低温浸渍发酵工艺对“媚丽”桃红葡萄酒品质的影响

兰惠晶,李帅,郭少鹏,郭安鹊,2*

1(西北农林科技大学 葡萄酒学院,陕西 杨凌,712100) 2(陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西 杨凌,712100)

“媚丽”是西北农林科技大学葡萄酒学院于1982～1999年自主选育的一个葡萄新品系,其适应性、抗病性强,品质和产量方面表现优越,近年来在我国西北葡萄酒产区已得到大面积推广[1-2]。由于“媚丽”葡萄果实中花色素和单宁的含量较低,非常适合酿造优质桃红葡萄酒[3]：色泽艳丽、风味纯正,带有明显的玫瑰花、草莓等品种香气[4],市场发展前景广阔。

在传统加工工艺中,通常是葡萄经除梗破碎后浸渍2～24 h,放出一定比例的自流汁用于发酵酿造桃红葡萄酒,这种方法被称为“放血”法或短期浸渍分离法[5]。近年来,生产上对“放血”法酿造桃红葡萄酒的关注度不断提升,其中浸渍处理成为工艺的研究重点[5-6]。近来,杨雪峰等[7]的研究也显示,“放血”工艺可以提高桃红葡萄酒的亮度和香气清新度。然而,利用“放血”法新酿“媚丽”桃红葡萄酒的风味特色突出,在装瓶后却很容易出现颜色褪去、风味单一等质量问题,严重限制了“媚丽”桃红葡萄酒的规模化生产和进一步推广。

带皮浸渍发酵是酿造优质红葡萄酒的核心工艺,有利于萃取葡萄中的酚类和香气物质[6]；特别是低温浸渍发酵工艺,已用于酿造果香丰富的新鲜红葡萄酒生产中[8],但是在桃红葡萄酒中却少有报道。因此,本试验以“媚丽”葡萄为原料,以干红葡萄酒浸渍发酵工艺为基础,结合“放血”处理,探究不同浸渍发酵程度对“媚丽”桃红葡萄酒品质和储藏稳定性的影响,为酿造优质、营养、稳定的“媚丽”桃红葡萄酒提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酿酒原料：“媚丽”葡萄,采收于西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站,共170 kg,树龄7～8年,株行距1 m×3 m；葡萄原料的还原糖含量为177.5 g/L(以葡萄糖计),总酸含量为6.35 g/L(以酒石酸计),出汁率为65%。

酿酒辅料：果胶酶RCL,德国AB酶制剂公司；酵母BV818,安琪酵母股份有限公司；偏重亚硫酸钾,天津津北精细化工有限公司。

试剂：牛血清蛋白、酒石酸钾钠、可溶性淀粉、碘、无水乙醇、KI、葡萄糖、CuSO4、NaOH等,均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HC20150818—53 200 L不锈钢控温发酵罐,石家庄恒昌食品包装机械有限公司；Carry 60紫外可见分光光度计,安捷伦科技有限公司；LC-20AT高效液相色谱,日本岛津公司；FA2104 N分析天平,上海菁海仪器有限公司；HWSY11K电热恒温水浴箱,北京市长风仪器仪表有限公司；FE20 pH计,美国梅特勒-托利多集团。

1.3 试验方法

1.3.1 “媚丽”桃红葡萄酒的酿造工艺

使用200 L控温发酵罐酿造“媚丽”桃红葡萄酒,入罐后添加60 mg/L SO2和30 mg/L果胶酶,低温(8±1)℃浸渍24 h,而后接种200 mg/L酵母启动酒精发酵(19±1)℃。在浸渍发酵过程中,分别于发酵前浸渍24 h(对照)和发酵启动后的48、72、120、168 h取汁酿制桃红葡萄酒,剩余部分继续带皮渣发酵(压榨酒),共计6个处理,每个处理设2组平行；酒精发酵结束(残糖<2 g/L)后,添加90 mg/L SO2密封。在4 ℃冷库中稳定澄清4个月,加入1.1 g/L膨润土澄清,过滤装瓶,置于地下酒窖中储藏。

1.3.2 基本理化指标的测定

参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》：还原糖采用斐林试剂滴定法,总酸、挥发酸采用氢氧化钠滴定法,酒度、浸出物采用密度瓶法,游离SO2、总SO2采用碘量法,pH值采用酸度计法。

1.3.3 颜色指标的测定

使用10 mm光程石英比色皿于紫外分光光度计中测定样品在420、520、620 nm处的吸光值(A420、A520、A620),计算时减去波长700 nm下的吸光值(A700)以校正酒样浊度的影响。

色度(CI)、色调(Hue)参照GLORIES[9]的方法,计算方法分别如公式(1)(2)所示。

CI=(A420-A700)+(A520-A700)+(A620-A700)

(1)

(2)

不同种类花色苷的测定参照MAZZA等[10]的方法,并稍加调整：测定辅色花色苷时,用葡萄酒缓冲液(pH 3.20,12%的乙醇,0.011 mol/L酒石酸氢钾和0.007 mol/L酒石酸)将待测葡萄酒稀释至原浓度的1/5,计算时乘以稀释倍数5。计算方法分别如公式(3)(4)(5)(6)所示。

A(总花色苷)=A乙醛-A700

(3)

(4)

(5)

(6)

式中：A乙醛、A酒样、ASO2,样品经不同处理后在波长520 nm处的吸光值,AU；A乙醛,2 mL酒样加20 μL 体积分数为20%的乙醛,室温下静置45 min；A酒样,酒样稀释1/5；ASO2,2 mL酒样加160 μL 50 g/L SO2,室温下静置10 min。

1.3.4 酚类物质的测定

单宁含量的测定参照胡立志等[11]的蛋白-单宁沉淀法,于510 nm处测定样品吸光值(A510)；参照ARNOUS等[12]的方法,总酚含量的测定采用福林-肖卡法(A765);总黄烷醇含量的测定采用p-DMACA法(A640)；总类黄酮含量的测定采用氯化铝比色法(A506)测定[13]。上述酚类物质的含量均以(+)-儿茶素等价值表示,单位为mg/L。

1.3.5 抗氧化活性的测定

参照梁莎[3]的方法,以酒样清除ABTS阳离子自由基和DPPH自由基的能力评价抗氧化活性,结果以Trolox当量值TEAC表示,单位为μmol/L。

1.3.6 感官分析

参照杨洁等[14]的方法进行品评员的培训和考核,并由最终组建的品评专家小组完成酒样的感官分析。专家小组共12人,男女比例1∶1,年龄在18～25岁,由西北农林科技大学葡萄酒学院本科生及研究生组成。参照《“亚洲葡萄酒质量大赛(静止葡萄酒)”品尝记录表》[15],分别从外观(15分)、香气(30分)、口感(44分)及平衡性(11分)4个方面对酒样进行评分和描述性分析。

1.3.7 数据处理

使用统计分析软件DPS V6.55进行数据的差异显著性分析和多重比较(新复极差法),结果以平均值±标准差形式呈现；借助SPSS 20.0(IBM)和SIMCA-P V14.0分别进行数据的Pearson相关性分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 浸渍发酵对“媚丽”桃红葡萄酒理化成分的影响

2.1.1 基本理化指标

如表1所示,6种浸渍发酵处理所得酒样均为干型葡萄酒,储藏初期(第0个月),浸渍24 h(对照)酒样和浸渍发酵120 h酒样的干浸出物含量较低(<17.0 g/L),而储藏4个月时,干浸出物含量有所上升,所有指标均符合国家标准GB/T 15037—2006《葡萄酒》的规定要求。通过瓶储,“媚丽”桃红葡萄酒的基本理化特性趋于稳定。

值得注意的是,浸渍发酵处理能够显著影响酒样中SO2的含量。游离SO2含量很大程度上反映了葡萄酒氧化程度[16]：储藏4个月时,与初始值相比,对照酒样和压榨酒中游离SO2含量下降程度较高,分别下降了48%和50%；而浸渍发酵120 h酒样的下降程度最低,下降了32%,进一步说明“媚丽”桃红葡萄酒在加工、储藏过程中的易氧化性[3]。

表1 储藏期间“媚丽”桃红葡萄酒基本理化指标的变化Table 1 Changes of general enological indexes of Meili rosé wine during storage

2.1.2 色度、色调

不同浸渍发酵处理之间酒样的色度、色调存在显著差异(图1-a、图1-b)。随着浸渍发酵程度的增加,“媚丽”桃红葡萄酒的色度显著升高,而色调则呈降低趋势,与杨雪峰等[6]研究中“媚丽”桃红葡萄酒的颜色变化一致。究其原因,这与浸渍发酵期间果皮中呈色物质的不断浸出和果汁的分离有关,最终导致压榨酒的色度降低、色调升高。

储藏4个月时,各处理酒样的色度均显著升高,且处理之间差异显著；色调变化也与浸渍发酵程度有关：浸渍24 h(对照)、浸渍发酵48、72 h酒样的色调降低,而浸渍发酵120、168 h和压榨酒的色调小幅升高；其中,对照酒样的色调变化幅度最大,降低了22%,而其余处理的色调变化均在15%以内。由此可见,相比于传统低温短期浸渍工艺,浸渍发酵工艺能够有效提高“媚丽”桃红葡萄酒颜色的稳定性。

a-色度；b-色调；c-辅色花色苷；d-单体花色苷；e-聚合花色苷；f-总花色苷图1 “媚丽”桃红葡萄酒的颜色指标Fig.1 Color parameters of Meili rosé wine注：不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)(下同)

2.1.3 辅色、单体、聚合花色苷比例和总花色苷

除压榨酒外,不同处理酒样的总花色苷含量随浸渍发酵程度的增加而显著升高(图1-f)。储藏初期,所有处理酒样中花色苷主要以单体花色苷(40%～46%)和辅色花色苷(36%～43%)形式存在(图1-c、图1-d)；4个月后,辅色花色苷占比降到20%以下,而聚合花色苷百分比显著上升(图1-e)。

研究认为,在储藏过程中,葡萄酒中的花色苷和其他酚类物质能够发生缩合或加成反应,形成花色苷衍生物及聚合花色苷等,这些物质能够显著改变葡萄酒的颜色特征并增加酒样颜色稳定性[17]。因此,在储存期间,对于浸渍发酵时间较短(≤72 h)的“媚丽”桃红葡萄酒,主要发生的是辅色花色苷向聚合花色苷的转化；而对于浸渍发酵时间较长(>72 h)的酒样,可能以单体花色苷和辅色花色苷向聚合花色苷的转化为主；随着聚合度的不断增加而发生沉淀,导致总花色苷含量降低[6,18]。

2.1.4 酚类物质和抗氧化活性

随着浸渍发酵程度的增加,“媚丽”桃红葡萄酒中的总酚、总类黄酮、总黄烷醇及单宁含量显著提高(图2-a～图2-d)。这与以往的研究结果一致[19-20],在一定的发酵温度下,延长浸渍发酵时间能够提高葡萄酒中酚类物质含量。储藏4个月时,各酒样中的总酚、总类黄酮、总黄烷醇含量变化很小。

如图2-e、图2-f所示,在浸渍发酵72 h内,随着浸渍发酵强度的增加,酒样清除ABTS阳离子自由基、DPPH自由基的能力呈上升趋势；当浸渍发酵时间超过72 h,酒样清除自由基能力趋于稳定,处理之间无显著性差异。储藏4个月时,酒样对ABTS阳离子自由基、DPPH自由基清除活性均显著下降；与初始值相比,其下降程度随浸渍发酵时间的延长而逐渐减小：以ABTS阳离子自由基清除活性为例,对照酒样下降程度最大(62%),而浸渍发酵168 h酒样下降程度最小(4%)。说明浸渍发酵工艺能够一定程度上提高“媚丽”桃红葡萄酒的抗氧化活性,这与ALENCAR等[20]在西拉红葡萄酒中的研究结果一致。

2.2 浸渍发酵对“媚丽”桃红葡萄酒感官特性的影响

浸渍发酵处理也显著影响了“媚丽”桃红葡萄酒的感官质量。储藏第0个月时,各酒样感官总分为70～80分,处在“好”这一等级,然而不同特性间的得分存在差异(表2)：对照酒样与浸渍发酵48 h酒样在香气、口感方面的得分较高。感官评语显示,随着浸渍发酵程度增加,“媚丽”桃红葡萄酒的颜色从桃红色逐渐向浅宝石红色变化,红色水果香气浓度增强,不过酒样的香气质量和平衡性有所下降,苦涩味更加明显,这主要归因于酚类物质含量的增加[20-21]。因此,如果酿造清爽柔顺、果香浓郁的“媚丽”桃红葡萄酒,则需缩短浸渍发酵时间。

如表2所示,经4个月的瓶储,部分酒样的感官得分发生显著变化：浸渍发酵72 h酒样的感官总分由等级“好”降为“一般”,而浸渍发酵168 h酒样则由“好”升至“很好”,其余处理仍保持在“好”的等级。得分差异主要表现在口感和香气上,对照、浸渍发酵48 h酒样的香气表现较好,而浸渍发酵168 h酒样的香气和口感得分都较高,总体表现为：颜色呈深桃红色,香气以玫瑰花、柑橘、荔枝等花香果香为主,口感清新,酒体平衡。

2.3 “媚丽”桃红葡萄酒理化指标和感官特性的相互关系

2.3.1 相关性分析

储藏4个月时,酒样理化指标与感官特性之间的相关性分析如表3所示,“媚丽”桃红葡萄酒的色度、色调与花色苷(特别是单体花色苷、总花色苷)和酚类物质(总酚、总类黄酮、总黄烷醇、单宁)极显著相关(P<0.01),决定了葡萄酒的外观特性(与外观得分也极显著相关),对香气和感官评分也产生了一定的影响。这说明在浸渍发酵过程中,花色苷和酚类物质的浸提改变了“媚丽”桃红葡萄酒的颜色特征。近来的研究表明,短时间浸渍的葡萄酒颜色稳定性较差,因为其大部分颜色来源于不稳定的单体花色苷或辅色花色苷,这些物质在葡萄酒储藏期间易发生降解和聚合作用而导致颜色不稳定[18,22]。

ABTS阳离子自由基和DPPH自由基清除活性与总酚、总类黄酮、总黄烷醇、单宁含量均显著正相关(P<0.05)。表明浸渍发酵处理通过酚类物质(包括含量和种类)的浸提影响葡萄酒的抗氧化性[13]。

2.3.2 主成分分析

主成分分析结果(图3)显示：主成分1的方差贡献率为51.3%,主成分2的方差贡献率为30.1%,前2个主成分累计方差贡献利率达到81.4%,基本可以反映所有变量的原始信息。总黄烷醇、总花色苷、总酚、总类黄酮、单体花色苷、色度等指标对主成分1贡献较大,香气得分、感官总分以及辅色花色苷百分比对主成分2贡献较大。

初始酒样与储藏4个月酒样在主成分2上具有明显的区分,不同浸渍发酵工艺的酒样在主成分1上差异明显,进一步说明浸渍发酵程度对酒样的颜色、酚类指标影响更大,而储藏时间对酒样的感官质量以及花色苷的存在形态影响较大。

3 结论

浸渍发酵处理对“媚丽”桃红葡萄酒的理化质量和感官品质均具有显著影响,且理化指标和感官特性之间关系密切,这主要与果皮中花色苷和酚类物质的浸提有关。随着浸渍发酵程度的增强,“媚丽”桃红葡萄酒的色度增加、色调降低,颜色逐渐向浅宝石红色发展；随着花色苷和酚类物质的不断浸出,酒样的颜色稳定性和抗氧化活性得到有效提升,相应地,酒样的品种香气减弱、口感酸涩感增强。

储藏初期,发酵前浸渍24 h、浸渍发酵48 h所得酒样带有明显的花香及果香；而经过4个月的酒窖储存后,浸渍发酵168 h所得“媚丽”桃红葡萄酒更稳定,其颜色、香气、口感均向好发展。因此,酿造新鲜果香型的桃红葡萄酒需要适当缩短浸渍发酵时间；长时间的浸渍发酵能够延长“媚丽”桃红葡萄酒的货架期；浸渍发酵工艺为优质、营养、稳定“媚丽”桃红葡萄酒的酿制提出了新途径和新思路。