李斌斌,張亞飛,白友強,常江民,杜展成,楊 洋,李學文

(1.新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052;2.青島酒店管理職業(yè)技術學院,山東青島 266100;3.新疆芳香莊園酒業(yè)股份有限公司,新疆巴音郭楞蒙古自治州 841200)

近年來,中國已成為葡萄酒的生產和消費大國,面對進口葡萄酒嚴峻的市場競爭,葡萄酒產品的生產和消費逐漸趨于優(yōu)質化、國際化和高端化[1]。與傳統(tǒng)產酒國的優(yōu)質干紅葡萄酒相比,我國葡萄酒風格單一,產區(qū)特征不明顯,無法滿足消費者對葡萄酒多元化的需求[2]。新疆作為我國主要的葡萄酒優(yōu)勢產區(qū),其葡萄酒香氣細膩度的缺乏和顏色穩(wěn)定性不佳等問題尤為嚴重[3],因此對葡萄酒生產工藝進行優(yōu)化改良對于我國葡萄酒產業(yè)良性發(fā)展具有重要意義。

冷浸漬(cold maceration,CM)工藝最早出現于法國勃艮第地區(qū)紅色葡萄品種的釀造中[4],是指葡萄除梗破碎后,在進入酒精發(fā)酵前對其進行一段時間的低溫浸漬(5～15 ℃)處理,以促進對果實中酚類物質以及芳香物質的浸提作用,進而提升葡萄酒品質[5]。研究表明,發(fā)酵前進行冷浸漬處理可顯著提高紅葡萄酒中總酚和花色素含量,使得酒體色澤穩(wěn)定性得以改善[6]。Teresa等[7]研究了冷浸漬對梅鹿輒葡萄酒揮發(fā)性化合物的影響,其結果表明冷浸漬工藝在提高揮發(fā)性物質濃度及增強品種典型性方面有顯著效應。蔡建[8]采用粒選工藝結合冷浸漬處理進行赤霞珠葡萄酒的釀造試驗,研究發(fā)現冷浸漬工藝能增添葡萄酒中的花果香特征,提高香氣復雜性。

隨著釀酒工業(yè)化的發(fā)展,橡木制品的應用成為了近年來葡萄酒釀造領域的一個熱點,其中橡木片因其價廉、穩(wěn)定、高效等特點在葡萄酒生產中的使用與日俱增[9]。大量生產實踐表明,添加橡木片能夠掩蓋葡萄酒的生青味、泥土味[10],產生香草醛和橡木內酯等更多呈香物質[11],賦予葡萄酒更加優(yōu)雅、馥郁、持久的風格[12]。此外,橡木中的酚類物質能與葡萄酒中單體花色苷結合形成穩(wěn)定的復合物,參與酒體顏色的提升和穩(wěn)定[13]。目前有關發(fā)酵前冷浸漬結合橡木片處理對葡萄酒品質的研究并未見報道。

本研究以新疆產區(qū)主栽釀酒葡萄品種梅鹿輒和赤霞珠為原料,分別進行干紅葡萄酒的釀造試驗,探究發(fā)酵冷浸漬工藝結合橡木片處理對葡萄酒品質的影響,以期為釀造優(yōu)質干紅葡萄酒工藝的優(yōu)化提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

梅鹿輒葡萄(Merlot) 2018年9月7日采自新疆和碩縣芳香莊園酒業(yè)股份有限公司釀酒葡萄種植園,含糖量232.69 g/L,可滴定酸含量6.07 g/L(以酒石酸計);赤霞珠葡萄(Cabernet Sauvigon) 2018年9月29日采自新疆安寧渠鎮(zhèn)新疆農業(yè)科學院綜合試驗場,含糖量259.43 g/L,可滴定酸含量6.83 g/L(以酒石酸計);橡木片(中度烘烤)、釀酒酵母(F15)、乳酸菌(LALVIN 31) 法國Lallemand公司;沒食子酸、蘆丁 Sigma-Aldrich公司;單寧酸 上海山浦化工有限公司;其他試劑 均為分析純。

TU-1810型紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;PL303型電子分析天平 瑞士Mettler Toledo公司;BCD-160型低溫冰箱 青島海爾有限公司;DZK/W-D2型恒溫水浴鍋 北京永光明醫(yī)療儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 干紅葡萄酒的釀造工藝 葡萄除梗破碎并添加0.3 g/L的SO2,分裝至60 L不銹鋼發(fā)酵罐中(入料量為罐容積的80%～90%),參照文獻[14],添加2 g/L中度烘烤法國橡木片,混勻后置于8～10 ℃機械冷庫中冷浸漬5 d,冷浸漬結束待溫度回升至15 ℃左右,接入0.2 g/L商業(yè)酵母(Actiflore,F15)啟動酒精發(fā)酵,發(fā)酵溫度控制在25～28 ℃,待殘?zhí)墙抵? g/L后分離皮渣,接入乳酸菌(LALVIN 31)啟動蘋果酸-乳酸發(fā)酵,發(fā)酵溫度控制在18～20 ℃,蘋果酸-乳酸發(fā)酵結束后(蘋果酸<0.2 g/L)轉罐,添加0.5 g/L SO2終止發(fā)酵滿罐封藏,3個月后裝瓶進行分析檢測。

傳統(tǒng)工藝組發(fā)酵前不進行冷浸漬處理,原料入罐后添加相同克數橡木片即啟動酒精發(fā)酵,后續(xù)操作與上述釀造工藝一致。傳統(tǒng)工藝組、冷浸漬處理組、傳統(tǒng)工藝添加橡木片、冷浸漬處理添加橡木片分別標記為CK、CM、CK+橡木片、CM+橡木片。每個處理設2次重復。

1.2.2 常規(guī)理化指標的測定 葡萄酒中酒精度、總糖、總酸、揮發(fā)酸、干浸出物、游離SO2和總SO2等指標參照GB/T 15038-2006中的方法[15]進行測定。每個指標設3次重復。

1.2.3 酚類化合物的測定 葡萄酒中總酚含量的測定采用Folin-Ciocalteu比色法[16],結果以沒食子酸當量計;單寧含量的測定采用Folin-Denis法[17],結果以單寧酸當量計;總類黃酮含量的測定參照Peinado等[18]方法進行,結果以蘆丁當量計;總花色苷含量的測定采用pH示差法[19],結果以二甲基花翠素-3-葡萄糖苷表示。每個指標設3次重復。

1.2.4 色度、色調的測定 酒樣經0.4 μm濾膜過濾,用相同pH的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液稀釋10倍,測定波長420、520、620 nm處吸光值A,其中,色度=(A420+A520+A620)×10,色調=(A420/A520)[20]。

1.2.5 感官分析 葡萄酒感官分析參照Martínez等[21]的方法,略作修改。品評小組由30名經專業(yè)培訓的葡萄與葡萄酒工程專業(yè)本科生及研究生(16名女性,14名男性)組成,在學院標準品酒室內對各處理酒樣隨機編號,一次分析4款酒樣,共2輪,分別從外觀、香氣、口感以及整體平衡性4個方面對葡萄酒進行評定,每一酒樣做2次重復,總分為100分,具體評分標準見表1。

表1 葡萄酒感官質量評分標準

1.3 數據處理

利用Excel 2010對所測數據進行基本處理,通過SPSS 19.0對數據進行單因素方差分析、相關性分析以及主成分分析,應用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 葡萄酒常規(guī)理化指標分析

經檢測,不同處理酒樣酒精度、總糖、總酸、揮發(fā)酸、干浸出物、游離SO2、總SO2等指標均符合GB/T 15037-2006中對干紅葡萄酒的要求,說明所釀葡萄酒均為合格產品。由表2可知,兩個葡萄品種經CM處理后,所釀酒樣中總酸含量上升,且與其他未進行CM處理酒樣差異顯著(P<0.05),可能是浸漬過程促進了葡萄果實中有機酸物質的溶出,進而導致總酸含量上升;與CK組相比,單一CM與橡木片處理均能提升葡萄酒中干浸出物含量,其中CM+橡木片處理組的干浸出物含量最高,與梅鹿輒和赤霞珠CK組相比分別增加了11%和8.5%,此外,各處理組間其他理化指標則無明顯變化規(guī)律。

表2 不同處理酒樣常規(guī)理化指標

2.2 葡萄酒酚類物質分析

葡萄酒中酚類物質的含量和組成,對其色澤、口感及結構等感官特征起著決定作用[22]。同時,較多研究指出酚類物質還具有較髙的生理活性,是構成葡萄酒抗氧化、預防疾病等功效的重要成分[23]。如圖1A所示,經CM與橡木片處理酒樣總酚含量均顯著高于CK組(P<0.05),其中CM+橡木片處理酒樣中總酚含量最高,說明發(fā)酵前冷浸漬過程促進了葡萄果實中多酚物質向葡萄汁中轉移[24],而橡木片中含有單寧、酚酸等物質,添加橡木片后能顯著提升葡萄酒中酚類物質含量[25];CM與橡木處理所得酒樣單寧含量也顯著(P<0.05)高于CK組(圖1B),由于葡萄品種差異,赤霞珠CM+橡木片處理酒樣中單寧最高為2.78 g/L,而梅鹿輒組為2.12 g/L;由圖1C可知,CM+橡木片處理組中總類黃酮含量最高,其次是CK+橡木片處理組,CK組含量最低;如圖1D所示,不同處理對葡萄酒中花色苷含量均有不同程度的影響,CM+橡木片組花色苷含量顯著升高(P<0.05),而CM組與CK+橡木片組之間差異不顯著(P>0.05),干紅葡萄酒中的主要呈色物質為花色苷[26],說明冷浸漬結合橡木片處理有助于葡萄酒顏色的改善。

圖1 不同處理酒樣的酚類物質含量

2.3 葡萄酒色度、色調分析

色澤是評價干紅葡萄品質的重要依據,是消費者選購和品評葡萄酒的重要參考因素[27]。由梅鹿輒酒樣(圖2A)中可以看出,CM+橡木片處理組所得酒樣色度顯著高于CK組(P<0.05),而CM組與CK+橡木片組之間差異不顯著(P>0.05);葡萄酒色度的高低能夠反映其酒體顏色的深淺程度[28],劉蕊等[9]的研究顯示發(fā)酵前添加適當橡木片制品可以加深葡萄酒色澤,提高酒體紅色色度值,與本研究結果基本一致。由赤霞珠酒樣(圖2B)中可以看出,CM與橡木片處理均能降低葡萄酒色調值,而干紅葡萄的色調越低,其酒體越紅,反之則黃色越明顯,說明CM與橡木片處理有助于干紅葡萄酒色澤品質的改善,其中CM+橡木片處理組表現較佳。

圖2 不同處理酒樣的色度、色調值

2.4 葡萄酒感官分析

葡萄酒的感官質量包括酒體顏色、香氣和口感,是評價葡萄酒整體品質的重要依據[29]。各處理酒樣的感官品評結果如表3所示,與CK組相比,不同處理對梅鹿輒和赤霞珠干紅葡萄酒感官品質的改善均起到積極的影響,其中,CM+橡木片處理組感官得分顯著高于其他處理組(P<0.05),梅鹿輒與赤霞珠酒樣分別為89.27分和89.53分,CK+橡木片組與CM組感官評分次之,CK組酒樣感官評分最低。有研究表明,CM處理可增強赤霞珠干紅葡萄酒的果香特征,有利于香氣品質的提升[8],而經橡木片處理的酒樣則在酒體結構、圓潤度及回味持久性等口感方面有較大改善[30],與本研究結論相似。

表3 不同處理酒樣的感官評定得分

2.5 葡萄酒指標相關性分析

由表4和表5可知,兩個葡萄品種酒樣中干浸出物含量與色度和感官評分呈顯著正相關(P<0.05),與色調呈顯著負相關(P<0.05),即隨干浸出物含量升高,色度增大,葡萄酒的感官品質越高;梅鹿輒葡萄酒中的總酚與總花色苷呈極顯著正相關(P<0.01),相關系數為0.995,而赤霞珠葡萄酒中總酚則與單寧呈極顯著正相關(P<0.01),相關系數為0.997;梅鹿輒葡萄酒中單寧與總類黃酮呈極顯著正相關,總類黃酮和感官評分呈顯著正相關(P<0.05);兩個品種葡萄酒中總花色苷與色度呈顯著正相關(P<0.05),而色度與色調呈顯著負相關(P<0.05),即隨總花色苷含量的增大,葡萄酒色度提高而色調減小。

表4 梅鹿輒葡萄酒指標的相關系數

表5 赤霞珠葡萄酒指標的相關系數

2.6 主成分分析

通過對不同處理酒樣各指標進行主成分分析,以特征值λ>1為標準,共提取到兩個主成分,二者的累積方差貢獻率為93.28%,能夠較好的反映原變量的絕大多數信息,其中PC1和PC2的貢獻率分別為79.49%和13.79%,前2個主成分上指標載荷及酒樣的分布圖如圖3所示。分析可見,總酚、總花色苷、單寧、總類黃酮、干浸出物和色度位于PC1的正向端,CM+橡木片處理所釀赤霞珠酒樣處于該區(qū)域,故而酒中這些成分含量較高。感官評分在PC2正半軸上的得分較高,而CM+橡木片處理所釀梅鹿輒酒樣分布于PC2的正向端,說明該處理工藝能在一定程度上改善葡萄酒的感官質量。兩個葡萄品種CM組與CK+橡木片處理酒樣分布于第Ⅱ和第Ⅳ象限,該區(qū)域以酒精度、總糖、色調、總酸和揮發(fā)酸等指標為代表,對葡萄酒品質的影響程度不明顯,而梅鹿輒和赤霞珠的CK酒樣集中在PC2的負向端,與感官評分呈負相關。

圖3 前2個主成分上指標的載荷及酒樣分布圖

3 結論

本試驗選用梅鹿輒和赤霞珠葡萄為原料,發(fā)酵前采用冷浸漬工藝并結合橡木片處理進行干紅葡萄酒的釀造試驗,以研究其對干紅葡萄酒品質的影響。結果表明:兩個葡萄品種的冷浸漬與橡木片處理酒樣中干浸出物、總酚、單寧、總類黃酮、總花色苷及色度值均顯著高于CK酒樣(P<0.05),且感官評分在冷浸漬結合橡木片處理酒樣中達到最高。相關性與主成分分析表明,酚類物質含量與葡萄酒的感官特性密切相關,其中冷浸漬結合橡木片處理能夠促進葡萄酒中酚類物質含量的積累,并有助于改善酒體色澤及穩(wěn)定性,提高感官質量。

綜上,發(fā)酵前采用冷浸漬工藝并添加橡木片可作為提升干紅葡萄酒品質的有效手段,可應用于優(yōu)質干紅葡萄酒的實際生產中。后續(xù)將考慮采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用(HS-SPME/GC-MS)技術對葡萄酒中的香氣化合物進行分析,以期為葡萄酒生產應用提供依據。