碳酸鈣降酸對山葡萄酒有機酸及感官品質的影響

馬旭藝，汪發文，佟曉芳，孫 波*，趙 曉，郝 宇

（1.東北農業大學 食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.國家移動實驗室研究發展與評價中心，黑龍江 哈爾濱 150036；3.黑龍江省質量監督檢測研究院，黑龍江 哈爾濱 150028）

山葡萄（Vitis amurensisRupr.）為葡萄科葡萄屬多年生落葉藤本，其果實為黑紫色圓球型漿果，具有皮厚、汁少[1]、含糖量較低（80～150 g/L）、含酸量較高（10～25 g/L）的特點[2]。其中對山葡萄酒總酸影響最大的有機酸主要是蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸和乳酸等[3]，這些有機酸含量過高以及有機酸質量分數（相互比例組成）不同對山葡萄酒的口感品質及穩定性產生重要影響[4-5]。因此，對釀造山葡萄酒進行降酸處理意義重大。

化學降酸法是目前葡萄酒釀造中最有效的降酸方法之一[6-8]，主要是利用堿性鹽類與有機酸反應形成有機酸鈣鹽沉淀，從而有效降低葡萄酒中的有機酸含量來達到明顯降酸效果[9-10]。其中CaCO3降酸法是最常用的方法之一[11-12]。將CaCO3先與一部分葡萄酒混合，充分反應后除去沉淀物，然后再與剩余部分葡萄酒進行混合，在葡萄酒達到理想的降酸效果同時，應注意減少CaCO3降酸過程中產生的大量CO2可能會帶走部分香氣成分，使得香氣受到損失以及降酸后葡萄酒pH升高并產生沉淀吸附色素而導致葡萄酒色澤改變等不利影響[13]。

目前利用CaCO3對葡萄酒進行降酸的研究報道已有很多[14-16]，而利用CaCO3針對含酸量較高的山葡萄酒進行降酸處理，特別是對山葡萄酒中不同有機酸含量及有機酸質量分數變化規律進行深入研究的報道卻很少。因此，本研究主要是通過在山葡萄酒中添加不同比例CaCO3進行降酸處理時研究其總酸含量、有機酸含量、有機酸質量分數及感官品質的變化，以期為改善酸含量較高的山葡萄酒品質提供一個有效途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山葡萄：黑龍江農墾興凱湖裕鹿集團有限公司。

CaCO3（食品級）：廣西鑫峰礦業有限公司；蘋果酸、酒石酸、草酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、檸檬酸（均為色譜純）：天津市光復精細化工有限公司。

1.2 儀器與設備

WatersAlliance2695高效液相色譜儀（highperformance liquid chromatography，HPLC）：美國沃特世公司；TG16-WS高速離心機：湘儀離心機儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 山葡萄酒CaCO3降酸方法

降酸實驗共分為6組，每組實驗需山葡萄酒500 mL，分別編號C-0～C-5。實驗時首先從6組中分別取山葡萄酒400 mL并向其中依次緩慢添加0、4.0 g、4.5 g、5.0 g、5.5 g和6.0 g的CaCO3，然后將其于4℃靜置24 h后過濾沉淀，再取上清液分別與6組中剩余100 mL山葡萄酒進行充分混合后于4℃靜置24 h后過濾沉淀，即相當于CaCO3降酸添加量分別為0、8 g/L、9 g/L、10 g/L、11 g/L和12 g/L。最后分別測定每組混合后山葡萄酒中總酸含量、有機酸含量及計算每種有機酸的質量分數；并最終對C-0～C-5逐一進行感官評價打分。

1.3.2 理化指標測定方法

總酸含量測定：參考國標GB/T 15038—2006《葡萄酒果酒通用分析方法》中的方法進行測定。

有機酸含量測定：參考國標GB 5009.157—2016《食品中有機酸的測定》方法中的高效液相色譜法進行測定。樣品前處理：取山葡萄酒樣，以10 000 r/min離心10 min取上清液用0.45 μm濾膜過濾后供上機測定。檢測條件：Agilent C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：以0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5∶2.5（V/V）為流動相，等度洗脫10 min，然后甲醇相達到100%并平衡5 min，再將流動相調整為0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5∶2.5（V/V），平衡5min；流速：1.0mL/min；進樣體積20 μL；紫外檢測波長：210 nm；柱溫：40℃。定性定量分析：將7種有機酸標準溶液進樣測定，根據保留時間進行定性分析，采用峰面積外標法進行定量分析。山葡萄酒中單一有機酸的質量分數計算公式如下：

1.3.3 山葡萄酒感官評價方法

采用感官分析檢測程序法建立由20人（10名男性和10名女性）組成的感官品評小組，并對這20名感官評價人員進行相關培訓[17-18]。在感官品嘗室先使用3位隨機數對降酸前后不同山葡萄酒樣品進行編號，然后再對相應樣品進行一一品嘗，并根據表1的山葡萄酒感官評分標準進行打分，滿分為100分。

表1 山葡萄酒感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of wild grape wine

1.3.4 數據分析

采用SPSS 19數據處理軟件對實驗結果進行處理，結果用平均值±標準差（xˉ±s）表示，并用Origin 8.6作圖。

2 結果與分析

2.1 碳酸鈣添加量對山葡萄酒總酸含量的影響

由圖1可知，C-1～C-5與C-0相比山葡萄酒中總酸含量顯著降低（P＜0.05），分別降低了41.6%、47.3%、54.3%、59.9%和65.2%。C-1～C-5山葡萄酒中總酸含量隨著CaCO3添加量增加而降低。山葡萄酒中總酸含量顯著降低是由于CaCO3與山葡萄酒中的有機酸反應生成有機酸鈣，降低氫離子濃度，從而降低其總酸含量[19]。

圖1 CaCO3添加量對山葡萄酒總酸含量的影響Fig.1 Effect of CaCO3addition on total acid content of wild grape wine

2.2 碳酸鈣降酸對山葡萄酒中有機酸含量和有機酸質量分數的影響

2.2.1 有機酸測定的標準曲線和線性范圍

7種有機酸混合標準品的高效液相色譜圖見圖2，保留時間、線性范圍、回歸方程及相關系數R見表2。

圖2 7種有機酸混合標準溶液高效液相色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of 7 organic acid mixed standard solution

由圖2可知，7種有機酸的出峰順序為：草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、琥珀酸，這7種有機酸分離效果較好，可以滿足實驗要求。

由表2可知，在一定線性范圍內，有機酸峰面積（Y）與進樣質量濃度（X）線性關系良好，相關系數（R）均＞0.999。說明該儀器的靈敏度高、重復性好，可用于山葡萄酒中有機酸含量的測定。

表2 有機酸的線性范圍和回歸方程Table 2 Linear range and regression equation of organic acids

2.2.2 碳酸鈣降酸對山葡萄酒中有機酸含量和有機酸質量分數變化的影響

表3 不同CaCO3添加量對山葡萄酒中有機酸含量的影響Table 3 Effect of different CaCO3addition on organic acids contents in wild grape wine

由表3可知，C-1～C-5與C-0相比，山葡萄酒中蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸含量均顯著降低（P＜0.05），乳酸和乙酸含量則降低不顯著（P＞0.05）。隨著CaCO3添加量的增加，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸、酒石酸、檸檬酸和琥珀酸含量逐漸降低；C-1～C-3山葡萄酒中草酸含量逐漸降低，而C-4～C-5山葡萄酒中草酸含量降低趨于平緩；C-1～C-5山葡萄酒中乳酸和乙酸含量降低趨勢變化不大。綜上所述，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸含量降低最多，其次依次為酒石酸、草酸、檸檬酸、琥珀酸、乳酸和乙酸。C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸含量分別降低了36.46%、44.00%、51.95%、59.38%和67.72%；酒石酸含量分別降低了86.09%、89.79%、93.61%、95.13%和95.98%。由表4可知，C-1～C-5與C-0相比，山葡萄酒中各種有機酸質量分數均發生顯著變化（P＜0.05）。隨著CaCO3添加量的增加，C-1～C-5山葡萄酒中蘋果酸和酒石酸質量分數逐漸降低；琥珀酸、草酸、乳酸和乙酸質量分數逐漸增加；C-1～C-2山葡萄酒中檸檬酸質量分數先緩慢增加，而C-3～C-5山葡萄酒中檸檬酸質量分數又開始逐漸降低。綜上所述，C-1～C-5中檸檬酸質量分數增加最多，其次為蘋果酸、琥珀酸、乳酸和乙酸；C-1～C-5中草酸質量分數降低最多，其次為酒石酸。C-1～C-5中蘋果酸質量分數分別增加了3.41%、2.62%、2.00%、1.59%和1.40%；酒石酸質量分數分別降低了6.41%、5.96%、5.43%、4.73%和3.88%。

表4 山葡萄酒中不同有機酸的質量分數Table 4 Mass fraction of different organic acids in wild grape wine

2.3 碳酸鈣降酸前后山葡萄酒感官品質的變化

表5 山葡萄酒感官評分結果Table 5 Sensory evaluation score of wild grape wine

由表5可知，C-1～C-5與C-0相比，在外觀和香氣方面，C-1～C-3山葡萄酒得分降低但差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒得分顯著降低（P＜0.05）；在酸感和酒體方面，C-1～C-5山葡萄酒得分均顯著增加（P＜0.05）。

隨著CaCO3添加量的增加，在外觀方面，C-1～C-3山葡萄酒得分差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒外觀得分逐漸降低，山葡萄酒色澤由寶石紅色變為磚紅色；在香氣方面，C-1～C-3山葡萄酒得分差異不顯著（P＞0.05），C-4～C-5山葡萄酒香氣得分逐漸降低；在酸感方面，C-1～C-5山葡萄酒之間得分差異顯著（P＜0.05），且得分先增加后降低。C-1～C-2酸感稍顯重，C-3酸感適合平衡，入口柔和，具有爽快的酸味，C-4和C-5酸感略低，酸味的爽快感不明顯，且略帶苦澀味；酒體方面，C-1～C-5山葡萄酒之間得分差異顯著（P＜0.05），且得分也是先增加后降低。C-1～C-2酒體較為豐滿，但口感的協調性和層次感略有欠缺，C-3酒體豐滿圓潤，口感柔和協調，具有很好的層次感，C-4～C-5口感柔和，但豐滿圓潤感和層次感稍顯不足，可能是由于不同山葡萄酒中有機酸含量和質量分數不同，使得酸感和酒體存在差異。綜上所述，C-3山葡萄酒的感官品質明顯優于其他實驗組，感官評價總分為（91.6±2.4）分。因此，綜合考慮利用CaCO3對山葡萄酒降酸的最適添加量為10 g/L。

3 結論

本研究利用CaCO3對山葡萄酒進行化學降酸，研究CaCO3降酸前后山葡萄酒總酸含量、有機酸含量、有機酸質量分數的變化及對山葡萄酒感官品質的影響。結果表明，隨著CaCO3添加量在8～12 g/L范圍內逐漸增加，山葡萄酒中的總酸含量逐漸降低、不同種類有機酸含量逐漸降低且有機酸質量分數也發生變化。其中CaCO3添加量為10 g/L降酸的山葡萄酒與其它添加量降酸的山葡萄酒相比：總酸含量為9.13 g/L，蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸、草酸、乳酸和乙酸含量分別為5.59 g/L、0.16 g/L、1.45 g/L、1.20 g/L、0.09 g/L、0.31 g/L和0.11 g/L，相應的質量分數分別為62.87%、1.79%、16.36%、13.51%、0.96%、3.28%和1.24%。此時山葡萄酒感官品質得到明顯改善，感官評價得分最高，為（91.6±2.4）分。

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