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-1038（2024）09-0019-04

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.09.004

Effect of Light Qualities on the Wine Color by CIELab

Color Space Method

ZHAO Xianfang1，2， PU Ning1， YANG Xueqin3， LI Fazhu1， MIAO Bo1， WANG Li1， NAN Lijun1，2， WANG Zhenji1，2

（1. School of Resources Environment and Chemistry， Chuxiong Normal University， Chuxiong 675000， China;

2. Institute of Fruit Science amp; Technology and Green Food， Chuxiong Normal University， Chuxiong 675000， China; 3. School of Agriculture， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453000， China）

Abstract： Light radiation can promote wine aging and light decveasing. To prolong the shelf life of wine， wines are irradiated by blue， red， green， brown and white light and researched the effect of lights. The results showed that the luminance （L*） and red-green value （a*） of the wine color by blue light decreased by 20.53 and 1.282， respectively， while the yellow-blue value （b*） increased by 9.9. This outcome indicated that the blue light was harmful to the wine quality. There was no significant difference in luminance between the wines of the control group and those groups irradiated with brown and green light， and the slightly increased a* appeared to the increasing of the red hue. In contrast， in the group of the white light irradiation， L* and a* of wine color were decreased by 19.86 and 6.33， respectively， while b* were increased by 12.9. The wines looked darker and showed a brown hue， which suggested that the white light irradiation for 7 days was the most harmful to the wine quality in all treatment groups. In all， blue light and white light treatment changed the color of wine greatly， and brown light and green light had little effect， therefore it was recommended to use brown or green glass bottles in the wine bottling.

Keywords： Light quality; wine; CIELab color space method; color

近年來國產(chǎn)紅葡萄酒老化問題日益突出，即新釀葡萄酒在裝瓶后經(jīng)短期貯存便會(huì)出現(xiàn)顏色褪去、香氣散失、口感變差等老化現(xiàn)象，致使貨架期縮短、感官品質(zhì)及營養(yǎng)價(jià)值下降[1]。該現(xiàn)象以顏色過早衰退為特征，在我國西部產(chǎn)區(qū)的紅葡萄酒中表現(xiàn)尤為明顯[2]，嚴(yán)重限制了葡萄酒產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。造成葡萄酒老化的因素，主要包括貯藏溫度、濕度、光照和環(huán)境潔凈度等，其中光照對(duì)葡萄酒顏色影響最大[3-5]。在生產(chǎn)實(shí)踐中，選擇適當(dāng)顏色的酒瓶能夠有效防止酒在瓶儲(chǔ)過程中的老化現(xiàn)象。周恒剛[5]在研究白酒品質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)白光輻照后，無色透明玻璃瓶中酒的酸、醛、雙乙酰的含量變化極大，而陶瓷瓶的變化最小，甚至不變。Dias等[6]研究澳大利亞葡萄酒時(shí)發(fā)現(xiàn)酒瓶顏色對(duì)葡萄酒品質(zhì)的傷害由小到大依次為古綠＜法國綠＜北極藍(lán)＜燧石色。因此，選擇合適的酒瓶能夠有效降低光對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響。

評(píng)價(jià)顏色的方法體系有CIELab色空間、RGB色空間和Munsell色彩體系等[7-9]。其中，CIELab色空間法是國際照明委員會(huì)于1976年公布的一種色彩模式，主要包括L*、a* 和b*值，這三個(gè)值構(gòu)成了空間的三個(gè)坐標(biāo)軸，可以準(zhǔn)確地反映顏色的變化，因此廣泛應(yīng)用于葡萄酒研究領(lǐng)域[1-3]。為避免中國西南葡萄酒產(chǎn)區(qū)的葡萄酒在瓶儲(chǔ)過程中受到光傷害，本研究采用不同的光質(zhì)對(duì)葡萄酒進(jìn)行輻照處理，利用CIELab色空間法探索光質(zhì)輻照與葡萄酒顏色之間的關(guān)系，以期為葡萄酒釀造和瓶儲(chǔ)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

酒樣為中國西南葡萄酒產(chǎn)區(qū)某酒莊2022年釀造的黑珍珠葡萄酒，殘?zhí)?.8 g/L，可滴定酸8.7 g/L，酒精度13.04%，總SO2 61 mg/L。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 酒樣處理

將葡萄酒稀釋10倍，分別用紅、綠、藍(lán)、棕、白5種不同顏色的120 mL膠囊瓶對(duì)葡萄酒進(jìn)行分裝。將5組實(shí)驗(yàn)樣品放置在LED燈（功率為25 W）正下方20 cm處，進(jìn)行光照處理1、3、5、7 d，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.2.2 葡萄酒顏色測(cè)定

參照李運(yùn)奎等[10]的CIELab值方法，用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定450、520、570、630 nm下的吸光值，并校正到1 cm光程，將吸光值代入公式分別計(jì)算出酒樣亮度（L*）、紅綠色彩程度（a*）和黃藍(lán)色彩程度（b*）。

1.2.3 匹配顏色

將L*、a*和b*三個(gè)參數(shù)與CIELab 3D軸上的相應(yīng)色點(diǎn)進(jìn)行匹配。顏色變化由a*和b*確定，顏色杠桿變化由L*確定。使用Adobe Photoshop cc 2018對(duì)CIELab參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行顏色匹配[11]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用Adobe Photoshop cc 2018進(jìn)行顏色的匹配。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輻射處理對(duì)葡萄酒顏色L*值的影響

葡萄酒經(jīng)光輻照后，亮度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（圖1），表明無論紅光、綠光、藍(lán)光、棕光和白光均能夠?qū)е缕咸丫屏炼认陆?。其中亮度下降最大的是白光和藍(lán)光輻照處理的，處理7 d后，亮度值由80.84分別降至60.98和60.31；其次是紅光處理組，亮度下降至64.88；其余處理組葡萄酒亮度下降不明顯。根據(jù)李運(yùn)奎等[3]的分類方法，葡萄酒未處理時(shí)，L*∈[80，90]，則視覺感知為明亮；所有處理組葡萄酒經(jīng)輻照1～5 d后，L*∈[70，80），則視覺感知為亮；葡萄酒經(jīng)輻照7 d后，綠光和棕光處理組，視覺感知仍為亮，其余處理組由于L*∈[60，70），則視覺感知為較亮。

2.2 不同輻射處理對(duì)葡萄酒顏色a*值的影響

葡萄酒a*值的正向大小決定著酒的紅色程度，a*值越大，酒體顏色越鮮艷、越偏紅紫色[12]。由圖2知，在輻照1 d后，所有處理組的葡萄酒a*值都呈上升的趨勢(shì)，再經(jīng)過2 d的輻照，除白光處理組的葡萄酒外，其余處理組的a*值繼續(xù)上升。白光處理3 d后a*值開始降低，最后降至16.29，下降28.00%。藍(lán)光處理組葡萄酒a*值經(jīng)過7 d的處理，與對(duì)照相比變化不大。其余處理組葡萄酒a*值經(jīng)過7 d的輻照處理均略有升高，這表明合適的光照處理能夠提高葡萄酒的紅色值。

2.3 不同輻射處理對(duì)葡萄酒顏色b*值的影響

色調(diào)中的 b*值可為a*值輔色，b*值的大小與葡萄酒的黃色程度呈正相關(guān)[13]。由圖3可知，處理后的葡萄酒顏色b*值上升，這表明5種光質(zhì)都能夠促使葡萄酒的黃色調(diào)加重，其中，白光和藍(lán)光光質(zhì)輻照更能促進(jìn)葡萄酒的顏色衰老。

2.4 顏色匹配

將L*、a*和b*三個(gè)參數(shù)與CIELab 3D軸上的相應(yīng)色點(diǎn)進(jìn)行匹配。顏色變化由a*和b*確定，顏色杠桿變化由L*確定。經(jīng)軟件匹配，結(jié)果如圖4所示。

葡萄酒用pH 5.9的水稀釋10倍后呈現(xiàn)粉紅色調(diào)。圖5顯示隨著光輻照處理時(shí)間的不斷增加，這種粉色色調(diào)不斷減弱，其中，藍(lán)光和白光處理7 d，葡萄酒顏色已經(jīng)明顯失光，呈現(xiàn)褐色色調(diào)，這表明紅光、藍(lán)光和白光能夠加速葡萄酒顏色的衰老。

3 討論與結(jié)論

葡萄酒顏色最主要的呈色物質(zhì)是花色苷[8]，然而游離的花色苷極不穩(wěn)定，暴露于紫外線、自然光和白熾光等光源下會(huì)迅速發(fā)生變化[14]。葡萄酒顏色的相對(duì)穩(wěn)定主要源于花色苷與輔色物質(zhì)結(jié)合，主要的輔色物質(zhì)有多酚類物質(zhì)、非酚類輔色素[7]。因此，為了提高葡萄酒顏色的穩(wěn)定性，在葡萄酒釀造過程中，研究添加外源的單寧[13]、多酚[15]、有機(jī)酸[16]和SO2[17]等物質(zhì)，均能夠提升葡萄酒顏色和質(zhì)量。

在陳釀過程中，葡萄酒顏色受陳釀方式和環(huán)境因素的影響。與玻璃罐相比，存儲(chǔ)容器選用陶罐會(huì)顯著提高酒樣的花色苷含量，降低單體花色苷比例，提高聚合花色苷比例[18]。在海底陳釀白葡萄酒有利于白葡萄酒顏色變淺，但會(huì)促使紅葡萄酒顏色老化[19]。在環(huán)境因素影響方面，任章成等[20]認(rèn)為一般酒瓶顏色越深，葡萄酒受光照影響越小，透明酒瓶的白葡萄酒受影響最大，貨架期明顯縮短。本研究發(fā)現(xiàn)白光輻照能夠加快葡萄酒顏色的衰老，然而，藍(lán)光和紅光也能夠加速葡萄酒顏色褐變，而綠光和棕色光對(duì)葡萄酒的顏色影響相對(duì)小，與Dias等[6]研究結(jié)果相符。因此在葡萄酒存儲(chǔ)過程中建議選擇綠色或棕色玻璃瓶。

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