張珍珍，鄧玉杰，趙艷，喬丹，武運(yùn)（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830000）

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葡萄酒釀造過程中內(nèi)部因素對顏色穩(wěn)定性影響分析

張珍珍，鄧玉杰，趙艷，喬丹，武運(yùn)*
（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830000）

摘要：以釀酒葡萄赤霞珠果實(shí)進(jìn)行葡萄酒釀造，通過分光光度計(jì)檢測葡萄酒中花色苷的吸光度、色度的變化來闡述紅葡萄酒發(fā)酵過程中內(nèi)部變化（SO2濃度、金屬離子、酒精度）對葡萄酒顏色穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:隨著SO2、金屬離子度的不斷增加，葡萄酒樣品吸光度值逐漸降低，顏色逐漸變淺，SO2在40 mg/L濃度下的葡萄酒色度幾乎沒有變化，偏大則造成褪色。酒精度在10 %～12 %（體積分?jǐn)?shù)）時，對果皮中的花色苷的浸提效果越好，色澤穩(wěn)定性越好，葡萄酒的顏色加深。

關(guān)鍵詞：葡萄酒；酒精度；SO2濃度；金屬離子；顏色穩(wěn)定性

*通信作者

葡萄酒品性高雅，并且營養(yǎng)成分比較豐富，有很強(qiáng)的保健作用，并且人們的生活消費(fèi)水平在不斷的提高，因此，人們在選購葡萄酒時考慮的首要因素是葡萄酒的品質(zhì)特征[1]。

葡萄酒感觀質(zhì)量評價的一個重要標(biāo)志就是色度[2]，也可通過其值的大小判斷葡萄酒的氧化程度與質(zhì)量的好壞。判斷釀酒葡萄酒品質(zhì)的指標(biāo)性成分是葡萄酒中的花色苷、單寧、酸和香氣成分[3]，葡萄酒中的色、香、味等重要品質(zhì)由它們的含量和比例決定，葡萄酒的顏色就越深就說明花色苷、單寧含量越高，色度值也相應(yīng)增大；反之，則色度值就會低[4]。通常會采用分光光度法準(zhǔn)確測定葡萄酒的色度。葡萄酒在發(fā)酵、釀造和貯藏過程時，在酒液中會不斷聚合及降解花色苷、單寧等酚類物質(zhì)[5]，剛產(chǎn)出的葡萄酒由于花色苷還沒有降解一般呈現(xiàn)出紫色或?qū)毷t色。而在葡萄酒逐漸成熟過程中，隨著花色苷的不斷降解，葡萄酒在聚合單寧的作用下，色澤逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅色[6-10]。在此過程當(dāng)中時，人為是可以控制許多因素的。

本試驗(yàn)主要通過用分光光度計(jì)測定其吸光值，研究色度的變化在葡萄酒發(fā)酵過程中酒精度、SO2濃度及金屬離子對總花色苷穩(wěn)定性的影響，在此基礎(chǔ)上可以相應(yīng)地提出解決方法，葡萄酒中的色素可以最大限度地保留下來，從而為前期的發(fā)酵和后期的貯藏做準(zhǔn)備，也可以有效地預(yù)防色素的衰退，提高葡萄酒的品質(zhì)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

以新疆地產(chǎn)赤霞珠（Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon）果實(shí)（果實(shí)要求果粒飽滿，大小一致，著色均勻等）為試材，在10 L玻璃發(fā)酵罐中進(jìn)行酒精發(fā)酵與蘋乳發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在20℃～28℃，酵母N°FermicruVR50.2g/L；乳酸菌LactoenosB16Standard0.01g/L；酒精發(fā)酵7 d～10 d，蘋乳發(fā)酵15 d～20 d，獲得新鮮的葡萄酒液，酒樣置于-40℃冰箱。

0.2mol/L磷酸氫二銨溶液、0.1 mol/L檸檬酸溶液、過氧化氫溶液（0.3 %）、磷酸溶液（25 %）、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:C（NaOH）=0.01 mol/L、甲基紅一次甲基藍(lán)混合指示劑、6 %亞硫酸、FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液、CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液、9.7 %食用酒精。

1.2儀器設(shè)備

TU-181紫外-可見分光光度計(jì)：北京普希通用儀器有限責(zé)任公司；FA2104N電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司儀器有限公司；FE20 Plus pH計(jì)：上海梅特勒—托利多儀器有限公司；10 L玻璃發(fā)酵罐：四川省隆昌玻璃儀器廠。

1.3方法

1.3.1樣品前處理

1.3.1.1不同梯度的SO2溶液配制

分別取200 mL試驗(yàn)酒樣各5個放入燒杯內(nèi)，然后在各個燒杯內(nèi)分別加入6 %食用亞硫酸物質(zhì)，把SO2溶液各按30、40、50、60、70、80 mg/L的濃度加入燒杯內(nèi)，然后再將不同濃度酒樣分別加入到9支螺口試管中，每支20 mL，最后放在20℃控溫箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.1.2不同梯度的Fe2+溶液配制

分別取200 mL的試驗(yàn)酒母液7個放入燒杯中，再各加入FeSO4，以使其為0、2.5、5、7.5、10、30、50 mg/L濃度的溶液，最后將其各濃度酒液分別加入到9支螺口試管中，每支20 mL，最后置于20℃控溫箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.1.3不同濃度的Cu2+溶液配制

各取200 mL試驗(yàn)酒母液7個放入燒杯內(nèi)，再向其分別加入固定量的CuSO4試樣，以使酒樣分別達(dá)到2.5、5、7.5、10、30、40、50 mg/L的濃度，然后將其各濃度酒液以每支20 mL分別加入到9支螺口試管內(nèi)，最后放在20℃控溫箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.1.4不同梯度的酒精溶液配制

各取200 mL各5個試驗(yàn)酒樣放入容量瓶內(nèi)，之后把樣本按1、2、3、4、5標(biāo)好號后再把計(jì)算好體積的99.7 %的食用酒精分別加入在各個容量瓶內(nèi)，以使樣本分別為10 %、11 %、12 %、13 %、14 %、15 %的酒精度，之后混勻再靜止2 h后將樣本添加到50 mL容量的螺口試管中，每個試管各加20 mL，前后重復(fù)8次后，最后放在20℃控溫箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2測定方法

1.3.2.1試驗(yàn)酒母液的吸收波峰值的測定

母液吸收波峰值的可以從吸收光譜特性圖判斷。在波長420 nm～620 nm之間，用分光光度計(jì)測得每隔20 nm處母液樣品的吸光度值得大小，再各測3組平行值，之后再以波長為橫坐標(biāo)，其吸光值的平均值為縱坐標(biāo)，繪出試驗(yàn)酒花色苷的曲線圖后其最優(yōu)吸收值即為波峰處所對應(yīng)的值[11]。

1.3.2.2顏色分析

在試驗(yàn)過程中，記錄各階段葡萄酒顏色的變化。

1.3.2.3吸光度值的測定

根據(jù)吸收光譜特性圖，取最大吸收波長處測定的處理值。在最大波長下測定24、100、500 h的吸光度值，繪制成吸光度在最大吸收波長處的吸光度變化曲線。

1.3.2.4色度的計(jì)算

將配置好的分別各處理靜止24 h后，在420、520、620 nm波長處分別測定其吸光值，各處理放回原處，繼續(xù)靜止；將各處理靜止100 h后，取出再測量吸光值；各處理放回原處靜止500 h后，同理測定500 h后的處理值。

計(jì)算各個處理的色度值，24 h的色度值與100 h色度值差值的絕對值為100 h色度變化值；同理計(jì)算500 h色度變化值。其變化值的大小反應(yīng)穩(wěn)定程度。變化值越大，表明越不穩(wěn)定；反之，變化值越小，表明越穩(wěn)定。

色度值計(jì)算方法：

色度=（A420nm+A520nm+A620nm）×10

2　結(jié)果與分析

2.1紅葡萄酒的吸收波峰值的測定

紅葡萄酒吸收波峰值的測定結(jié)果如圖1所示。

圖1　紅葡萄酒吸收波峰值的測定Fig.1 Determination of peak value of the red wine absorption

由圖1可知，紅葡萄酒樣品吸光度值在450 nm～520 nm波段不斷增大，在520 nm時達(dá)到吸收峰值0.42，在520 nm～620 nm波段吸光度顯著下降，當(dāng)波長接近620 nm時，吸光度已接近于0.17，因此將檢測波長確定為520 nm。

2.2不同濃度SO2處理對顏色穩(wěn)定性的影響

2.2.1不同濃度SO2處理對葡萄酒顏色變化的影響

不同濃度SO2處理下對顏色變化的影響如表1所示。

表1　不同濃度SO2處理下對顏色變化的影響Table 1 Effect on the color change of SO2with differentconcentration

由表1可知，根據(jù)試驗(yàn)觀察，目測隨著SO2濃度的增加，樣品的顏色逐漸變淺，即葡萄酒經(jīng)SO2處理后可使葡萄酒褪色。

2.2.2不同濃度SO2處理對總花色苷吸光值的變化影響不同SO2濃度處理下的葡萄酒吸光值的變化如圖2所示。

圖2　不同SO2濃度處理下的葡萄酒吸光值的變化Fig.2 Changes in different concentration of SO2treatment of the absorbance value

由圖2得，在520 nm處的吸光值隨放置時間的延長呈逐漸增大趨勢，說明SO2對葡萄酒中總花色苷含量影響的作用一直存在；隨SO2濃度的增加，吸光度值越來越小，說明高濃度SO2對葡萄酒顏色有褪色的作用。

2.2.3不同濃度SO2處理對葡萄酒色度的影響

不同濃度SO2對葡萄酒色度的影響如圖3所示。

由圖3得知放置時間在24 h到100 h的時間內(nèi)，各濃度處理的色度變化各不相同，但是40 mg/L濃度下的葡萄酒色度幾乎沒有變化，比較穩(wěn)定。其余的都是逐漸增大，且變化相當(dāng)；在24 h到500 h的變化范圍內(nèi)，各濃度下處理的色度均增大，40 mg/L濃度下的葡萄酒色度相對增加較少，說明SO2使得色度的變化值一直不斷增大。所以，在SO2低濃度情況下，葡萄酒的顏色能達(dá)到較好的穩(wěn)定性。

圖3　不同濃度SO2對葡萄酒色度的影響Fig.3 Effect of different concentrations of SO2wine color

2.3不同濃度Fe2+處理對葡萄酒穩(wěn)定性影響

2.3.1不同濃度Fe2+處理對葡萄酒顏色的變化影響不同濃度Fe2+對葡萄酒顏色的影響如表2所示。

表2　不同濃度Fe2+對葡萄酒顏色的影響Table 2 Effect of different concentrations of Fe2+on the wine colortable

由表2得出，F(xiàn)e2+的濃度在不斷的增加的同時，也逐漸加深了葡萄酒的顏色，即有鐵離子存在時，紫色調(diào)增強(qiáng)，顏色加深。

2.3.2不同濃度Fe2+處理對總花色苷吸光值的影響

不同濃度Fe2+處理的葡萄酒吸光值隨時間的變化如圖4所示。

圖4　不同濃度Fe2+處理的葡萄酒吸光值隨時間的變化Fig.4 Different concentration of ion treatment Fe2+absorbance value with time

由圖4得，F(xiàn)e2+濃度越高，吸光度越大，說明金屬離子Fe2+對葡萄酒顏色起促進(jìn)作用，但通過觀察顏色變化發(fā)現(xiàn)，顏色已轉(zhuǎn)向紫色，已偏離花色苷本身的顏色，花色苷隨葡萄酒放置時間的延長，變化不明顯。

2.3.3不同F(xiàn)e2+濃度處理對葡萄酒色度的影響

不同F(xiàn)e2+濃度對葡萄酒色度的影響如圖5所示。

圖5　不同F(xiàn)e2+濃度對葡萄酒色度的影響Fig.5 Effect of different concentration of Fe2+the wine color

由圖5得知放置時間在24 h到100 h的時間內(nèi)，各濃度處理的色度變化各不相同，但是5 mg/L濃度下的葡萄酒色度變化較小，比較穩(wěn)定；在24 h到500 h的變化范圍內(nèi)，各濃度下處理后500 h葡萄酒的色度均呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢，但是在鐵離子濃度為7.5 mg/L時變化量最小即最穩(wěn)定。

2.4不同濃度Cu2+處理對葡萄酒花色苷穩(wěn)定性影響

2.4.1不同濃度Cu2+處理對葡萄酒顏色的影響不同濃度Cu2+對葡萄酒顏色的影響如表3所示。

表3　不同濃度Cu2+對葡萄酒顏色的影響Table 3 Effect of different concentrations of Cu2+on the Winecolor table

由表3得出，同F(xiàn)e2+一樣，隨著Cu2+的濃度的增加，有Cu2+存在時，顏色加深，紫色調(diào)增強(qiáng)。

2.4.2不同濃度Cu2+處理對總花色苷吸光值的影響

不同濃度Cu2+處理下葡萄酒對吸光值的影響如圖6所示。

圖6　不同濃度Cu2+處理下葡萄酒對吸光值的影響Fig.6 Effect of prolonged the absorbance value with the time of the different Cu2+ion treatment

由圖6得，隨著Cu2+離子濃度越大，吸光度值越大，也就是說，Cu2+離子濃度越大，葡萄酒總花色苷含量越大，而低離子濃度處理下的吸光度值隨放置時間的延長變化趨勢不明顯。

2.4.3不同濃度Cu2+處理對葡萄酒色度的影響

不同Cu2+濃度對葡萄酒色度的影響如圖7所示。

圖7　不同Cu2+濃度對葡萄酒色度的影響Fig.7 Effect of different concentration of Cu2+on the wine color

由圖7得知，Cu2+濃度在放置時間在24 h到100 h的時間內(nèi)，各濃度處理的色度變化各不相同，但是5mg/L濃度下的葡萄酒色度變化較小，比較穩(wěn)定；在24 h到500 h的變化范圍內(nèi)，7.5 mg/L和50 mg/L濃度的相對比較穩(wěn)定，其中50 mg/L濃度的銅離子最穩(wěn)定。

2.5不同濃度酒精度處理對葡萄酒花色苷穩(wěn)定性影響

2.5.1不同酒精濃度處理對總花色苷吸光度值的影響

不同酒精濃度處理的葡萄酒的吸光度隨時間的變化如圖8所示。

圖8　不同酒精濃度處理的葡萄酒的吸光度隨時間的變化Fig.8 Changes of color of the wine different alcohol concentration

分析圖8得知，10 %～12 %（體積分?jǐn)?shù)）酒精度處理的酒樣隨放置時間的延長，吸光值有增加的趨勢，即葡萄酒的顏色逐漸加深。反之而大于12 %（體積分?jǐn)?shù)）濃度的酒精度處理的酒樣是由先減少后略微增大的趨勢，顏色變化極不穩(wěn)定。

2.5.2不同酒精濃度處理對葡萄酒色度的影響

不同酒精濃度處理的葡萄酒對色度值的影響如圖9所示。

由圖9可知，放置時間在24 h～100 h的時間內(nèi)，各酒精度度處理的色度變化各不相同，尤其在10 %（體積分?jǐn)?shù)）和15 %（體積分?jǐn)?shù)）的酒精度時葡萄酒色度比較穩(wěn)定；在24 h～500 h的變化時間范圍內(nèi)，酒精度為13 %（體積分?jǐn)?shù)）時色度的變化量相對增加較少，說明處于此酒精度的葡萄酒的色澤較穩(wěn)定。

圖9　不同酒精濃度處理的葡萄酒對色度值的影響Fig.9 Effect of different concentration of alcohol treatment on color wine

3　討論與結(jié)果

二氧化硫用作抗氧化劑及抑菌劑作用在葡萄酒釀造中，是其必不可少的輔料[12]。由圖2～圖3得出葡萄酒在釀造中花色苷的含量、色度穩(wěn)定性會被添加的SO2影響到。當(dāng)SO2在低濃度時，色度變化和吸光度變化幅度較小，這時的花色苷處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)SO2濃度升高時，花色苷與硫酸氫根離子發(fā)生縮合反應(yīng)后使葡萄酒顏色衰退，并且由于SO2具有強(qiáng)還原性，因此氧化脫色的能力也隨之而來。但是SO2的添加量若減少，殺滅其他雜菌的能力就不足以具備，因此建議SO2為40 mg/L的使用量比較合適。由表2～圖6可知，隨著金屬濃度的增加，顏色加深，說明了銅和鐵離子對葡萄酒顏色影響很大。當(dāng)金屬離子Fe2+、Cu2+濃度不斷增加時，吸光度值增加，葡萄酒顏色也會逐漸加深，原因推測主要是金屬離子和花色素上的氫基鰲合后，從而導(dǎo)致其色澤發(fā)生變化，并且含有鐵、銅離子的情況下會有顏色腐敗病的情況[13-15]，因此，為了得到鮮艷紅色的葡萄酒，金屬含量應(yīng)該被控制。同樣隨著酒精度的增大，酒精在發(fā)酵的過程時，酵母和原花青素苷產(chǎn)生乙醛反應(yīng)后會形成了單寧-花色素苷縮合物類的物質(zhì)，從而穩(wěn)定了葡萄酒的顏色[16]。但花色素苷的自結(jié)合和輔色素作用被乙醇濃度的增加減弱了，葡萄酒的顏也被降低了[17]。所以，葡萄酒在發(fā)酵過程時，酒精度在一定范圍內(nèi)酒精對花色苷的浸提效果比較好，低于或者高于一定的值浸提效果都不太理想。所以，由圖7和圖8得，酒精度在10 %～12 %（體積分?jǐn)?shù)）時，對果皮中的花色苷的浸提效果越好，色澤穩(wěn)定性越強(qiáng)，葡萄酒的顏色更紅。

綜上所述，花色苷是非常重要的天然色素，但其穩(wěn)定性比較差，除易受酒精度、二氧化硫、金屬離子等影響外，花色苷降解動力和降解機(jī)制學(xué)在不同因子作用下也不完全一樣，對花色苷的降解機(jī)制以及花色苷穩(wěn)定性的提高進(jìn)行深入的研究是目前解決天然花色苷利用率低的有效措施。

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Analysis of the Factors Affecting the Stability of Anthocyanins Wine in Fermentation Process

ZHANG Zhen-zhen，DENG Yu-jie，ZHAO Yan，QIAO Dan，WU Yun*
（College of Food Science and Pharmacy，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830000，Xinjiang，China）

Abstract：Cabernet sauvignon fruit to conduct wine-making，mainly to elaborate red wine fermentation process internal change（SO2concentration，metal ions，alcohol）in wine color through spectrophotometer，the absorbance change color on wine color stability Impact.The results showed that:with the increasing SO2，metal ion degrees wine sample absorbance value decreased，faded，alcohol at 10 %-12 %（volume fraction）when，for peel anthocyanin extraction the better，the stronger the color stability，deepen the color of the wine.

Key words：wine；alcohol concentration；SO2concentration；metal ions；color stability

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.005

基金項(xiàng)目:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)校前期資助課題（XJAU201314）

作者簡介:張珍珍（1984—），女（漢），副教授，博士，研究方向：食品質(zhì)量與安全。

收稿日期：2015-10-14