張寧波，路妍

1(寧夏大學 食品與葡萄酒學院，寧夏 銀川，750021)2(寧夏大學 農學院，寧夏 銀川，750021)

寧夏賀蘭山東麓是生產高端葡萄酒的黃金地帶之一，截至2019年種植面積達到3.8萬hm2，每年釀造產生約4萬t葡萄皮渣，通常被當做作飼料、肥料甚至垃圾處理。葡萄皮渣含大量具抗氧化劑、抗癌等作用的多酚化合物、葡萄籽油和膳食纖維等[1-3]。目前，為提高副產品價值，皮渣主要用于多酚類物質[4]、膳食纖維[5]、白藜蘆醇[6]、葡萄籽油[7]等物質的提取，或生產肥料、動物飼料[8]，資源化利用率較低。

澄清是葡萄酒的基本感官要求，裝瓶前的澄清處理可改善感官特征，如澀味等[9-10]。生產上為提高澄清效果，可添加葡萄酒澄清劑。目前，澄清劑主要有動物蛋白、硅藻土、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone Pvp,PVPP)、海藻多糖等。動物蛋白類澄清劑存在一定的缺陷，比如它們是致敏潛力蛋白質，可能引起特殊人群的過敏性反應[11]；一些嚴格的素食主義者，不接受任何素食用動物來源的產品；也可能引起葡萄酒的渾濁、降低穩(wěn)定性。歐盟規(guī)定,如果雞蛋和牛奶蛋白在葡萄酒中的質量濃度超過0.25 mg/L，則須在標簽上注明。隨人們對葡萄酒的需求越來越大，對素食或純素葡萄酒和“天然”或“低干預”葡萄酒的需求也不斷增加。

為此，人們開始尋找能夠替代動物源澄清劑的方法，從植物中提取蛋白質，以及細胞壁多糖和果渣材料等非蛋白質植物性物質。研究報道小麥蛋白制劑是有效的紅酒澄清劑，可降低濁度，產生的酒渣比明膠少60%[12]，對紅葡萄酒的顏色影響較小[13]。

利用葡萄、葡萄酒或酵母中天然存在的材料制備澄清劑是研究的重要方向，種子是釀酒過程的內源性副產品，報道稱由葡萄種子制成的蛋白質澄清劑，紅葡萄酒使用劑量5 g/hL，可去除一些花色苷和原花色素，而葡萄酒的顏色僅受輕微影響；白葡萄酒為20 g/hL，可有效降低白葡萄酒的濁度[14]。HATICE等[15]研究報道，干燥和研磨后的葡萄籽粉8 g/100 mL對葡萄酒有較好的澄清效果。

釀酒葡萄皮渣主要是由纖維、酚類化合物、多糖組成的干殘渣，具有降低酒中不良化合物含量的能力，當葡萄皮添加量為13 mg/mL時，對香氣成分的影響與對照差異不顯著，對醇類總含量的影響與對照沒有差異[16]。BINDON等[17]研究發(fā)現(xiàn)，不溶性植物來源的纖維具有吸附紅葡萄酒單寧的能力。因此，使用葡萄纖維替代蛋白質類澄清劑，具有改善釀酒過程中葡萄酒的穩(wěn)定性和感官特性的理論可行性。

目前，國內關于皮渣作為澄清劑的研究尚未見報道。本研究旨在研究釀酒皮渣對葡萄酒的澄清效果，以期尋找出新的葡萄酒澄清劑，為釀酒副產物的綜合利用實現(xiàn)綠色、可持續(xù)的全產業(yè)發(fā)展模式提供一定的理論參考和實際應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

2020年霞多麗葡萄酒(濁度11.80 NTU，酒精度10.8%vol，pH 3.54)，2019年赤霞珠葡萄酒(濁度9.41 NTU，酒精度14.0%vol，pH 3.66，色度1.21，色調1.08)，由御馬葡萄酒有限公司提供。

明膠，食品級，天津市科密歐化學試劑有限公司；皂土，化學純，凡科維化學；福林消卡，上海瑞永生物科技有限公司；無水乙醇，分析純，天津市大茂化學試劑廠；無水碳酸鈉，分析純，上海廣諾化學科技有限公司。

電子分析天平，梅特勒-托利多公司；HACH2100Q手持濁度儀，美國哈希；普析TU-1901雙光束紫外可見分光光度計，北京普析；PHS-3C pH計，上海雷磁；恒溫培養(yǎng)振蕩器，上海智城分析儀器制造有限公司；電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；1530酶標儀，賽默飛世爾。

1.2 實驗方法

1.2.1 皮渣處理

收集赤霞珠葡萄酒釀造時的果梗和釀酒結束后的葡萄皮渣。將收集到的果梗(一部分果梗直接清洗、干燥、粉碎并過篩)和從葡萄皮渣中分選出葡萄皮，用蒸餾水清洗并控干，分別用體積分數(shù)70%的乙醇對上述分離的皮及梗進行2次浸提，每次浸提都置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱振蕩24 h，浸提結束后用蒸餾水洗干凈，電熱鼓風干燥箱干燥，干燥后的皮和果梗分別用粉碎機進行粉碎，并過40目網篩[17]。3種皮渣澄清劑分別是：70%乙醇浸提的赤霞珠葡萄皮(皮渣1)，70%乙醇浸提的赤霞珠葡萄果梗(皮渣2)和未經乙醇浸提處理的赤霞珠葡萄果梗(皮渣3)。

1.2.2 對照澄清劑的配制

10 g/L的明膠溶液：稱取1 g明膠在70～80 ℃的熱水中溶解，定容至100 mL；10 g/L的皂土溶液：稱取1 g皂土在水中浸泡24 h，直至完全膨脹，定容至100 mL[18]。

1.2.3 皮渣最佳用量的確定

生產上紅葡萄酒的澄清通常選用明膠作為澄清劑，而白葡萄酒的澄清則是添加皂土。因此，本研究以不添加任何澄清劑的酒樣為空白組，添加0.5 g/L的明膠(紅葡萄酒)和0.5 g/L(白葡萄酒)的皂土為對照組，實驗處理分為6組，每組取5支50 mL的具塞試管，分別加入50 mL待測酒樣，將3種皮渣分別以4、8、12、16 g/L的質量濃度梯度分別添加到赤霞珠紅葡萄酒和霞多麗白葡萄酒中，每組實驗重復3次。

混勻后，在室溫20 ℃下靜置7 d。用0.45 μm的濾膜進行過濾，取過濾后的濾液，分別測定葡萄酒的濁度、澄清度(透光率)、色度、色調、pH值以及多酚含量，以濁度值小、透光率高、總酚含量和色度變化小的處理為該葡萄皮渣處理的最佳濃度。

1.3 測定指標

濁度使用哈希2100Q濁度儀測定；透光率采用紫外分光光度計法測定，取適量樣品于680 nm用2 mm比色杯測定其透光率，并記錄數(shù)值；色度、色調采用分光光度計法測定，取適量樣品分別在420、520、620 nm下用1 mm比色杯測定其吸光值，色度值用3種波長下的吸光值之和表示，色調值用420、520 nm下的吸光值之比表示；pH值使用pH計測定；總酚含量采用Folin-Ciocalteus法[19]測定，并略加修改；酒精度參照GB 15037—2006測定，采用密度瓶法。

1.4 數(shù)據處理

實驗重復進行3次，采用 Excel 2003 對數(shù)據進行整理，利用SPSS 17.0 軟件進行實驗數(shù)據差異顯著性分析，顯著性水平設為P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 三種釀酒葡萄皮渣對赤霞珠葡萄酒澄清效果的影響

2.1.1 皮渣1對赤霞珠葡萄酒澄清效果的影響

從表1結果可知，未處理酒樣的濁度為9.41 NTU，隨皮渣1質量濃度的增加，濁度逐漸升高，當皮渣1質量濃度是4 g/L時，酒樣的濁度較低，質量濃度為16 g/L時，酒樣的濁度最高(4.03 NTU)。與澄清效果較好的明膠對照相比(1.63 NTU)，各處理濁度值均升高，但對照與質量濃度4、8、12 g/L處理差異不顯著(P>0.05)。隨著皮渣1質量濃度的增加，酒樣的透光率呈上升趨勢，由最初的83.12%上升到87.70%，但與明膠對照相比，差異不顯著(P>0.05)。

表1 皮渣1對赤霞珠葡萄酒澄清相關指標影響Table 1 Effect of grape pomace 1 on the main clarification indicators of Cabernet Sauvignon wine

未處理前，酒樣總酚質量濃度為2 509 mg/L，隨不同質量濃度皮渣1的添加，和空白對照相比，酒樣的總酚含量下降，當皮渣質量濃度為16 g/L時，總酚質量濃度最高(1 919 mg/L)。明膠對照與4個質量濃度處理差異顯著(P<0.05)，但4、8、12 g/L 3個質量濃度處理間差異不顯著(P>0.05)。

隨皮渣1質量濃度的增加，酒樣的色度和色調均呈不同程度下降，且明膠處理和4個質量濃度處理間差異顯著(P<0.05)，即明膠的添加顯著影響葡萄酒的顏色。

綜合以上指標，皮渣1的添加可提高透光率，降低酒樣濁度[11]。當皮渣1的質量濃度為4 g/L時，酒樣的濁度低，透光率較好，且對總酚含量和色度的影響也較小，這與JIMéNEZ-MARTNEZ等[20]研究的結果基本一致，只是使用的劑量略有不同。因此，4 g/L的皮渣1對赤霞珠紅葡萄酒的澄清效果最好，其次為8、12、16 g/L的處理。

2.1.2 皮渣2對赤霞珠葡萄酒澄清效果的影響

經皮渣2處理后(表2)，濁度值呈先上升后下降的趨勢。與空白相比，各處理濁度值均顯著下降(P<0.05)，當皮渣2的質量濃度在4～12 g/L時，濁度逐漸上升，質量濃度為16 g/L時，濁度又下降，皮渣處理的濁度值雖均高于明膠對照，但4、16 g/L處理后的濁度值和對照差異不顯著。因此，皮渣2可以降低葡萄酒的濁度，且處理質量濃度為4 g/L時效果較好。皮渣2處理后，4個質量濃度酒樣的透光率均增加，且皮渣質量濃度在16 g/L時透光率顯著提高，為86.03%，與明膠對照差異不顯著。隨皮渣2質量濃度增加，色度和色調呈下降的趨勢，和明膠對照相比差異顯著(P<0.05)，4個處理間也有一定差異。

表2 皮渣2對赤霞珠葡萄酒澄清主要指標的影響Table 2 Effect of grape pomace 2 on the main clarification indicators of Cabernet Sauvignon wine

添加不同質量濃度的皮渣2后，均顯著降低酒樣中的總酚含量(P<0.05)。質量濃度4 g/L處理時多酚含量降低量最多，結合色度變化，皮渣2的主要成分是纖維素和木質素，對有色多酚含量影響不大，隨皮渣2添加量的增加總酚含量升高，可能是皮渣2中少量無色酚的融入提高了總酚的含量。

綜上，當皮渣2的質量濃度為4 g/L時，酒樣的濁度低，透光率較高，且對總酚含量和色度的影響也較小，對赤霞珠紅葡萄酒的澄清效果較好。

2.1.3 皮渣3對赤霞珠葡萄酒澄清效果的影響

添加皮渣3后(表3)，葡萄酒濁度呈逐漸上升的趨勢，與空白相比，差異顯著(P<0.05)，當皮渣3的質量濃度為4 g/L時，濁度值最低(3.17 NTU)，皮渣3質量濃度為16 g/L時，酒樣的濁度最高(7.19 NTU)，未達到裝瓶的條件。不同用量皮渣3對酒樣透光率的影響不大，處理間差異不顯著，當皮渣3的質量濃度為16 g/L時，透光率最高(84.46%)，但與明膠相比(87.03%)，透光率值較低。

表3 皮渣3對赤霞珠葡萄酒澄清主要指標的影響Table 3 Effect of grape pomace 3 on the main clarification indicators of Cabernet Sauvignon wine

隨著皮渣3用量增加，4個處理的總酚含量呈上升趨勢，且處理間差異不顯著(P>0.05)。與皮渣2相比，皮渣3未經乙醇浸提，而葡萄果梗含有一定量的多酚，主要包括酚酸、黃酮3醇、黃酮等[21]。故隨皮渣3用量的增加，更多多酚的融入，多酚含量隨處理質量濃度增加而升高。未處理前，酒樣的色度為1.21，色調為1.08。隨著不同質量濃度皮渣3的添加，酒樣的色度色調均呈下降趨勢，且與明膠對照組相較，差異顯著(P<0.05)。

在葡萄酒澄清過程中，澄清劑添加應綜合考慮澄清效果的各項指標，通常情況下應選用透光率大、色度變化小、濁度小的澄清劑，同時選用對葡萄酒主要成分影響較小的澄清劑用量。在確保赤霞珠紅葡萄酒澄清度的前提下，盡可能地保存酚類物質含量和良好的色度。因此，澄清赤霞珠紅葡萄酒時皮渣3的最佳質量濃度為4 g/L。

2.2 三種釀酒葡萄皮渣對霞多麗葡萄酒澄清效果的影響

2.2.1 皮渣1對霞多麗葡萄酒澄清效果的影響

皮渣1對霞多麗葡萄酒的影響見表4，未處理前，酒樣的濁度為11.80 NTU，添加皮渣1后，酒樣中的濁度值呈波動變化趨勢，4個質量濃度處理間差異不顯著。當質量濃度為8 g/L時，酒樣的濁度值最大(6.28 NTU)，質量濃度為4 g/L時，酒樣的濁度值最小(4.68 NTU)，故皮渣1的添加能降低霞多麗葡萄酒濁度。未處理前，酒樣的透光率為99.54%，皮渣1質量濃度在4～12 g/L透光率呈下降趨勢，且3個質量濃度差異不顯著(P>0.05)，質量濃度為4 g/L時酒樣的透光率最高(99.24%)。隨皮渣1質量濃度的增加，pH數(shù)值略微上升，且4和8 g/L這兩個濃度處理間差異不顯著，但與12和16 g/L濃度處理差異顯著(P<0.05)。

表4 皮渣1對霞多麗葡萄酒澄清主要指標的影響Table 4 Effect of grape pomace 1 on the main clarification indicators of Chardonnay wine

基于以上結果，當皮渣1的質量濃度為4 g/L時，酒樣的濁度最低，透光率最高，對霞多麗白葡萄酒有一定的澄清效果。

2.2.2 皮渣2對霞多麗葡萄酒澄清效果的影響

從表5可知，添加皮渣2后，濁度呈逐漸下降的趨勢，當皮渣2質量濃度為16 g/L時濁度最低(3.18 NTU)，皮渣2對霞多麗葡萄酒有一定的澄清效果，但未達到裝瓶時濁度要求。酒樣透光率的結果表明不同質量濃度皮渣2對酒樣透光率的影響不大，對照和處理間差異不顯著。當質量濃度為8 g/L時酒樣透光率最高(99.54%)，質量濃度為4 g/L時酒樣透光率最低(98.86%)。隨皮渣質量濃度的增加，酒樣的pH值呈上升趨勢，且處理間差異顯著(P<0.05)。

表5 皮渣2對霞多麗葡萄酒澄清主要指標的影響Table 5 Effect of grape pomace 2 on the main clarification indicators of Chardonnay wine

綜上，當皮渣2的質量濃度為16 g/L時，酒樣的濁度最低，透光率較高，對霞多麗白葡萄酒有一定的澄清效果。

2.2.3 皮渣3對霞多麗葡萄酒澄清效果的影響

皮渣3添加后(表6)，酒樣濁度值與對照皂土相比顯著上升(P<0.05)。當皮渣3的質量濃度為8 g/L時，酒樣濁度最高(11.70 NTU)且與空白差異不顯著；質量濃度為12 g/L時，酒樣的濁度最低(9.47 NTU)。未處理前，酒樣的透光率為99.54%，不同質量濃度的皮渣3均降低酒樣的透光率，當皮渣3的質量濃度為8 g/L時透光率最低(98.86%)，質量濃度為12 g/L時透光率最高(99.31%)，與皂土處理相比較，差異不顯著(P>0.05)。皮渣3處理和空白相比，有一定的澄清效果，但效果較差，皮渣3不適合作為霞多麗葡萄酒的澄清劑。

表6 皮渣3對霞多麗葡萄酒澄清主要指標的影響Table 6 Effect of grape pomace 3 on the main clarification indicators of Chardonnay wine

皮渣對紅葡萄酒和白葡萄酒的澄清效果不同，可能是因為紅葡萄酒不澄清是由于大量多酚類膠體物質的存在引起的，而白葡萄酒渾濁是因少量蛋白質的存在引起的，皮渣對多酚類物質有一定的吸附能力，可起到澄清赤霞珠紅葡萄酒的作用，而對霞多麗白葡萄酒澄清能力較差。

3 結論

釀酒葡萄皮渣對赤霞珠紅葡萄酒的澄清研究結果表明，70%乙醇浸提的赤霞珠果梗和赤霞珠皮相較未浸提果梗的澄清能力更強，且浸提過的果梗澄清效果優(yōu)于浸提過的赤霞珠果皮。浸提過的果梗在4 g/L時具有較強的澄清能力。釀酒葡萄皮渣對霞多麗白葡萄酒澄清結果表明，皮渣有一定的澄清能力，但效果較差。

本研究結果表明釀酒葡萄皮渣對赤霞珠紅葡萄酒具有較好的澄清效果，尤其是對色度的保持優(yōu)于明膠處理。皮渣作為澄清劑可滿足消費者對不添加外來物質的天然葡萄酒的需求，提高皮渣利用率、經濟效益和葡萄酒產業(yè)的附加值，避免資源浪費，有效降低環(huán)境壓力，又能避免過敏源這一問題，同時為釀酒副產物的綜合利用實現(xiàn)綠色、可持續(xù)的全產業(yè)發(fā)展模式提供一定的理論參考和實際應用價值。