邱詠梅,劉愛(ài)國(guó),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(tái) 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(shī)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(shí)CO2壓力≥0.05 MPa的葡萄酒[1]。近幾年在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上銷(xiāo)售熱度持續(xù)增長(zhǎng)。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(gè)過(guò)程稱(chēng)為二次發(fā)酵[2-3]。二次發(fā)酵過(guò)程中會(huì)在瓶?jī)?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(guó)北部香檳區(qū)采取傳統(tǒng)方法進(jìn)行釀造生產(chǎn)的起泡酒才能稱(chēng)之為香檳,且規(guī)定只能選用3個(gè)葡萄品種:‘莫尼耶比諾’(Pinot Meunier)、‘黑比諾’(Pinot Noir)、‘霞多麗’(Chardonnay)[4]。我國(guó)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(qiáng)起泡酒的口感和香氣復(fù)雜度,同時(shí)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(guó)起泡葡萄酒產(chǎn)量相對(duì)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(guó)起泡葡萄酒的質(zhì)量、縮小與國(guó)外同類(lèi)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(lèi)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(duì)起泡葡萄酒的口感也產(chǎn)生顯著影響,所以釀酒工藝中對(duì)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(duì)較高,總體抗氧化水平較低[17],有利于釀酒過(guò)程中對(duì)其酚類(lèi)物質(zhì)的控制。對(duì)于酚類(lèi)物質(zhì)的研究大多針對(duì)于紅葡萄酒,而對(duì)于白葡萄酒和起泡葡萄酒的研究較少[18-21]。本試驗(yàn)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(duì)象,采用氧化技術(shù)對(duì)葡萄汁進(jìn)行處理,摸索適合的工藝處理?xiàng)l件,以期達(dá)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。
‘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(jìn)行釀制。
釀酒酵母DV10,法國(guó)萊盟特(Lallemand)公司;福林-酚試劑,美國(guó)Sigma公司;偏重亞硫酸鉀,北京君悅誠(chéng)品科貿(mào)有限公司;分析純一水合沒(méi)食子酸、碳酸鈉,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。
Genesis 10S型紫外-可見(jiàn)分光光度儀,美國(guó)Thermo Scientific公司;NomaSense O2P6000溶解氧檢測(cè)儀,諾瑪科瓶塞(煙臺(tái))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(jī),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。
1.3.1 基酒的釀制
采用與實(shí)際生產(chǎn)一致的釀造工藝進(jìn)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(duì)自流汁和壓榨汁分別進(jìn)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(jìn)行酒精發(fā)酵,直至殘?zhí)堑陀? g/L時(shí)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(yàn)
分別對(duì)自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進(jìn)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(lèi)物質(zhì),使其發(fā)生氧化褐變反應(yīng)。通過(guò)監(jiān)測(cè)溶解氧的含量,來(lái)跟蹤氧化的過(guò)程,根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)定總氧化處理時(shí)間為10 h。取3個(gè)平行樣品,不同氧化時(shí)長(zhǎng)處理后,對(duì)經(jīng)乙醇發(fā)酵制得的基酒,分別測(cè)定總酚、總花色苷和色度。
1.3.3 理化指標(biāo)測(cè)定
總酚采用Folin-Ciocalten比色法[22]測(cè)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(jìn)行顯色,靜置2 h后,在波長(zhǎng)765 nm處測(cè)定樣品吸光度,再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及公式(1)計(jì)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(cè)定樣中一水合沒(méi)食子酸的質(zhì)量濃度(μg/mL);10為測(cè)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(cè)定酒樣在波長(zhǎng)420 nm和520 nm處的吸光度,色度值按公式(2)計(jì)算:
總花色苷的測(cè)定采用pH示差法[24]。
由經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)品評(píng)培訓(xùn)的7人組成感官評(píng)審團(tuán),在室溫條件下的品酒室內(nèi),分別對(duì)不同氧化時(shí)長(zhǎng)處理后釀造的葡萄基酒和感官特性進(jìn)行評(píng)定、評(píng)分。評(píng)酒員被要求在每個(gè)樣品品評(píng)后進(jìn)行簡(jiǎn)短休息并喝水。感官評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括顏色、香氣與口感及整體評(píng)價(jià)4個(gè)方面,建立感官特性描述詞。對(duì)于不同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目,評(píng)酒員依照空白樣品為參比樣,按強(qiáng)度打分,用數(shù)字1~10描述各項(xiàng)感官特性從弱到強(qiáng)的程度。
整合評(píng)酒員的評(píng)分結(jié)果,計(jì)算平均值,采用QDA(Quantitative Descriptive Analysis定量描述性分析)法對(duì)品評(píng)結(jié)果進(jìn)行分析[25-26]。
利用Microsoft Office Excel 2013對(duì)樣本(n=3)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行基本處理,IBM SPSS Statistics 19.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。其中,采用多因素方差分析(Duncan法,P<0.05)進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性分析。
葡萄酒的氧化對(duì)酒質(zhì)的影響有很多報(bào)道,適度的氧化對(duì)酒的陳釀質(zhì)量有益,但應(yīng)避免過(guò)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(cè)結(jié)果可以看出,隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),3種葡萄汁樣品的溶解氧含量也在緩慢增加,到10 h時(shí)溶解氧含量顯著增加1~2倍,說(shuō)明葡萄汁對(duì)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(huì)促進(jìn)葡萄汁中主要酚類(lèi)物質(zhì),尤其是咖啡酰酒石酸的酶促氧化,在發(fā)酵過(guò)程中這些多聚體通常會(huì)沉淀下來(lái),使得葡萄酒對(duì)隨后的氧化不敏感,減輕苦味[27]。但溶解氧的含量不能過(guò)度,溶解氧含量迅速增加,說(shuō)明氧化接近過(guò)度,所以處理時(shí)間不宜超過(guò)10 h。
表1 葡萄汁溶解氧檢測(cè)Table 1 Dissolved oxygen content in grape juice mg/L
葡萄酒中的酚類(lèi)物質(zhì),對(duì)葡萄酒的感官特征具有舉足輕重的作用,尤其對(duì)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(shì)。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(shí)間最長(zhǎng),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(shí)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(shí)間對(duì)‘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(shí)間的增長(zhǎng),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(wú)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(wú)顯著差異,說(shuō)明氧化處理6~8 h比較合理。
花色苷是葡萄酒的呈色物質(zhì),對(duì)于葡萄酒的感覺(jué)視覺(jué)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(lèi)似,也呈遞增趨勢(shì)。這是由于花色苷隸屬于多酚物質(zhì)的一大類(lèi)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(shí)間最長(zhǎng),能萃取出更多的花色苷物質(zhì);而自流汁與果皮接觸時(shí)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(shí)間對(duì)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(shí)間的延長(zhǎng),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。總花色苷的測(cè)定采用比色法,測(cè)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(lèi)呈色物質(zhì)褐變程度加重。故氧化處理時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。
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(shì)。由于花色苷、類(lèi)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(shí)間最長(zhǎng),萃取出的呈色物質(zhì)更多。
圖3 氧化處理對(duì)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(shí)間的增長(zhǎng),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(wú)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(duì)其影響小,而壓榨汁因含較多呈色物質(zhì),進(jìn)一步證實(shí)了氧化能引起褐變程度的加重。
葡萄酒的酚類(lèi)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(guò)口感互作影響酒體的甜度和酸度、總體回味與評(píng)價(jià)等。根據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)。其中口感指標(biāo)設(shè)計(jì)為5個(gè),占總指標(biāo)的62.5%,是評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。對(duì)7名評(píng)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(píng)價(jià)QDA分析Figure 4 Free-run juice sensory analysis by QDA
圖5 1次壓榨汁感官評(píng)價(jià)QDA分析Figure 5 First pressing juice sensory analysis by QDA
圖6 2次壓榨汁感官評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(duì)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(píng)價(jià)評(píng)分都是最高,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中自流汁氧化處理時(shí)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(qiáng)度高,但由于酚類(lèi)物質(zhì)含量高,口感的苦澀味強(qiáng)度較強(qiáng)。經(jīng)過(guò)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(shuō)明該樣品的適口性好,但由于其顏色較深,對(duì)于釀造起泡酒不利,所以質(zhì)量評(píng)價(jià)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(gè)結(jié)果與上述總酚分析的結(jié)果相一致,實(shí)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(duì)于最終成品起泡酒的顏色產(chǎn)生不利影響。經(jīng)不同時(shí)長(zhǎng)氧化處理的樣品視覺(jué)色度均有不同程度的下降,說(shuō)明氧化處理是一種較好的改善樣品顏色的方法。但視覺(jué)效果與花色苷檢測(cè)結(jié)果不一致,可能是因?yàn)榛ㄉ沾嬖谟猩蜔o(wú)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(jué)與檢測(cè)結(jié)果之間的聯(lián)系有待于進(jìn)一步研究。由于2次壓榨汁接觸葡萄皮渣的時(shí)間長(zhǎng),浸提的酚類(lèi)物質(zhì)多,酸度低,苦味強(qiáng)度高,口感回味差,整體評(píng)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(píng)價(jià)最高,實(shí)際生產(chǎn)中可采用氧化處理8 h。
酚類(lèi)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(lèi)物質(zhì)導(dǎo)致的褐變,以420 nm處的吸光度值衡量,隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈線(xiàn)性增加[29];在西班牙Cava起泡葡萄酒研究中發(fā)現(xiàn),利用測(cè)定總酚280 nm吸光度值來(lái)監(jiān)控葡萄酒酒泥陳釀期間的質(zhì)量演化[30]。國(guó)內(nèi)對(duì)起泡酒釀造工藝中酵母和下膠劑等使用有研究[31-32],但對(duì)起泡酒氧化工藝控制方面的研究較少,因此本研究針對(duì)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(duì)質(zhì)量的精細(xì)化控制,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)工藝有一定的指導(dǎo)意義。
分別對(duì)釀造起泡酒基酒的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進(jìn)行氧化處理,隨著氧化處理時(shí)間的延長(zhǎng),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(shí)8~10 h后溶解氧含量顯著增加,說(shuō)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(píng)價(jià)結(jié)果,實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)葡萄汁進(jìn)行氧化處理有利于改善基酒質(zhì)量,氧化處理時(shí)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(zhǎng)時(shí)間氧化造成褐變程度加重對(duì)酒體色澤的影響。