冷浸渍处理对干红葡萄酒颜色品质及风味特征的影响

2019-04-16李斌斌杜展成李学文

食品与机械 2019年12期

李斌斌杜展成吴敏周鹤李学文

(1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆芳香庄园酒业股份有限公司，新疆和硕 841200)

色泽是葡萄酒感官特征的重要指标之一，能提供酿酒葡萄品种、葡萄酒类型、酒龄及储存期的稳定性等信息，是评判葡萄酒质量的重要依据[1]。葡萄酒的风味主要由香气和口感两方面组成，受多种因素影响，不同葡萄品种、产区及酿造工艺的葡萄酒风味特征各异[2]。随着中国葡萄酒产业的快速发展，消费者对葡萄酒的品鉴能力逐步提高，追求质量上乘、风味独特的干红葡萄酒成为一种新的消费趋势[3]。目前，葡萄酒风味评价多采用定量描述性分析(QDA)，该方法只需有限的样本量并依据有效的数据处理系统就能得到可信度较高的结果，既可对感官属性进行鉴别和测量，又有区分与排序的功能[4-5]。

冷浸渍工艺最早出现于法国勃艮第地区红色葡萄品种的酿造中，近年来，由于该工艺对葡萄酒品质具有良好的提升作用，已广泛应用于中国葡萄酒的实际生产中[6]。在红葡萄酒的酿造中，冷浸渍是指葡萄除梗破碎后，将葡萄醪液置于发酵罐中进行一定时间的低温浸渍(5～15 ℃)，冷浸渍结束后再启动酒精发酵[7]。已有研究[8]表明，冷浸渍工艺可显著提高葡萄酒中酚类化合物的含量，增加酒体丰满度。与传统酿造工艺相比，发酵前冷浸渍处理可提升赤霞珠葡萄酒中挥发性化合物的浓度，增加酯类物质(乙酸异戊酯、乙酸己酯、月桂酸乙酯等)含量，降低一些高级醇(异戊醇、异丁醇等)含量，增强果香和花香等品种香气[9]。

新疆作为中国酿造高品质葡萄酒的优势产区，红葡萄酒香气细腻度的缺乏和颜色稳定性差等问题表现尤为严重[10]。冷浸渍工艺虽在该产区受到较多关注和应用，但相关工艺参数大多是经验性质或借鉴国外研究。试验以传统工艺为对照，拟采用冷浸渍处理工艺进行葡萄酒的酿造，评估不同处理方式对葡萄酒颜色参数的影响，通过对香气特征及口感质量的分析，探究不同浸渍温度和时间条件下葡萄酒的风味特征及差异，以期为酿造高品质干红葡萄酒工艺的优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

梅鹿辄葡萄：含糖量232.69 g/L(以还原糖计)，可滴定酸6.07 g/L(以酒石酸计)，新疆和硕县芳香庄园酒业股份有限公司；

没食子酸标准品：90.34%，美国Sigma-Aldrich公司；

单宁酸：分析纯，上海山浦化工有限公司；

盐酸、碳酸钠：分析纯，天津光复科技发展有限公司；

无水乙醇：色谱纯，上海源叶生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

紫外分光光度计：TU-1810型，北京普析通用仪器有限责任公司；

pH计：PHS-3C型，上海仪电科学仪器有限公司；

低温冰箱：BCD-160型，青岛海尔有限公司；

分析天平：PL303型，瑞士Mettler Toledo公司；

恒温水浴锅：DZK/W-D2型，北京永光明医疗仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 不同冷浸渍工艺干红葡萄酒的酿造原料采摘筛选后进行除梗破碎，添加0.03 g/L SO2于60 L不锈钢发酵罐，将葡萄醪液于机械冷库中按表1进行冷渍处理。期间每6 h进行一次循环操作，浸渍结束后，将发酵罐转至室温(22～25 ℃)下，待葡萄醪液回温至15 ℃左右，接入0.2 g/L商业酵母(Actiflore，F15)启动酒精发酵，发酵温度25～28 ℃，间隔6 h压帽循环一次。酒精发酵结束后，接入乳酸菌LALVIN 31(LallemandFermentedBeverages)，启动苹果酸—乳酸发酵，发酵温度控制在18～20 ℃，苹果酸—乳酸发酵结束后分离转罐，添加0.05 g/L SO2终止发酵，随后进行正常澄清稳定处理工艺，酿造至次年3月，葡萄酒装瓶，进行分析检测。对照组酒样(CK)采用传统干红工艺酿造，原料入罐后接入上述商业酵母启动酒精发酵，后续操作与上述冷浸渍酿造工艺一致。

表1 不同冷浸渍处理方案

1.2.2 理化指标的测定参照GB/T 15038—2006中方法测定葡萄酒中总糖、酒精度、总酸、挥发酸、干浸出物、游离SO2、总SO2等指标，每个指标重复测定3次。

1.2.3 酚类物质的测定

(1)总酚：采用Folin-Ciocalteu比色法[11]，以没食子酸计。

(2)总单宁：采用Folin-Denis法[12]，以单宁酸计。

(3)总花色苷：采用pH示差法[13]，以二甲基花翠素-3-葡萄糖苷计。

1.2.4 色泽参数的测定

(1)葡萄酒酒色(WC)、聚合色素(PPC)、总色素(WCP)：参照郝笑云[14]的方法。

(2)色度、色调：参照Chira等[15]的方法。

1.2.5 乙醇指数、盐酸指数的测定参照彭传涛等[16]的方法。

1.2.6 感官定量描述分析品评小组由30名具有感官品尝经验的人员(16女14男)组成，感官量化分析参照文献[17]进行，每个酒样重复两次。按式(1)计算感官特征量化值。

(1)

式中：

MF——感官特征量化值，%；

F——某一特征分值大于0的品尝小组成员数占总体品尝小组成员的百分数，%；

I——某一特征分值平均数占最大分值的百分数，%。

1.3 数据处理

通过Excel 2010进行数据统计，利用SPSS 19.0对数据进行主成分分析，应用Origin 8.5软件绘图。

2 结果与分析

2.1 颜色参数分析

经检测，不同处理所得葡萄酒酒精度、总糖、总酸、挥发酸、干浸出物、游离SO2、总SO2等指标均符合GB/T 15037—2006中对干红葡萄酒的要求，说明均为合格的葡萄酒样品。

由表2可知，冷浸渍处理所酿酒样中总酚、总单宁和总花色苷含量均高于对照组，其中总单宁和总花色苷含量随浸渍时间的延长而增加，与浸渍温度为8，12 ℃酒样中总酚的含量变化相一致，而4 ℃浸渍条件下则变化不明显，可能是低温限制了葡萄果实中大分子酚类物质的溶出。与对照组酒样相比，冷浸渍处理显著提高了酒样色度值，当浸渍时间为7 d时，色度值达最大；而冷浸渍处理可以降低酒样的色调，但不同浸渍温度处理组间无明显差异，葡萄酒色度越高，色调越低，说明其色泽品质越好。葡萄酒WC包含了易被氧化的花色苷，而WCP与游离态的花色苷密切相关，PPC则是单体花色苷与酚类物质间相互作用聚合而成的多酚，均可对葡萄酒色泽品质进行更全面的评价[18]。冷浸渍处理可提升酒样中WC、WCP含量，且均显著高于对照组，但随浸渍时间和浸渍温度的延长和提高，葡萄酒中PPC含量不断下降，可能是在浸渍阶段发生了降解。乙醇指数和盐酸指数分别表示与多糖结合的单宁和高聚合单宁比例，而单宁可与花色苷结合提高色泽稳定性；采用冷浸渍工艺所酿葡萄酒，乙醇指数和盐酸指数均高于对照组。

表2 不同处理酒样颜色相关指标

对不同处理酒样的颜色指标进行主成分分析，前2个主成分的累积方差贡献率为77.14%，其中PC1和PC2的贡献率分别为59.88%，17.26%，颜色指标的前2个主成分载荷图如图1所示。

由图2可知，酒样A2B2、A1B3、A1B2、A3B3、A3B2分布在PC1的正向端，该类酒样的冷浸渍时间均为5，7 d，说明发酵前冷浸渍5～7 d可增加酒样中多酚类物质，提高酒体色度，改善葡萄酒色泽品质；而酒样A2B1、A1B1、CK处于PC1负向端，特色指标为色调、PPC，即酒体的红色比例较小，色调偏向黄色，说明过短的浸渍时间不利于葡萄酒中呈色物质的浸提与积累。

图1 颜色相关指标的前2个主成分载荷图

图2 不同处理酒样颜色相关指标的前2个主成分分布图

Figure 2 Distribution of different wine samples on the first two PCs of color related indicators

2.2 香气特征分析

香气是衡量葡萄酒质量的重要指标，葡萄酒香气复杂、多样，根据其来源和性质可分为品种香、发酵香和陈酿香三大类[19]。由表3可知，MF为0～1，与传统酿造工艺相比，冷浸渍处理酒样表现出较强的果香与花香特征。蔡建[9]研究发现冷浸渍工艺对赤霞珠干红葡萄酒的果香提升效果明显，与试验结果相似。

由图3可知，前2个主成分的累计方差贡献率为68.63%，不同处理酒样香气特征均分布在第Ⅰ、第Ⅳ象限，其中热带水果、温带水果、干果、乳香、糕点、花香、小浆果等香气特征和香气持久度、香气质量、香气强度在PC1正半轴上得分较高，植物味、化学味、香脂、烘烤和香料等香气特征则在PC2正半轴上得分较高。

由图4可知，酒样A2B3、A3B3、A3B2分布在第Ⅰ象限，A1B3、A2B2、A3B1分布在第Ⅳ象限，而CK、A2B1、A1B1、A1B2分布在基本没有香气特征的第Ⅱ、第Ⅲ象限，此区域酒样的浸渍温度较低，浸渍时间短，对香气质量的改善较弱。热带水果、温带水果、乳香、花香、小浆果等香气特征和香气持久度、香气质量、香气强度比较明显的是A3B2、A1B3、A2B2、A3B1等酒样，其中A3B2酒样香气质量得分最高，而A2B3、A3B3酒样由于浸渍时间较长，植物味、化学味、烘烤等特征较为明显。

表3 不同处理酒样香气特征MF值

图3 香气特征的前2个主成分载荷图

图4 不同处理酒样香气特征的前2个主成分分布图

Figure 4 Distribution of different wine samples on the first two PCs of aroma characteristics

2.3 口感质量分析

葡萄酒的口感大致包括甜、酸、苦、咸、涩及其回味，优质的葡萄酒应满足诸味协调，酒体丰满，口感圆润，余味悠长等特征[20]，而干红葡萄酒中含有较多的涩感物质。由表4可知，冷浸渍处理酒样酸味、涩感均强于对照组，是由于浸渍过程促进葡萄果实中有机酸物质向葡萄汁中转移，进而影响葡萄酒酸度[21-22]；而酚类物质是构成葡萄酒涩感、收敛性和结构的主要成分[23]，冷浸渍处理有利于葡萄酒中酚类物质的浸出与积累。结果表明，发酵前冷浸渍处理对于酒体结构、圆润度、回味持久性等口感特征方面均有不同程度的改善。

由图5可知，前2个主成分的累积方差贡献率为66.66%，其中PC1、PC2的贡献率分别为49.03%，17.63%；各酒样口感特征主要分布于第Ⅰ、第Ⅳ象限，其中粗涩味位于第Ⅱ象限，平衡度、单宁、回味香气、圆润度、整体质量、回味持久性、酸味、酒体、口感质量等均对PC1的正端贡献较大，第Ⅰ象限内分布的回味复杂度、绒涩味、苦味对PC2的正端贡献较大，粗涩味与平衡度、圆润度等口感特征呈负相关；干涩味、灼热度分布于第Ⅳ象限，对PC2的负端贡献较大。

表4 不同处理酒样口感特征MF值

图5 口感特征的前2个主成分载荷图

由图6可知，酒样A3B3位于PC2的正向端，口感复杂度有所提高，但涩味和苦味等口感特征表现突出，说明随浸渍温度的提高，较长时间的浸渍会增强酒体苦涩味，降低口感质量；酒样A3B2位于PC1的正向端，即在12 ℃条件下浸渍5 d所酿酒样口感在平衡度、圆润度、回味持久性和整体质量等方面表现最佳；而酒样CK、A1B1均处于PC1的负向端，口感特征不够明显，表明低温浸渍条件下，短时间的冷浸渍处理对葡萄酒口感质量的改善较弱。