張寧波,張冉冉,張軍翔,
(1.寧夏大學農(nóng)學院/葡萄與葡萄酒研究院/葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心,寧夏銀川 750021;2.寧夏大學葡萄酒學院,寧夏銀川 750021)
葡萄酒是一種成分復雜的膠體溶液,其中單寧、多糖、蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì)體積比一般分子大,呈膠體狀態(tài),雖然它們含量很低,但對葡萄酒澄清及穩(wěn)定有很大影響[1]。
澄清是葡萄酒外觀質(zhì)量的重要指標,只有澄清且穩(wěn)定的葡萄酒才有很好的貯藏潛能和商品價值。裝瓶后的葡萄酒貯存一定時間后出現(xiàn)一些沉淀屬于正?,F(xiàn)象,沉淀雖不影響葡萄酒的品質(zhì)和口感,但會使消費者產(chǎn)生誤解,影響消費者對酒的評價。因此,為了提高產(chǎn)品的內(nèi)在及感官質(zhì)量,生產(chǎn)過程中常需要進行澄清穩(wěn)定處理。
澄清處理后葡萄酒的透光率、濁度、色度等指標是選擇適宜澄清劑的重要依據(jù)[2]。葡萄酒的下膠澄清具有效率高、操作可控性強等優(yōu)點。另外,對裝瓶前葡萄酒進行冷凍處理,在穩(wěn)定酒石酸鹽的同時還在一定程度上改善葡萄酒的風味[3-4],使其口感圓潤,降低酸澀感[5]。一般最佳冷凍處理的溫度是-4.5~5.5℃,冷凍處理時間為7~10 d[6]。冷凍可利用冬季低溫自然進行,也可采用人工冷凍。
不同處理的溫度和時間對酒產(chǎn)生的影響也不一樣,會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本與效率。本研究選用白葡萄酒常用的澄清穩(wěn)定劑皂土[7-9]、蛋清粉、殼聚糖[10]和木瓜蛋白酶[11]對葡萄酒進行澄清處理,選出一種效果較好的澄清劑。然后用效果較好的皂土作為澄清劑,將澄清劑的添加和低溫處理過程結合,研究不同溫度處理對葡萄酒主要指標產(chǎn)生的影響,以期為生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。
2017年自釀霞多麗葡萄酒。
1.2.1 試劑 酒石酸和總酚試劑盒;西班牙BioSystems葡萄酒分析儀原裝試劑盒;明膠(食品級,河南恒盛食品添加劑有限公司);皂土(食品級,鄭州安然食品生物科技有限公司);殼聚糖和蛋清粉(食品級,山東陸海藍圣生物科技股份有限公司),其他試劑為分析純。
1.2.2 儀器 海爾控溫冰箱(青島海爾股份有限公司);葡萄酒自動分析儀Y15(西班牙BioSystems公司);電子分析天平(德國梅特勒-托利多集團);超聲清洗機(昆山市超聲儀器有限公司);純水系統(tǒng)、紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);濁度計(美國哈希公司)。
1.3.1 試驗處理 試驗分2個部分:(1)20℃條件下,分別用不同濃度梯度的皂土、殼聚糖、木瓜蛋白酶和蛋清粉對霞多麗葡萄酒進行澄清處理,選出澄清效果較好的澄清劑和相應的使用濃度;(2)采用澄清效果較好的澄清劑對2017年自釀霞多麗葡萄酒進行下膠處理,下膠后分別放置在10(實驗室溫度)、4、0、-4℃溫度下,每個處理重復3次,測定葡萄酒的相關指標。
1.3.2 澄清劑的制備方法(1)皂土的制備。將1 g皂土于適量蒸餾水中浸泡24 h,直至完全膨脹后配成均勻的懸浮液,定容至100 mL。(2)蛋清粉的制備。將1.0 g蛋清粉溶于適量溫水中,充分攪拌溶解,定容至100 mL。(3)殼聚糖的制備。將0.1 g殼聚糖溶于適量溫水中,充分攪拌溶解,定容至100 mL。(4)木瓜蛋白酶的制備。將1.0 g木瓜蛋白酶溶于適量溫水中,充分攪拌溶解,定容至100 mL。
1.3.3 各指標的測定方法(1)濁度的測定。濁度的測定采用濁度儀。取15 mL樣品于試樣容器中,清潔試樣容器外表面,之后放置于已校準好的濁度儀容器室內(nèi),讀取結果并記錄。葡萄酒濁度的檢測參照ISO7027:1999國際標準的要求。(2)透光率的測定。采用分光光度計測定透光率[10]。取適量樣品于680 nm波長下用2 mm比色皿測定其透光率,并記錄。透光度越大,澄清度越高,表明葡萄酒的澄清效果越好。(3)酒石酸的測定。酒石酸含量采用西班牙葡萄酒自動分析儀Y15測定[12]。(4)蛋白質(zhì)的測定??捡R斯亮藍法,具體方法參考于楊正坤等的試驗[13]。(5)總酚的測定。采用西班牙葡萄酒自動分析儀Y15測定[12]。(6)總酸的測定??偹岷康臏y定參照文獻[14],結果以酒石酸計。
色度的測定。色度采用分光光度計法測定。取適量樣品分別在420、520、620 nm波長下用2 mm比色皿測定其色度,并記錄。
以酒的透光率和濁度為主要指標進行澄清劑種類的篩選,透光率越大,濁度越小,表明酒液的澄清度越高。表1為4種澄清劑在最佳使用量時葡萄酒主要指標值,結果表明,4種澄清劑使用后均降低了葡萄酒的濁度,且0.5 g/L皂土處理后的葡萄酒濁度(0.64 NTU)、蛋白質(zhì)含量和色度明顯低于其他3種澄清劑的值,而透光率最大。其次澄清效果較好的為0.06 g/L的殼聚糖,使用蛋清粉和木瓜蛋白酶處理后酒的濁度雖下降明顯,但它們是蛋白類澄清劑,使用后酒中蛋白質(zhì)含量明顯升高,可能會增加后期蛋白質(zhì)渾濁的概率。所以,綜合各指標的變化,0.5 g/L皂土澄清霞多麗葡萄酒的效果較好。
表1 4種澄清劑在最佳使用量時葡萄酒的主要指標
2.2.1 不同溫度處理對葡萄酒濁度的影響 濁度指葡萄酒中的懸浮顆粒對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度,是表征葡萄酒澄清度的一個指標,通??捎肗TU來表示。濁度越高,說明葡萄酒越渾濁,其所包含的大分子膠體及懸浮顆粒含量越高。濁度作為葡萄酒澄清度的指標,在葡萄酒工藝制定及葡萄酒質(zhì)量控制方面都有重要的參考意義[15]。未添加皂土的葡萄酒濁度值為31.7 NTU,加入皂土后1 d取樣測定,不同溫度下的白葡萄酒濁度明顯下降且均降低至4 NTU以下(圖1)。隨著時間延長各溫度處理下的濁度都在下降。加入皂土后3 d濁度繼續(xù)下降并趨于平穩(wěn),在加入皂土后7 d,10、4、0、-4℃的濁度均低于2 NTU,分別為1.17、1.04、1.48、1.85 NTU。白葡萄酒濁度小于1.1 NTU即為澄清[15]。本試驗結果在4℃條件下白葡萄酒的濁度最低1.04 NTU,可判斷葡萄酒達到澄清。
2.2.2 不同溫度對透光率的影響 隨著處理時間的延長,不同溫度下的透光率均明顯增加,澄清效果明顯,不同溫度處理3 d后均達到98%以上;5 d后透光率均達到最高,隨后趨于平穩(wěn)。10、4、0、-4℃處理的透光率依次為99.5%、99.9%、99.6%、99.0%(圖2)。透光率越大,澄清度越高。因此,4℃處 理的透光率高于其他3個處理。
2.2.3 不同溫度對蛋白質(zhì)含量的影響 低溫處理前,葡萄酒的蛋白質(zhì)含量為18.53 mg/L。處理后蛋白質(zhì)含量明顯下降,處理7 d后10、4、0、-4℃處理的蛋白質(zhì)含量分別為1.91、2.02、3.07、2.52mg/L,4個處理蛋白質(zhì)含量差異不大(圖3)。
2.2.4 不同溫度對總酚含量的影響 溫度處理前總酚含量為128 mg/L,處理7 d后分別為149、142、137、121 mg/L。各處理變化趨勢相同,呈現(xiàn)先下降再上升后又下降的變化過程,5 d后趨于平穩(wěn)且各處理間差異?。▓D4)。所以,不同溫度對葡萄酒總酚含量的影響不大。
2.2.5 不同溫度對酒石酸含量的影響 溫度處理前酒石酸含量為2.10 g/L,處理7 d后分別為2.10、2.09、2.00、1.92 g/L,10℃和4℃時酒石酸含量幾乎不變;而0℃、-4℃下酒石酸含量分別下降0.10、0.18 g/L(圖5),說明低溫有利于酒石酸鹽沉淀的形成。葡萄酒在持續(xù)低溫的條件下逐漸形成較大的酒石酸鹽晶核和晶粒,使酒中不穩(wěn)定的成分聚集并產(chǎn)生沉淀。
2.2.6 不同溫度對總酸含量的影響 不同溫度處理7 d后,10、4、0、-4℃處理總酸含量從處理前的7.0 g/L分別降到6.37、6.32、6.32、6.13 g/L,各處理的總酸含量均明顯降低(圖6)。前3個溫度處理下總酸含量整體變化幅度最小,而-4℃條件下下降幅度最大,這與酒石酸下降的情況基本一致。
2.2.7 不同溫度對色度的影響 隨著溫度處理時間的延長,不同溫度下的白葡萄酒色度均明顯下降,3 d后趨于穩(wěn)定,7 d后各處理對色度的影響差異較小,10、4、0、-4℃處理色度由最初的0.588分別降低至0.073、0.073、0.078、0.084(圖7)。
澄清是葡萄酒重要的感官質(zhì)量指標。用0.5 g/L皂土處理后的霞多麗白葡萄酒,在不同溫度下的澄清效果試驗結果顯示,不同溫度對白葡萄酒澄清過程主要理化指標的影響不同。不同溫度處理下,葡萄酒透光率明顯上升,濁度、總酸、酒石酸、蛋白質(zhì)和色度均下降,且各處理在3~5 d后變化趨于平穩(wěn)。綜合分析各指標,4℃處理條件下霞多麗葡萄酒的澄清效果最好,該溫度處理的濁度最低,透光率最高,其他成分含量下降較少而蛋白質(zhì)含量明顯降低;其次,效果較好是10℃和0℃處理;而-4℃下酒石酸下降明顯,色澤改變小,但透光率最低,濁度最大,澄清效果差。為提高酒石穩(wěn)定性,低溫處理是葡萄酒生產(chǎn)中不可缺少的環(huán)節(jié)[16],報道指出最佳冷凍處理的溫度是-4.5~5.5℃,冷凍處理時間為7~10 d[6],這與本研究結果不一致,分析原因可能是低溫下酒石酸溶解度降低生成酒石酸鹽小晶體,使葡萄酒濁度升高。綜合比較,4℃條件下白葡萄酒的澄清效果較好,其次為10℃、0℃和-4℃。因此,當冬季溫度在0~10℃時可對葡萄酒進行澄清劑結合自然低溫5~7 d的處理,可達到比較好的澄清效果,上清液的濁度達到灌裝的要求,抽取上清液無需過濾即可進行裝瓶,可大大減少操作并能降低生產(chǎn)成本。
各種澄清劑都有一定的澄清效果,澄清劑的種類、使用濃度和溫度等都會直接影響葡萄酒的澄清穩(wěn)定效果和酒的質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中應以達到目的的最小澄清劑用量為佳,釀酒師應根據(jù)酒的具體情況,做出總體的澄清方案,如考慮對酒質(zhì)量的影響、成本的核算、生產(chǎn)的進度等綜合因素,選用合理的澄清工藝。