呂艷梅，依力努爾，宋長冰，倪志婧，魏兆軍,2

（1. 北方民族大學生物科學與工程學院，寧夏銀川 750021；2. 合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院，安徽合肥 230009）

寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產(chǎn)區(qū)因其優(yōu)越的地理和氣候條件成為我國重要的代表性葡萄酒產(chǎn)區(qū)[1]，提升葡萄酒品質(zhì)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎和訴求。葡萄酒營養(yǎng)豐富，且成分復雜，一部分以溶液形式存在，另外一部分則以膠體形式存在并對酒體的澄清和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[2]。因此，葡萄酒發(fā)酵結束的澄清工藝一定程度上決定葡萄酒的外觀及穩(wěn)定性。葡萄酒澄清酒體的作用機理就是通過添加親水性膠體，與酒中的蛋白質(zhì)及色素、金屬離子和各種物質(zhì)形成凝絮，沉降后與酒體分離，使酒體澄清并穩(wěn)定[3]。葡萄酒生產(chǎn)中常用的澄清方式主要有自然澄清、化學澄清和機械澄清[4-5]，以化學澄清最為常用[6]。澄清工藝中可供選擇的材料很多，雖然不同澄清劑作用機理不同，但均會不同程度的結合或吸附葡萄酒中的花色苷、單寧及呈香物質(zhì)等成分，對葡萄酒品質(zhì)產(chǎn)生影響[7]。郎婭等[8]在楊梅汁澄清試驗中發(fā)現(xiàn)，皂土對花色苷有負面影響。吳幼茹等[9]在甘蔗果酒澄清技術研究中發(fā)現(xiàn)，處理后果酒中的總酚和總黃酮含量均顯著下降。

本試驗選用皂土、明膠、殼聚糖、蛋清液、果膠酶進行澄清處理，以處理后的澄清度為主要指標評價，采用CRITIC權重分析法綜合評價不同的澄清方法對葡萄酒的酒精度、總糖、總酸、pH等品質(zhì)指標影響的強弱。同時分析測定澄清后葡萄酒各項品質(zhì)指標，探索澄清工藝對葡萄酒品質(zhì)的影響，為科學經(jīng)濟的選擇澄清劑，調(diào)控葡萄酒質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料：8年生‘赤霞珠’葡萄，于2020年10月采自寧夏賀蘭山東麓葡萄產(chǎn)區(qū)園藝所釀酒葡萄基地，采用傳統(tǒng)釀造工藝進行單品種釀造，發(fā)酵試驗及指標測定均在北方民族大學寧夏葡萄與葡萄酒技術創(chuàng)新中心進行，平行實驗重復3次。

試劑：皂土、明膠、殼聚糖、蛋清液、果膠酶、菲林試劑、蘆丁，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；氫氧化鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉，天津市大茂化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

分光光度計UV-2100，尤尼柯儀器有限公司；分析天平；水浴鍋（HHW-2），金壇市友聯(lián)儀器研究所；電熱鼓風干燥箱（101型），上海樹立儀器儀表有限公司。

1.3 試驗設計與方法

1.3.1 澄清劑的制備

參照文獻[10-13]將澄清劑皂土、明膠、蛋清液、殼聚糖、果膠酶配成1%母液，靜置備用。澄清試驗按照表1設置的濃度梯度進行添加。

1.3.2 單因素試驗

將5種澄清劑按照表1濃度梯度分別加入50 mL酒液中，常溫放置48 h，取上清液檢測透光率和各項理化指標。

表1 不同澄清劑的濃度梯度Table 1 Concentration gradient of different clarifying agents g·L-1

1.3.3 CRITIC 法權重確立

葡萄酒品質(zhì)采用CRITIC權重評價。CRITIC法是一種以評價指標間的對比強度及沖突性作為基礎綜合衡量的客觀權重計算方法[14]，對比強度以標準差（σj）來體現(xiàn)，沖突性以指標間相關性為基礎，以Rj的形式來體現(xiàn)。

其中rij為評價指標i和j之間的相關系數(shù)[14-15]；Cj表示第j個指標所包含的信息量，

j＝1，2，3，4，5，6，7...；

第j個指標的客觀權重為Wj，

將葡萄酒品質(zhì)數(shù)據(jù)進行歸一化計算后，再利用SPSS軟件進行計算和分析。即Cj越大則第j個指標所包含的信息量越大，該指標的相對重要性也就越大，所占權重就越大。在本文中計算客觀權重用于多指標綜合評價，反映澄清后葡萄酒特征信息。

CRITIC權重以評價指標的變異性和評價指標間的沖突性作為標準進行計算；指標變異性使用標準差進行衡量，標準差越大則權重越大；對沖突性使用指標之間的相關系數(shù)進行衡量，指標之間相關性越強則沖突性較低，權重越?。恍畔⒘坑嬎惴绞綖橹笜俗儺愋耘c沖突性指標之間的乘積；最終權重是由信息量進行歸一化計算得到。

1.3.4 分析測定方法

按照GB/T15038—2006[17]：總糖測定采用斐林試劑法；酒精度測定采用密度計蒸餾法；pH計法測pH值；總酸測定用氫氧化鈉溶液滴定法；花色苷測定采用pH示差法，總黃酮測定參考文獻[18]中方法。

澄清度：用蒸餾水作為空白對照，于680 nm處測量透光率值，透光率越大，澄清度越好[19]。

2 結果與分析

2.1 單一澄清劑對葡萄酒澄清度的影響

由表2可知，皂土添加量對透光率影響呈現(xiàn)濃度效應，0.60、0.80、1.0 g·L-1皂土對透光率的影響無顯著性差異，0.40 g·L-1皂土對酒體的透光率達到79.53%，澄清效果最好，并且與其他濃度均呈現(xiàn)出顯著差異。蛋清粉濃度為0.10 g·L-1時酒體的透光率達到80.20%，澄清效果最好，并且和其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異。殼聚糖濃度為0.60 g·L-1時酒體的透光率達到81.20%，澄清效果最好，其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異，因殼聚糖具有較強的粘性，當用量過多時，反而不利于果酒的澄清[20]。明膠濃度為0.04 g·L-1時酒體的透光率達到80.77%，澄清效果最好，隨著明膠添加量增加透光率呈現(xiàn)下降趨勢。果膠酶濃度為0.08 g·L-1時酒體的透光率達到78.60%，澄清效果最好，并且和其他處理均呈現(xiàn)顯著性差異，不同果膠酶濃度對于透光率全部呈現(xiàn)出顯著性差異。

表2 不同濃度澄清劑對澄清度的影響Table 2 Effect of different concentrations of clarifying agent on the clarity

2.2 澄清對葡萄酒品質(zhì)的影響

2.2.1 澄清劑對葡萄酒基本理化指標的影響

單因素試驗表明，單一澄清劑最佳使用量分別為：0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.08 g·L-1果膠酶、0.60 g·L-1殼聚糖和0.04 g·L-1明膠，5種不同澄清處理后的酒樣與原酒的基本理化指標的差異性見表3。

由表3可知，0.10 g·L-1的蛋清粉、0.04 g·L-1明膠和和0.60g·L-1殼聚糖處理與原酒的總酸含量沒有顯著性差異，0.08 g·L-1果膠酶處理后總酸含量最低，且與其他處理有顯著差異。原酒總黃酮含量最高，0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.04 g·L-1明膠和0.60 g·L-1殼聚糖澄清后總黃酮含量下降，且與原酒呈顯著差異，與0.08 g·L-1果膠酶處理無顯著差異。原酒的總糖含量最高，并與其他幾種澄清處理差異顯著，其次為0.10 g·L-1的蛋清粉，并與其他幾種澄清處理有顯著差異，0.40 g·L-1的皂土、0.60 g·L-1殼聚糖和0.40 g·L-1明膠對總糖的影響沒有顯著差異，0.08 g·L-1果膠酶處理后總糖含量最低，并與其他澄清處理方式有顯著差異。0.04 g·L-1明膠處理后葡萄酒的酒精度最高，0.60 g·L-1的殼聚糖最低，二者呈顯著差異，其他幾種處理之間沒有顯著性差異。原酒花色苷含量最高，不同澄清劑對葡萄酒的花色苷均有影響，并有顯著性差異，澄清劑使用會不同程度的降低葡萄酒的花色苷含量。原酒的pH最高，其次為0.08 g·L-1果膠酶和0.40 g·L-1的皂土處理，且三者之間沒有顯著性差異，澄清后pH最低的是0.60 g·L-1殼聚糖和0.40 g·L-1明膠處理，且二者之間差異不顯著，但是與其他3種澄清處理和原酒有顯著差異。

表3 不同澄清劑對葡萄酒基本理化指標的影響Table 3 The influence of different clarifiers on the basic physical and chemical indexes of wine

2.2.2 CRITIC權重法評價澄清劑對葡萄酒品質(zhì)的影響

由表4可知，經(jīng)數(shù)值歸一化計算后，采用CRITIC權重賦值法計算澄清效果最佳的為0.60 g·L-1殼聚糖處理。對葡萄酒理化指標影響的權重系數(shù)綜合評價排序為：酒精度（43.53%）＞總酸（27.24%）＞總糖（14.34%）＞pH（6.27%）＞總黃酮（5.47%)＞花色苷（3.14%）。試驗結果表明，澄清處理對葡萄酒酒精度的影響最大，其次為總酸和總糖，對葡萄酒花色苷、總黃酮和pH的影響相對較小。

表4 葡萄酒品質(zhì)考察指標權重Table 4 Weights of wine quality inspection indicators

3 討論和結論

葡萄酒品質(zhì)主要取決于葡萄原料品質(zhì)及發(fā)酵過程中的工藝控制。葡萄酒澄清是指通過特定的工藝將酒中的懸浮物沉降下來, 凈化和穩(wěn)定葡萄酒。澄清工藝不僅決定了葡萄酒澄清度和穩(wěn)定性，澄清劑的使用還影響葡萄酒的品質(zhì)指標[20-22]。

對于澄清工藝的研究，國內(nèi)外均以澄清度最大、品質(zhì)最好為理念，例如在‘美樂’葡萄酒的澄清試驗中發(fā)現(xiàn)[22]，單一澄清劑對酒中pH、總酸、花色苷和總黃酮均產(chǎn)生較大影響，進而影響葡萄酒的澄清度；丁筑紅等[23]用殼聚糖、皂土對發(fā)酵酒進行澄清和邢玉青等[24]利用復合澄清劑對李子酒的澄清效果表明，當澄清劑添加量達到最適時，隨著添加量的進一步增加，透光率反而開始下降，這些均與本研究結果相似，單一澄清劑最佳使用量分別為：0.60 g·L-1殼聚糖、0.10 g·L-1蛋清粉、0.40 g·L-1皂土、0.08 g·L-1果膠酶和0.04 g·L-1明膠，其中0.60 g·L-1殼聚糖的葡萄酒澄清效果最好。

鄧星星等[25]利用不同澄清劑處理庫爾勒香梨果酒的試驗表明，在果酒的澄清中，0.60 g·L-1的殼聚糖澄清效果最佳，且澄清后酒液的透光率可達93.4%以上，與本研究結果相似。另外殼聚糖復合澄清劑下膠法對葡萄酒的主要理化成分影響不大，不會改變葡萄酒原有的特點；相反，聚乙烯吡咯烷酮和殼聚糖相比較，復合澄清法在保持紅葡萄酒色澤、香氣和口味等方面較優(yōu)，是比單一澄清劑更優(yōu)，它能有效地提高和改善紅葡萄酒的品質(zhì)[23-25]。

本試驗結果表明，5種澄清劑均會不同程度的降低葡萄酒的總糖、pH、總酸、花色苷和總黃酮，其中對葡萄酒的總糖、花色苷和pH影響顯著。皂土對花色苷的影響最大，比原酒中花色苷降低55.9%；明膠對花色苷的影響相對較小，這與祁高展等研究結果相似[25]。同時澄清劑的使用對葡萄酒的總黃酮也有顯著影響，其中，果膠酶處理后總黃酮的含量最低，比原酒中總黃酮減少了9.03%；蛋清粉的影響相對較小，這種規(guī)律也出現(xiàn)在桑葚酒釀造澄清工藝[26]、茯苓葡萄酒釀造工藝[27]和銀杏葡萄酒澄清工藝中[28]。而本研究根據(jù)CRITIC權重結果進一步分析發(fā)現(xiàn)，澄清劑對葡萄酒的酒精度影響最大，其次為總糖和總酸，而對pH、總黃酮和花色苷的影響相對較小，這可能與不同葡萄品種、不同功能材料的添加等因素有關。

因此，澄清是果汁和果酒釀造過程中關鍵的工藝環(huán)節(jié)，不僅要考慮澄清劑的混合、澄清時間和溫度不同而導致的澄清效果差異，還要考慮盡量減少澄清劑對葡萄酒風味和品質(zhì)減損（如總糖、總酸、pH、花色苷、總黃酮均有顯著性影響）。所以要針對不同的原料選擇適宜濃度的澄清劑，既保證澄清效果，又盡量降低葡萄酒風味和品質(zhì)的損失。