張予林，吳丹，沙青，蘭天，王悅，孫翔宇,3,4,5,6*

1(西北農(nóng)林科技大學 葡萄酒學院，陜西 楊凌，712100)2(西北農(nóng)林科技大學 食品科學與工程學院，陜西 楊凌，712100)3(國家林業(yè)和草原局葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌，712100)4(西北農(nóng)林科技大學合陽葡萄試驗示范站， 陜西 合陽，715300)5(西北農(nóng)林科技大學寧夏賀蘭山東麓葡萄酒試驗示范站，寧夏 銀川，750104) 6(中國葡萄酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，寧夏 銀川，750021)

葡萄酒是一種復雜的酒精飲料，由原料葡萄經(jīng)過酒精發(fā)酵、蘋果酸乳酸發(fā)酵、陳釀等工序釀造而成，是有生命的酒精產(chǎn)品[1]。從葡萄原料的成熟度、酒精發(fā)酵過程的管理，后期陳釀裝瓶，以及運輸與銷售的每一個環(huán)節(jié)都會對葡萄酒的質(zhì)量有不同程度的影響[2]。另外，外界環(huán)境因素(溫度、濕度、氧氣、光線)也是影響葡萄酒整體質(zhì)量的重要因素[3]?；纠砘笜?、顏色、花色苷、酚類物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)都是影響葡萄酒質(zhì)量好壞的重要因素[4]。在相關(guān)的研究中，有很多關(guān)于外界環(huán)境因素對瓶儲葡萄酒質(zhì)量的影響[5]，特別是溫度和氧氣，而很少有關(guān)于振動對其質(zhì)量的影響。葡萄酒在運輸以及酒柜貯藏的條件下都會發(fā)生不同程度的振動。研究不同振動方式對葡萄酒質(zhì)量的影響，對葡萄酒在運輸和貯藏過程中保持良好品質(zhì)，有效延長其貨架期具有重要的現(xiàn)實意義。

葡萄酒在運輸以及酒柜貯藏的條件下都會發(fā)生不同程度的振動。本研究通過實驗研究4種不同振動方式(冷凍機振動、搖床振動、漩渦振動和車載振動)對瓶儲葡萄酒質(zhì)量的影響，分別對葡萄酒常規(guī)理化指標、花色苷、單體酚和顏色進行分析，比較瓶裝葡萄酒貯存期間的品質(zhì)變化及其主要因素，以期保持葡萄酒品質(zhì)，有效延長其貨架期。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗樣品

西北農(nóng)林科技大學葡萄酒學院自主生產(chǎn)赤霞珠紅葡萄酒、霞多麗白葡萄酒、貴人香白葡萄酒；中糧葡萄酒有限公司生產(chǎn)梅鹿輒干紅葡萄酒。理化指標如表1所示。

表1 實驗用酒基本理化指標Table 1 Basic physical and chemical indicators of experimental wine

1.1.2 儀器與設(shè)備

UV-1750型紫外可見分光光度計、LC-20AT型高效液相色譜儀，日本島津公司；Waters UPLC I-Class型超高效液相色譜儀，配有Empower色譜工作站，ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm，1.7 μm)，美國沃世特公司；XW-80A型漩渦混合儀，上海精科實業(yè)公司；Startorius BT25S型十萬分之一天平，德國賽多利斯公司。

1.2 葡萄酒振動處理

采用4種不同振動方式(漩渦振動、恒溫搖床振動、冷凍機振動和車載振動)分別對葡萄酒進行振動處理。其中漩渦振動對葡萄酒進行1周的振動處理，每天振動6 h；恒溫搖床振動對葡萄酒進行4周振動處理，每天振動12 h，分別在振動2、4周時對所有指標進行測定；冷凍機振動對葡萄酒進行4周振動處理，每天振動12 h；車載振動對葡萄酒進行4周振動處理，將葡萄酒置于鋪滿冰塊的絕熱箱中，放于車后備箱中，每天振動4 h。振動方式和強度見表2。

表2 振動方式和強度Table 2 Vibration modes and intensity

1.3 理化指標測定

根據(jù)GB/T 12456—2008《葡萄酒、果酒通用分析方法》和GB 5009.225—2016《食品安全國家標準 酒中乙醇濃度的測定》測定，包括酒精度、總糖(以葡萄糖計)、總酸(以酒石酸計)、揮發(fā)酸(以醋酸計)以及干浸出物。

1.4 顏色空間檢測方法

參照李運奎等[6]的方法對葡萄酒樣進行顏色空間檢測。將葡萄酒樣經(jīng)0.2 μm濾膜過濾后，采用2 mm 光程玻璃比色皿，以去離子水作參比，用紫外分光光度計掃描酒樣在可見光區(qū)400～780 nm處的吸收光譜，間隔1 nm。CIELAB參數(shù)計算選用10°觀察者視場，D65標準白光源。將吸收光譜中450、520、570、630 nm處的吸光度校正到1 cm光程后，計算參數(shù)L*、a*與b*。

1.5 花色苷測定

花色苷分析參考YANG等[7]的方法采用高效液相色譜法進行，花色苷的定性分析根據(jù)實驗室已建立的色譜和質(zhì)譜圖信息進行。色譜柱Synergi Hydro-RP C18(4.6 mm×250 mm)。流動相A：800 mL水、100 mL乙腈和25 mL甲酸；流動相B：400 mL水、500 mL乙腈和25 mL甲酸。洗脫程序：0～45 min，A相100%～65%，B相0%～35%；45～46 min，A相65%～0%，B相35%～100%；46～50 min，A相0%，B相100%；50～51 min，A相0%～100%，B相100%～0%；51～55 min，A相100%，B相0%。流速1 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長520 nm，進樣量20 μL。每個樣品重復3次。單體花色苷的含量以二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷計。

1.6 單體酚檢測

取2 mL酒樣，加入2 mL乙酸乙酯，漩渦振蕩30 s，之后4 ℃離心(3 500 r/min)4 min，膠頭滴管收集上清液于50 mL離心管中，重復萃取2次，離心濃縮儀蒸干，2 mL甲醇溶解殘渣，0.22 μm膜過濾，-20 ℃保存，留作色譜分析。使用waters UPLC I-Class型超高效液相色譜儀測定[8]。色譜柱：Waters BEH C18反相色譜柱(2.1 mm×50 mm，1.7 μm)；二極管陣列檢測器；流速：0.2 mL/min；柱溫：30 ℃；檢測波長：210～400 nm；流動相：A相為1%乙酸(體積比1∶99)水溶液，B相為乙腈；梯度洗脫；進樣量：2 μL。梯度洗脫程序：0～3 min，B相3%～6%；3～7 min，B相為6%～15%；7～11 min，B相為15%～30%；11～13 min，B相為30%；13～15 min，B相為30%～3%。

1.7 統(tǒng)計分析

采用Excel 16.44進行數(shù)據(jù)整合，SPSS 26.0.0.0進行方差分析及多重比較。P≤0.05為顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 振動方式對葡萄酒理化指標的影響

理化指標與葡萄酒的質(zhì)量關(guān)聯(lián)密切。葡萄酒的外觀和口感與可溶性固形物、pH值、有機酸、單寧、總酚等息息相關(guān)[9-13]。

振動處理對葡萄酒理化指標的影響見表3。振動處理顯著降低了赤霞珠、梅鹿輒和貴人香葡萄酒的酒精度、總糖、總酸和干浸出物的含量，增加了揮發(fā)酸含量。振動處理對霞多麗葡萄酒的影響與赤霞珠、梅鹿輒和貴人香葡萄酒相似，但是，冷凍機振動處理的總糖顯著高于對照，而總酸和揮發(fā)酸沒有顯著差異。比較得出搖床振動對基本理化指標的影響最大，這與其振動強度最大相一致。

表3 振動方式對葡萄酒理化指標的影響Table 3 Effect of vibration modes on physical and chemical indicators of wines

2.2 振動方式對葡萄酒酚類物質(zhì)的影響

2.2.1 振動方式對紅葡萄酒花色苷的影響

利用高效液相色譜儀測定了不同振動方式處理后瓶儲葡萄酒花色苷種類及含量。所檢測的20種花色苷分別為花翠素-3-葡萄糖苷(Dp-3-O-glu)(1號峰)、花青素-3-葡萄糖苷(Cy-3-O-glu)(2號峰)、甲基花翠素-3-葡萄糖苷(Pt-3-O-glu)(3號峰)、甲基花青素-3-葡萄糖苷(Pn-3-O-glu)(4號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷(Mv-3-O-glu)(5號峰)、錦葵色素衍生花色苷Vitisin A(6號峰)、錦葵色素衍生花色苷Vitisin B(7號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷丙酮酸[Mv-3-O-(6-O-acetyl)-glu-pyruvic acid](8號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷-乙基焦兒茶酸(1)[Mv-3-O-glu-ethyl-catechin (1)](9號峰)、4-乙醛-3′,5′-二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷(Mv-3-O-(6-O-acetyl)-glu-acetaldehyde)(10號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷-乙基焦兒茶酸(2)[Mv-3-O-glu-ethyl-catechin (2)](11號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷-乙基-焦兒茶酸(3)[Mv-3-O-glu-ethyl-catechin (3)](12號峰)、甲基花青素-3-乙?；?葡萄糖苷(Pn-3-O-acetylglu)(13號峰)、甲基花翠素-3-乙?；咸烟擒?Pt-3-O-acetylglu)(14號峰)、二甲花翠素-3-葡萄糖苷-丙酮酸[Mv-3-O-(6-O-coumaryl)-glu-pyruvic acid](15號峰)、3′,5′-二甲花翠素咖啡?；?3-O-葡萄糖苷[Mv-3-O-(6-O-caffeoyl)-glu](16號峰)、二甲花翠素-3-乙?；咸烟擒誟Mv-3-O-(6-O-coumaryl)-glu-acetaldehyde](17號峰)、順式3′,5′-二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷[Cis-Mv-3-O-(6-O-p-coumaryl)-glu](18號峰)、甲基花青素-3-咖啡酰化-葡萄糖苷(Pn-3-O-caffeoylglu)(19號峰)和二甲花翠素-3-咖啡酰化-葡萄糖苷(Mv-3-O-caffeoylglu)(20號峰)。其在520 nm下的色譜圖見圖1。

圖1 赤霞珠葡萄酒的花色苷色譜圖Fig.1 Anthocyanin chromatogram of Cabernet Sauvignon wine

由表4可以看出，4種瓶裝葡萄酒經(jīng)過漩渦振蕩、搖床振動和冷凍機振動之后，花色苷總量整體呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。搖床振動由于振動強度較高，對花色苷含量影響最為明顯。在所檢測的20種花色苷中，大部分花色苷經(jīng)過振動處理后，含量都有所下降，其中以二甲花翠素-3-葡萄糖苷(降低34%～79%)和甲基花翠素-3-乙酰化葡萄糖苷(降低37%～83%)含量的降低最為明顯。在試驗所用的2種紅葡萄酒中，經(jīng)過不同振動方式處理后都出現(xiàn)了處理前未出現(xiàn)的甲基花青素-3-乙酰化-葡萄糖苷。葡萄酒在貯存過程中，各類花色苷單體間在持續(xù)發(fā)生衍生轉(zhuǎn)化，振動處理期間，推測由于振動強度，顯著促進了衍生轉(zhuǎn)化速度，導致振動處理后部分花色苷含量發(fā)生變化。

表4 不同振動方式處理后紅葡萄酒花色苷含量 單位：mg/L

2.2.2 振動方式對葡萄酒單體酚的影響

2.2.2.1 紅葡萄酒單體酚變化分析

酚類化合物是葡萄酒的重要組成部分。葡萄酒中的酚類物質(zhì)包括單寧、花色苷、酚酸類化合物等，作為葡萄酒的骨架成分賦予其顏色、口感、氣味，是決定葡萄酒品質(zhì)的關(guān)鍵因素[14-17]。采用UPLC分析在赤霞珠和梅鹿輒葡萄酒中都檢測了20種單體酚(圖2)，分別是：沒食子酸(1號峰)、安息香酸(2號峰)、兒茶素(3號峰)、綠原酸(4號峰)、香草酸(5號峰)、咖啡酸(6號峰)、丁香酸(7號峰)、表兒茶素(8號峰)、對香豆酸(9號峰)、阿魏酸(10號峰)、蘆丁(11號峰)、水楊酸(12號峰)、香豆素(13號峰)、楊梅素(14號峰)、白藜蘆醇(15號峰)、桑色素(16號峰)、槲皮素(17號峰)、山奈酚(18號峰)、桔皮素(19號峰)和異鼠李素(20號峰)。

圖2 未經(jīng)振動處理時梅鹿輒葡萄酒的單體酚色譜圖Fig.2 Chromatogram of phenols in Merlot wines without vibration treatment

由表5可知，振蕩會使紅葡萄酒中酚類物質(zhì)總量呈明顯下降趨勢，且振動強度越大，酚類物質(zhì)減少越多。兒茶素、綠原酸、表兒茶素、蘆丁、楊梅素和桑色素的含量經(jīng)過不同振動方式處理后，含量出現(xiàn)大幅變化；2種葡萄酒中的槲皮素和異鼠李素經(jīng)過振動處理后消失；赤霞珠紅葡萄酒中未檢測出桔皮素，而梅鹿輒紅葡萄酒中微量的桔皮素經(jīng)過振動處理后降至0；除了阿魏酸、蘆丁、水楊酸和香豆素4種單體酚的含量經(jīng)過振動處理后有不同程度的增加，其他14種單體酚的含量都隨振動處理減少。

表5 振動方式對紅葡萄酒單體酚含量影響 單位：mg/L

2.2.2.2 白葡萄酒單體酚變化分析

白葡萄酒中酚類物質(zhì)含量相對較少。由表6可知，2種白葡萄酒單體酚種類差異較大，霞多麗葡萄酒中含有大量的兒茶素、綠原酸和桑色素，而貴人香白葡萄酒則含有大量的安息香酸、兒茶素、咖啡酸、表兒茶素、對香豆酸和桑色素。與紅葡萄酒類似，各種振動方式均使葡萄酒中酚類物質(zhì)總量呈下降趨勢，且振動強度越大，酚類物質(zhì)減少的越多。實驗所用2種白葡萄酒中的兒茶素和綠原酸經(jīng)過振動處理后都出現(xiàn)大幅度下降；咖啡酸和白藜蘆醇經(jīng)過振動處理后大幅度增加；其他15種單體酚在振動后出現(xiàn)微量的減少。

表6 不同振動方式處理后白葡萄酒單體酚含量 單位：mg/L

紅葡萄酒和白葡萄酒經(jīng)振動處理之后，單體酚總量均出現(xiàn)下降的趨勢，且與振動大小正相關(guān)。但是所檢測的20種單體酚的變化略有不同。紅葡萄酒中阿魏酸、蘆丁、水楊酸和香豆素4種單體酚的含量經(jīng)過振動處理后有不同程度的增加，而白葡萄酒中咖啡酸的含量大幅度增加。

2.3 振動方式對葡萄酒顏色的影響

如表7、表8所示，4款酒樣經(jīng)過不同振動方式處理后的L*值均較高。分別以未經(jīng)振動處理的實驗所用4款酒樣作為參照酒樣，ΔL*均為正值，說明漩渦振動、搖床振動、壓縮機振動和車載振動顏色均亮于原始酒樣，振動處理對明亮度無負面影響。Δa*和Δb*均為負值，說明振動處理后的酒樣紅色色調(diào)、黃色色調(diào)均有減少?？傮w上，不同振動方式處理的同一款酒在顏色外觀上差別不明顯。

表7 不同振動方式處理后紅葡萄酒樣品CIELab參數(shù)值Table 7 CIELab parameter values of red wine samples after different vibration treatments

表8 不同振動方式處理后白葡萄酒樣品CIELab參數(shù)值Table 8 CIELab parameter values of white wine samples after different vibration treatments

3 討論與結(jié)論

振動處理葡萄酒后，酒度、總糖、總酸和干浸出物均有下降的趨勢。揮發(fā)酸含量有所上升，但沒有超過國標規(guī)定標準。其中總糖含量下降幅度偏大。可能是葡萄酒仍處于未發(fā)酵完全的狀態(tài)，經(jīng)4周振動處理后，葡萄酒仍緩慢發(fā)酵，總糖含量的大幅度變化一部分可歸因于發(fā)酵。

振動使葡萄酒L*(明亮度)增加，a*(紅綠色程度)和b*(黃藍色程度)減少。未經(jīng)振動處理的葡萄酒除了明亮度L*值是最低之外，其余參數(shù)均最大。與CHUNG等[18]的實驗結(jié)果相似，花色苷種類和含量都直接影響葡萄酒色度、色調(diào)和穩(wěn)定性[19-20]。振動顯著降低葡萄酒花色苷和單體酚含量，隨著振動強度和振動時間的增加，花色苷和單體酚總量降低幅度更大。搖床振動4周之后，總花色苷含量下降40.3%，其次是車載振動，其余3種振動方式花色苷下降幅度基本相同，表明振動強度是影響花色苷含量的重要因素。二甲花翠素-3-葡萄糖苷和二甲花翠素-3-乙?；?葡萄糖苷降低百分率最高，而甲基花青素-3-乙?；?葡萄糖苷含量增加；振動顯著降低兒茶素、綠原酸、桑色素和槲皮素含量；水楊酸和咖啡酸含量增加。振動可能是通過加速葡萄酒的流動，進而有助于花色苷、非花色苷單體酚與其他化合物如還原糖，有機酸和蛋白質(zhì)等反應形成復合物或者直接造成化合物降解。因此，葡萄酒在貯藏和運輸過程中應盡可能減少振動。