‘黑比諾’起泡葡萄酒基酒多酚物質(zhì)的氧化控制研究

邱詠梅，劉愛國，劉曉慧，蘇龍，夏廣麗

（1.濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院（葡萄酒學(xué)院），山東煙臺 264003；2.青島科技大學(xué)海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院，山東青島 266042；3.酩悅軒尼詩夏桐（寧夏）酒莊有限公司，寧夏銀川 750000）

起泡葡萄酒是指在20 ℃時CO2壓力≥0.05 MPa的葡萄酒[1]。近幾年在國內(nèi)外市場上銷售熱度持續(xù)增長。相較于靜止葡萄酒，起泡葡萄酒需要在基酒釀造完成的基礎(chǔ)上，向其中加入酵母和糖，使基酒在密閉的容器中再次發(fā)酵，這個過程稱為二次發(fā)酵[2-3]。二次發(fā)酵過程中會在瓶內(nèi)或發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生大量CO2，將這些CO2保留在酒中形成清爽的口感是起泡葡萄酒的魅力所在。香檳是起泡酒的一種，法律規(guī)定只有在法國北部香檳區(qū)采取傳統(tǒng)方法進行釀造生產(chǎn)的起泡酒才能稱之為香檳，且規(guī)定只能選用3個葡萄品種：‘莫尼耶比諾’（Pinot Meunier）、‘黑比諾’（Pinot Noir）、‘霞多麗’（Chardonnay）[4]。我國釀造起泡酒主要采用‘黑比諾’‘霞多麗’和‘龍眼’[5]。其中‘黑比諾’葡萄可以增強起泡酒的口感和香氣復(fù)雜度，同時提升葡萄酒的陳年潛力，因此是釀造起泡酒的優(yōu)良品種。目前我國起泡葡萄酒產(chǎn)量相對較低，釀造工藝、生產(chǎn)設(shè)備及品質(zhì)提升方面的相關(guān)研究工作也較少，提高我國起泡葡萄酒的質(zhì)量、縮小與國外同類產(chǎn)品的質(zhì)量差距，有待于廣大葡萄酒從業(yè)人員及科研工作者的共同努力。

外觀透亮及口感清爽是優(yōu)質(zhì)起泡葡萄酒的基本要求[6]?；浦泻z、多糖、蛋白質(zhì)及多酚等大分子物質(zhì)，使酒體極不穩(wěn)定[7-10]，尤其是多酚類物質(zhì)，不僅易引發(fā)酶促和非酶褐變，而且其中單寧等物質(zhì)的收斂性對起泡葡萄酒的口感也產(chǎn)生顯著影響，所以釀酒工藝中對多酚物質(zhì)的控制顯得尤為重要[11-16]。

與其它紅葡萄品種相比較，‘黑比諾’葡萄中的花青素和黃酮的含量偏低，但酚酸相對較高，總體抗氧化水平較低[17]，有利于釀酒過程中對其酚類物質(zhì)的控制。對于酚類物質(zhì)的研究大多針對于紅葡萄酒，而對于白葡萄酒和起泡葡萄酒的研究較少[18-21]。本試驗以寧夏產(chǎn)區(qū)的‘黑比諾’葡萄釀造的白起泡酒基酒為研究對象，采用氧化技術(shù)對葡萄汁進行處理，摸索適合的工藝處理條件，以期達到減少基酒多酚物質(zhì)含量的目的，為基酒及優(yōu)質(zhì)起泡葡萄酒的生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘黑比諾’葡萄于2018年采自寧夏產(chǎn)區(qū)，含糖量為177～191 g/L，并于當(dāng)年進行釀制。

釀酒酵母DV10，法國萊盟特（Lallemand）公司；福林-酚試劑，美國Sigma公司；偏重亞硫酸鉀，北京君悅誠品科貿(mào)有限公司；分析純一水合沒食子酸、碳酸鈉，天津市光復(fù)精細化工研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

Genesis 10S型紫外-可見分光光度儀，美國Thermo Scientific公司；NomaSense O2P6000溶解氧檢測儀，諾瑪科瓶塞（煙臺）有限公司；CP214型電子分析天平，上海奧豪斯儀器有限公司；DF-II集熱式恒溫磁力攪拌器，金壇市恒豐儀器制造有限公司；18100摩爾超純水機，重慶摩爾水處理設(shè)備有限公司；HH-S型恒溫水浴鍋，金壇市恒豐儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基酒的釀制

采用與實際生產(chǎn)一致的釀造工藝進行基酒釀造。選取品質(zhì)較好且成熟度一致的‘黑比諾’葡萄，經(jīng)除梗破碎后，壓榨收集自流汁；繼續(xù)壓榨分離二次壓榨汁，自流汁與壓榨汁分別貯存。壓榨分離后對自流汁和壓榨汁分別進行氧化處理（12 ℃，密閉容器貯存），靜置澄清4 h后，取清汁接種0.2 g/L釀酒酵母于15～18 ℃條件下進行酒精發(fā)酵，直至殘?zhí)堑陀? g/L時終止發(fā)酵，加SO260 mg/L，獲得的基酒在低溫條件下密封貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 氧化試驗

分別對自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進行氧化處理：葡萄汁未添加SO2，利用葡萄汁內(nèi)溶解氧氧化酚類物質(zhì)，使其發(fā)生氧化褐變反應(yīng)。通過監(jiān)測溶解氧的含量，來跟蹤氧化的過程，根據(jù)前期預(yù)試驗結(jié)果，設(shè)定總氧化處理時間為10 h。取3個平行樣品，不同氧化時長處理后，對經(jīng)乙醇發(fā)酵制得的基酒，分別測定總酚、總花色苷和色度。

1.3.3 理化指標(biāo)測定

總酚采用Folin-Ciocalten比色法[22]測定。將1 mL酒樣用蒸餾水稀釋至100 mL后，取1 mL樣品溶液加入蒸餾水5 mL、1 mol/L的Folin-Ciocalten顯色劑1 mL和75 g/L碳酸鈉溶液3 mL進行顯色，靜置2 h后，在波長765 nm處測定樣品吸光度，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及公式（1）計算樣品中總酚質(zhì)量濃度：

式中：X為樣品中總酚質(zhì)量濃度（mg/L）；ρ為測定樣中一水合沒食子酸的質(zhì)量濃度（μg/mL）；10為測定樣定容體積（mL）；A為樣品稀釋倍數(shù)；V為酒樣體積（mL）。

色度：參照Martinez-Rodriguez等[23]方法，分別測定酒樣在波長420 nm和520 nm處的吸光度，色度值按公式（2）計算：

總花色苷的測定采用pH示差法[24]。

1.4 感官評價

由經(jīng)過專業(yè)品評培訓(xùn)的7人組成感官評審團，在室溫條件下的品酒室內(nèi)，分別對不同氧化時長處理后釀造的葡萄基酒和感官特性進行評定、評分。評酒員被要求在每個樣品品評后進行簡短休息并喝水。感官評價項目包括顏色、香氣與口感及整體評價4個方面，建立感官特性描述詞。對于不同的評價項目，評酒員依照空白樣品為參比樣，按強度打分，用數(shù)字1～10描述各項感官特性從弱到強的程度。

整合評酒員的評分結(jié)果，計算平均值，采用QDA（Quantitative Descriptive Analysis定量描述性分析）法對品評結(jié)果進行分析[25-26]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Office Excel 2013對樣本（n＝3）所得數(shù)據(jù)進行基本處理，IBM SPSS Statistics 19.0分析軟件進行統(tǒng)計分析。其中，采用多因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）進行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氧化過程溶解氧檢測

葡萄酒的氧化對酒質(zhì)的影響有很多報道，適度的氧化對酒的陳釀質(zhì)量有益，但應(yīng)避免過度氧化。從表1可看出，在貯存條件下（12 ℃，密閉容器貯存），跟蹤檢測結(jié)果可以看出，隨著氧化時間的延長，3種葡萄汁樣品的溶解氧含量也在緩慢增加，到10 h時溶解氧含量顯著增加1～2倍，說明葡萄汁對于氧氣的消耗能力明顯下降，可被氧化的多酚底物含量明顯減少。葡萄汁的超氧化工藝，會促進葡萄汁中主要酚類物質(zhì)，尤其是咖啡酰酒石酸的酶促氧化，在發(fā)酵過程中這些多聚體通常會沉淀下來，使得葡萄酒對隨后的氧化不敏感，減輕苦味[27]。但溶解氧的含量不能過度，溶解氧含量迅速增加，說明氧化接近過度，所以處理時間不宜超過10 h。

表1 葡萄汁溶解氧檢測Table 1 Dissolved oxygen content in grape juice mg/L

2.2 氧化處理對基酒多酚物質(zhì)的影響

葡萄酒中的酚類物質(zhì)，對葡萄酒的感官特征具有舉足輕重的作用，尤其對于顏色、澀度以及苦味方面具有直接影響。由圖1可知，由未經(jīng)氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁釀制的基酒，其多酚物質(zhì)含量呈遞增趨勢。這是由于2次壓榨操作所獲得的果汁與葡萄果皮的接觸時間最長，從果皮中萃取出更多的多酚物質(zhì)；而自流汁與果皮接觸時間最短，1次壓榨汁則介于2次壓榨汁和自流汁之間。

圖1 氧化時間對‘黑比諾’基酒多酚物質(zhì)的影響Figure 1 Effect of oxidation time on polyphenols of base 'Pinot Noir' wine

隨著氧化處理時間的增長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質(zhì)均顯著減少。氧化處理6 h內(nèi)，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質(zhì)均顯著降低。處理8 h與6 h相比，自流汁制得基酒的多酚物質(zhì)的降低已無顯著差異；處理10 h與8 h相比，自流汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質(zhì)的降低都無顯著差異，說明氧化處理6～8 h比較合理。

2.3 氧化時間對基酒總花色苷的影響

花色苷是葡萄酒的呈色物質(zhì)，對于葡萄酒的感覺視覺具有直接影響。由圖2可知，未經(jīng)氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的初始總花色苷同多酚物質(zhì)類似，也呈遞增趨勢。這是由于花色苷隸屬于多酚物質(zhì)的一大類呈色物質(zhì)，在果皮及葡萄籽中有較高含量，2次壓榨操作所獲得的果汁與果皮及籽均接觸時間最長，能萃取出更多的花色苷物質(zhì)；而自流汁與果皮接觸時間最短，1次壓榨汁則介于2次壓榨汁和自流汁之間。

圖2 氧化時間對基酒總花色苷的影響Figure 2 Effect of oxidation time on total anthocyanin in base wine

隨著氧化處理時間的延長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的總花色苷均顯著增加?？偦ㄉ盏臏y定采用比色法，測得吸光值后換算得到，其值的增大可解釋為氧化引起的花色苷類呈色物質(zhì)褐變程度加重。故氧化處理時間不宜過長。

2.4 氧化時間對基酒色度的影響

由圖3可知，未經(jīng)氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的初始色度同總花色苷和多酚物質(zhì)含量也呈遞增趨勢。由于花色苷、類黃酮等呈色物質(zhì)在果皮及籽中有較高含量，2次壓榨操作所獲得的果汁與葡萄果皮及葡萄籽均接觸時間最長，萃取出的呈色物質(zhì)更多。

圖3 氧化處理對基酒色度的影響Figure 3 Effect of oxidation time on the chroma of base wine

隨著氧化處理時間的增長，1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的色度值均顯著增加，而自流汁則先增加后減少，但無顯著差別。此結(jié)果可能的解釋為自流汁所含呈色物質(zhì)較少，氧化對其影響小，而壓榨汁因含較多呈色物質(zhì)，進一步證實了氧化能引起褐變程度的加重。

2.5 感官評價

葡萄酒的酚類物質(zhì)主要影響葡萄酒的顏色與口感?？芍苯佑绊懣诟械目酀?，通過口感互作影響酒體的甜度和酸度、總體回味與評價等。根據(jù)質(zhì)量評價目標(biāo)設(shè)定8種感官特性，包括顏色、果香、甜度、酸度、澀味、苦味、回味、整體評價。其中口感指標(biāo)設(shè)計為5個，占總指標(biāo)的62.5%，是評價的重點。對7名評酒員的打分求平均值后用QDA蜘蛛圖分析（圖4、圖5、圖6）。

圖4 自流汁感官評價QDA分析Figure 4 Free-run juice sensory analysis by QDA

圖5 1次壓榨汁感官評價QDA分析Figure 5 First pressing juice sensory analysis by QDA

圖6 2次壓榨汁感官評價QDA分析Figure 6 Second pressing juice sensory analysis by QDA

自流汁整體顏色較淺，酸度較突出，苦澀味較弱，回味爽凈，整體評價分值高，基酒樣品感官質(zhì)量好，是釀造起泡酒的優(yōu)質(zhì)原料。對于自流汁的處理，可起到優(yōu)化基酒質(zhì)量的作用。其中處理6～10 h的樣品感官特性指標(biāo)相較于其它處理更為優(yōu)秀，8 h處理的酒樣，甜度和整體評價評分都是最高，實際生產(chǎn)過程中自流汁氧化處理時間以6～10 h為宜。

1次壓榨汁顏色較自流汁要深，果香較自流汁強度高，但由于酚類物質(zhì)含量高，口感的苦澀味強度較強。經(jīng)過氧化處理后的樣品感官質(zhì)量有不同程度的改善。從圖5中看出，處理10 h的樣品甜度最高，說明該樣品的適口性好，但由于其顏色較深，對于釀造起泡酒不利，所以質(zhì)量評價不及8 h處理。因此，總體感官質(zhì)量以處理6 h和8 h的樣品較好。這個結(jié)果與上述總酚分析的結(jié)果相一致，實際生產(chǎn)工藝可采用氧化處理6～8 h。

2次壓榨汁顏色最深，未經(jīng)氧化處理的樣品顏色呈現(xiàn)出明顯的紅色，對于最終成品起泡酒的顏色產(chǎn)生不利影響。經(jīng)不同時長氧化處理的樣品視覺色度均有不同程度的下降，說明氧化處理是一種較好的改善樣品顏色的方法。但視覺效果與花色苷檢測結(jié)果不一致，可能是因為花色苷存在有色和無色兩種形式，在氧化狀態(tài)下，花色苷的平衡向有色一方轉(zhuǎn)移，使得顏色變深[28]，葡萄酒顏色視覺與檢測結(jié)果之間的聯(lián)系有待于進一步研究。由于2次壓榨汁接觸葡萄皮渣的時間長，浸提的酚類物質(zhì)多，酸度低，苦味強度高，口感回味差，整體評分不高，但經(jīng)氧化處理后感官質(zhì)量得到改善，所以葡萄汁的氧化處理十分必要。從QDA結(jié)果看，處理8 h的總體評價最高，實際生產(chǎn)中可采用氧化處理8 h。

3 討論與結(jié)論

酚類物質(zhì)的氧化是導(dǎo)致葡萄酒褐變的主要原因。有研究表明，傳統(tǒng)法釀造的起泡酒在瓶中酒泥陳釀階段由酚類物質(zhì)導(dǎo)致的褐變，以420 nm處的吸光度值衡量，隨時間的延長呈線性增加[29]；在西班牙Cava起泡葡萄酒研究中發(fā)現(xiàn)，利用測定總酚280 nm吸光度值來監(jiān)控葡萄酒酒泥陳釀期間的質(zhì)量演化[30]。國內(nèi)對起泡酒釀造工藝中酵母和下膠劑等使用有研究[31-32]，但對起泡酒氧化工藝控制方面的研究較少，因此本研究針對質(zhì)量有關(guān)鍵影響的基酒葡萄汁的氧化處理，有利于基酒釀造階段對質(zhì)量的精細化控制，對實際生產(chǎn)工藝有一定的指導(dǎo)意義。

分別對釀造起泡酒基酒的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進行氧化處理，隨著氧化處理時間的延長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質(zhì)含量均顯著減少。處理6 h后，由自流汁制得基酒的多酚物質(zhì)含量不再顯著降低；處理8 h后，2次壓榨汁制得基酒的多酚物質(zhì)含量不再顯著降低，同時8～10 h后溶解氧含量顯著增加，說明可被氧化的多酚物質(zhì)含量顯著降低；自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的總花色苷含量均顯著增加；1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的色度值均顯著增加。結(jié)合QDA感官評價結(jié)果，實際生產(chǎn)中對葡萄汁進行氧化處理有利于改善基酒質(zhì)量，氧化處理時間6～8 h比較合適，既保證了多酚物質(zhì)的去除，又不至于較長時間氧化造成褐變程度加重對酒體色澤的影響。