羅華 孫雨露 王君

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太谷 030801）

龍眼葡萄（VitisviniferaL.）是我國(guó)栽培的古老品種之一，其品質(zhì)好、抗性強(qiáng)、鮮食釀酒兼用［1］，在我國(guó)河北、山東、山西等地被廣泛種植。與其他專用釀酒品種相比，龍眼葡萄果粒大、果皮較薄、顏色較淺，在山西地區(qū)含糖量很難達(dá)到傳統(tǒng)意義上釀酒葡萄的理想值（220～240 g·L-1），所釀葡萄酒多為清爽干白，或用于蒸餾白蘭地。因此，迫切需要對(duì)龍眼這一傳統(tǒng)品種的加工利用進(jìn)行深入發(fā)掘，以緊跟當(dāng)下市場(chǎng)對(duì)于葡萄酒特性發(fā)展的需求［2］。

干化葡萄酒是將葡萄采摘后，進(jìn)行日曬或陰干，使葡萄原料適量失水，繼而釀酒［3-4］。干化過(guò)程中發(fā)生的復(fù)雜變化，不僅能夠提升葡萄原料可溶性固形物、滴定酸含量［5-6］，還會(huì)使得葡萄表皮結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有機(jī)酸、多酚等成分與新鮮原料有很大不同，進(jìn)而使得所釀酒款品質(zhì)發(fā)生改變［7-8］。

目前，中外學(xué)者對(duì)赤霞珠、馬瑟蘭、霞多麗等釀酒葡萄干化處理及酒的品質(zhì)已有研究［9-11］，但對(duì)龍眼葡萄的干化研究較少。本試驗(yàn)使用鼓風(fēng)干燥烘箱在38 ℃條件下人工干燥龍眼葡萄，提升其可溶性固形物含量，分析干化處理過(guò)程中葡萄漿果的品質(zhì)變化；后以未干化龍眼葡萄原料所釀酒樣為對(duì)照，進(jìn)行干化原料帶皮浸漬發(fā)酵及壓榨清汁發(fā)酵，并對(duì)干化龍眼葡萄酒的理化指標(biāo)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和分析，以期為清徐產(chǎn)區(qū)龍眼葡萄酒種多樣化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

龍眼葡萄采自山西省清徐縣馬峪鄉(xiāng)，果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良，無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)腐爛變質(zhì)?？扇苄怨绦挝锖?59 g·L-1，可滴定酸含量6.7 g·L-1（以酒石酸計(jì)）。EC1118酵母，法國(guó)Lallemand Inc.；果膠酶（7 500 PGNU·g-1），丹麥Novozymes公司；葡萄糖、酒石酸鉀鈉、氯化鈉等，天津市大茂化學(xué)試劑廠。以上試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas ghromatography-mass spectrometry，GC-MS）、Trace1300氣相色譜儀、固相微萃取裝置、TR-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美國(guó)Thermo公司；50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅（divinylbenzene/carboxen/polydimethyl，DVB/CAR/PDMS）萃取頭，美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 葡萄原料干化處理 將龍眼葡萄原料進(jìn)行揀選后，整串平攤于鼓風(fēng)干燥烘箱層架中，高度不超過(guò)8 cm（初始原料總重約為40 kg），恒溫38 ℃干燥葡萄漿果。每天對(duì)葡萄果實(shí)進(jìn)行觀察、翻撿篩選，剔除變質(zhì)、腐爛果粒，每3 d取樣測(cè)定相關(guān)理化指標(biāo)。當(dāng)原料可溶性固形物含量約為26.70 °Bx時(shí)停止干燥，預(yù)備進(jìn)行發(fā)酵。

1.3.2 釀酒酵母活化 活性干酵母以說(shuō)明書指導(dǎo)用量進(jìn)行計(jì)算并稱重，置于無(wú)菌燒杯中；將無(wú)菌水與新鮮龍眼葡萄榨汁1∶1混合后，以10倍于干酵母的重量，倒入裝有活性干酵母的燒杯中；用無(wú)菌玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁?0 ℃水浴活化30 min，待表面產(chǎn)生充足泡沫時(shí)表明酵母活化成功，備用。

1.3.3 發(fā)酵處理

1.3.3.1 對(duì)照酒樣（CK） 對(duì)照酒樣以傳統(tǒng)白葡萄酒發(fā)酵工藝進(jìn)行。具體為將未進(jìn)行干化葡萄原料進(jìn)行分選，除梗、破碎并榨汁，加入1 g·L-1皂土（提前24 h制備皂土懸液）置于4 ℃下低溫澄清12 h，澄清結(jié)束后將上部葡萄汁轉(zhuǎn)罐裝入2.5 L玻璃廣口瓶中（填充系數(shù)為90%，約2.3 kg），裝罐同時(shí)加入35 mg·L-1SO2（以6%亞硫酸溶液形式添加，下同）和5.3 g·L-1果膠酶，12 h后添加活化好的酵母菌液，于20 ℃恒溫條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，期間每日監(jiān)測(cè)發(fā)酵液溫度及比重。發(fā)酵結(jié)束時(shí)先將發(fā)酵液降溫至4 ℃，后添加45 mg·L-1SO2終止發(fā)酵，并于4 ℃條件下滿罐存儲(chǔ)。每處理進(jìn)行3罐平行，下同［12］。

1.3.3.2 干化龍眼葡萄酒釀造（帶皮發(fā)酵，T1） 將干化處理后的葡萄原料除梗，手動(dòng)破碎后裝入2.5 L玻璃廣口瓶中（填充系數(shù)為85%，約2.2 kg），裝罐同時(shí)加入35 mg·L-1SO2和5.3 g·L-1果膠酶。12 h后添加活化好酵母菌液，于20 ℃恒溫條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，期間每日監(jiān)測(cè)醪液溫度及比重。發(fā)酵結(jié)束后壓榨出酒，降溫至4 ℃，添加45 mg·L-1SO2，于4 ℃條件下滿罐存儲(chǔ)。

1.3.3.3 干化龍眼葡萄酒釀造（清汁發(fā)酵，T2） 將干化處理后的葡萄進(jìn)行傳統(tǒng)清汁發(fā)酵，發(fā)酵方法同1.3.3.1。

1.3.4 干化葡萄原料及發(fā)酵酒液中主要成分分析

1.3.4.1 葡萄漿果失重率的測(cè)定 原料干化初始前，隨機(jī)取15粒樣品置于烘干至恒重（M）的玻璃培養(yǎng)皿中，稱其初始總重為M0，置于烘箱中和其余葡萄原料同時(shí)進(jìn)行干化處理，每日取出進(jìn)行稱量，計(jì)為Mx，設(shè)置3組平行試驗(yàn)，取平均值。按以下公式計(jì)算失重率：

式中，M0為15粒葡萄初始總重（g）；M為玻璃培養(yǎng)皿重量（g）；Mx為每日稱重量（g）。

1.3.4.2 葡萄漿果基本理化指標(biāo)測(cè)定 可溶性固形物含量，手持糖量計(jì)法；還原糖含量，斐林試劑滴定法；可滴定酸含量（以酒石酸計(jì)），指示劑法；pH值，pH計(jì)法；均參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》［13］進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4.3 葡萄原酒中揮發(fā)性物質(zhì)測(cè)定 龍眼葡萄漿果的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取采用頂空固相微萃取技術(shù)，并用GC-MS對(duì)這些揮發(fā)性成分含量進(jìn)行測(cè)定［14-16］。

樣品制備：在20 mL頂空瓶中加入8 mL酒樣及2.4 g的氯化鈉，加入10 μL 2-辛醇內(nèi)標(biāo)（質(zhì)量濃度為147.96 mg·L-1），45 ℃攪拌預(yù)熱10 min，45 ℃下頂空萃取30 min，解吸5 min。

色譜條件：起始溫度40 ℃保持2 min，以3 ℃·min-1升高到130 ℃，再以4 ℃·min-1升高到230 ℃，保持2 min。不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度260 ℃。載氣流速1 mL·min-1。

質(zhì)譜條件：離子傳送線溫度250 ℃，離子源溫度250 ℃，電轟擊電離方式，電子能量70 eV。掃描質(zhì)量范圍40～350。

定性定量分析：采用保留指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)NIST 2.0 MS中數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行定性分析，采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行半定量分析，內(nèi)標(biāo)為2-辛醇。

1.3.5 感官評(píng)價(jià) 感官評(píng)價(jià)小組由12位接受過(guò)感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)的老師及同學(xué)組成。參照《葡萄酒品嘗學(xué)》［17］中葡萄酒感官評(píng)價(jià)的要求對(duì)本試驗(yàn)中三款酒樣進(jìn)行品評(píng)，主要從外觀（包括澄清度）、香氣（包括濃郁度、復(fù)雜性、果香、花香、果干果醬香氣）、口感（包括酸感、酒體、濃郁度、復(fù)雜性、平衡性及余味等）方面進(jìn)行。感官評(píng)價(jià)每項(xiàng)內(nèi)容都采用打分制，從0到10表示強(qiáng)度逐漸增加［17］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及繪圖，應(yīng)用SPSS 21.0軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 龍眼葡萄原料干化過(guò)程中主要成分變化

2.1.1 葡萄漿果失重率及可溶性固形物含量變化由圖1可知，干化處理過(guò)程中，葡萄果實(shí)可溶性固形物含量呈上升趨勢(shì)，由初始14.33 °Bx升至26.70 °Bx，變化速率在第6～第12天達(dá)到最大，后期盡管干化持續(xù)進(jìn)行，但可溶性固形物含量變化減緩，這一變化趨勢(shì)與Santiago等［18］的研究結(jié)果一致。

圖1 干化過(guò)程中原料失重率及可溶性固形物含量變化Fig.1 Changes in weight loss ratio and soluble solids content of grape berries during hydration

2.1.2 葡萄漿果pH值、可滴定酸含量變化 由圖2可知，隨著干化進(jìn)行，葡萄果實(shí)可滴定酸含量呈先下降后上升趨勢(shì)。可滴定酸含量在干化第9天出現(xiàn)極低值5.01 g·L-1（以酒石酸計(jì)），在第18天快速上升至8.08 g·L-1，該變化趨勢(shì)與付麗霞等［19］的研究結(jié)果基本符合。與可滴定酸含量先降后升變化趨勢(shì)相反，隨著干化時(shí)間的延長(zhǎng)，原料pH值在前15天呈上升趨勢(shì)，達(dá)到最高值（4.06）后最終下降為3.93。

圖2 干化過(guò)程中原料可滴定酸含量、pH值變化Fig.2 Changes of acid content and pH of grape berries during hydration

2.2 葡萄原酒成分分析結(jié)果

2.2.1 葡萄原酒的基本理化指標(biāo) 由表1可知，T1及T2的殘?zhí)?、可滴定酸含量及酒精度均高于?duì)照組，這與葡萄原料干化情況一致。T1發(fā)酵原酒殘?zhí)呛柯愿叨凭容^T2略低。

表1 干化葡萄酒的基本理化指標(biāo)Table 1 The regular physical-chemical indexes of dry Wine

2.2.2 葡萄原酒中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì) 由表2可知，T1檢測(cè)到的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量最多，為32種，CK次之，為23種，T2有20種。整體香氣種類當(dāng)中，酯類占比最大，構(gòu)成香氣成分的重要部分。

表2 主要香氣成分及含量Table 2 The aroma compounds and their concentrations of grape berries

醇類化合物是葡萄酒酵母發(fā)酵的主要產(chǎn)物，除乙醇外，葡萄酒中還有戊醇、庚醇、正己醇等。本試驗(yàn)中，T1及T2分別檢測(cè)到5種及4種不同醇類，給酒體帶來(lái)花香、果香及香料等香氣。

存在于葡萄原料中的結(jié)合態(tài)萜烯類物質(zhì)會(huì)在發(fā)酵及陳年過(guò)程中呈現(xiàn)出來(lái)，給葡萄酒體帶來(lái)芳香、花香及香料香氣，三組酒樣檢測(cè)出的萜烯類物質(zhì)種類相近，均為2種。

葡萄酒中的酯類物質(zhì)為酵母發(fā)酵產(chǎn)生。本試驗(yàn)中，CK及T1分別檢測(cè)出16及14種酯類物質(zhì)，T2檢測(cè)出的酯類物質(zhì)含量相對(duì)較少。所檢酯類物質(zhì)多集中體現(xiàn)菠蘿、柑橘、檸檬等水果香氣。

羰基化合物（醛和酮）在葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生，雖然含量較低，但對(duì)葡萄酒的香氣有著極為重要的影響。本試驗(yàn)中，T1檢測(cè)出7種羰基類物質(zhì)，具有香料、玫瑰、風(fēng)信子、油脂、綠葉、水果等香氣，豐富了該處理酒款的香氣類型。T2含有4種羰基類化合物，主要體現(xiàn)香料、橙香等。

在本試驗(yàn)中，還檢測(cè)到如辛酸、己酸及吡嗪類物質(zhì)，主要存在于T1及T2中。

對(duì)表2中的香氣數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分（principal component，PC）分析，由圖3可知，正辛醇（A4，柑橘香氣）、正己醇（A6，水果香氣）、癸酸乙酯（C11，椰子香氣）等物質(zhì)在PC2正半軸上得分較高，反映出葡萄酒中柑橘、椰子及水果香氣的特征；異戊醇（A5，香料香氣）在PC2負(fù)半軸上得分較高，反映了葡萄酒中香料香氣的特征；萜品烯（B1，柑橘、檸檬香氣）、丁酸乙酯（C2，菠蘿香氣）、己酸異丁酯（C3，蘋果、可可香氣）、己酸甲酯（C7，菠蘿香氣）在PC1正半軸上得分較高，反映了葡萄酒中柑橘類、核果及熱帶水果香的特征；庚醇（A3，果香、酒香）、二乙醇縮乙醛（D1，香料香氣）在PC1負(fù)半軸上得分較高，反映了葡萄酒中香料、酒香等特征。

圖3 主成分因子載荷圖Fig.3 Principal component factor loading

由圖4可知，PC1貢獻(xiàn)率為58.82%，PC2貢獻(xiàn)率為41.18%，T1、T2及CK三種不同的工藝所得酒樣的揮發(fā)性香氣在兩個(gè)主成分上被明顯區(qū)分。其中，T1在PC2正半軸得分較高，其柑橘香氣及新鮮綠葉香氣突出，T2分布在PC1與PC2的負(fù)半軸區(qū)域，其香料及酒香特征更為明顯；CK在PC1正半軸上得分更高，其突出香氣為核果及熱帶水果香。

圖4 主成分分析圖Fig.4 Principal component sample distribution diagram

2.2.3 感官品嘗結(jié)果分析 外觀方面，干化處理加深了葡萄酒的黃色色調(diào)，T1與T2為淺檸檬色帶黃色調(diào)，CK呈青檸色帶綠色調(diào)，這與干化失水后棕色調(diào)物質(zhì)富集相關(guān)［23］。由圖5可知，T2具有更高的澄清度，T1及CK處于同等水平，這與王琳等［24］的研究結(jié)果較為一致。聞香方面，T1與T2具有更為豐富的果干、果醬香氣，香氣濃郁度及香氣復(fù)雜程度高，CK果香突出，具有較弱果干、果醬氣息?？诟蟹矫?，T1與T2口感更為濃郁，酒體飽滿，平衡性較好，CK酒樣酸感較明顯而余味較長(zhǎng)。兩款干化原料發(fā)酵酒對(duì)比結(jié)果表明，T2在酒體澄清度、香氣復(fù)雜性、花香及口感濃郁度方面更具優(yōu)勢(shì)。

圖5 不同發(fā)酵處理葡萄酒感官分析Fig.5 Sensory analysis of wine samples

3 討論

葡萄原料干化過(guò)程中，由于水分的蒸發(fā)，葡萄中各物質(zhì)也發(fā)生濃縮，可溶性固形物含量初期呈快速上升趨勢(shì)，而后因水分蒸發(fā)減緩，這一增長(zhǎng)趨勢(shì)亦減緩。

本研究表明，葡萄原料干化過(guò)程中，可滴定酸含量初期降低，后期略有升高。推測(cè)這一變化是由于新鮮采收的葡萄果實(shí)依然具有呼吸作用（葡萄果實(shí)的死亡在其氧氣供應(yīng)耗盡后才發(fā)生）［25］，在干化初期溫度提升條件下，糖異生和呼吸作用增強(qiáng)使得蘋果酸含量減少，進(jìn)而造成干化初期總滴定酸含量減少［26］。隨著干化進(jìn)行，后期葡萄果粒不再進(jìn)行有氧呼吸［25，27］，蘋果酸轉(zhuǎn)化停止，此時(shí)由于水分持續(xù)蒸發(fā)造成的物質(zhì)濃縮，使得可滴定酸含量又略有回升。而在干化過(guò)程中可能發(fā)生的芬頓反應(yīng)使得酒石酸氧化為乙醛酸，使干化葡萄原料pH值相對(duì)于新鮮葡萄有所上升，這與前人研究結(jié)果基本一致［4，28］。酸在葡萄酒中起著至關(guān)重要的作用，是葡萄酒的“骨架”，酸含量的變化直接影響葡萄酒的口感，可以考慮在糖含量未達(dá)理想高值而酸含量降低到一定程度時(shí)提前采摘，進(jìn)行人工干化，既可在一定程度上使得蘋果酸含量不降至過(guò)低，也有提升糖度的效果，有利于后期葡萄酒的平衡。

本試驗(yàn)中，帶皮發(fā)酵酒樣總滴定酸含量高于清汁發(fā)酵酒，果皮浸漬工藝會(huì)使葡萄酒中的可滴定酸含量降低，揮發(fā)酸含量升高，因此帶皮浸漬發(fā)酵并不適宜原料酸含量低的葡萄品種，這與王沙沙等［29］的研究結(jié)果相似。而帶皮發(fā)酵出酒時(shí)，皮渣的吸附作用減損部分乙醇，使得最終帶皮發(fā)酵酒酒度略低［30］。

酒樣可檢測(cè)揮發(fā)性物質(zhì)方面，干化酒樣醇類、羰基及其他化合物種類均較對(duì)照酒樣增多，表明干化葡萄原料釀酒能夠提升酒體香氣復(fù)雜性［31］。在常規(guī)葡萄酒中檢測(cè)到的羰基類化合物并不多，然而經(jīng)過(guò)干化之后的原料，不論是帶皮或清汁發(fā)酵，均有羰基類化合物出現(xiàn)，給葡萄酒帶來(lái)甜橙、花香等體驗(yàn)［32］。此外，還從干化葡萄酒中檢測(cè)到了己酸、甲基吡嗪等，雖含量極低，但會(huì)貢獻(xiàn)令人愉悅的風(fēng)味。異戊醇在一定程度上是構(gòu)成酒的香味物質(zhì)，它也是導(dǎo)致飲后容易上頭的主要物質(zhì)，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，干化原料釀酒中異戊醇含量有所降低，這可為減少異戊醇的產(chǎn)生提供參考。結(jié)合感官品嘗結(jié)果，原料干化使得所釀酒樣在聞香或口感的復(fù)雜與平衡方面更具優(yōu)勢(shì)，但在一定程度上影響清新水果香。

4 結(jié)論

龍眼葡萄原料干化過(guò)程中，隨著干化進(jìn)程的推移，可溶性固形物含量在前期迅速攀升，后期增加略遲緩，總體持續(xù)升高；可滴定酸含量呈現(xiàn)先降后升的變化趨勢(shì)；最終pH值略有提升至3.93。原料干化處理對(duì)葡萄酒整體結(jié)構(gòu)、風(fēng)味與品質(zhì)均有積極作用。在影響葡萄酒品質(zhì)的重要質(zhì)量指標(biāo)方面，干化葡萄原料所釀酒款酒精度明顯提升、可滴定酸含量略有增加；在構(gòu)成葡萄酒香氣物質(zhì)揮發(fā)性成分方面，干化葡萄酒中芳香物質(zhì)種類增加，部分物質(zhì)含量有所提升，特別是羰基類化合物等，在對(duì)照葡萄酒中極少有的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)葡萄酒香氣有積極貢獻(xiàn)?？傮w來(lái)講，干化葡萄酒香氣復(fù)雜程度更高，口感更為濃郁，酒體飽滿，平衡性較好。后續(xù)試驗(yàn)可考慮在原料酸成熟度到達(dá)不同階段時(shí)，進(jìn)行提前采摘及人工干化試驗(yàn)，并考察其對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。