陳 達,曾新安,蔡錦林(華南理工大學輕工與食品學院,廣東廣州510640)
?
干紅葡萄酒醒酒技術研究
陳達,曾新安,蔡錦林
(華南理工大學輕工與食品學院,廣東廣州510640)
摘要:以赤霞珠干紅葡萄酒為試驗材料,采用磁力攪拌、人工通入空氣的方法對葡萄酒進行醒酒。研究了各處理方法對葡萄酒溶解氧(DO值)、電導率、氧化還原電位(ORP值)、氧化程度值(RH)的影響。結果表明,葡萄酒采用上述2種處理方法醒酒,各項電化學參數均明顯上升,說明磁力攪拌、人工通氣都有助于加快醒酒過程中的氧化還原反應。
關鍵詞:干紅葡萄酒;醒酒;電化學參數
醒酒是通過加速葡萄酒氧化的過程來使葡萄酒釋放其原有的芳香,同時軟化葡萄酒中的單寧等酚類物質,改善其口感[1-3]。醒酒還可以讓瓶儲的干紅葡萄酒中可能存在的硫化物氣味得以盡快消散[4]。傳統的醒酒方法是在葡萄酒開瓶后,把酒平穩而緩慢地注入醒酒器,把沉淀物留在瓶底。醒酒時間從5 min至2 h不等。醒酒時間的長短需要根據葡萄酒的種類和飲酒者個人的口味喜好而定。目前主要采用的加速醒酒的方法有:(1)把葡萄酒從一個醒酒器倒入另一醒酒器中,然后重復操作1~2次;(2)搖動醒酒器,讓酒液與空氣充分接觸[5-7];(3)使用葡萄酒增氧機對葡萄酒進行增氧[8-10]。關于干紅葡萄酒醒酒過程中電化學參數如DO值、電導率、ORP值、RH值的變化情況,以及如何從電化學參數方面研究加速醒酒的方法,至今鮮有文獻報道。本實驗研究了在磁力攪拌和人工通入空氣2種處理方法下,葡萄酒醒酒過程中相關電化學參數的變化情況。
1.1葡萄酒樣
煙臺澤義酒莊葡萄釀酒有限公司2011年干紅葡萄酒,酒精度為12%vol,選用優質赤霞珠葡萄為原料。
1.2儀器
多參數分析儀:由上海儀電科學儀器股份有限公司生產,DZS-708型。
集熱式恒溫加熱磁力攪拌器:由鞏義市予華儀器有限責任公司生產,DF-101S型。
超靜音可調式氣泵:廣東海利集團有限公司。
氣體流量記錄儀:余姚市銀環流量儀表有限公司。
1.3電化學參數測定方法
多參數分析儀可以測定包括DO值、電導率、pH值、ORP值、TDS值、鹽度在內的電化學參數。測定時取500 mL葡萄酒于燒杯中,直接將探頭伸入葡萄中進行測量,從液面頂部往下測量3個不同高度的電化學參數,每個液面各測3次,以9個數據的平均值作為酒樣的電化學參數值。測定不同速率磁力攪拌條件下的電化學參數時,將裝有葡萄酒的燒杯置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器上,調控攪拌速率,并記錄電化學參數。測定不同空氣通入量狀態下的電化學參數時,利用可調式氣泵控制空氣通入量,并用氣體流量記錄儀記錄空氣通入量,同時使用多參數分析儀測定葡萄酒的電化學參數。
2.1葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的溶解氧變化
溶解氧(Dissolved Oxygen)是葡萄酒醒酒過程的重要指標,未開啟的瓶裝干紅葡萄酒酒體的溶解氧在0.4~1.2mg/L,且對于不同年份的葡萄酒,年份越早,其DO值越小[11]。溶解氧對葡萄酒中酚類物質的氧化還原反應有重要影響[12-13],提高醒酒過程中的溶解氧含量可以加速酒體中某些物質氧化還原反應的進行,并加速醒酒的進程從而縮短醒酒的時間。圖1為葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的溶解氧變化情況。

圖1 不同轉速磁力攪拌條件下的溶解氧變化
由圖1可知,葡萄酒在未經磁力攪拌處理的狀態下醒酒30 min后,DO值僅從0.68mg/L上升至1.41mg/L,上升幅度僅為0.73mg/L。但在轉速800 r/min磁力攪拌條件下,醒酒30 min后DO值達到5.8mg/L,上升幅度達到5.12mg/L,較之未經攪拌下醒酒溶解氧含量有大幅提高。并且從圖1中可以看出,其他轉速下醒酒,DO值也有明顯提高。這說明攪拌有助于氧氣在葡萄酒中的溶解,提高酒體中溶解氧的含量。干紅葡萄酒在儲藏過程中,DO值較為穩定,體系內各種反應保持動態平衡。磁力攪拌處理可以短時間內提高葡萄酒酒體的DO值,大量溶解氧促進酚類物質氧化還原反應的進行[14]。
2.2葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的電導率變化
電導率表示溶液傳導電流的能力,葡萄酒酒體的電導率越小,則葡萄酒內的離子總數越少。這主要是指葡萄酒中的鉀離子K+和酒石酸氫根離子HT-。圖2為葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的電導率變化情況。
由圖2可知,葡萄酒在醒酒前的電導率為2.43 mS/cm,葡萄酒的電導率隨醒酒過程的進行都有所上升。未經磁力攪拌的葡萄酒電導率上升幅度最小,30 min后葡萄酒電導率僅上升至2.5 mS/cm。磁力攪拌的轉速越快,葡萄酒的電導率上升越顯著。磁力攪拌轉速為800 r/min時,電導率上升幅度最大,磁力攪拌30 min,葡萄酒電導率從2.43 mS/cm上升至2.76 mS/cm。葡萄酒電導率上升可能的原因是磁力攪拌促進了氧氣的溶解,加速了氧化離子化反應的進行[15]。酒體中原有的鉀離子K+、酒石酸氫根離子HT-和酒石酸氫鉀KHT的平衡狀態被打破,酒體中鉀離子K+、酒石酸氫根離子HT-總數增加,葡萄酒的電導率增大。轉速800 r/min磁力攪拌電導率上升最快也說明,對葡萄酒酒體進行攪拌有助于氧氣的溶解,對加速氧化離子化反應的進行有貢獻。

圖2 2011年產赤霞珠干紅葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的電導率變化
2.3葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的電位變化
葡萄酒中存在著多種變價的離子和溶解氧,在酒體中發生氧化還原反應并趨于平衡[16],氧化還原電位(ORP 值)是反映溶液中所有物質的宏觀氧化能力的一個狀態參數,本質是電子的轉移,氧化還原電位值越高,氧化性越強;氧化還原電位值越低,氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性,為負顯示出還原性。另外,溶液的pH值也對ORP值有影響。圖3為葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的氧化還原電位變化情況。

圖3 不同轉速磁力攪拌條件下的電位變化
由圖3可知,樣品醒酒前的ORP值為198.59 mV,隨著磁力攪拌醒酒過程的進行,ORP值呈不斷上升趨勢,在轉速800 r/min磁力攪拌30 min條件下的電位上升至203.77 mV。實驗表明攪拌速率越快,葡萄酒的ORP值上升的越快。實驗數據還顯示,在轉速800 r/min磁力攪拌30 min條件下葡萄酒的pH值從3.587下降至3.531;pH值的下降會影響葡萄酒中如乙醛-乙醇、醋酸鹽-乙醛、硫酸鹽-亞硫酸鹽等氧化還原電子對的分布[17],造成氧化態物質的增加,故使葡萄酒ORP值上升。ORP值可以反映醒酒過程氧化還原體系的變化情況,經過磁力攪拌醒酒,葡萄酒的ORP值上升,pH值下降,表明酒體內的氧化態物質在增加。磁力攪拌促進了葡萄酒中如酚類物質的氧化[18],加速了氧化進程。
2.4葡萄酒在不同轉速磁力攪拌條件下的氧化程度(RH 值)的變化
葡萄酒氧化程度值(RH值)是葡萄酒測定的基本電化學參數,反映葡萄酒被氧化的程度。RH值與ORP值、pH值有直接關系,葡萄酒氧化程度的計算公式:RH= ORP/28.5+2pH。由公式可知,氧化程度(RH)和電位(ORP)、pH值存在線性關系。圖4為葡萄酒在不同處理條件下的氧化程度(RH)的變化情況。

圖4 不同處理條件下氧化程度(RH值)的變化
由圖4可知,葡萄酒經過磁力攪拌處理比處理前RH值有明顯增加,且磁力攪拌速率越快,氧化程度值(RH 值)越大。在轉速為800 r/min磁力攪拌下,葡萄酒的(RH 值)達到14.246,相比處理前和未經磁力攪拌的自然醒酒,RH值增大了0.104和0.081。這說明磁力攪拌促進了氧氣的溶解,增加了葡萄酒中某些物質和氧氣接觸的機會,加速了葡萄酒中的氧化還原作用,有利于推動葡萄酒中氧化還原反應的進行。所以磁力攪拌醒酒有助于葡萄酒中酚類物質如花色苷和單寧的氧化和芳香物質的產生[19],改善酒體的口感和香氣。新釀制的葡萄酒口感粗糙,酒體結構感欠缺,香味寡淡,必須經過一段時間的醒酒,才能使酒體豐滿芳香,口感柔和。
2.5葡萄酒在不同空氣通入量狀態下的溶解氧變化
測定不同空氣通入量狀態下的電化學參數時,使用可調式氣泵向葡萄酒中通氣,并控制空氣通入量,用氣體流量記錄儀記錄空氣通入量,同時使用多參數分析儀測定葡萄酒的溶解氧含量。圖5為2011年赤霞珠干紅葡萄酒在不同空氣通入量狀態下的溶解氧變化情況。
由圖5可知,在通入空氣前,葡萄酒酒體的溶解氧含量為0.68mg/L,通入空氣30 min后,通氣量為1.2 L/min的干紅葡萄酒溶解氧含量最高,DO值為9.66mg/L,較通入空氣前上升了8.98mg/L,酒體中的溶解氧含量大幅提高。并且空氣通入量越大,DO值上升幅度越大,醒酒30 min后,通氣量為1.2 L/min的干紅葡萄酒比通氣量為0.4 L/min的干紅葡萄酒溶解氧含量高1.04mg/L。在瓶儲期間,干紅葡萄酒中所含的溶解氧被酒中酚類物質消耗,降到了很低的水平。而從圖5中可以看出,使用氣泵向葡萄酒中通入空氣的方式可以在短時間內使DO值很低的葡萄酒溶解大量的氧氣。采用不同空氣通入量通氣30 min后,葡萄酒的DO值差距不大,均接近該溫度氣壓下酒體的飽和溶解氧值。但增大通氣量可以使酒體DO值更快地接近飽和溶解氧值。

圖5 不同空氣通入量狀態下的溶解氧變化
2.6葡萄酒在不同空氣通入量狀態下的氧化程度(RH 值)的變化
使用可調式氣泵向葡萄酒中定量通氣,30 min后,將pH探頭伸入葡萄酒中測量,從液面頂部往下測量3個不同高度的ORP值和pH值。根據葡萄酒氧化程度的計算公式:RH=ORP/28.5+2pH,計算葡萄酒的RH值。圖6為葡萄酒不同空氣通入量狀態下的氧化程度(RH值)的變化情況。

圖6 不同空氣通入量狀態下的氧化程度(RH值)的變化
由圖6可知,葡萄酒在處理前RH值為14.142,通入空氣狀態下醒酒30 min后,葡萄酒的氧化程度值(RH)出現一定程度的增大,在空氣通入量為1.2 L/min的狀態下,葡萄酒的RH值達到14.291,相比處理前和不通入空氣的自然醒酒,RH值增大了0.149和0.126。在通入空氣對葡萄酒進行醒酒的過程中,葡萄酒中的某些物質被氧化,如酒石酸被氧化為草酰乙醇酸,酒體中的溶解氧促進了單寧間、單寧與其他酚類物質間的逐漸聚合。同時,溶解氧含量的提高加速了一系列的反應形成復雜的化合物。這些反應包括花色苷與黃烷物質的反應,花色苷、黃烷和乙醛之間的反應,花色苷與丙烯酸、乙基酚等形成吡喃型花色苷等物質的反應[20]。RH值的增大說明通入空氣加速了葡萄酒中某些物質的氧化,有利于加快醒酒進程。
2.7醒酒過程中口感的變化
由9名經驗豐富的葡萄酒品評成員組成品評小組,為在讀碩士生6名,博士生2名,國家品酒委員1名,參照最新的葡萄酒國家標準GB 15037—2006,對采用不同處理方式的干紅葡萄酒進行感官品評。感官評價統計結果見表1。

表1 感官評價結果統計
醒酒時對葡萄酒進行磁力攪拌可以短時間內提高葡萄酒酒體的DO值,并且在磁力攪拌醒酒過程中,葡萄酒的電導率有所上升,ORP值也呈不斷上升趨勢。葡萄酒經過磁力攪拌處理比處理前RH值有明顯增加,且磁力攪拌速率越快,氧化程度值(RH值)越大。通入空氣狀態下醒酒,酒體中的溶解氧含量大幅提高。醒酒30 min后,葡萄酒的氧化程度值(RH值)出現一定程度的增大,葡萄酒中的酚類物質等被氧化。磁力攪拌和通入空氣2種方式都可以加速醒酒,有利于推動葡萄酒中氧化還原反應的進行,有助于促進葡萄酒中酚類物質如花色苷和單寧的氧化和芳香物質的產生。磁力攪拌和通入空氣2種加速醒酒的方式可以使葡萄酒中的單寧軟化,提高葡萄酒的適口度,令葡萄酒更加芳香醇厚。
參考文獻:
[1]Gay M,Apetrei C,Nevares I,et al.Application of an electronic tongue to study the effect of the use of pieces of wood and micro-oxygenation in the aging of red wine[J].Electrochimica Acta,2010(55):6782-6788.
[2]Ortega-Heras M,Gonzalez-Huerta C,Herrera P,et al.Changes in wine volatile compounds of variety wines during aging in wood barrel[J].Analytica Chimica Acta,2004(513):341-350.
[3]Oberholster A,Elmendorf B L,Lemo LA,et al.Barrel maturation,oak alternatives and micro-oxygenation:Influence on red wine aging and quality[J].Food Chemistry,2015(173):1250-1258.
[4]郭雪霞,王頡,李長文,等.葡萄酒陳釀研究進展[J].釀酒科技,2005(12):104-106.
[5]夏廣麗,劉春生,史銘儡,等.微氧處理技術在葡萄酒陳釀中的應用[J].中外葡萄與葡萄酒,2006(3):16-18.
[6]Gomez-Plaza E,Cano-Lopez M.Areview on microoxygenation of red wines:Claims,benefits and the underlying chemistry[J].Food Chemistry,2011(125):1131-1140.
[7]McCord J.Application of toasted oak and micro-oxygenation to aging of Cabernet Sauvignon wines[J].The Australian &New Zealand Grapegrower &Winemaker,2003(474):43-53.
[8]王英臣,譚群.人工催陳葡萄酒老熟的研究進展[J].黑龍江農業科學,2013(10):137-140.
[9]Nevares I,del Alamo M.Measurement of dissolved oxygen during red wines tank aging with chips and micro-oxygenation[J].Analytica Chimica Acta,2008(621):68-78.
[10]李金玉.微量氧氣對陳釀中葡萄酒品質的影響[J].生產與科學實驗,2008(22):75-77.
[11]楊星,曾新安.不同年份干紅葡萄酒電化學參數變化分析[J].釀酒科技,2011(5):32-35.
[12]Cejudo-Bastante M J,Perez-Coello M S,Hermosin-Gutierrez I,et al.Effect of wine micro-oxygenation treatment and storage period on colour-related phenolics,volatile composition and sensory characteristics[J].LWT-Food Science and Technology,2011(44):866-874.
[13]Gomez-Plaza E,Cano-Lopez M.Areview on microoxygenation of red wines:Claims,benefits and the underlying chemistry[J].Food Chemistry,2011(125):1131-1140.
[14]Cejudo-Bastante M J.Micro-oxygenation and oak chip treatments of red wines:Effects on colour-related phenolics,volatile composition and sensory characteristics[J].Food Chemistry,2011,124(3):727-737.
[15]Vilela-Moura A,Schuller D,Falco V,et al.Effect of refermentation conditions and micro-oxygenation on the reduction of volatile acidity by commercial S.cerevisiae strains and their impact on the aromatic profile of wines[J].International Journal of Food Microbiology,2010(141):165-172.
[16]Zea L,Moyano L,Moreno J,et al.Discrimination theobroma fraction Sherry wines obtained by oxidative end biological aging[J].Food Chemistry,2001(75):79-84.
[17]Pizarro C,Rodriguez-tecedor S,Esteban-Diez I,et al.Experimental design approach to evaluate the impact of oak chips and micro-oxygenation on the volatile profile of red wines[J].Food Chemistry,2014(148):357-366.
[18]du Toit W J,Marais J,Pretorius I S,et al.Oxygen in must and wine:Areview[J].SAfr Enol Vitic,2006,27(1):76-94.
[19]張軍翔,李永山,赫笑云.微氧技術在葡萄酒釀造中的應用[J].權威論壇,2011,27(6):12-14.
[20]曾新安,岳強,肖利民.橡木桶陳釀過程葡萄酒溶解氧的變化[J].釀酒科技,2005(11):73-74.
The Decanting Technology of Dry Red Wine
CHEN Da,ZENG Xin'an and CAI Jinlin
(School of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510640,China)
Abstract:In this study,dry red wine was used as the test object for wine decanting by magnetic stirring/artificial ventilation with air.The effects of each decanting method on dissolved oxygen (DO),electrical conductivity,oxidation reduction potential (ORP) and redox degree (RH) of grape wine were investigated.The results showed that,the electro-chemical parameters of wine increased significantly by both methods,that is,both magnetic stirring and artificial ventilation with air were helpful for accelerating the oxidation-reduction reaction in the process of wine decanting.
Key words:dry red wine;decanting;electro-chemical parameters
通訊作者:曾新安(1972-),男,博士,教授,博導,國家品酒委員,主要從事食品綠色加工研究。
作者簡介:陳達(1992-),男,碩士研究生,主要研究方向為果酒果醋的釀造。
收稿日期:2015-07-20;修回日期:2015-09-14
中圖分類號:TS262.6;TS971
文獻標識碼:A
文章編號:1001-9286(2016)02-0121-04
DOI:10.13746/j.njkj.2015310
優先數字出版時間:2015-11-04;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151104.0947.001.html。