冷浸渍时间和发酵温度对西拉桃红葡萄酒品质的影响

周 鹤，张佳佳，时蒙蒙，魏世杰，王 伟，李学文

（新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

桃红葡萄酒又名玫瑰红葡萄酒，是由红色酿酒葡萄经过除梗破碎后浸提葡萄皮中的色素物质，并经酒精发酵酿制而成，口味和颜色上介于红葡萄酒与白葡萄酒之间，同时具备红、白葡萄酒的特点，颜色悦人、果香馥郁优雅、酒香浓郁充盈、口感清爽、柔顺，深受消费者的欢迎[1-2]。

传统的桃红葡萄酒浸渍法应用广泛，根据不同的温度分为低温短时浸渍、短时浸渍[3]。梁冬梅等[4-6]通过直接压榨酿造法发现，果汁和果皮接触时间短，适用于色素含量高的品种。目前多使用分汁法酿造桃红葡萄酒，可保证色泽更加浓郁，酒体更加饱满浑厚[7-8]。对于分汁法，国内在工艺方面研究较少，多数工艺参数借鉴国外研究[9-10]。酿造方法、葡萄品种、陈酿方式的不同对桃红葡萄酒的品质有较大影响[1]。大量研究表明浸渍时间会影响葡萄酒多酚成分的含量以及葡萄酒感官品质，葡萄酒的发酵温度会影响发酵副产物的生成浓度及其比例，进而影响葡萄酒整体品质[11-13]。对于桃红葡萄酒质量状况的判断大多仅依赖主观评价[14-15]，其研究主要分为色泽与香气，而酚类物质对其影响较大[16]。目前，关于分汁法酿造葡萄酒多数为简单的工艺介绍，对酚类物质和色泽品质的关注较低[17]。

因此，本实验通过分汁法酿造工艺对浸渍时间、发酵温度的控制来探究酚类物质与色泽品质对甜型桃红葡萄酒品质的影响。通过客观的检测值优化桃红葡萄酒酿造工艺，保持色泽稳定，果香浓郁，提高桃红葡萄酒品质。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验用酿酒葡萄品种为西拉（Syrah）：2021年8月31日采摘自新疆芳香庄园股份有限公司酿酒葡萄种植园，正常成熟度，无病害，含糖量（以葡萄糖计）265.3 g/L，可滴定酸（以酒石酸计）4.80 g/L。

酿酒高活性干酵母（K1）：上海康禧食品饮业公司；焦亚硫酸钾：上海鼎唐国际贸易有限公司；高纯度水解果胶酶制剂（Lafase HE grand Cru）：法国Laffort公司。

没食子酸标准品（纯度＞98%）：美国Sigma-Aldrich公司；芦丁标准品（纯度≥98%）：国药集团化学试剂有限公司；HCl（分析纯）：四川西陇化工有限公司；福林酚F8060：北京索莱宝科技有限公司；H3PO4、Na2CO3（均为分析纯）：天津市北联精细化学品开发有限公司。

1.2 仪器与设备

TU-1810紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；PHS-3C型pH计：上海仪电科学仪器有限公司；PAL-1手持折光仪：日本ATAGO株式会社；BC/BD-519HCM冰柜：青岛海尔特种电冰柜有限公司；F145-11电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；DZKW-S-6恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；ZSHPS-2葡萄除梗破碎机：新乡市卫滨区中食环机械有限公司；GQS-80-1螺杆泵：新乡市新轻机械有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 西拉桃红葡萄酒的酿造工艺及操作要点

处理组：果实采摘→除梗破碎→冷浸渍→分汁→澄清→酒精发酵→澄清→装瓶

对照组：果实采摘→除梗破碎→分汁→澄清→酒精发酵→澄清→装瓶

原料采摘运输后，于果蔬精深加工中心葡萄酒中式生产线进行人工粒选（剔除霉变、未成熟颗粒），进行除梗破碎时以游离SO2含量30 mg/L添加偏重亚硫酸钾水溶液、以50 mg/L的比例添加溶解活化后的果胶酶制剂，分别装入3个500 L不锈钢控温发酵罐（罐容80%）。浸渍温度为12 ℃，分别浸渍8 h、16 h、24 h后从控温发酵罐中以23%的分汁量进行清汁分离。以0.6 g/L的添加量加入活化好的交联聚乙烯比咯烷酮（crosslinked polyvinyl pyrrolidone，PVPP）结合植物蛋白复合澄清剂，在12 ℃下进行澄清，48 h后倒出沉淀，入35 L不锈钢发酵罐用于酒精发酵。待葡萄汁液回温至室温后，按照表1的实验设计使用酿酒高活性干酵母（K1）0.2 g/L接入清汁发酵液中启动酒精发酵；发酵期间所有发酵罐置于机械冷库中进行控温。当酒样酒精度达到（10±2）%vol时通过倒罐、添加SO2（游离SO230 mg/L）、低温保存的手段终止酒精发酵。

表1 实验组设计及编号Table 1 Design and number of experimental groups

对照组采用分汁法酿造工艺，原料采摘、除梗破碎后直接以23%的分汁量进行清汁分离，发酵温度20 ℃，其余工艺要点与上述相同。

1.3.2 葡萄酒理化指标的测定

参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中方法测定葡萄酒中总酸（以酒石酸计）、pH、挥发酸（以醋酸计）、酒精度、总糖（以葡萄糖计）、游离SO2、总SO2等含量，所有酒样均重复测定3次（下同）。

1.3.3 葡萄酒酚类化合物的测定

总多酚（total phenol，TP）含量（以没食子酸计）的测定：采用Folin-Ciocalteu比色法[18]测定；单宁含量（以单宁酸计）的测定：采用RAJKOVIC M等[19]的方法；总类黄酮含量（以芦丁计）的测定：采用PEINADO J等[20]的方法测定；总花色苷含量（以二甲基花翠素-3-葡萄糖苷计）的测定：采用LEE J M等[21]的pH示差法。

1.3.4 葡萄酒色泽相关参数的测定

参考BINDON K A等[22]的方法测定葡萄酒酒色（wine color，WC）、聚合色素（polymeric pigment color，PPC）、总色素（total color of pigments，WCP）。

1.3.5 葡萄酒CIELab颜色参数的测定

以去离子水作对照，将酒样经0.45 μm滤膜过滤后用2 mm光径玻璃比色皿在波长400～700 nm UV-Visible谱段连续扫描，扫描间隔1 nm，CIELab参数依据CIE技术报告CIE15-2004第三版计算选用10°观察者视场，D65标准白光源[23]，根据光谱值找出450 nm、520 nm、570 nm、630 nm波长处的4个吸光度值，依据公式建立CIE颜色坐标系，继而得到L*（亮度）、a*（红色调）、b*（黄色调）、Cab（饱和度）和Hab（色调角）参数值。

1.3.6 数据统计分析

采用Excel 2016进行数据统计；通过SPSS 19.0对数据进行单因素方差分析、相关性分析以及主成分分析（principal component analysis，PCA），利用Origin 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同酿造工艺对桃红葡萄酒理化指标的影响

不同处理桃红葡萄酒理化指标的测定结果见表2。由表2可知，经不同处理后葡萄酒总酸、挥发酸、酒度、游离SO2、总SO2、pH均符合国家标准GB/T 15037—2006《葡萄酒》中对桃红葡萄酒的要求。其中，所有处理组总糖含量（以葡萄糖计）（＞45.1 g/L）均达到甜型葡萄酒标准，不同处理组间酒精度、总糖含量差异显著（P＜0.05），说明在整个酿造过程中对葡萄酒发酵程度的干预较为理想。随酒精度的增加，对总糖的消耗也越大，在达到相同酒精度下浸渍时间的延长对总糖的积累有促进作用。葡萄酒中挥发性酸是正常发酵的副产物，可以反映出葡萄原料新鲜程度及发酵过程管理是否得当。各处理组挥发酸含量＜1.2 g/L，均低于国标要求且差异不显著，说明处理组与对照组一样均能正常发酵。试验酒样游离SO2含量均维持在（28±1）mg/L，有效抑制酒体中氧化酶活性，抑制葡萄酒酶促氧化，且总SO2含量远低于发酵酒卫生标准GB 2758—2012《食品安全国家标准发酵酒及其配制酒》要求中的250 mg/L，说明酿造过程中并未因过量的SO2影响葡萄酒的风味。

表2 不同处理桃红葡萄酒的理化指标Table 2 Physicochemical indexes of rosé wines with different treatments

2.2 不同酿造工艺对桃红葡萄酒酚类化合物含量的影响

不同处理桃红葡萄酒酚类物质含量的测定结果见图1。由图1A可知，各处理间总酚含量均存在显著差异（P＜0.05），这是由于不同酿造工艺会改变葡萄酒中酚类物质组成[24]。由图1B可知，随浸渍时间的延长，总类黄酮有所增加，在浸渍时间16 h、24 h时所有处理组总酚、总类黄酮含量均高于对照组。说明低温短时浸渍（12 ℃、8 h）不能有效地浸出该类物质，适当的延长浸渍时间能有效提高总酚、总类黄酮含量。浸渍16 h与24 h对总类黄酮含量有影响但不显著（P＞0.05），说明浸渍16 h后果皮中该类物质的浸出率基本无变化。由图1C可知，在12 ℃发酵温度下总花色苷含量随浸渍时间的增加而提高且差异显著（P＜0.05），在浸渍16 h下随发酵温度的升高葡萄酒中花色苷含量有明显的下降。这可能是因为温度的升高影响总花色苷的稳定性从而导致含量下降[25]，而当浸渍24 h后发酵温度对酒体中花色苷含量影响不显著（P＞0.05）。由图1D可知，单宁含量随浸渍时间的延长呈增长趋势，其含量在浸渍24 h下比浸渍16 h显著提高98%。且相同浸渍时间下葡萄酒中单宁的含量无显著差异（P＞0.05），但组间存在显著差异（P＜0.05）。说明浸渍时间对葡萄酒中单宁含量存在显著影响（P＜0.05），发酵温度对其影响不显著。这与赵琦[26]研究中酚类物质的变化一致，究其原因可能与浸渍期间果皮中呈色物质不断浸出和果汁分离有关。综上，在浸渍期间葡萄汁与籽、皮之间交互作用的长短对酚类物质含量有较大影响，通过控制冷浸渍时间可以有效提高葡萄酒中总酚、总类黄酮、总单宁的含量；发酵温度对变葡萄酒中总花色苷稳定性影响较大。

图1 不同处理桃红葡萄酒的酚类物质含量Fig.1 Phenolic content of rosé wines with different treatment

2.3 不同酿造工艺对桃红葡萄酒色泽的影响

色泽在桃红葡萄酒品质分析中占有极大的影响，通过CIE Lab颜色空间和色度（Cab值）、色调（Hab值）相结合的方法对桃红葡萄酒颜色进行评价，结果见表3。L*值表示颜色的明暗程度与颜色深浅成反比，L*值越大表明酒体亮度越高；a*值表征颜色红绿程度，值越高表明酒体中红色程度越强；b*值表征颜色黄蓝程度，值越高表明酒体中黄色程度越强。

表3 不同处理桃红葡萄酒的颜色指标Table 3 Color indexes of rosé wines with different treatments

由表3可知，所有处理组酒样L*值均高于对照组，表明浸渍时间与发酵温度对酒体L*值有很大影响。浸渍8 h、16 h、24 h酒样L*值均高于对照组；而在发酵温度一定的前提下，浸渍时间与L*值值呈负相关，即浸渍时间越长L*值越低浸渍24 h时L*值最低，温度对L*值影响不显著（P＞0.05），说明果皮中色素类物质的浸出与浸渍时间呈线性相关且花色苷类化合物决定着酒体颜色[27]。随浸渍时间的增加，a*值逐渐变大酒体颜色越偏红色，这可能是由于果皮中更多的花色苷被浸提出来导致。所有处理中对照组b*值最大，其余组均低于对照组。在（20±1）℃发酵条件下各酒体b*值存在显著差异（P＜0.05），这是因为酒体中黄烷醇类物质会与花色苷反应形成辅色效应[28]，从而导致酒体中黄色调不明显。Cab值是颜色饱和度，与鲜艳程度成正比。由表4可知，相同发酵温度下Cab值存在显著差异，都呈现上升趋势，说明浸渍时间能显著影响Cab值。在不同发酵温度下Cab值与温度呈负相关，这可能是温度加速酒体中的聚合色素的分解导致Cab值降低。Hab值是颜色的对外表达，设定色调Hab值的值与其对应的颜色：0°是红色、90°是黄色、180°代表绿色、270°则是蓝色，对桃红葡萄酒而言Hab值一般介于0～90°之间，其值越小颜色越接近于新型葡萄酒的宝石红色[28]。通过对Hab值检测看出所有处理酒样均处于红色区域，符合桃红葡萄酒颜色表征。葡萄酒酒色包括了易被氧化的花色苷；聚合色素（是花色苷和其他酚类物质聚合形成的色素，对葡萄酒颜色起到稳定作用，是判断葡萄酒是否有陈酿价值的重要判断依据；总色素与游离态的花色苷相关。结果表明，浸渍时间对WC影响显著（P＜0.05），WCP随浸渍时间呈先下降后上升的趋势，PPC无明显变化。

2.4 不同处理桃红葡萄酒各指标的相关性分析

不同处理桃红葡萄酒指标相关性分析结果见表4。

表4 不同处理桃红葡萄酒指标相关性分析Table 4 Correlation analysis of indexes of rosé wines with different treatments

续表

由表4可知，颜色指标L*值与b*值呈极显著负相关（P＜0.01），与Hab值呈显著正相关（P＜0.05）；a*值与Cab值呈极显著正相关（P＜0.01），与WC呈显著正相关（P＜0.05），与Hab值显著负相关（P＜0.05）；b*值与Hab值呈极显著负相关（P＜0.01）；Cab值与Hab值呈显著负相关（P＜0.05），与WC呈显著正相关（P＜0.05），相关系数分别为-0.633、0.640，及葡萄酒颜色的饱和度越好，色调角越小。酚类物质中总酚与总类黄酮，总花色苷与单宁呈极显著正相关（P＜0.01），及葡萄酒中酚类物质含量的变化存在一定程度上对桃红葡萄酒的颜色有不同的影响。总类黄酮、总花色苷分别与WCP、Hab值呈显著负相关（P＜0.05），WC与总花色苷、单宁呈显著正相关（P＜0.05）。单宁与a*值、Cab值成正相关，及单宁对葡萄酒的红色调与色度有着很大的影响，这可能是因为单宁与花色素苷结合形成复合物从而影响到葡萄酒颜色。通过相关性分析不难发现桃红葡萄酒中酚类物质与色泽指标的信息之间存在一定程度的重叠，因此有必要通过主成分分析来提高综合评价的准确性。

2.5 不同处理桃红葡萄酒各指标间主成分分析

对19项葡萄酒指标进行主成分分析（PCA），以l＞1进行3个主要成分因子的抽提，结果见图2。结果表明，PC1、PC2、PC3累计方差贡献率达到100%，从PCA中看出各项指标间均存在差异，适合进行主成分分析。由图2可知，PC1、PC2、PC3方差贡献率分别为43.9%、29.4%、26.7%，其中数值是主成分与原始变量的相关系数，绝对值的大小代表了主成分与原始变量的相关程度。图2A反映出第一主成分主要与理化指标（游离SO2、酒精度）、酚类物质（总酚、单宁、花色苷、总类黄酮）、色泽指标（Cab值、a*值、b*值）的相关程度（变量共同度＞0.8），挥发酸、PPC、Hab值、L*值与第一主成分呈负相关（变量共同度＞0.7）；总酸、总糖、总SO2与第二主成分呈正相关（变量共同度＞0.8）。图2B反映出总SO2、总酸、PPC、WCP与第三主成分呈正相关且相关度较高（变量共同度＞0.9）。由图2亦可知，酚类物质得分高的主成分在色泽指标得分也较高，理化指标的贡献率在各成分间分布较散。

图2 各指标主成分分析因子载荷图Fig.2 Load diagram of principal component analysis factor of each index

各处理PCA得分空间分布结果见图3。由图3可知，CK、H2T1分布在第一象限，H1T1、H1T3分布在第三象限，其余处理组分布在第二象限。其中分布在第二象限的处理组均能满足葡萄酒对酚类物质的需求，但多数处理组在桃红葡萄酒色泽特征上表现不明鲜。只有冷浸渍16 h发酵温度16 ℃（H2T2）处理组在满足酚类物质含量的同时色泽表现也较为突出。

图3 各处理主成分分析得分空间分布图Fig.3 Spatial distribution map of principal component analysis score of each treatment

3 结论

本实验以西拉葡萄为原料，通过冷浸渍与分汁法结合酿造桃红葡萄酒。研究发现浸渍16 h能有效提高总酚、总类黄酮、总花色苷类物质的含量，且影响甜型桃红葡萄酒收敛性的单宁物质不会从葡萄果皮与葡萄籽中过多的浸提出来。通过不同温度处理发现，发酵温度对总花色苷含量影响较大，酒精发酵温度在16℃可以较好地维持总花色苷干的稳定性保证酒体良好的色泽。在色泽方面，发酵前浸渍16 h，发酵温度16 ℃的L*值、a*值、Cab值、PPC均有显著提升且表现优异。经PCA，葡萄酒中酚类物质与色泽关系密切，发酵前浸渍16 h，发酵温度16 ℃在酚类物质与色泽表征得分最高。

综上，12 ℃下浸渍16 h，16 ℃条件下酒精发酵处理工艺能有效提高桃红葡萄酒中总酚、总类黄酮、总花色苷类物质含量，增加酒体颜色饱和度与亮度且不影响葡萄酒整体质量，为本地区酿造桃红葡萄酒提供一定的理论依据。