橡木桶陳釀過程中葡萄酒有機酸的變化

張會寧，劉延琳 *，胡立志

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.山西戎子酒莊有限公司，山西 鄉(xiāng)寧 042100）

有機酸是一類含有羧基的化學(xué)物質(zhì)，是葡萄酒酸度的重要決定因素。在葡萄的生長和成熟過程中，有機酸參與了糖酵解、三羧酸循環(huán)和糖原異生作用等過程，是葡萄酒中重要的呈味物質(zhì)，其種類、含量及比例調(diào)節(jié)著葡萄酒的酸堿平衡，影響著葡萄酒的感官特性（味道、色澤和香氣）和生物穩(wěn)定性[1-4]。經(jīng)過蘋果酸-乳酸發(fā)酵之后，葡萄酒中主要的有機酸有酒石酸、莽草酸、乳酸、乙酸等。葡萄中的有機酸主要來自于葡萄漿果和發(fā)酵過程[2]，在線粒體中產(chǎn)生，儲存在液泡中[5]。酒石酸是葡萄的特征酸，其含量決定著葡萄酒的pH值，從而決定了葡萄酒的顏色、氧化特性和微生物的穩(wěn)定性，并影響了成品酒的感官品質(zhì)和陳釀潛力[6]。EDWALDS T L等[7]發(fā)現(xiàn)在陳釀過程中，部分酒石酸和乙醇酯化結(jié)合成二酒石酸乙酯。DARTIGENAVE C等[8]研究了葡萄酒中有機酸的緩沖能力，得出酒石酸的緩沖能力最高。對葡萄酒中蘋果酸含量進行分析，有助于判斷酒質(zhì)的優(yōu)劣狀況，SHIMAZU Y等[9]測定了多個酒樣中有機酸含量，得出：蘋果酸與酒石酸、總酸呈正相關(guān)，而與乳酸、乙酸、琥珀酸呈負相關(guān)，在葡萄酒有機酸體系中起重要作用。因為檸檬酸會隨著蘋果酸乳酸發(fā)酵過程進行消耗，所以葡萄酒中檸檬酸的含量會發(fā)生很大變化，相差1～10倍。而且，許多乳酸菌可以發(fā)酵檸檬酸，使其變成醋酸[2]。琥珀酸是酒精發(fā)酵的正常次級代謝產(chǎn)物，大部分來自于葡萄酒中糖分子的發(fā)酵作用。琥珀酸的味既酸又苦，是葡萄酒中最富于味覺反映的一種酸[2]。乙酸是葡萄酒儲藏過程中的“晴雨表”，可以根據(jù)乙酸含量的多少判斷葡萄酒儲藏過程中感染細菌病害的程度[10]。乳酸是經(jīng)過蘋果酸乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的，由于其酸味較蘋果酸低且穩(wěn)定性高，所以經(jīng)過蘋果酸-乳酸發(fā)酵的葡萄酒酸度降低、酒體更加穩(wěn)定[11]。

本研究選取山西戎子酒莊地下酒窖的葡萄酒，采用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）檢測葡萄酒橡木桶陳釀過程中有機酸的變化，確立出桶時有機酸的含量，從而為橡木桶陳釀過程中葡萄酒品質(zhì)的研究開發(fā)提供一定的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 葡萄酒樣品

山西戎子酒莊地下酒窖赤霞珠葡萄酒酒樣：1號酒（A、B、C桶）；2號酒（B、D桶）。

A、B、C、D為來自不同廠家的橡木桶，1號酒與2號酒為不同批次酒。入桶前兩種酒的理化指標(biāo)見表1。

表1 入桶前兩種酒的理化指標(biāo)Table 1 Physicochemical indexes of two wines before entering oak drums

1.2 主要儀器

LC 1260高效液相色譜儀（四元高壓梯度泵G131IA、自動進樣器G1313A、柱溫箱G1316A、檢測器G1314B）：美國Agilent公司；PURIST超純水機：美國密理博公司；KQ116超聲波清洗器：昆山市超聲儀器清洗有限公司；PB-10 pH計：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 有機酸測定高效液相色譜條件[12-13]

流動相：70g/L的磷酸氫二鉀，14g/L的硫酸銨定溶至1 000mL，用硫酸調(diào)整pH值至2.1，溫度20℃，檢測波長210nm，流速0.8mL/min，進樣量10μL。色譜柱HYPERSIL（150mm×4.6mm，5μm），2根。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析軟件

數(shù)據(jù)分析采用數(shù)據(jù)表示系統(tǒng)（data processing station，DPS）7.05軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機酸的變化

如圖1所示，隨著橡木桶陳釀時間的延長，1號葡萄酒有機酸含量逐漸較少，并且在陳釀初期，3個月左右，有機酸變化最大，后期趨于穩(wěn)定狀態(tài)。1號葡萄酒有機酸從7.296g/L下降為6.167g/L（A桶）、6.200g/L（B桶）、6.249g/L（C桶），下降了14%～16%。并且，1號葡萄酒酒石酸從最初的3.179g/L下降為2.229g/L（A桶）、2.265g/L（B桶）、2.266g/L（C桶），下降了28%～30%；在前99d，有機酸減少了0.953g/L（A桶）、0.872g/L（B桶）、0.869g/L（C桶），由此，可以得出，葡萄酒在橡木桶陳釀期間，陳釀初期，3個月左右，有機酸變化最大，后期基本不變。

由圖2可知，在葡萄酒橡木桶陳釀過程中，有機酸含量逐漸下降，并趨于穩(wěn)定。在橡木桶陳釀的前99d變化較大，之后趨于平衡。2號葡萄酒有機酸從6.820g/L下降為5.948g/L（D桶）、5.943g/L（B桶），下降了12%～13%。其中，2號葡萄酒酒石酸從入桶時2.96g/L下降為2.199g/L（D桶）、2.231g/L（B桶），下降了24%～26%。乳酸、檸檬酸、乙酸等有機酸在橡木桶陳釀期間，含量保持穩(wěn)定。乙酸維持在0.2～0.35g/L，維持一個較低的穩(wěn)定含量，說明葡萄酒在橡木桶陳釀期間管理良好，沒有感染細菌病害。

2.2 顯著性分析

圖1 1號葡萄酒有機酸含量的變化Fig.1 Change of organic acid from No.1 wine

圖2 2號葡萄酒有機酸含量的變化Fig.2 Change of organic acid from No.2 wine

表2 1號酒顯著性分析表Table 1 Variance analysis of the No.1 wine

對前99d的數(shù)據(jù)進行DPS分析可知，P=0.000 1＜0.05，因此存在顯著性差異。由表2可知，在橡木桶陳釀的前99d，有機酸在5%顯著水平上，除莽草酸無顯著性變化，A桶一號酒20d與99d之間存在顯著性差異；除莽草酸和檸檬酸無顯著性變化，B桶一號酒20d與99d之間存在顯著性變化；除莽草酸、乳酸、檸檬酸、乙酸無顯著性變化，C桶一號酒之間存在顯著性差異。因此，隨著橡木桶陳釀時間的延長，酒石酸、總酸之間存在顯著性差異，其他顯著性差異不明顯。

在5%顯著水平上，1號酒陳釀20d時，A桶與B、C桶在酒石酸、莽草酸上存在顯著性差異；1號酒陳釀39d時，A桶與B、C桶在總酸上存在顯著性差異；1號酒陳釀99d時，A桶與C桶在酒石酸上存在顯著性差異。因此，在陳釀相同葡萄酒時，A、B、C橡木桶之間存在差異，差異不明顯。

表3 2號酒顯著性分析表Table 3 Variance analysis of the No.2 wine

對B、D桶前99d的數(shù)據(jù)進行DPS分析可知，p=0.000 1＜0.05，因此存在顯著性差異。由表3可以看出，在5%顯著水平上，B、D桶2號酒20d與39d、99d在酒石酸上有顯著性變化，其他顯著性差異不明顯；在2號酒陳釀20d、39d時，B桶與D桶在酒石酸上存在顯著性差異，其他顯著性差異不明顯。所以，隨著陳釀時間的延長，B、D桶顯著性差異由明顯變的不明顯。

3 結(jié)論

在橡木桶陳釀過程中，有機酸含量不斷下降，在陳釀前期變化較大，后期趨于穩(wěn)定。變化最大的是酒石酸，其含量在1號葡萄酒下降了28%～30%、2號葡萄酒下降了24%～26%，乳酸、檸檬酸、乙酸等有機酸在橡木桶陳釀期間，含量保持動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)。通過顯著性分析可知，在陳釀前期，有機酸（尤其是酒石酸）在不同時間、不同橡木桶之間存在顯著性變化，隨著陳釀時間的延長，顯著性變化越不明顯。

葡萄酒中豐富的有機酸，具有重要的保健功能。大量研究表明，有機酸具有抑菌、抗病毒、增加冠脈流量、抑制腦組織脂質(zhì)過氧化物生成、消炎、抗突變、抗癌、軟化血管、促進鈣、鐵元素的吸收、幫助胃液消化脂肪和蛋白質(zhì)等生理功能[14]。對有機酸的分析可以確定葡萄的成熟度，控制葡萄酒釀造過程中不同時期（酒精發(fā)酵時期，蘋乳發(fā)酵時期，陳釀時期等）的酸度[2，15]。對葡萄酒來說，無論是香氣、花色素苷的變化，還是整體的口感，都與有機酸含量的變化息息相關(guān)，因此通過分析有機酸的變化，為葡萄酒品質(zhì)的變化提供一定的數(shù)據(jù)指導(dǎo)意義。

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