劉紅艷，劉忠義，吳小艷，岳書杭

(環(huán)境友好化工過程集成技術(shù)湖南省重點實驗室(湘潭大學(xué))，湖南 湘潭，411105)

冰葡萄酒需要在特定的環(huán)境、地域、氣候與工藝條件下釀造，我國是世界上最大的冰葡萄酒消費國，具有廣闊的冰葡萄酒市場。國內(nèi)外對冰葡萄酒的研究大多集中在發(fā)酵溫度與酵母種類[1]、香氣成分分析[2-3]、釀造工藝[4]等方面，而對冰葡萄酒色澤的研究未見報道。GB/T 15037—2006《葡萄酒》中提出色澤是評價葡萄酒品質(zhì)的重要指標(biāo)。目前，國內(nèi)改善葡萄酒色澤主要是通過優(yōu)化浸漬時間、使用護(hù)色單寧和浸漬酶等方法[5]，這些研究取得了一定的成果，但使用刺葡萄混釀來改善巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的研究鮮有報道。

刺葡萄是我國主要野生葡萄品種之一，主要分布在湖南、廣西等地。刺葡萄果肉小、皮厚實，作為食用鮮果，其市場受到一定限制，但刺葡萄呈紫黑色、果皮富含花色苷和生物酚，且產(chǎn)量高、成本低，適宜釀造特色的刺葡萄紅酒[6]。刺葡萄皮色素——花色苷，是一種安全無毒的天然食用色素，具有強(qiáng)抗氧化性、活血、抗腫瘤、抗過敏等多種保健功能，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域[7]。且花色苷是紅葡萄酒中的呈色物質(zhì)，是決定葡萄酒品質(zhì)和感官質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[8]。有研究表明，花色苷可用于葡萄酒及飲料的調(diào)色[9]。因而，利用富含花色苷的刺葡萄與巨峰葡萄混釀來改善巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的研究有重大意義。

在前期實驗中，以巨峰葡萄為原料釀造巨峰冰葡萄酒，通過冷凍濃縮至含糖量為350 g/L和400 g/L，用250 mg/L的二甲基二碳酸鹽(dimethyl dicarbonate, DMDC)和200 mg/L的亞硫酸鹽作前處理殺菌劑。結(jié)果表明：350 g/L含糖量的葡萄釀造的巨峰冰葡萄酒有更好的香氣和口感；DMDC能更好地抑制微生物生長、提高糖的利用率、提高酒精度、降低揮發(fā)酸含量，但DMDC組花色苷含量較低、酒體外觀色澤略差。

為了改善巨峰冰葡萄酒的色澤與品質(zhì)，本文以巨峰葡萄和富含花色苷的刺葡萄為原料，混合發(fā)酵釀造巨峰冰葡萄酒，分析比較了不同比例刺葡萄混釀對發(fā)酵期間花色苷、總酚、色差、總糖、可溶性固形物、酒精度、pH值、總酸、揮發(fā)酸等理化指標(biāo)及酒體感官品評的影響，以期探討刺葡萄混釀對巨峰冰葡萄酒色澤與品質(zhì)的影響，同時也為更好地綜合開發(fā)利用刺葡萄資源提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

巨峰葡萄、刺葡萄，購于本地市場；活性干酵母KD，法國LALLEMAND公司；二甲基二碳酸鹽,德國朗盛化學(xué)品公司；果膠酶(酶活力50 000 U/g)，寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司；福林-酚試劑,北京索萊寶科技有限公司；KCl,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；HCl、結(jié)晶乙酸鈉、乙酸,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-WBC2521H型水果榨汁機(jī)，廣東美的生活電器制造有限公司；FCD-208XHT型電冰柜，青島海爾特種電冰柜有限公司；LYT-380型糖度計，上海淋譽(yù)公司；PHS-3BW型酸度計，上海般特儀器制造有限公司；ZD-2型自動電位滴定儀，上?？祪x儀器有限公司；HP-206型色差儀，瑞戈(上海)實業(yè)有限公司；UV-VIS型紫外分光光度計，美國安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料處理與巨峰冰葡萄酒釀造

共設(shè)4個試驗組，將巨峰葡萄和刺葡萄按質(zhì)量比3∶0、1∶2、2∶1、1∶1的比例混合均勻，各組通過濃縮調(diào)整糖度至350 g/L,分別添加250 mg/L的DMDC前處理2 h。然后將0.25 g/L活性干酵母kD活化后接種到處理2 h的葡萄漿醪中，同時添加質(zhì)量濃度2 g/L的果膠酶，置于15 ℃條件下發(fā)酵，酒精度達(dá)到12%～13% vol時終止發(fā)酵，連續(xù)11 d每隔48 h取樣測定其理化指標(biāo)。

1.3.2 試劑的配制

斐林試劑參照GB/T 603—2002配制；0.05 mol/L、0.02 mol/L NaOH試劑按GB/T 601—2016配制；

pH 1.0的HCl-KCl緩沖液的配制：V(0.2 mol/L HCl)∶V(0.2 mol/L KCl)=25∶67；

pH 4.5的醋酸-醋酸鈉緩沖液的配制：V(0.2 mol/L 醋酸)∶V(0.2 mol/L 醋酸鈉)=1∶1。

1.3.3 理化指標(biāo)的測定

可溶性固形物：采用糖度計直接測定；

總糖：參照GB/T 15038—2006，采用直接滴定法測定；

酒精度：參照GB/T 15038—2006，采用酒精計法；

pH值：采用酸度計直接測定；

總酸：參照GB/T 15038—2006，采用電位滴定法，結(jié)果以酒石酸計；

揮發(fā)酸:參照GB/T 15038—2006，稍作改動,用濃度為0.02 mol/L的NaOH滴定液進(jìn)行滴定，結(jié)果以乙酸計；

花色苷：采用pH示差法[10]。分別用pH值為1.0的HCl-KCl緩沖液和pH值為4.5的醋酸-醋酸鈉緩沖液稀釋樣品，分別在510 nm和700 nm波長下測吸光度，結(jié)果用矢車菊素-3-葡萄糖苷計。按公式(1)計算花色苷的含量。

TA/(mg·L-1)=A×MW×DF×103/ε×1

(1)

式中：TA，花色苷的含量；A=(A520-A700) pH 1.0-(A520-A700) pH 4.5；MW=449.2 g/mol(矢車菊素-3-葡萄糖苷的相對分子質(zhì)量)；ε=26 900 L/(mol·cm)(矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù))；DF指稀釋因子(樣品總的稀釋倍數(shù))；1指1 cm。

總酚：采用Folin-Ciocalteus法[11]，稍作改進(jìn)。稱取樣品勻漿(2.00±0.01) g，用80 mL水洗入100 mL容量瓶中，100 ℃沸水浴30 min,取出冷卻，定容，過濾，濾液備用。吸取1.0 mL處理后的樣品溶液，分別加入水5.0 mL、FC顯色劑1.0 mL和質(zhì)量濃度75 g/L Na2CO3溶液3.0 mL，顯色，放置2 h后，在765 nm測定樣品的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出樣品中總多酚的濃度，結(jié)果以一水合沒食子酸計。測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.006 36x+0.012 7(Y表示吸光度值，x表示相應(yīng)的一水合沒食子酸濃度)。

色差：采用自動色差儀直接測定，以ΔE*作為色澤考察指標(biāo)。按公式(2)計算總色差ΔE*值。

ΔE*= [(L-L0)2+(a-a0)2+(b-b0)2]1/2

(2)

式中：L、a、b表示發(fā)酵液樣品色差值；L0、a0、b0為前處理前實驗樣品的色差值。

1.4 感官評定方法

每組取一定量的供試巨峰冰葡萄酒樣品，其評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由10人品評小組分別從色澤和外觀、香氣和滋味3個方面對實驗酒樣進(jìn)行品評，并對每個評定指標(biāo)求平均值后統(tǒng)計總分。

表1 巨峰冰葡萄酒的品評標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次，數(shù)據(jù)結(jié)果采用統(tǒng)計軟件SPSS 17.0進(jìn)行方差分析,并用Microcal Origin 8.0軟件制圖，顯著性水平取0.05，數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過程中花色苷和總酚含量的影響

顏色是紅葡萄酒感官品質(zhì)的重要指標(biāo)，而花色苷是紅葡萄酒呈色的主要化合物，對葡萄酒的顏色起著決定作用[12-13]。同時，眾多研究指出花色苷具有很強(qiáng)的抗氧化作用，表現(xiàn)出很好的生理活性[14,15]。由圖1-A可知，不同比例刺葡萄混釀組花色苷含量顯著高于巨峰葡萄組(P<0.05)，刺葡萄所占比例越高，花色苷含量越高。巨峰葡萄組在發(fā)酵過程中花色苷含量最多為41.92 mg/L，而混釀1∶1組和混釀1∶2組在發(fā)酵過程中花色苷含量分別達(dá)到208.50和262.29 mg/L，這是由于刺葡萄本身花色苷含量高；或是在新釀制的葡萄酒中，花色苷主要以游離的單體形式存在，極少數(shù)花色苷發(fā)生聚合反應(yīng)[16]，故混釀組花色苷含量高。在整個發(fā)酵過程中，各組花色苷含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，這可能是由于發(fā)酵前期葡萄果皮中的大部分花色苷轉(zhuǎn)移到巨峰冰葡萄酒中，導(dǎo)致花色苷含量增加，至發(fā)酵后期，少數(shù)花色苷和丙酮酸、乙醛、蛋白質(zhì)、多糖等分子發(fā)生聚合反應(yīng)，使花色苷含量減少[8]。

葡萄酒中酚類物質(zhì)包括花青素、花色苷、酚酸、白藜蘆醇及其衍生物、黃酮醇、黃烷醇及黃酮類化合物，不僅影響葡萄酒的感官特征，還影響葡萄酒的生物活性，是葡萄酒中的重要組成成分[17]。由圖1-B可知，在整個發(fā)酵過程中，不同比例刺葡萄混釀組的總酚含量均高于巨峰葡萄組，但各混釀組間總酚含量無顯著性差異(P≥0.05)。同時，各組發(fā)酵醪中總酚含量在發(fā)酵前期出現(xiàn)大幅度降低，且在整個過程中出現(xiàn)波動，這可能是由于發(fā)酵漿醪中花色苷、花青素、酚酸等各類物質(zhì)的聚合，或是酚類物質(zhì)的酶促或非酶促反應(yīng)的發(fā)生[18]，具體變化機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

圖1 不同比例混釀期間花色苷(A)、總酚(B)含量的變化

Fig.1 Changes of anthocyanin (A) and total phenol (B) content during mixing of different proportions

注：同一時間點字母不同，表示顯著性性差異(P<0.05)。下同。

2.2 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過程中色澤的影響

色澤和色度是評價葡萄酒的重要指標(biāo)。由圖2-A可知，各實驗組L值在整個發(fā)酵期間相對于原醪均大幅度降低，且第3天后不同比例刺葡萄混釀組L值顯著低于巨峰葡萄組(P<0.05)，說明不同比例刺葡萄混釀組較巨峰葡萄組酒體亮度降低，因而酒體顏色加深。

圖2 不同比例混釀期間L值(A)、a值(B)、色差值(C)含量的變化

Fig.2 Changes in L value (A), a value (B) and chromatic aberration value (C) content during mixing of different proportions

由圖2-B可知，各組a值在整個發(fā)酵期間相對于原醪均大幅度降低，說明進(jìn)入發(fā)酵周期后各組紅色色調(diào)相對原醪減少。在前3 d，混釀1∶2組a值顯著高于1∶1組(P<0.05)，第5天至發(fā)酵結(jié)束，混釀1∶2組a值顯著低于1∶1組(P<0.05)，這可能是由于混釀1∶2組中高含量的花色苷在前3 d與酚酸、黃烷醇、黃酮醇等酚類物質(zhì)生成輔色復(fù)合物，但輔色復(fù)合物的穩(wěn)定性較差，易分解[19]，這導(dǎo)致在發(fā)酵結(jié)束時，混釀1∶1組a值最大(P<0.05)，紅色色調(diào)最高，顏色最紅。

由圖2-C可知，混釀2∶1、混釀1∶1組色差值均高于混釀1∶2組和巨峰葡萄組(P<0.05)，且混釀1∶1組色差值最大，高達(dá)17.16，這是由于在發(fā)酵過程中酒體亮度和色調(diào)的綜合變化結(jié)果所致。

2.3 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過程中總糖和可溶性固形物含量的影響

由圖3可知，隨著發(fā)酵時間的延長，各組發(fā)酵漿醪中的總糖和可溶性固形物含量逐漸降低，刺葡萄比例越高，殘?zhí)呛吭礁撸窍乃俾试降?，這可能是由于在刺葡萄混釀組中酵母繁殖速度緩慢，故糖的消耗量少，殘?zhí)呛扛摺Ｔ谡麄€發(fā)酵過程中，除第5天外，不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組的總糖含量無顯著性差異(P≥0.05)，且不同比例刺葡萄混釀組間可溶性固形物含量無顯著性差異(P≥0.05)。巨峰冰葡萄酒混釀過程中總糖的變化規(guī)律符合已知的冰葡萄酒釀制過程的總糖變化規(guī)律[4,20]，說明添加不同比例的刺葡萄與巨峰葡萄混合發(fā)酵幾乎不影響巨峰冰葡萄酒發(fā)酵漿醪中的總糖含量，證實這是一種可行的冰葡萄酒釀造方法。

圖3 不同比例混釀期間總糖(A)、可溶性固形物(B)含量的變化

Fig.3 Changes in total sugar (A) and soluble solids (B) during mixing in different proportions

2.4 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過程中酒精度的影響

由圖4可知，發(fā)酵3 d后酵母消耗糖開始產(chǎn)生酒精，隨著發(fā)酵時間的延長，各組酒精度逐漸增加。發(fā)酵結(jié)束時，酒精度含量由高到低依次為巨峰葡萄組、混釀2∶1組、混釀1∶1組、混釀1∶2組，分別為13.95%、12.85%、12.45%、11.45% vol，即刺葡萄比例越高，酒精度越低。由上文可知，刺葡萄比例越高，酵母消耗的糖越少，故轉(zhuǎn)化為酒精的糖含量也相應(yīng)減少，進(jìn)而導(dǎo)致酒精度降低。在整個發(fā)酵過程中，混釀2∶1組、混釀1∶1組酒精度和巨峰葡萄組無顯著性差異(P≥0.05)，說明添加刺葡萄混釀幾乎不影響巨峰冰葡萄酒酒精度。巨峰冰葡萄酒混釀過程中酒精的生成規(guī)律符合已知的冰葡萄酒釀造過程的酒精度生成規(guī)律[4,20]。

圖4 不同比例混釀期間酒精度的變化

Fig.4 Changes in alcohol content during mixing at different ratios

2.5 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒發(fā)酵過程中總酸、pH值和揮發(fā)酸含量的影響

葡萄中的有機(jī)酸主要包括酒石酸、蘋果酸和檸檬酸，還有少量的乙酸、抗壞血酸、乳酸等，其中，酒石酸是葡萄和葡萄酒中最主要的成分，也是葡萄酒中酸味的主要來源，對葡萄酒的穩(wěn)定性有著重要的作用。由圖5-A可知，整個發(fā)酵過程中，各組總酸含量維持在5.84～8.15 g/L，且不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組總酸含量無顯著差異(P≥0.05)，這可能是由于酒石酸在葡萄酒中易形成酒石酸鹽沉淀，其難溶于酒精，且在低溫下溶解度大幅度降低[21]，導(dǎo)致各組發(fā)酵漿醪中的總酸含量較低。由圖5-B可知，刺葡萄的添加對巨峰冰葡萄酒的pH值有一定影響，刺葡萄比例越高，pH值越低。一般而言，刺葡萄釀造的葡萄酒含酸量較高、口感不協(xié)調(diào)。而本研究結(jié)果說明添加刺葡萄和巨峰葡萄混合發(fā)酵幾乎不影響巨峰冰葡萄酒中的有機(jī)酸含量。

揮發(fā)酸含量的高低是衡量葡萄酒品質(zhì)優(yōu)劣、釀造工藝是否合理的重要指標(biāo)，過高的揮發(fā)酸含量會使葡萄酒出現(xiàn)腐敗味，降低葡萄酒的品質(zhì)[20,22]。GB/T 25504—2010《冰葡萄酒》規(guī)定冰葡萄酒揮發(fā)酸含量低于2.1 g/L。由圖5-C可知，在整個發(fā)酵過程中，各組揮發(fā)酸含量逐漸升高，但含量均遠(yuǎn)低于2.1 g/L，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。不同比例刺葡萄混釀組和巨峰葡萄組揮發(fā)酸含量無顯著性差異(P≥0.05)，說明添加刺葡萄混釀不會增加巨峰冰葡萄酒中揮發(fā)酸的含量，不會影響酒體品質(zhì)。

圖5 不同比例混釀期間總酸(A)、pH值(B)、揮發(fā)酸(C)含量的變化

Fig.5 Changes of total acid (A), pH (B)and volatile acid (C) during mixing in different proportions

2.6 不同比例混釀對巨峰冰葡萄酒感官品評的影響

由表2可知，混釀1∶1組感官品評分最高，總分達(dá)到78分，顯著高于其他混釀組(P<0.05)，呈典型的寶石紅色，酒體澄清、透明，口感醇厚協(xié)調(diào)、回味綿延，且具有優(yōu)雅的果香和酒香；其次是混釀2∶1組、混釀1∶2組、混釀3∶0組(巨峰葡萄組)，感官品評分分別為64分、49分、42分；混釀1∶2組和巨峰葡萄組感官品評分較低，分別表現(xiàn)為口感略顯粗糙、有一定的酸感和酒體色澤較差。綜合而言，混釀1∶1組不僅能改善巨峰冰葡萄酒的色澤，還能改善其口感。

表2 不同比例刺葡萄混釀巨峰冰葡萄酒的感官品評得分

注：同列字母不同表示顯著性差異(P<0.05)。

3 結(jié)論

研究不同比例刺葡萄混釀對巨峰冰葡萄酒的色澤和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)不同比例刺葡萄混釀組花色苷含量、總酚含量、色差值顯著高于巨峰葡萄組(P<0.05)，且巨峰葡萄與刺葡萄按1∶1混釀時色差值和感官品評分值達(dá)到最大，但不同刺葡萄比例混釀組總糖、總酸、揮發(fā)酸含量與巨峰葡萄組無顯著性差異(P≥0.05)，說明添加刺葡萄混釀能顯著提高發(fā)酵漿醪中的花色苷含量、總酚含量與色差值(P<0.05)，以達(dá)到改善色澤和口感的目的；同時，不同比例刺葡萄混釀組間的總糖、可溶性固形物、總酸、揮發(fā)酸、總酚含量無顯著性差異(P≥0.05)。

綜上，確定巨峰葡萄與刺葡萄按1∶1的比例混釀能更好地改善巨峰冰葡萄酒的色澤和口感，且不影響巨峰冰葡萄酒的理化品質(zhì)。同時，說明刺葡萄是可以替代部分巨峰葡萄進(jìn)行巨峰冰葡萄酒釀造，以達(dá)到改善巨峰冰葡萄酒色澤的目的，也為刺葡萄及普通紅葡萄資源的利用提供了一條潛在且有效的途徑。