我國多產(chǎn)區(qū)干紅葡萄酒顏色相關(guān)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析

蘭圓圓，陶永勝*，張世杰，丁吉星

(西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

顏色是葡萄酒感官質(zhì)量中的重要方面，尤其對于紅葡萄酒產(chǎn)品，直接影響消費者對葡萄酒產(chǎn)品的第一印象[1]。紅葡萄酒的顏色源于酒中花色苷及其聚合體的顏色[2-3]，不同花色苷的分布及其聚合程度受多種因素影響[4-5]。目前，有關(guān)紅葡萄酒，尤其是年輕干紅葡萄酒顏色受葡萄品種[6-7]、原料成熟度[8]、產(chǎn)地[9]和發(fā)酵條件、陳釀工藝[10]等因素影響的研究報道很多。這些研究普遍采用液相色譜、質(zhì)譜等高端儀器，研究方法及其結(jié)果的推廣應(yīng)用受到限制，因此大多數(shù)研究結(jié)果在葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品監(jiān)督檢驗部門進行不同產(chǎn)品顏色特征判別的實際可行性不大。葡萄酒顏色客觀評價中，CIELab均勻顏色空間是公認(rèn)的最佳葡萄酒顏色評價方法，CIELab顏色空間由CIE XYZ三色值非線性轉(zhuǎn)化而來，每一顏色由L*(光澤度)、a*(紅色/綠色)和b*(黃色/藍(lán)色)三坐標(biāo)空間定義[11-12]。本研究以我國幾個主要產(chǎn)區(qū)不同年份的多個單品種干紅葡萄酒樣品為研究對象，采用光譜法分析與顏色相關(guān)的多個理化指標(biāo)，尋找它們之間的數(shù)學(xué)聯(lián)系，討論用相關(guān)顏色理化指標(biāo)區(qū)分不同干紅葡萄酒產(chǎn)品的可行性。

1 材料與方法

1.1 葡萄酒樣品

葡萄酒樣品均采用傳統(tǒng)工藝釀制，其來源、葡萄酒年份、品種名詳見表1。

表 1 不同品種干紅葡萄酒樣品產(chǎn)地、年份Table 1 Details of red wine samples tested in this work

1.2 試劑與儀器

6%亞硫酸、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、葡萄糖、氫氧化鈉、碘、碘化鉀、鹽酸、硫酸、淀粉、亞硫酸氫鈉、明膠、無水乙醇、三氯化鐵、SDS、乙醇胺乙醛、酒石酸均為國產(chǎn)分析純 廣州金華大化學(xué)試劑有限公司；錦葵啶-3-葡萄糖苷(分析純) 美國Sigma公司；牛血清蛋白(分析純) 日本三井化學(xué)公司；沒食子酸、橡黃素、咖啡酸為國產(chǎn)分析純。

UV-2450紫外分光光度計 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 酒樣常規(guī)指標(biāo)測定

酒度、總酸、揮發(fā)酸、pH值、二氧化硫、殘?zhí)恰⒏山鑫锏臏y定方法參見文獻(xiàn)[13]。

1.3.2 總酚、酒石酸酯、黃烷醇、花色苷含量的測定

取0.5mL酒樣，用10%的乙醇稀釋至5mL，從稀釋的酒樣中取0.25mL，并加入0.25mL的0.1%HCl 95%乙醇水溶液，再加入4.5mL 2%HCl溶液，搖晃混勻后靜置15min，在10mm石英比色皿中測定280、320、360、520nm波長處的吸光度。不同波長處的吸光度反映出總酚(A280nm)、酒石酸酯(A320nm)、黃烷醇(A360nm)和花色苷(A520nm)含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線分別用沒食子酸的10%乙醇溶液(波長280nm)、橡黃素的95%乙醇溶液(波長320nm)、咖啡酸的10%乙醇溶液(波長360nm)和錦葵啶-3-葡萄糖苷的10%乙醇溶液(波長520nm)檢測繪制，具體定量采用標(biāo)準(zhǔn)曲線插值法計算[14]。

1.3.3 總單寧含量的測定[15]

酒樣先用蒸餾水稀釋50倍，然后取兩支具塞試管，分別加入2mL稀釋酒樣、1mL蒸餾水、6mL濃鹽酸。試管1蓋上塞子密閉，錫箔紙包嚴(yán)避光，沸水浴30min后迅速冷卻；試管2錫箔紙包嚴(yán)避光，在常溫條件下放置30min。最后，2支試管中加入1mL無水乙醇，在550nm波長處測定試管1吸光度A1、試管2吸光度A2。

1.3.4 總花色苷含量的測定

取一支三角瓶，加入1mL葡萄酒、1mL無水乙醇、20mL 0.7%鹽酸溶液，制成混合液；試管1加入5mL混合液、2mL蒸餾水；試管2加入5mL混合液、2mL 7%亞硫酸氫鈉溶液。靜置10min后用10mm比色皿測定520nm波長處的吸光度A1、A2。

1.3.5 色深和色調(diào)的測定

以純水為對照，在420、520、700nm波長處用1mm比色皿測定吸光度。

1.3.6 花色苷聚合體含量的測定

取2mL酒樣，添加160μL 5g/100mL SO2。每個樣品用1mm比色皿在520nm波長處測定吸光度[14]。花色苷多聚體含量以ASO2表示。

1.3.7 CIELab參數(shù)的測定[16-20]

所有樣品SO2含量和pH值調(diào)至平均水平后，以蒸餾水為對照，用1mm石英比色皿，連續(xù)掃描190～1100nm UV-Visible譜段，掃描間隔1nm，1600ms取樣。取440、530、600nm波長處測定的吸光度，計算CIELab參數(shù)a*(與紅色相關(guān))、b*(與黃色相關(guān))和L*(澄清度)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

對酒樣各指標(biāo)均進行2次重復(fù)實驗，結(jié)果取2次實驗結(jié)果的平均值以排除偶然性。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)分析測定，供試酒樣的常規(guī)理化指標(biāo)，酒度、總酸、揮發(fā)酸、pH值、SO2、殘?zhí)恰⒏山鑫锏确现腥A人民共和國GB 15037—2006《葡萄酒》國家標(biāo)準(zhǔn)，說明采集酒樣均是符合要求的葡萄酒產(chǎn)品。

供試樣品12個與顏色相關(guān)的理化指標(biāo)分析結(jié)果見表2。由各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)可見，花色苷含量、b*和單寧含量最大，均在70%以上，其次是a*、總花色苷、花色苷聚合體含量和顏色深度，L*和總酚含量標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)最小。這說明與顏色相關(guān)越緊密的指標(biāo)在不同酒樣之間差異明顯，而與顏色相關(guān)性低的指標(biāo)偏差就小。

表 2 21個干紅葡萄酒產(chǎn)品的多酚成分及顏色指標(biāo)結(jié)果Table 2 Phenolics content and color attributes of dry red wine samples

由表3可見，總酚、酒石酸酯、黃烷醇、總花色苷含量之間顯著相關(guān)，它們與L*和a*不顯著負(fù)相關(guān)，與b*幾乎不相關(guān)。顏色深度與總花色苷和花色苷聚合體含量顯著相關(guān)，但是總花色苷和聚合花色苷含量之間并不存在顯著相關(guān)性，只是正相關(guān)。L*、b*和花色苷含量之間顯著相關(guān)，花色苷含量與色調(diào)反相顯著相關(guān)。

對供試酒樣的顏色相關(guān)理化指標(biāo)進行主成分分析，前2個主成分分別占總體方差的43.4%和27.2%，各指標(biāo)在前2個主成分上的載荷見圖1。總酚、總花色苷、酒石酸酯、黃烷醇含量和顏色深度聚集在第1主成分的正向端，L*、b*和花色苷含量聚集在第2主成分的正向端。CIELab參數(shù)分布在第1主成分的負(fù)方向，并且a*存在于第2主成分的負(fù)方向，與L*、b*幾乎不相關(guān)。色調(diào)與花色苷含量負(fù)顯著相關(guān)。色調(diào)、a*與顏色深度等指標(biāo)負(fù)相關(guān)。

圖 1 感官指標(biāo)在前2個主成分上的載荷圖Fig.1 L

圖 2 供試酒樣在前2個主成分上的分布圖Fig.2 Scatter plot of the first principal components for red wine samples

由圖2可知，大部分赤霞珠酒樣處于第1主成分的正向區(qū)域，2010年的新酒在Ⅰ區(qū)，即前2個主成分的正向區(qū)域，而昌黎地區(qū)的7年以上的陳年赤霞珠酒樣大部分處于Ⅳ區(qū)。除了個別酒樣，其他單品種酒處于第1主成分的負(fù)方向，顏色較深的山普斯、西拉紅酒分布在Ⅲ區(qū)，其他酒樣分布在Ⅱ區(qū)。因此，根據(jù)供試酒樣的分布結(jié)果，可以用相關(guān)顏色指標(biāo)判別不同酒樣。

表 3 感官理化指標(biāo)之間的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of sensory physic-chemical indexes correlation analysis of color attributes and chemical components

3 結(jié) 論

本研究采集我國不同葡萄酒產(chǎn)區(qū)的21種干紅葡萄酒樣品，進行與顏色相關(guān)的理化指標(biāo)分析，結(jié)果顯示：1)干紅葡萄酒的顏色深度與總酚、酒石酸酯、黃烷醇和總花色苷的含量顯著相關(guān)，而與CIELab參數(shù)中的a*負(fù)相關(guān)。2)CIELab顏色參數(shù)中，L*、b*與花色苷含量顯著相關(guān)，而花色苷與顏色色調(diào)顯著負(fù)相關(guān)。3)供試酒樣中不同品種葡萄酒樣品在顏色相關(guān)指標(biāo)的主成分圖上分布差異明顯，年輕紅酒與陳年紅酒分布也不同。

因此，測定與顏色相關(guān)的理化指標(biāo)，進行不同干紅葡萄酒產(chǎn)品的區(qū)分具有可行性，進一步的研究需要擴大采樣量，建立基于顏色等相關(guān)指標(biāo)判別不同干紅葡萄酒產(chǎn)品的數(shù)學(xué)函數(shù)。

[1] MORROT G, BROCHET F, DUBOURDIEU D. The color of odors[J]. Brain and Language, 2001, 79： 309-320.

[2] SOTO-VáZQUEZ E R S, ORRIOLS-FERNáNDEZ I. Effect of wine-making technique on phenolic composition and chromatic characteristics in young red wines[J]. European Food Research and Technology, 2010, 231： 789-802.

[3] SHENG Taoyong, LIU Yongqiang, LI Hua. Sensory characters of cabernet sauvignon dry red wine from Changli county (China)[J]. Food Chemistry, 2009, 114： 565-569.

[4] CLOSKEY L M, YENGOY L. Analysis of anthocyanins in Vitis vinifera wines and red color versus aging by HPLC and spectrometry[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1981, 32： 257-261.

[5] ZOECKLEIN B W, GUGELSANG K C, GUMP B H, et al. Wine analysis and production[M]. New York： Chapman and Hall, 1995.

[6] GUTIéRREZ I H, SáNCHEZ-PALOMO L E, ESPINOSA A V. Phenolic composition and magnitude of copigmentation in young and shortly aged red wines made from the cultivars, Cabernet Sauvignon, Cencibel, and Syrah[J]. Food Chemistry, 2005, 92： 269-283.

[7] BOULTON R. The copigmentation of anthocyanins and its role in the color of red wine： a critical review[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2001, 52： 67-84.

[8] PéREZ-MAGARI?O S, GONZáLEZ M L. Evolution of flavanols, anthocyanins, and their derivatives during the aging of red wines elaborated from grapes harvested at different stages of ripening[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52： 1181-1189.

[9] MELéNDEZ M E, SáNCHEZ M S, I?IGUEZ M, et al. Psychophysical parameters of colour and the chemometric characterisation of wines of the certified denomination of origin “Rioja”[J]. Analytica Chimica Acta, 2001, 446： 159-169.

[10] GóMEZ-PLAZA E, GIL-MU?OZ R, LóPEZ-ROCA J M, et al. Color and phenolic compounds of a young red wine. Influence of winemaking techniques, storage temperature, and length of storage time[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2000, 48： 736-741.

[11] PéREZ-CABALLERO V, AYALA F, ECHáVARRI J F, et al. Proposal for a new standard OIV method for determination of chromatic characteristics of wine[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 2003, 54： 59-62.

[12] PéREZ-MAGARI?O S, GONZáLEZ-SANJOSé M L. Application of absorbance values used in wineries for estimating CIELAB parameters in red wines[J]. Food Chemistry, 2003, 81： 301-306.

[13] 李華. 葡萄酒品嘗學(xué)[M]. 北京： 科學(xué)出版社, 2006： 25-28.

[14] CLIFF M A, KING M C, SCHLOSSER J. Anthocyanin, phenolic composition, color measurement and sensory analysis of BC commercial red wines[J]. Food Research International, 2007, 40： 92-100.

[15] RAJKOVI? M B, SREDOVI? I D. The determination of titrateble acidity and total tannins in red wine[J]. Journal of Agricultural Sciences, 2009, 54(3)： 223-246.

[16] 陶永勝, 張莉. 不同種類紅葡萄酒CIELab參數(shù)與花色素苷化合物的相關(guān)分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 43(20)： 4271-4277.

[17] AYALA F, ECHAVARRI J F, NEGUERUELA A I. A new simplified method for measuring the color of wines. Ⅰ. Red and rose wines[J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1997, 48： 357-363.

[18] GONNET J F. Colour effects of co-pigmentation of anthocyanins revisited： l. A calorimetric definition using the CIELAB scale[J]. Food Chemistry, 1998, 63(3)： 409-415.

[19] GONNET J F. CIELAB measurement, a precise communication in flower colour： an example with carnation (Dianthus caryophyllus) cultivars[J]. Journal of Horticultural Science, 1993, 68： 499-510.

[20] GONNET J F. A calorimetric look at the RHS Chart-Perspectives for an instrumental determination of codes[J]. Journal of Horticultural Science, 1995, 70： 191-206.