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        賀蘭山東麓年輕紅葡萄酒的CIELab顏色空間特征

        2014-01-20 10:52:16陳曉藝張軍翔
        食品科學 2014年9期
        關(guān)鍵詞:赤霞珠紅葡萄酒色差

        王 宏,陳曉藝,張軍翔

        賀蘭山東麓年輕紅葡萄酒的CIELab顏色空間特征

        王 宏,陳曉藝,張軍翔*

        (寧夏大學農(nóng)學院,寧夏 銀川 750021)

        采用CIELab系統(tǒng)方法得到寧夏賀蘭山東麓年輕紅葡萄酒的顏色空間參數(shù),并研究花色苷與顏色參數(shù)的相關(guān)性。以賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)2012年份不同品種的10 個年輕紅葡萄酒為材料,采用紫外分光光度計和pH示差法計算得出CIELab顏色空間參數(shù)以及總花色苷含量,通過相關(guān)性分析對葡萄酒各個顏色參數(shù)和總花色苷進行研究。結(jié)果表明:不同葡萄酒樣品的明度L*、紅度a*、黃度b*、飽和度C ab和色調(diào)角Hab等空間參數(shù)不同,表現(xiàn)出不同的顏色特征;總花色苷含量在161.2~287.8 mg/L,與參數(shù)L*、a*、Cab均呈顯著相關(guān)性,決定年輕紅葡萄酒的明度、色度及飽和度。

        CIELab參數(shù);花色苷;年輕紅葡萄酒

        葡萄酒的感官質(zhì)量包括葡萄酒顏色、香氣和口感。其中,顏色是重要的感官品質(zhì),可以通過顏色獲得葡萄酒的類型、原料品種、釀造方法、酒的品質(zhì)和酒齡等信息[1-4]?;ㄉ召x予葡萄酒紅色并決定著紅葡萄酒的色澤,因此研究葡萄酒的顏色及其花色甘的變化規(guī)律,對于葡萄酒釀造過程中的質(zhì)量控制,葡萄酒的鑒別以及風格特色的認定意義重大[5]。

        傳統(tǒng)方法測定葡萄酒顏色主要是采用分光光度計法,在420、520、620 nm波長處分別測定吸光度,通過色度=(A420nm+A520nm+A620nm)×10;色調(diào)=(A420nm/ A520nm)這2 個指標來表達葡萄酒的顏色特征[6]。這樣的測定方法存在顏色描述上的盲區(qū),并不能完全真實地反映出葡萄酒的各個顏色特征,故不可以作為國際的統(tǒng)一標準。CIE1976Lab(或L*a*b*)系統(tǒng)是慣常用來描述人眼可見的所有顏色的最完備的色彩模型,現(xiàn)已被世界各國正式采納,并作為國際通用的測色標準,它適用于一切光源色或物體色的表示與計算。其中參數(shù)a*表示紅綠色程度;b*表示黃藍色程度;L*表示明暗程度;Cab表示飽和度;Hab表示色調(diào)角,紅色為0 à(360 à);黃色為90à ;綠色為180 à;藍色為270 à?!疎*ab表示總色差,反映了L*、a*、b*的綜合色差值。在葡萄酒顏色客觀評價中,CIELab均勻顏色空間是公認的最佳葡萄酒顏色評價方法,每一顏色由L*(明亮度),a*(紅色/綠色)和b*(黃色/藍色)三坐標空間定義[7-9]。

        葡萄酒的顏色主要取決于葡萄酒中的花色素苷、酚類物質(zhì)、單寧等。目前在葡萄酒中已鑒定出錦葵色素,矢車菊素,芍藥素,花翠素和矮牽牛色素至少5 種典型性花色素苷單體[10]?;ㄉ剀铡螌幒扛?,葡萄酒的顏色就深,色度值也就越高;反之就低[11]。因此花色苷的含量與葡萄酒的顏色密切相關(guān),影響著葡萄酒的顏色參數(shù)?;ㄉ盏暮颗cCIELab顏色空間參數(shù)的相關(guān)性需要進一步明確。

        賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)是中國葡萄酒新興產(chǎn)區(qū),對產(chǎn)區(qū)紅葡萄酒的顏色特性研究較少。本實驗基于CIELab系統(tǒng),分析寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)的10 個年輕紅葡萄酒樣品的CIELab顏色空間參數(shù),以獲得賀蘭山東麓不同葡萄酒樣品的顏色特征。同時分析總花色苷含量與顏色空間參數(shù)的相關(guān)性,明確花色苷對顏色的影響。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        以2012年寧夏黃羊灘產(chǎn)區(qū)采收的葡萄(赤霞珠4 個、梅鹿輒2 個、蛇龍珠2 個、黑比諾和西拉各1 個)為原料的10 個年輕紅葡萄酒樣品,采用傳統(tǒng)工藝釀制后瓶儲陳釀,來自寧夏西夏王有限公司。

        氯化鉀、鹽酸、三水醋酸鈉、醋酸(均為國產(chǎn)分析純) 北京為民生物科技有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        UV2450分光光度計 日本島津公司。

        1.3 方法

        1.3.1 光譜分析

        分析檢測10 個年輕干紅葡萄酒樣品的吸光度。檢測條件:0.45 ?m濾膜過濾,0.2 cm石英比色皿裝稀釋10 倍后的葡萄酒樣品,連續(xù)掃描(400~700 nm)UV-VIS譜段,掃描間隔1 nm,蒸餾水為空白對照組。

        計算選用CIE1964 10àstandard observer,iluuminant D65做標準,根據(jù)光譜值找出450、520、570、630 nm波長處的4 個吸光度(A),根據(jù)以下公式計算出三色值X、Y、Z值,繼而得CIE1976Lab參數(shù)L*、a*、b*[12],其計算見公式(1)~(7)?!疞*值為正數(shù)表明偏亮,值為負數(shù)表明偏暗;’a*值為正數(shù)表明偏紅,值為負數(shù)表明偏綠;’b*值為正數(shù)表明偏黃,值為負數(shù)表明偏藍。

        式中:A為吸光度;τ為透光率;X、Y和Z是根據(jù)國際光學委員會(Commission Internationale de L'Eclairage,CIE)推薦的公式計算200~700 nm波長范圍內(nèi)的紅、綠、黃三原色刺激值;X0、Y0、Z0是CIE推薦的標準白光的顏色三刺激值,X0=94.825,Y0= 100,Z0=107.381。

        1.3.2 總花色苷(total anthocyanins,ACY)測定[13]

        花色苷隨pH值的改變發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。pH 1時,花色苷均呈有色狀態(tài),在520 nm波長處有最大吸收峰;pH 4.59時,花色苷轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色查爾酮形式,在520 nm波長處無吸收峰,因此可用pH示差法計算溶液中總花色苷含量。

        分別用pH 1.0的緩沖液(0.2 mol/L KCl-HCl(25∶67,V/V)和pH 4.5的緩沖液(0.2 mol/L NaAc·3H2O-0.2 mol/L HAc(1∶1,V/V)將2 mL樣品液稀釋至20 mL,混勻,在520 nm波長處測定吸光度。以2 mL蒸餾水加18 mL相應緩沖液作為空白對照組。

        按式(8)、(9)計算總花色苷含量(以矢車菊色素-3-葡萄糖苷計)。

        式中:A為吸光度;26 900為矢車菊色素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù);449.12為矢車菊色素-3-葡萄糖苷的摩爾質(zhì)量/(g/mol)。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        使用SPSS 19.0軟件對各參數(shù)進行相關(guān)性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 CIELab顏色參數(shù)分析

        2.1.1 樣品可見波段吸光度變化規(guī)律

        圖1 葡萄酒樣品在400~700 nm波長范圍內(nèi)吸光度的變化曲線Fig.1 Absorbance curve of wine samples in the wavelength range of 400-700 nm

        由圖1可知,10 個葡萄酒樣品吸光度在400~520 nm波段不斷增大,520 nm左右達到最大,在520~700 nm波段吸光度顯著下降,當波長接近700 nm時,吸光度逐漸趨于零。

        2.1.2 樣品CIELab參數(shù)

        表1 葡萄酒樣品CIELab參數(shù)值與總花色苷含量Table 1 CIELab parameters and total anthocyanin contents of wine samples

        由表1可知,10 個葡萄酒樣品的明亮度L*值都很高,說明葡萄酒都具有很好的 光澤。L*最大的是黑比諾為89.54,顏色最亮,其次是西拉和蛇龍珠2,最小的是赤霞珠3為71.93,顏色最暗;色度a*值表示葡萄酒的紅色色調(diào),最大是赤霞珠3為27.31,其次是梅鹿輒的兩個樣品,最小是黑比諾為13.27;色度b*值表示葡萄酒的黃色色調(diào),樣品的數(shù)值在1.52~3.64之間,最大值是梅鹿輒2,其中梅轆輒和赤霞珠b*值相近,最小是西拉。飽和度Cab值是色度a*和色度b*的綜合指標,表示葡萄酒顏色的色彩飽和程度,飽和度最大的是赤霞珠3為27.54,其次是梅鹿輒的兩個樣品,最小是黑比諾為13.60。葡萄酒樣品的飽和度Cab值和色度a*值接近且大小排位順序相同,這也是年輕紅葡萄酒的特征。10 個樣品色調(diào)角Hab在4.64 à~12.06 à之間,更靠近0 à即接近紫紅色色調(diào)。Hab最大的是黑比諾為12.06 à,說明黑比諾相對于其他9 個樣品顏色沒有那么紅,最小是西拉為4.64 à,說明西拉最靠近紫紅色。

        以L*和Hab值最大的黑比諾為例作為基值對供試10 個酒樣進行色差計算分析,根據(jù)CIE1976Lab顏色空間系統(tǒng)給出的色差值單位(National Bureau of Standards Unit,NBS)范圍,當NBS的絕對值在0.0~0.5之間,(微小色差)感覺極微;0.5~1.5,(小色差)感覺輕微;1.5~3.0,(較小色差)感覺明顯;3~6,(較大色差)感覺很明顯;6以上,(大色差)感覺強烈,以此描述葡萄酒樣品之間的色差程度。由結(jié)果可知明度差’L*和色度差’a*較大,’L*均為負值,說明其他9 個供試葡萄酒樣品的顏色均暗于黑比諾,只是顏色深淺程度不同而已,其中赤霞珠3的’L*=-17.61,相對于黑比諾顏色最暗最深;’a*均為正值,說明與黑比諾相比較,其他酒樣的顏色皆紅于黑比諾,且赤霞珠3的’a*=14.04,顏色最紅;’b*值變化很小,色差不明顯;總色差’E*ab較大,可以看出赤霞珠3和梅鹿輒的兩個樣品與黑比諾的總色差最大,顏色也最容易區(qū)分。除了’b*在0.05~1.32之間,色差感覺輕微外,其他色差參數(shù)’L*和’a*感覺均比較明顯,總色差’E*ab感覺強烈。

        圖2為色度參數(shù)a*和b*組成的顏色平面圖以及L*明度圖。其中a*和b*取值最大為60,L*取值范圍為0~100。

        圖2 CIE色度圖和L*明度值圖Fig.2 CIE chromaticity and L*value diagrams

        結(jié)合表1的數(shù)值,將10 個葡萄酒樣品的色度值和明度值表示在色度圖和明度圖上,分布區(qū)域范圍如圖3所示,供試的10 個賀蘭山東麓葡萄酒樣品的a*、b*值均落在圖內(nèi)方框區(qū)域,分布比較集中,樣品呈紫紅色色調(diào);L*值落在明度圖的上端區(qū)域(圖內(nèi)箭頭區(qū)域),顏色都比較亮。結(jié)合a*、b*和L*值可知,赤霞珠3顏色最深最紅最暗,黑比諾顏色最淺最亮。

        圖3 葡萄酒樣品色度及明度分布Fig.3 Chromaticity and brightness distribution of wine samples

        2.2 總花色苷含量與CIELab各個參數(shù)值的相關(guān)性分析

        2.2.1 樣品總花色苷含量

        表2 總花色苷與CIELab各參數(shù)之間Pearson顯著性相關(guān)分析Table 2 Pearson correlation analysis between total anthocyanins and CIELab parameters

        由表2可知,賀蘭山東麓年輕紅葡萄酒的總花色素苷的含量在161.2~287.8 mg/L,其中黑比諾樣品含量最低,赤霞珠3、蛇龍珠1樣品含量最高。

        2.2.2 總花色苷含量與CIELab各個參數(shù)值的相關(guān)性

        由表2可知,CIE參數(shù)之間有一定的相關(guān)性,明度L*與色度a*、飽和度Cab之間呈極顯著負相關(guān),葡萄酒顏色越紅,越深,亮度越低;色調(diào)角Hab越小,葡萄酒顏色越靠近紫紅色色調(diào)。色度a*與色調(diào)角Hab呈顯著負相關(guān),顏色越深,色調(diào)角Hab越小,說明在年輕紅葡萄酒中紫紅色是主要的色調(diào)?;ㄉ蘸艽蟪潭壬嫌绊懼咸丫祁伾?,總花色苷與明度L*呈顯著負相關(guān),與色度a*、飽和度Cab呈顯著正相關(guān),說明在年輕紅葡萄酒中ACY含量越高(紫)紅色色調(diào)越大,葡萄酒亮度越低,顏色越暗。

        3 結(jié)論與討論

        CIE1976Lab(或L*a*b*)系統(tǒng)是慣常用來描述人眼可見的所有顏色的最完備的色彩模型,逐漸在評價葡萄酒顏色中應用[6,9]。本實驗采用CIELab系統(tǒng)對賀蘭山東麓年輕干紅葡萄酒顏色進行了測定,供試的10 個年輕紅葡萄酒具有較高的明亮度L*,范圍在71.93~89.54之間,樣品呈現(xiàn)很好的光澤;色度a*較高(13.27~27.31),色度b*較低(1.52~3.64),通過CIELab表示的色度圖分析供試樣品的顏色分布,樣品都呈紫紅色調(diào),這與侯小歌等[14]研究結(jié)果相近。不同品種在顏色上表現(xiàn)出差異,黑比諾顏色表現(xiàn)出較小的色度a*、飽和度Cab,較大的色調(diào)角H ab,西拉具有較小的色調(diào)角Hab,赤霞珠具有較大的色度a*、飽和度Cab,數(shù)據(jù)也客觀地反映了葡萄酒品種顏色外觀特征。同品種不同樣品如赤霞珠CIELab參數(shù)存在一定的差異,這可能受葡萄園種植水平、釀造技術(shù)的影響[15-18],這也表明CIELab參數(shù)對葡萄酒產(chǎn)區(qū)進行區(qū)分,還需要進一步研究。

        花色苷賦予了紅葡萄酒的紫紅色,花色苷的含量在某種程度上影響著葡萄酒的顏色特性。賀蘭山東麓年輕紅葡萄酒ACY與參數(shù)L*、a*、Cab均顯著相關(guān),在年輕紅葡萄酒中總花色苷含量決定著葡萄酒顏色的深淺和紅色特征。但總花色苷與色度b*幾乎不相關(guān),實驗的10個樣品的b*值在1.52~3.64之間,這是因為樣品采用了新紅葡萄酒的原因。韓富亮等[19]對赤霞珠在陳釀期顏色變化的研究中得出隨著葡萄酒的陳釀期增長,花色苷對b*、Hab值的影響要大于對L*、a*和Cab值,色度b*應該是在酒齡的鑒別中起到重要的作用。要想進一步說明寧夏賀蘭山東麓干紅葡萄酒顏色CIELab各個參數(shù)值與具體哪種花色苷之間有聯(lián)系,且花色苷對L*、a*、b*、Cab值的貢獻到底有多大,還需要后期大量采集樣品,并對新紅葡萄酒進行跟蹤性實驗。

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        Characteristic Analysis of Young Red Wine from the Eastern Foot of Helan Mountain Based on CIELab Color Space Parameters

        WANG Hong, CHEN Xiao-yi, ZHANG Jun-xiang*
        (College of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)

        Our present study used CIELab system to obtain the color space parameters of young red wine from the Eastern Foot of Helan Mountain and to explore the correlation between anthocyanins and color parameters. Ten different young red wine samples made from different grape varieties grown at the Eastern Foot of Helan Mountain in 2012 were tested. Ultraviolet spectroscopy and pH-differential method were used to determine the CIELab color space parameters and total anthocyanins. A correlation analysis was made between total anthocyanins and color space parameters. The results showed that different wine samples had different color space parameters, such as L*, a*, b*, Cab and Hab, suggesting different color characteristics. Total anthocyanin contents (TAC) were 161.2-287.8 mg/L, which showed a significant correlation with the parameters L*, a* and Cab, and determined luminosity, hue and sa turation of young red wine.

        CIELab parameters; anthocyanins; young red wine

        TS262.6

        A

        1002-6630(2014)09-0020-04

        10.7506/spkx1002-6630-201409005

        2013-06-30

        國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目(31260392)

        王宏(1989—),女,碩士研究生,研究方向為葡萄與葡萄酒。E-mail:wanghongpjj@126.com

        *通信作者:張軍翔(1973—),男,教授,博士,研究方向為葡萄與葡萄酒。E-mail:zhangjunxiang@126.com

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