趙 敏,陳 環(huán),唐婉瑩,陳文婷,楊國順*
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學 園藝學院,湖南 長沙410128;2.湖南省葡萄工程技術研究中心,湖南 長沙410128)
在現(xiàn)有的鮮食葡萄品種中,找到適合鮮食釀酒兼用的品種,既可減輕風險,還可能增加產(chǎn)值[1]。通過對我國南方主栽的溫可、紅寶石無核、紅地球、香妃、陽光玫瑰、夏黑無核、醉金香、巨玫瑰、摩爾多瓦9個鮮食葡萄品種,從除梗難易程度、出汁率、可溶性固形物含量、葡萄汁顏色、有無特征香味等方面進行釀酒性能的初步分析,選出摩爾多瓦作為本試驗的葡萄原料。摩爾多瓦屬歐美雜種葡萄,具有高抗霜霉病、極豐產(chǎn)、耐貯等特性[2]。張雁雨[3]研究發(fā)現(xiàn),摩爾多瓦葡萄在陜西地區(qū)長勢極強,新梢年生長量大,枝條成熟度好,屬中晚熟品種。范妍等[4]將摩爾多瓦引種到東莞地區(qū),發(fā)現(xiàn)摩爾多瓦葡萄果穗圓錐形,果皮藍黑色,著色整齊一致,中等厚度,表面果粉少,果肉柔軟多汁。DUCHêNE E等[5]研究表明,葡萄果實的成熟需要一定的高溫條件,以利提高葡萄酒的品質(zhì)。在湖南地區(qū),摩爾多瓦一般在八月上中旬左右成熟,此時溫度較高,更有利于提高其釀酒性能。
葡萄酒中的化學物質(zhì)種類較多,對人體健康有一定的積極作用,如來自于葡萄原汁的有機酸能夠有效地緩解神經(jīng)中樞、舒筋活血[6];含有苯環(huán)結構的酚類化合物具有抗氧化、降血脂,抗動脈粥樣硬化等功效[7]。而在葡萄酒釀造過程中,酵母對葡萄酒品質(zhì)和風味的形成有著重要影響作用,不同酵母有著不同的代謝途徑,從而使葡萄酒具有不同的風味[8-9]。好的酵母菌種要求有較高的酒精產(chǎn)出率,產(chǎn)生盡量少的揮發(fā)酸,并形成或增加有利于提高葡萄酒感官品質(zhì)的酚類物質(zhì),同時降低雜菌對葡萄酒危害的風險,使葡萄酒品質(zhì)得到提高[10-12]。
本試驗選用4種商業(yè)常用酵母菌、3種湖南省葡萄工程技術研究中心所篩選的釀酒酵母,以自然發(fā)酵作為對照,利用相同發(fā)酵工藝進行摩爾多瓦葡萄酒的釀造試驗,并對釀造過程及所釀造葡萄酒的理化指標進行比較,在7種酵母中選出一種最適合摩爾多瓦葡萄酒釀造的酵母,提高鮮食葡萄摩爾多瓦的經(jīng)濟效益。
1.1.1 材料
葡萄原料:2017年湖南省長沙市干杉縣葡萄基地種植的摩爾多瓦葡萄,可溶性固形物含量17.5°Bx,總酸含量5.4g/L。
釀酒酵母ZYMAFLORERVL1(以下簡稱VL1)、ZYMAFLORERF15(以下簡稱F15):法國Laffort公司;酵母P、NS-D:安琪酵母有限公司;酵母LD1015、HXD29、和LE28:湖南省葡萄工程技術中心篩選出的本土酵母。
果膠酶LAFAZYM@AROM:法國Laffort公司;偏重亞硫酸鉀:煙臺帝伯仕公司;蔗糖:市售。
1.1.2 試劑
五倍子酸(純度98.5%):上海恒遠生物科技有限公司;NaOH、硫酸銅、酚酞、次甲基藍、磷酸、濃鹽酸、溴水、無水碳酸鈉、十水碳酸鈉(均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司。
723PC全自動掃描型可見分光光度計:上海析譜儀器有限公司;PAL-1數(shù)字折射儀:日本ATAGO公司;PSH-3C型pH計:鄭州寶晶電子科技有限公司。
1.3.1 試驗方法
原料篩選與處理:挑選新鮮成熟的摩爾多瓦葡萄,除梗、破碎后倒入5 L發(fā)酵罐中發(fā)酵。
成分調(diào)整:加入偏重亞硫酸鉀(按50%SO2計)作為抑菌劑,使發(fā)酵罐中SO2的含量達到60 mg/L;同時添加果膠酶,添加量為0.02 g/L。用手持測糖儀測定葡萄果漿可溶性固形物含量,加糖混勻至可溶性固形物含量為22 °Bx。
接種酵母:酵母用35~40 ℃溫糖水進行活化接種,接種量為0.2 g/L。
前發(fā)酵:發(fā)酵罐置于可控溫房間內(nèi),保持室溫在20~24 ℃,以保證葡萄酒發(fā)酵的持續(xù)和徹底,至質(zhì)量不變?yōu)橹菇Y束前發(fā)酵,倒罐后進行后發(fā)酵。
后發(fā)酵:溫度為16~20 ℃,時間15 d。
澄清:向葡萄酒原酒中加入60 mg/L魚膠作為澄清劑。
過濾、裝瓶:4 ℃靜置一個月后過濾、裝瓶,即得葡萄酒成品。
1.3.2 分析方法
除梗難易:葡萄果??估Τ潭?;可溶性固形物:采用手持測糖儀測定;出汁率:單位體積的葡萄果實壓榨所得的葡萄汁的體積與該單位體積的百分比;特征香氣:通過感官評價是否能感受到明顯的香氣;同時評價破碎后葡萄汁顏色。
參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的方法對葡萄酒中總糖(以葡萄糖計)、總酸(以酒石酸計)、揮發(fā)酸(以乙酸計)和pH值、酒精度、總酚及干浸出物進行測定??偺堑臏y定:斐林試劑法;總酸與揮發(fā)酸的測定:酸堿中和滴定法;總酚的測定:福林-酚試劑法;酒精度的測定:比重瓶法;pH值:pH計法;干浸出物的測定:比重瓶法。
1.3.3 感官品質(zhì)評定方法
邀請國家級三級品酒師及經(jīng)過專業(yè)訓練的10人組成品評小組,參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》,參考陳環(huán)等[11]細化的評分標準(見表1),從色澤、澄清度、香氣、滋味和典型性5個方面對葡萄酒進行感官評價,所有結果取平均值,滿分100分。
表1 葡萄酒感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of wine
1.3.4 數(shù)據(jù)分析
葡萄酒理化指標數(shù)據(jù)通過Excel 2019軟件算出平均值和標準差,SPSS 19.0軟件進行顯著差異性分析。
表2 9種鮮食葡萄的發(fā)酵特性比較Table 2 Comparison of fermentation characteristics of 9 fresh grapes
適合釀酒的葡萄應具有除梗較易、出汁率高等基本特性,以保證能順利啟動發(fā)酵[13]。在以上9種鮮食葡萄中,摩爾多瓦葡萄除梗較易,可溶性固形物含量為17.5 °Bx,出汁率最高,達到了62.5%,所產(chǎn)出的葡萄汁顏色最深,花色苷含量也相對較高,而花色苷在很大程度上決定葡萄酒的色澤和穩(wěn)定性[14],可大大提高葡萄酒的感官品質(zhì)。綜合以上可知,摩爾多瓦是9種鮮食葡萄中最適合作為釀酒葡萄的品種,因此,本試驗選擇摩爾多瓦為試驗材料。
不同酵母對葡萄酒總糖含量的影響見圖1。由圖1可看出,不同酵母處理對葡萄酒發(fā)酵后總糖含量有較大的影響。酵母P、HXD29、LE28、LD1015釀制的摩爾多瓦葡萄酒總糖含量分別為2.91 g/L,3.77 g/L,3.36 g/L,3.54 g/L,符合國標GB15037—2006《葡萄酒》中干紅葡萄酒總糖<4 g/L標準,具有較高的糖利用率,發(fā)酵較徹底。其中酵母P發(fā)酵處理的葡萄酒總糖含量為2.91 g/L,顯著低于其他處理(P<0.05)。其他酒樣總糖含量略高于國家標準,其中對照組含量為5.23 g/L,酵母VL1、F15、NS-D釀制的摩爾多瓦葡萄酒總糖含量分別為4.67 g/L、6.06 g/L、4.80 g/L。
圖1 不同酵母對葡萄酒總糖含量的影響Fig. 1 Effect of different yeasts on total sugar contents in wine
葡萄酒中酚類物質(zhì)的含量及比例對葡萄酒感官評價有著非常重要的作用,特別是葡萄酒的顏色、收斂性、澄清度和穩(wěn)定性[15]。而葡萄酒中的酚類物質(zhì)主要來源于葡萄原料,在酒精發(fā)酵的過程中被浸提出來,這個過程中酵母的種類能顯著影響酚類物質(zhì)的浸提[16-18]。不同酵母對葡萄酒總酚含量的影響見圖2。由圖2可知,相比對照而言,無論是添加了哪一種酵母的處理總酚含量都顯著高于對照組(0.93 g/L)(P<0.05),其中酵母VL1最高,為1.40 g/L;酵母HXD29(1.18 g/L)、LE28(1.21 g/L)、LD1015(1.17 g/L)稍次之,表明酵母VL1、HXD29、LE28、LD1015的酚類物質(zhì)浸提能力優(yōu)于酵母F15、NS-D和P。
圖2 不同酵母對葡萄酒總酚含量的影響Fig. 2 Effect of different yeasts on total phenolic contents in wine
不同酵母對葡萄酒酒精度的影響見圖3。由圖3可以看出,7種酵母均具有良好的酒精發(fā)酵能力,所有添加酵母處理的葡萄酒酒精度都在12%vol以上,且各酵母的產(chǎn)酒精能力差異顯著(P<0.05),而自然發(fā)酵的葡萄酒酒精度為11.31%vol,顯著低于添加酵母發(fā)酵的葡萄酒(P<0.05)。7種酵母中酵母NS-D產(chǎn)酒精能力最強,酒樣酒精度為12.64%vol;酵母LD1015產(chǎn)酒精能力相對較弱,酒樣酒精度為12.05%vol,但都已達到國家標準中對酒精度的要求(≥7%vol)。
圖3 不同酵母對葡萄酒酒精度的影響Fig. 3 Effect of different yeasts on the alcohol content of wine
葡萄酒中的酸類物質(zhì)可分為有機酸和無機酸兩大類,其中有機酸占總酸含量的90%以上[19]。酸的種類及含量在很大程度上影響著葡萄酒品質(zhì)的優(yōu)劣,它不僅可以調(diào)節(jié)酸堿的平衡,還會影響葡萄酒的口味及生物穩(wěn)定性[20]。不同酵母摩爾多瓦發(fā)酵酒揮發(fā)酸含量、干浸出物含量和總酸含量等基本理化指標結果見表3。由表3可知,不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量具有較大的差異,其中對照組摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量顯著高于其他酵母(P<0.05)。酵母NS-D、P和HXD29釀造的葡萄酒揮發(fā)酸含量分別為1.99 g/L、1.89 g/L、1.29 g/L,高于國家標準GB 15037—2006《葡萄酒》中的1.2 g/L,其余四種酵母VL1(0.62 g/L)、F15(0.34 g/L)、LE28(1.16 g/L)、LD1015(0.91 g/L)均符合標準,其中酵母F15顯著低于其他酵母(P<0.05)。
表3 不同酵母摩爾多瓦發(fā)酵酒基本理化指標Table 3 Basic physicochemical indexes of Moldova wine fermented with different yeasts
不同酵母處理對葡萄酒中總酸含量的影響較大,且各處理的葡萄酒總酸含量較葡萄汁原料(5.4 g/L)均有所變化,說明在葡萄酒發(fā)酵過程中形成了酸類物質(zhì)。酵母NS-D、P和自然發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量>7 g/L,其中酵母NS-D發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量最高,為8.49 g/L;另外五種酵母VL1、F15、HXD29、LE28和LD1015發(fā)酵處理的葡萄酒中總酸含量均在5~6 g/L。
葡萄酒中干浸出物主要包括一些游離酸、鹽類、單寧、色素、果膠等物質(zhì)[21],這些物質(zhì)對葡萄酒馥郁口感的形成有重要作用,因此干浸出物的含量是考核葡萄酒質(zhì)量的一項重要指標[22]。不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量為:LD1015>NS-D>VL1>P>HXD29>LE28>F15>自然,其中對照組摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量顯著低于其他七種酵母發(fā)酵的葡萄酒,為16.20 g/L;酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒干浸出物含量最高,為17.96 g/L。另外,不同處理摩爾多瓦葡萄酒pH值差異較大,酵母LD1015的pH值最大,為4.24,酵母NS-D的pH值為3.81,顯著低于其他酵母(P<0.05)。
不同酵母發(fā)酵處理和不加酵母處理的摩爾多瓦葡萄酒感官品質(zhì)評分結果見圖4。由圖4可知,酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評分最高(91分),色澤紫紅,澄清度高,果香和花香濃郁和諧,酒體結構感較好,余味較長,在8種不同處理的摩爾多瓦葡萄酒中感官品質(zhì)表現(xiàn)最佳。酵母VL1發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評分次之(84.5分),色澤紫紅清澈,結構感較好,但余味不夠持久;酵母NS-D發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評分最低(64.3分),有指甲油氣味,尖酸,口感一般。自然發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒雖然沒有表現(xiàn)出較大的缺點,但整體結構感不強,沒有表現(xiàn)出較突出的特點。
圖4 不同酵母釀造摩爾多瓦葡萄酒感官評價結果Fig. 4 Sensory evaluation results of Moldova wine fermented with different yeasts
通過對總糖、總酸、酒精度含量的測定分析發(fā)現(xiàn),不同酵母發(fā)酵酒與自然發(fā)酵的酒樣相比,各理化性質(zhì)比自然發(fā)酵的表現(xiàn)更優(yōu),其中酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒總糖、總酸含量顯著低于其他六種酵母(P<0.05),說明酵母LD1015的糖轉(zhuǎn)化能力顯著強于VL1、F15、P等六種酵母,發(fā)酵更為徹底;而酵母NS-D的總糖、總酸含量和酒精度都較高,說明酵母NS-D的糖轉(zhuǎn)化能力相對較弱,發(fā)酵過程中產(chǎn)生較多的酸。
通過對揮發(fā)酸、干浸出物、總酚含量和pH的測定分析發(fā)現(xiàn),酵母NS-D、P、HXD29和自然發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒揮發(fā)酸含量較高,不符合國家標準GB 15037—2006《葡萄酒》規(guī)定的低于1.2 g/L,因此不適合作為摩爾多瓦葡萄酒發(fā)酵的酵母。綜合干浸出物和總酚兩個指標,發(fā)現(xiàn)酵母VL1總酚(1.40 g/L)明顯高于F15、LE28、LD1015三種酵母,而LD1015干浸出物含量明顯高于VL1、F15、LE28三種酵母。
通過對不同酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒的感官評分結果可知,酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評分最高(91分),酒的外觀品質(zhì)和口感在8種摩爾多瓦葡萄酒中表現(xiàn)最佳,整體結構感較好,余味最長。而酵母NS-D發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒評分最低(64.3分),酒體有典型缺陷,酵母LE28發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒(70.5分)有氧化現(xiàn)象,色澤微變?yōu)樽厣?/p>
綜合比較,添加了酵母發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒各理化指標明顯優(yōu)于自然發(fā)酵葡萄酒,但不同酵母發(fā)酵處理的摩爾多瓦葡萄酒各項理化指標和感官也有較大差異。本研究結果表明,酵母LD1015的浸提干物質(zhì)的能力強于VL1、F15、NS-D、P、HXD29、LE28六種酵母,糖轉(zhuǎn)化能力強于VL1、F15、NS-D、HXD29;VL1浸提酚類物質(zhì)能力強但糖轉(zhuǎn)化能力弱,且酵母LD1015發(fā)酵的摩爾多瓦葡萄酒感官評分最高(91分)。因此判定酵母LD1015是以上7種酵母中最適合用于鮮食葡萄摩爾多瓦釀酒的酵母菌種。