冷浸漬時間和發(fā)酵溫度對西拉桃紅葡萄酒品質(zhì)的影響

周 鶴，張佳佳，時蒙蒙，魏世杰，王 偉，李學文

（新疆農(nóng)業(yè)大學 食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052）

桃紅葡萄酒又名玫瑰紅葡萄酒，是由紅色釀酒葡萄經(jīng)過除梗破碎后浸提葡萄皮中的色素物質(zhì)，并經(jīng)酒精發(fā)酵釀制而成，口味和顏色上介于紅葡萄酒與白葡萄酒之間，同時具備紅、白葡萄酒的特點，顏色悅?cè)?、果香馥郁?yōu)雅、酒香濃郁充盈、口感清爽、柔順，深受消費者的歡迎[1-2]。

傳統(tǒng)的桃紅葡萄酒浸漬法應(yīng)用廣泛，根據(jù)不同的溫度分為低溫短時浸漬、短時浸漬[3]。梁冬梅等[4-6]通過直接壓榨釀造法發(fā)現(xiàn)，果汁和果皮接觸時間短，適用于色素含量高的品種。目前多使用分汁法釀造桃紅葡萄酒，可保證色澤更加濃郁，酒體更加飽滿渾厚[7-8]。對于分汁法，國內(nèi)在工藝方面研究較少，多數(shù)工藝參數(shù)借鑒國外研究[9-10]。釀造方法、葡萄品種、陳釀方式的不同對桃紅葡萄酒的品質(zhì)有較大影響[1]。大量研究表明浸漬時間會影響葡萄酒多酚成分的含量以及葡萄酒感官品質(zhì)，葡萄酒的發(fā)酵溫度會影響發(fā)酵副產(chǎn)物的生成濃度及其比例，進而影響葡萄酒整體品質(zhì)[11-13]。對于桃紅葡萄酒質(zhì)量狀況的判斷大多僅依賴主觀評價[14-15]，其研究主要分為色澤與香氣，而酚類物質(zhì)對其影響較大[16]。目前，關(guān)于分汁法釀造葡萄酒多數(shù)為簡單的工藝介紹，對酚類物質(zhì)和色澤品質(zhì)的關(guān)注較低[17]。

因此，本實驗通過分汁法釀造工藝對浸漬時間、發(fā)酵溫度的控制來探究酚類物質(zhì)與色澤品質(zhì)對甜型桃紅葡萄酒品質(zhì)的影響。通過客觀的檢測值優(yōu)化桃紅葡萄酒釀造工藝，保持色澤穩(wěn)定，果香濃郁，提高桃紅葡萄酒品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用釀酒葡萄品種為西拉（Syrah）：2021年8月31日采摘自新疆芳香莊園股份有限公司釀酒葡萄種植園，正常成熟度，無病害，含糖量（以葡萄糖計）265.3 g/L，可滴定酸（以酒石酸計）4.80 g/L。

釀酒高活性干酵母（K1）：上?？奠称凤嫎I(yè)公司；焦亞硫酸鉀：上海鼎唐國際貿(mào)易有限公司；高純度水解果膠酶制劑（Lafase HE grand Cru）：法國Laffort公司。

沒食子酸標準品（純度＞98%）：美國Sigma-Aldrich公司；蘆丁標準品（純度≥98%）：國藥集團化學試劑有限公司；HCl（分析純）：四川西隴化工有限公司；福林酚F8060：北京索萊寶科技有限公司；H3PO4、Na2CO3（均為分析純）：天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；PHS-3C型pH計：上海儀電科學儀器有限公司；PAL-1手持折光儀：日本ATAGO株式會社；BC/BD-519HCM冰柜：青島海爾特種電冰柜有限公司；F145-11電子天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；DZKW-S-6恒溫水浴鍋：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；ZSHPS-2葡萄除梗破碎機：新鄉(xiāng)市衛(wèi)濱區(qū)中食環(huán)機械有限公司；GQS-80-1螺桿泵：新鄉(xiāng)市新輕機械有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 西拉桃紅葡萄酒的釀造工藝及操作要點

處理組：果實采摘→除梗破碎→冷浸漬→分汁→澄清→酒精發(fā)酵→澄清→裝瓶

對照組：果實采摘→除梗破碎→分汁→澄清→酒精發(fā)酵→澄清→裝瓶

原料采摘運輸后，于果蔬精深加工中心葡萄酒中式生產(chǎn)線進行人工粒選（剔除霉變、未成熟顆粒），進行除梗破碎時以游離SO2含量30 mg/L添加偏重亞硫酸鉀水溶液、以50 mg/L的比例添加溶解活化后的果膠酶制劑，分別裝入3個500 L不銹鋼控溫發(fā)酵罐（罐容80%）。浸漬溫度為12 ℃，分別浸漬8 h、16 h、24 h后從控溫發(fā)酵罐中以23%的分汁量進行清汁分離。以0.6 g/L的添加量加入活化好的交聯(lián)聚乙烯比咯烷酮（crosslinked polyvinyl pyrrolidone，PVPP）結(jié)合植物蛋白復合澄清劑，在12 ℃下進行澄清，48 h后倒出沉淀，入35 L不銹鋼發(fā)酵罐用于酒精發(fā)酵。待葡萄汁液回溫至室溫后，按照表1的實驗設(shè)計使用釀酒高活性干酵母（K1）0.2 g/L接入清汁發(fā)酵液中啟動酒精發(fā)酵；發(fā)酵期間所有發(fā)酵罐置于機械冷庫中進行控溫。當酒樣酒精度達到（10±2）%vol時通過倒罐、添加SO2（游離SO230 mg/L）、低溫保存的手段終止酒精發(fā)酵。

表1 實驗組設(shè)計及編號Table 1 Design and number of experimental groups

對照組采用分汁法釀造工藝，原料采摘、除梗破碎后直接以23%的分汁量進行清汁分離，發(fā)酵溫度20 ℃，其余工藝要點與上述相同。

1.3.2 葡萄酒理化指標的測定

參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中方法測定葡萄酒中總酸（以酒石酸計）、pH、揮發(fā)酸（以醋酸計）、酒精度、總糖（以葡萄糖計）、游離SO2、總SO2等含量，所有酒樣均重復測定3次（下同）。

1.3.3 葡萄酒酚類化合物的測定

總多酚（total phenol，TP）含量（以沒食子酸計）的測定：采用Folin-Ciocalteu比色法[18]測定；單寧含量（以單寧酸計）的測定：采用RAJKOVIC M等[19]的方法；總類黃酮含量（以蘆丁計）的測定：采用PEINADO J等[20]的方法測定；總花色苷含量（以二甲基花翠素-3-葡萄糖苷計）的測定：采用LEE J M等[21]的pH示差法。

1.3.4 葡萄酒色澤相關(guān)參數(shù)的測定

參考BINDON K A等[22]的方法測定葡萄酒酒色（wine color，WC）、聚合色素（polymeric pigment color，PPC）、總色素（total color of pigments，WCP）。

1.3.5 葡萄酒CIELab顏色參數(shù)的測定

以去離子水作對照，將酒樣經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后用2 mm光徑玻璃比色皿在波長400～700 nm UV-Visible譜段連續(xù)掃描，掃描間隔1 nm，CIELab參數(shù)依據(jù)CIE技術(shù)報告CIE15-2004第三版計算選用10°觀察者視場，D65標準白光源[23]，根據(jù)光譜值找出450 nm、520 nm、570 nm、630 nm波長處的4個吸光度值，依據(jù)公式建立CIE顏色坐標系，繼而得到L*（亮度）、a*（紅色調(diào)）、b*（黃色調(diào)）、Cab（飽和度）和Hab（色調(diào)角）參數(shù)值。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計；通過SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析、相關(guān)性分析以及主成分分析（principal component analysis，PCA），利用Origin 2021軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同釀造工藝對桃紅葡萄酒理化指標的影響

不同處理桃紅葡萄酒理化指標的測定結(jié)果見表2。由表2可知，經(jīng)不同處理后葡萄酒總酸、揮發(fā)酸、酒度、游離SO2、總SO2、pH均符合國家標準GB/T 15037—2006《葡萄酒》中對桃紅葡萄酒的要求。其中，所有處理組總糖含量（以葡萄糖計）（＞45.1 g/L）均達到甜型葡萄酒標準，不同處理組間酒精度、總糖含量差異顯著（P＜0.05），說明在整個釀造過程中對葡萄酒發(fā)酵程度的干預(yù)較為理想。隨酒精度的增加，對總糖的消耗也越大，在達到相同酒精度下浸漬時間的延長對總糖的積累有促進作用。葡萄酒中揮發(fā)性酸是正常發(fā)酵的副產(chǎn)物，可以反映出葡萄原料新鮮程度及發(fā)酵過程管理是否得當。各處理組揮發(fā)酸含量＜1.2 g/L，均低于國標要求且差異不顯著，說明處理組與對照組一樣均能正常發(fā)酵。試驗酒樣游離SO2含量均維持在（28±1）mg/L，有效抑制酒體中氧化酶活性，抑制葡萄酒酶促氧化，且總SO2含量遠低于發(fā)酵酒衛(wèi)生標準GB 2758—2012《食品安全國家標準發(fā)酵酒及其配制酒》要求中的250 mg/L，說明釀造過程中并未因過量的SO2影響葡萄酒的風味。

表2 不同處理桃紅葡萄酒的理化指標Table 2 Physicochemical indexes of rosé wines with different treatments

2.2 不同釀造工藝對桃紅葡萄酒酚類化合物含量的影響

不同處理桃紅葡萄酒酚類物質(zhì)含量的測定結(jié)果見圖1。由圖1A可知，各處理間總酚含量均存在顯著差異（P＜0.05），這是由于不同釀造工藝會改變葡萄酒中酚類物質(zhì)組成[24]。由圖1B可知，隨浸漬時間的延長，總類黃酮有所增加，在浸漬時間16 h、24 h時所有處理組總酚、總類黃酮含量均高于對照組。說明低溫短時浸漬（12 ℃、8 h）不能有效地浸出該類物質(zhì)，適當?shù)难娱L浸漬時間能有效提高總酚、總類黃酮含量。浸漬16 h與24 h對總類黃酮含量有影響但不顯著（P＞0.05），說明浸漬16 h后果皮中該類物質(zhì)的浸出率基本無變化。由圖1C可知，在12 ℃發(fā)酵溫度下總花色苷含量隨浸漬時間的增加而提高且差異顯著（P＜0.05），在浸漬16 h下隨發(fā)酵溫度的升高葡萄酒中花色苷含量有明顯的下降。這可能是因為溫度的升高影響總花色苷的穩(wěn)定性從而導致含量下降[25]，而當浸漬24 h后發(fā)酵溫度對酒體中花色苷含量影響不顯著（P＞0.05）。由圖1D可知，單寧含量隨浸漬時間的延長呈增長趨勢，其含量在浸漬24 h下比浸漬16 h顯著提高98%。且相同浸漬時間下葡萄酒中單寧的含量無顯著差異（P＞0.05），但組間存在顯著差異（P＜0.05）。說明浸漬時間對葡萄酒中單寧含量存在顯著影響（P＜0.05），發(fā)酵溫度對其影響不顯著。這與趙琦[26]研究中酚類物質(zhì)的變化一致，究其原因可能與浸漬期間果皮中呈色物質(zhì)不斷浸出和果汁分離有關(guān)。綜上，在浸漬期間葡萄汁與籽、皮之間交互作用的長短對酚類物質(zhì)含量有較大影響，通過控制冷浸漬時間可以有效提高葡萄酒中總酚、總類黃酮、總單寧的含量；發(fā)酵溫度對變葡萄酒中總花色苷穩(wěn)定性影響較大。

圖1 不同處理桃紅葡萄酒的酚類物質(zhì)含量Fig.1 Phenolic content of rosé wines with different treatment

2.3 不同釀造工藝對桃紅葡萄酒色澤的影響

色澤在桃紅葡萄酒品質(zhì)分析中占有極大的影響，通過CIE Lab顏色空間和色度（Cab值）、色調(diào)（Hab值）相結(jié)合的方法對桃紅葡萄酒顏色進行評價，結(jié)果見表3。L*值表示顏色的明暗程度與顏色深淺成反比，L*值越大表明酒體亮度越高；a*值表征顏色紅綠程度，值越高表明酒體中紅色程度越強；b*值表征顏色黃藍程度，值越高表明酒體中黃色程度越強。

表3 不同處理桃紅葡萄酒的顏色指標Table 3 Color indexes of rosé wines with different treatments

由表3可知，所有處理組酒樣L*值均高于對照組，表明浸漬時間與發(fā)酵溫度對酒體L*值有很大影響。浸漬8 h、16 h、24 h酒樣L*值均高于對照組；而在發(fā)酵溫度一定的前提下，浸漬時間與L*值值呈負相關(guān)，即浸漬時間越長L*值越低浸漬24 h時L*值最低，溫度對L*值影響不顯著（P＞0.05），說明果皮中色素類物質(zhì)的浸出與浸漬時間呈線性相關(guān)且花色苷類化合物決定著酒體顏色[27]。隨浸漬時間的增加，a*值逐漸變大酒體顏色越偏紅色，這可能是由于果皮中更多的花色苷被浸提出來導致。所有處理中對照組b*值最大，其余組均低于對照組。在（20±1）℃發(fā)酵條件下各酒體b*值存在顯著差異（P＜0.05），這是因為酒體中黃烷醇類物質(zhì)會與花色苷反應(yīng)形成輔色效應(yīng)[28]，從而導致酒體中黃色調(diào)不明顯。Cab值是顏色飽和度，與鮮艷程度成正比。由表4可知，相同發(fā)酵溫度下Cab值存在顯著差異，都呈現(xiàn)上升趨勢，說明浸漬時間能顯著影響Cab值。在不同發(fā)酵溫度下Cab值與溫度呈負相關(guān)，這可能是溫度加速酒體中的聚合色素的分解導致Cab值降低。Hab值是顏色的對外表達，設(shè)定色調(diào)Hab值的值與其對應(yīng)的顏色：0°是紅色、90°是黃色、180°代表綠色、270°則是藍色，對桃紅葡萄酒而言Hab值一般介于0～90°之間，其值越小顏色越接近于新型葡萄酒的寶石紅色[28]。通過對Hab值檢測看出所有處理酒樣均處于紅色區(qū)域，符合桃紅葡萄酒顏色表征。葡萄酒酒色包括了易被氧化的花色苷；聚合色素（是花色苷和其他酚類物質(zhì)聚合形成的色素，對葡萄酒顏色起到穩(wěn)定作用，是判斷葡萄酒是否有陳釀價值的重要判斷依據(jù)；總色素與游離態(tài)的花色苷相關(guān)。結(jié)果表明，浸漬時間對WC影響顯著（P＜0.05），WCP隨浸漬時間呈先下降后上升的趨勢，PPC無明顯變化。

2.4 不同處理桃紅葡萄酒各指標的相關(guān)性分析

不同處理桃紅葡萄酒指標相關(guān)性分析結(jié)果見表4。

表4 不同處理桃紅葡萄酒指標相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of indexes of rosé wines with different treatments

續(xù)表

由表4可知，顏色指標L*值與b*值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），與Hab值呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；a*值與Cab值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與WC呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與Hab值顯著負相關(guān)（P＜0.05）；b*值與Hab值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01）；Cab值與Hab值呈顯著負相關(guān)（P＜0.05），與WC呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為-0.633、0.640，及葡萄酒顏色的飽和度越好，色調(diào)角越小。酚類物質(zhì)中總酚與總類黃酮，總花色苷與單寧呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），及葡萄酒中酚類物質(zhì)含量的變化存在一定程度上對桃紅葡萄酒的顏色有不同的影響。總類黃酮、總花色苷分別與WCP、Hab值呈顯著負相關(guān)（P＜0.05），WC與總花色苷、單寧呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。單寧與a*值、Cab值成正相關(guān)，及單寧對葡萄酒的紅色調(diào)與色度有著很大的影響，這可能是因為單寧與花色素苷結(jié)合形成復合物從而影響到葡萄酒顏色。通過相關(guān)性分析不難發(fā)現(xiàn)桃紅葡萄酒中酚類物質(zhì)與色澤指標的信息之間存在一定程度的重疊，因此有必要通過主成分分析來提高綜合評價的準確性。

2.5 不同處理桃紅葡萄酒各指標間主成分分析

對19項葡萄酒指標進行主成分分析（PCA），以l＞1進行3個主要成分因子的抽提，結(jié)果見圖2。結(jié)果表明，PC1、PC2、PC3累計方差貢獻率達到100%，從PCA中看出各項指標間均存在差異，適合進行主成分分析。由圖2可知，PC1、PC2、PC3方差貢獻率分別為43.9%、29.4%、26.7%，其中數(shù)值是主成分與原始變量的相關(guān)系數(shù)，絕對值的大小代表了主成分與原始變量的相關(guān)程度。圖2A反映出第一主成分主要與理化指標（游離SO2、酒精度）、酚類物質(zhì)（總酚、單寧、花色苷、總類黃酮）、色澤指標（Cab值、a*值、b*值）的相關(guān)程度（變量共同度＞0.8），揮發(fā)酸、PPC、Hab值、L*值與第一主成分呈負相關(guān)（變量共同度＞0.7）；總酸、總糖、總SO2與第二主成分呈正相關(guān)（變量共同度＞0.8）。圖2B反映出總SO2、總酸、PPC、WCP與第三主成分呈正相關(guān)且相關(guān)度較高（變量共同度＞0.9）。由圖2亦可知，酚類物質(zhì)得分高的主成分在色澤指標得分也較高，理化指標的貢獻率在各成分間分布較散。

圖2 各指標主成分分析因子載荷圖Fig.2 Load diagram of principal component analysis factor of each index

各處理PCA得分空間分布結(jié)果見圖3。由圖3可知，CK、H2T1分布在第一象限，H1T1、H1T3分布在第三象限，其余處理組分布在第二象限。其中分布在第二象限的處理組均能滿足葡萄酒對酚類物質(zhì)的需求，但多數(shù)處理組在桃紅葡萄酒色澤特征上表現(xiàn)不明鮮。只有冷浸漬16 h發(fā)酵溫度16 ℃（H2T2）處理組在滿足酚類物質(zhì)含量的同時色澤表現(xiàn)也較為突出。

圖3 各處理主成分分析得分空間分布圖Fig.3 Spatial distribution map of principal component analysis score of each treatment

3 結(jié)論

本實驗以西拉葡萄為原料，通過冷浸漬與分汁法結(jié)合釀造桃紅葡萄酒。研究發(fā)現(xiàn)浸漬16 h能有效提高總酚、總類黃酮、總花色苷類物質(zhì)的含量，且影響甜型桃紅葡萄酒收斂性的單寧物質(zhì)不會從葡萄果皮與葡萄籽中過多的浸提出來。通過不同溫度處理發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度對總花色苷含量影響較大，酒精發(fā)酵溫度在16℃可以較好地維持總花色苷干的穩(wěn)定性保證酒體良好的色澤。在色澤方面，發(fā)酵前浸漬16 h，發(fā)酵溫度16 ℃的L*值、a*值、Cab值、PPC均有顯著提升且表現(xiàn)優(yōu)異。經(jīng)PCA，葡萄酒中酚類物質(zhì)與色澤關(guān)系密切，發(fā)酵前浸漬16 h，發(fā)酵溫度16 ℃在酚類物質(zhì)與色澤表征得分最高。

綜上，12 ℃下浸漬16 h，16 ℃條件下酒精發(fā)酵處理工藝能有效提高桃紅葡萄酒中總酚、總類黃酮、總花色苷類物質(zhì)含量，增加酒體顏色飽和度與亮度且不影響葡萄酒整體質(zhì)量，為本地區(qū)釀造桃紅葡萄酒提供一定的理論依據(jù)。