赤霞珠干紅葡萄酒酚類(lèi)物質(zhì)及其與苦澀感的關(guān)聯(lián)性分析

王燕,李德美*,孫智文,王宗義,趙炳巖,王瑩瑩

1(北京農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院,北京,102206)2(農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測(cè)與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京,102206)

葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)和含量與葡萄品種[1]、釀造工藝[2]、陳釀條件[3-4]等多種因素有關(guān)?？辔逗褪諗啃栽从诜宇?lèi)物質(zhì)是產(chǎn)生[5],其與酚類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)、含量、分子結(jié)構(gòu)[6]、聚合度[7]等有很大關(guān)系[8-9]。聚合單寧,也被稱(chēng)為原花青素,是葡萄酒中含量最多的酚類(lèi)[10]。小分子縮合單寧既苦又澀,大分子縮合單寧對(duì)味覺(jué)影響較小[11]。葡萄酒的苦澀味主要是由兒茶素、表兒茶素和原花青素形成的低聚體單寧產(chǎn)生,尤其是縮合單寧。黃烷-3-醇單體同時(shí)具有苦味和收斂性,是葡萄酒中主要的“苦味因子”[12-13]。葡萄酒在橡木桶中熟化過(guò)程中,桶浸出的水解單寧會(huì)增加澀味,浸出的肉桂醛和苯甲醛的衍生物會(huì)增加苦味[14]。GAWEL等[15]把干紅葡萄酒的澀感表述為平滑、顆粒、生青和復(fù)雜4種。

葡萄酒中的酚類(lèi)物質(zhì)是影響紅葡萄酒感官特征的重要因素。定量描述分析可有效地應(yīng)用于葡萄酒感官特征研究[16]。不同葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)和含量存在差異,因此只用總酚含量評(píng)價(jià)澀感強(qiáng)度并不全面。馬婧等[17]研究發(fā)現(xiàn),用蛋白質(zhì)沉淀法測(cè)定葡萄酒中單寧含量與感官評(píng)價(jià)結(jié)果的澀感強(qiáng)度相關(guān)性最好;李輝等[18]通過(guò)超高效液相色譜-電噴霧多級(jí)質(zhì)譜(ultra high performance liquid chromatography-electrospray ionization mul-ti-stage mass spectrometry, UHPLC-ESI-MS)分析了赤霞珠干紅葡萄酒中兒茶素、表兒茶素、表?xiàng)攦翰杷?、表兒茶素沒(méi)食子酸酯、原花青素B1、原花青素B2的含量,通過(guò)相關(guān)性分析建立酚類(lèi)物質(zhì)與干澀和絨澀的相關(guān)性。

本課題以中國(guó)3個(gè)葡萄酒產(chǎn)區(qū)赤霞珠干紅為樣本,通過(guò)高效液相色譜檢測(cè)酚類(lèi)物質(zhì)含量,結(jié)合研究酒樣的感官評(píng)價(jià)結(jié)果,分析不同產(chǎn)區(qū)葡萄酒中酚類(lèi)物質(zhì)特性及其與感官特征的關(guān)系,對(duì)葡萄酒風(fēng)格的塑造和釀酒工藝的改善具有重要指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 葡萄酒樣品

酒樣選用中國(guó)寧夏、新疆、河北3個(gè)葡萄酒產(chǎn)區(qū)不同酒莊2016年出產(chǎn)的15款采用相同工藝釀造的赤霞珠干紅葡萄酒,酒樣信息見(jiàn)表1。

表1 酒樣信息Table 1 Information of wine samples

續(xù)表1

1.2 試劑

福林酚試劑盒、DMACA試劑盒,西班牙Bio Systems S.A.公司;原花青素標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥95%),北京博奧拓達(dá)科技有限公司;兒茶素(catechin,C)、表兒茶素(epicatechin,EC)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(epicatechin gallate,EcG)、表?xiàng)攦翰杷?epigallocatechin,EgC)、棓兒茶素(gallocatechin,GC)、原花青素B1(procyanidin B1,PC B1)、原花青素B2(procyanidin B2,PC B2)(純度均≥98%),上海源葉生物科技有限公司;乙酸、乙腈,均為國(guó)產(chǎn)色譜純;硫酸鐵銨、鹽酸、正丁醇、乙酸乙酯,均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.3 儀器與設(shè)備

FOSS WineScanTM葡萄酒分析儀,丹麥福斯(中國(guó))有限公司;LC-20AD高效液相色譜儀(配有SPD-M20A紫外檢測(cè)器)、UV—1780分光光度計(jì),島津(中國(guó))有限公司;Y350半自動(dòng)葡萄酒分析儀,西班牙Bio Systems S.A.公司;platisil ODS色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),北京迪馬科技有限公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 酒樣基本理化指標(biāo)的測(cè)定

酒精度、還原糖、總酸、揮發(fā)酸參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》測(cè)定,甘油和酒石酸的測(cè)定參考OIV國(guó)際葡萄酒分析方法[19]。

1.4.2 總酚含量的測(cè)定

采用福林肖卡比色法[20]。用移液槍精確吸取沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品/酒樣12 μL于比色皿中,加入福林酚試劑盒A液800 μL,室溫(16～25 ℃)反應(yīng)2 min,然后加入B液800 μL混勻,室溫反應(yīng)8 min,分別在750 nm處測(cè)定試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)品和酒樣的吸光度值A(chǔ)。酒樣中總酚含量按公式(1)計(jì)算：

(1)

式中:2 000為標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度,mg/L。

1.4.3 總原花青素含量的測(cè)定

采用鐵鹽催化比色法[21]。用刻度移液管精確吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL原花青素標(biāo)準(zhǔn)品溶液分別于25 mL比色管中,用95%乙醇定容3 mL。這些溶液的原花青素濃度分別為0.017、0.033、0.050、0.067、0.083 mg/mL。然后分別加入0.2 mL 2%硫酸鐵銨溶液和6 mL鹽酸正丁醇溶液,蓋塞,搖勻。95 ℃恒溫水浴40 min,取出,浸入冷水中快速冷卻,溶液顯紅色(或黃色)。取出比色管,在546 nm處測(cè)定其吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。吸取樣品1～2 mL于25 mL容量瓶中,定容至刻度,再取稀釋后的樣品3 mL進(jìn)行測(cè)定其吸光度,測(cè)定步驟同原花青素標(biāo)準(zhǔn)品溶液的測(cè)定,用所測(cè)得樣品吸光度數(shù)據(jù),在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查出相應(yīng)的原花青素濃度,再乘以稀釋倍數(shù)即為酒樣中總原花青素的實(shí)際含量。

1.4.4 黃烷醇含量的測(cè)定

采用DMACA比色法[8,22]。精確吸取標(biāo)準(zhǔn)品/酒樣24 μL于比色皿中,加入DMACA試劑盒中A液800 μL,混勻,室溫反應(yīng)2 min,在620 nm處測(cè)吸光度值A(chǔ)1。然后在反應(yīng)體系中加入B液800 μL(B1液和B2液現(xiàn)用現(xiàn)混),混勻,室溫反應(yīng)5 min。在乙醇和酸性介質(zhì)的存在下,樣品中的黃烷醇類(lèi)物質(zhì)與發(fā)色基團(tuán)對(duì)二甲基氨基肉桂醛反應(yīng),形成有色復(fù)合物,在波長(zhǎng)620 nm處測(cè)定試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)品和酒樣的吸光度值A(chǔ)2。標(biāo)準(zhǔn)品、樣品吸光度值的增量,按公式(2)計(jì)算：

A=(A2-0.49×A1)標(biāo)品/樣品-(A2-0.49×A1)試劑空白

(2)

以?xún)翰杷刭|(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),吸光度值(y)為縱坐標(biāo),繪制兒茶素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),按照標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程計(jì)算樣品中黃烷醇含量(以?xún)翰杷赜?jì))。

1.4.5 黃烷-3-醇單體和原花青素二聚體含量的測(cè)定[23]

取10 mL酒樣,用30 mL乙酸乙酯,萃取3次,收集有機(jī)相,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(25 ℃)濃縮至干,用10 mL色譜級(jí)甲醇溶解,-18 ℃避光保存,待液相色譜分析。樣品測(cè)定前經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾。

液相色譜分析條件：采用platisil ODS色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),流動(dòng)相A為V(水)∶V(乙酸)=98∶2,流動(dòng)相B為乙腈,梯度洗脫：0～10 min,10%B;10～15 min,10%～20%B;15～26 min,20%～40%B;26～30 min,40%～100%B;30～35 min,100%～10%B;35～40 min,10%B。流速1 mL/min,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量10 μL,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm。

1.4.6 苦、澀強(qiáng)度和澀感質(zhì)量的感官評(píng)價(jià)[24]

感官評(píng)價(jià)小組由12名專(zhuān)業(yè)專(zhuān)家評(píng)價(jià)員組成,男性7名,女性5名,年齡范圍33～57歲,均為葡萄酒行業(yè)從業(yè)人員,具有豐富的感官品鑒背景和專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,熟悉葡萄酒中基本味覺(jué)特征的定性描述以及對(duì)其強(qiáng)度做出定量評(píng)價(jià)。依據(jù)GB/T 10220—2012 《感官分析方法學(xué)總論》,選擇光線(xiàn)好、清潔無(wú)異味的場(chǎng)地,采用ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)品酒杯,并在酒杯下部注明編號(hào),調(diào)節(jié)酒的溫度,對(duì)酒樣進(jìn)行分組和隨機(jī)編號(hào),進(jìn)行盲品的形式感官評(píng)價(jià)。

采用0～7分制,對(duì)酒樣苦感強(qiáng)度、澀感強(qiáng)度、澀感質(zhì)量、口感協(xié)調(diào)性進(jìn)行打分?？喔兄竿ㄟ^(guò)味覺(jué)器官感受到的苦感強(qiáng)度,以硫酸奎寧為參照。澀感指使口腔、舌頭、喉嚨感受到干緊發(fā)澀的收斂感強(qiáng)度,以單寧為參照。單寧質(zhì)感指對(duì)單寧的質(zhì)量?jī)?yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià),優(yōu)質(zhì)單寧細(xì)膩、絲滑、柔和,入口后,單寧作用由弱到強(qiáng),逐漸顯現(xiàn);劣質(zhì)單寧粗糙,入口后,單寧作用馬上呈現(xiàn),并且毫無(wú)重點(diǎn)的分布于口腔凡酒液能到達(dá)的各處?？诟袇f(xié)調(diào)性指包含甜、酸、單寧、酒體飽滿(mǎn)度、味道濃郁度、味道特征、余味長(zhǎng)度等的葡萄酒整體口感的綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)。

酒樣N-Y-YR作為標(biāo)準(zhǔn)酒樣,感官評(píng)價(jià)小組各自對(duì)參照樣進(jìn)行品評(píng),依據(jù)如上評(píng)分依據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)酒樣感官特征進(jìn)行打分,感官評(píng)價(jià)小組組長(zhǎng)匯總打分?jǐn)?shù)據(jù),與小組全體人員共同討論,確定標(biāo)準(zhǔn)酒樣的最終打分結(jié)果,品嘗員以此為參照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)后續(xù)酒樣打分。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)SPSS 22.0對(duì)酒樣酚類(lèi)物質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析(anaylsis of variance,ANOVA)、對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)含量與感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本理化指標(biāo)分析

酒精度、還原糖、總酸、揮發(fā)酸等含量符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如表2所示,方差分析的結(jié)果表明,所檢測(cè)的不同產(chǎn)區(qū)酒樣各項(xiàng)基本理化指標(biāo)之間均不存在顯著差異(P>0.05)。

2.2 酚類(lèi)物質(zhì)分析

由表3可知,不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠干紅總酚、黃烷醇、沒(méi)食子兒茶素、EcG含量不存在顯著差異(P>0.05),總原花青素含量存在顯著差異(P<0.05),C、EC、表沒(méi)食子兒茶素、PC B1、PC B2含量存在極顯著差異(P<0.01)。

表3 不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒酚類(lèi)物質(zhì)含量 單位：mg/L

2.3 感官評(píng)價(jià)分析

酒樣感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。不同酒樣澀感強(qiáng)度存在極顯著差異(P<0.01),而苦感強(qiáng)度、澀感質(zhì)量和口感協(xié)調(diào)性不存在顯著差異(P>0.05)。

由圖1可知,赤霞珠干紅澀感普遍大于苦感。酒樣N-Y-ZH苦感最弱,N-Y-JN苦感最強(qiáng)。N-Y-YR澀感最弱,但澀感質(zhì)量和口感協(xié)調(diào)性均優(yōu)于其他酒樣。河北產(chǎn)區(qū)酒樣H-H-MD澀感最強(qiáng),但口感協(xié)調(diào)性表現(xiàn)較弱。寧夏產(chǎn)區(qū)酒樣N-Y-JD澀感質(zhì)量得分最低,口感協(xié)調(diào)性性表現(xiàn)也較弱。

表4 酒樣感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of wine samples

2.4 酚類(lèi)物質(zhì)與苦、澀強(qiáng)度和澀感質(zhì)量的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析的結(jié)果表明(表5),澀感強(qiáng)度與總酚、總原花青素含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與PC B1、表沒(méi)食子兒茶素含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與其他酚類(lèi)物質(zhì)含量也呈正相關(guān),但相關(guān)性不顯著(P>0.05)。澀感質(zhì)量與黃烷醇和EC含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。朱艷云等[7]的研究表明紅葡萄酒中收斂性強(qiáng)度與酒中總酚、黃烷-3-醇、縮合單寧含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與EC呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與本文的研究結(jié)果相一致?？诟袇f(xié)調(diào)性與總酚和黃烷醇含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與澀感強(qiáng)度呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與澀感質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)?？s合單寧的亞基組成、分子量、沒(méi)食子?；潭?、平均聚合度等也會(huì)影響葡萄酒的收斂性。

圖1 赤霞珠干紅葡萄酒感官特征雷達(dá)圖Fig.1 Sensory characteristics radar map of Cabernet Sauvignon dry red wine

表5 酚類(lèi)物質(zhì)與感官特征之間的相關(guān)性矩陣Table 5 Correlation matrix between phenolic compounds and sensory characteristics

3 結(jié)論

本研究收集了中國(guó)3個(gè)葡萄酒產(chǎn)區(qū)的15款赤霞珠干紅葡萄酒,檢測(cè)了酒樣常規(guī)理化指標(biāo)和酚類(lèi)物質(zhì)指標(biāo),并結(jié)合感官評(píng)價(jià)進(jìn)行了酚類(lèi)物質(zhì)與苦澀感的相關(guān)性分析。結(jié)果表明：(1)不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠干紅總原花青素、C、EC、表沒(méi)食子兒茶素、PC B1、PC B2含量存在顯著差異(P<0.05)。(2)澀感強(qiáng)度與總酚、總原花青素含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與PC B1、表沒(méi)食子兒茶素含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05);澀感質(zhì)量與黃烷醇和EC含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);口感協(xié)調(diào)性與澀感質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。