不同浸漬工藝對夏黑葡萄醪理化指標(biāo)及顏色的影響

李 震，張樂宏，崔旋旋，管雨青，鄧 陽，樸美子，李 巖

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109；2.青島海潤農(nóng)大檢測有限公司，山東 青島 266109）

浸漬（maceration）是葡萄酒釀造工藝之一，指的是對葡萄進(jìn)行萃取的過程，即將葡萄果皮、葡萄籽和果梗中的單寧、色素和非糖基化的風(fēng)味化合物等酚類物質(zhì)提取到葡萄醪中的過程，這個(gè)過程可以提升葡萄酒的各種特質(zhì)，從而使最終釀成的葡萄酒顏色更深，香氣更濃，單寧的含量也更高[1-3]。

葡萄酒中的主要功效物質(zhì)是酚類化合物，其廣泛存在于葡萄籽、葡萄皮中，在葡萄酒的釀造過程中，隨著浸漬作用而進(jìn)入葡萄汁[4]。酚類化合物具有抗氧化作用，能有效地延緩癌癥、心血管疾病和白內(nèi)障等各種慢性疾病的發(fā)展[5-7]。但是葡萄酒中營養(yǎng)成分和功能物質(zhì)含量的多少在很大程度上依賴于釀酒前對釀酒所用葡萄的浸漬[8]。浸漬工藝的選擇與浸漬強(qiáng)度會直接影響葡萄醪中酚類物質(zhì)含量，從而影響顏色、香氣品質(zhì)和口感[9-11]。

目前國內(nèi)外常用葡萄酒浸漬工藝有二氧化碳浸漬法[12-13]、冷浸漬法[14]、熱浸漬法[15]、延長浸漬法[16-17]等方法，并且原料破碎度、浸漬時(shí)間[18]、浸漬溫度、倒罐、壓帽、攪拌等因素均對浸漬效果有重要的影響[19-22]。

本研究主要采用熱浸漬處理法、冷浸漬處理法、常溫浸漬處理法，通過添加不同濃度的果膠酶和二氧化硫并進(jìn)行一定時(shí)間的浸漬處理，探究不同浸漬條件對葡萄醪理化性質(zhì)和其中物質(zhì)含量的影響，從而確定最優(yōu)的浸漬工藝。本研究為拓展浸漬工藝的研究，得到品質(zhì)優(yōu)良，物質(zhì)豐富的葡萄醪提供了技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮的夏黑葡萄（SummerBlack）：市售，產(chǎn)地為青島大澤山地區(qū)；葡萄酒釀酒果膠酶（食品級，酶活力12 000 U/mg）：購于煙臺帝伯仕自釀機(jī)有限公司；其他化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DU-800型紫外-可見分光光度計(jì)：美國貝克曼公司；AR224CN電子天平：上海奧豪斯儀器有限公司；IKA RH KT/C基本型加熱攪拌器：德國IKA集團(tuán)；PH 211臺式酸度測定儀：意大利哈納公司；SPX-250BS-II生化培養(yǎng)箱：寧波東南儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 浸提方法

常溫浸漬方法：將夏黑葡萄經(jīng)過分選、除梗，稱質(zhì)量及破碎后加入相應(yīng)濃度的偏重亞硫酸鉀溶液和果膠酶溶液。其中偏重亞硫酸鉀組在不同浸漬時(shí)間下SO2的添加量均為30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L。果膠酶組在不同浸漬時(shí)間下果膠酶的添加量均為10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L。將溶液分裝至100 mL錐形瓶中，每瓶裝入60 g葡萄醪樣品，破碎率為30%。將處理好的葡萄醪樣品置于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中分別浸漬1 h、4 h、7 h、10 h、13 h。

冷浸漬方法：將夏黑葡萄經(jīng)過分選、除梗、稱質(zhì)量及破碎后加入相應(yīng)濃度的偏重亞硫酸鉀溶液和果膠酶溶液，添加方式同上，分裝至100 mL錐形瓶中，每瓶裝入60 g葡萄醪樣品，破碎率為30%。將處理好的葡萄醪樣品置于4 ℃恒溫培養(yǎng)箱中分別浸漬1 h、4 h、7 h、10 h、13 h。

熱浸漬方法：將夏黑葡萄經(jīng)過分選，除梗、稱質(zhì)量及破碎后裝入100 mL錐形瓶中，每瓶裝入60 g葡萄醪樣品，破碎率為30%。樣品分別在70 ℃、80 ℃[15]條件下浸漬20 min、40 min、60 min、80 min、100 min。

1.3.2 浸漬后處理

將浸漬后的葡萄醪用四層無菌紗布進(jìn)行壓榨，在20 ℃、5 000 r/min的條件下離心10 min。取上清液測定樣品中單寧、總酚、pH值、色度、色調(diào)。

1.3.3 測定方法

單寧含量的測定：參考標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定分光光度法》中的方法，測定樣品中單寧的含量。

總酚含量的測定：采用福林-肖卡試劑比色法[23]，測定樣品中總酚的含量。

色度、色調(diào)及pH的測定：

取10 mL樣品，用pH儀測定pH值，然后用相同pH值的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液稀釋10倍，分別測定稀釋后樣品在波長420 nm、520 nm、620 nm處的吸光度值[24]。色調(diào)及色度計(jì)算公式如下：

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

在每組試驗(yàn)中設(shè)置三組平行試驗(yàn)，使用SPSS 19.0、Excel 2016等軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪理化指標(biāo)的影響

2.1.1 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪中單寧含量的影響

圖1 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪中單寧含量的影響Fig.1 Effect of cool maceration and normal temperature maceration on tannin contents in grape mash

由圖1a、圖1b可知，葡萄醪中單寧的含量隨浸漬時(shí)間的增加而升高，且添加SO2有助于單寧的浸出，SO2的添加量為50 mg/L時(shí)，在常溫浸漬與冷浸漬處理下均得到最大的單寧浸出量，分別為（7.612±0.211）mg/L、（6.884±0.231）mg/L。這是由于提高浸漬溫度和添加二氧化硫能夠增強(qiáng)浸漬作用，增加色素和酚類的溶解度[25]，而單寧正是葡萄皮中一種主要的酚類物質(zhì)。因此，采用常溫浸漬法，添加質(zhì)量濃度為50 mg/L的SO2，增加浸漬時(shí)間更有利于單寧的浸出。

由圖1c、圖1d可知，兩不同處理組的單寧含量均隨著浸漬時(shí)間的增加而升高。常溫浸漬方式下添加30 mg/L的果膠酶能小幅度提高單寧的浸出量，13 h時(shí)最大浸出量為（7.287±0.173）mg/L；冷浸漬方式下三個(gè)果膠酶濃度處理組間無明顯差異，13 h時(shí)最大浸出量為（6.143±0.196）mg/L。這是由于果膠酶的作用溫度為10～55 ℃，冷浸漬溫度過低，果膠酶活性較低，對葡萄果皮細(xì)胞的破壞作用較弱，使得不同果膠酶濃度之間的差異不明顯[26]。

2.1.2 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪中總酚含量的影響

由圖2a、圖2b可知，兩種浸漬方式下，葡萄醪中總酚的含量都隨時(shí)間的延長而增加。圖中二氧化硫質(zhì)量濃度為50 mg/L處理組的總酚含量在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)都高于其他兩個(gè)處理組，常溫浸漬和冷浸漬處理方式下得到最高總酚含量分別為（134.756±2.231）mg/L、（122.332±1.401）mg/L。

圖2 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪中總酚含量的影響Fig.2 Effect of cool maceration and normal temperature maceration on total phenol contents in grape mash

由圖2c、圖2d可知，隨著浸漬時(shí)間增加，不同組中總酚含量都增加。但果膠酶添加量對總酚浸提效果無明顯作用。因此，采用常溫浸漬法，添加質(zhì)量濃度為50 mg/L的SO2，增加浸漬時(shí)間更有利于總酚的浸出[27]。

2.1.3 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪pH值的影響

由圖3a、圖3b可知，常溫浸漬與冷浸漬方式下，不同濃度的SO2處理組之間的pH在1 h時(shí)均有明顯差異，SO2添加量為50 mg/L的處理組pH值最低，但是隨著浸漬時(shí)間的增加，不同組之間pH值差異減小，pH值都穩(wěn)定在3.85左右。這是因?yàn)槎趸蛉芙庠谄咸氧仓行纬伤嵝晕镔|(zhì)，導(dǎo)致pH值下降。隨著浸漬時(shí)間的延長，葡萄醪中的緩沖離子逐漸釋放，導(dǎo)致pH值升高[28]。

圖3 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪pH值的影響Fig.3 Effect of cool maceration and normal temperature maceration on pH value in grape mash

由圖3c、圖3d可知，隨著浸漬時(shí)間的增加，不同處理組的pH值均在上升。在處理時(shí)間為1 h時(shí)，常溫浸漬方式下各組pH值均低于冷浸漬方式下各組值。這是由于冷浸漬溫度過低，抑制果膠酶的活性，降低其對葡萄果皮細(xì)胞的破壞作用，減少了細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)酸溶出[29]。但總體來說，添加果膠酶對葡萄醪pH值的影響較小。

2.1.4 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪色度的影響

由圖4a、圖4b可知，隨著浸漬時(shí)間的增長，兩種浸漬方式下色度都呈上升趨勢。常溫浸漬方式下，SO2的添加量為50 mg/L時(shí)，葡萄醪的色度有顯著增加。冷浸漬方式下，SO2的添加量為50 mg/L時(shí)，葡萄醪的色度OD值高于其他處理組，但差異較小。這是由于較低的溫度降低了色素類物質(zhì)浸出的速率。因此，采用常溫浸漬法，添加質(zhì)量濃度為50 mg/L的SO2，增加浸漬時(shí)間更有利于色素類物質(zhì)的浸出。

圖4 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪色度的影響Fig.4 Effect of cool maceration and normal temperature maceration on chroma in grape mash

由圖4c、圖4d可知，常溫浸漬和冷浸漬方式下，不同果膠酶濃度處理組間色度差異較小，說明果膠酶對葡萄醪中色素的浸提無明顯促進(jìn)作用。

2.1.5 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪色調(diào)的影響

由圖5a、圖5b可知，隨著浸漬時(shí)間的增加，兩種浸漬方式下葡萄醪色調(diào)均下降，表明花色苷含量隨著浸漬時(shí)間的增加而上升，帶給葡萄醪更多的紅色色調(diào)的色素物質(zhì)，樣品色度減小，浸漬樣品的顏色從偏黃色色調(diào)到帶有越來越多的紅色色調(diào)。且SO2添加量為50 mg/L的處理組色調(diào)比其他處理組有更低的色調(diào)值，因此，采用常溫浸漬法，添加50 mg/L的SO2，增加浸漬時(shí)間更有利于葡萄皮中色素的浸提。

圖5 冷浸漬及常溫浸漬工藝對葡萄醪色調(diào)的影響Fig.5 Effect of cool maceration and normal temperature maceration on hue in grape mash

由圖5c、圖5d可知，常溫浸漬和冷浸漬中不同果膠酶濃度處理組對葡萄醪色調(diào)差異較小，說明果膠酶濃度對葡萄果皮中色素的浸提無明顯的促進(jìn)作用。

綜上，在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)條件下，采用常溫浸漬法與冷浸漬對夏黑葡萄中的單寧、酚類物質(zhì)、色素進(jìn)行提取，并通過對比探索得到最優(yōu)提取條件：溫度20 ℃，二氧化硫添加量50 mg/L，浸漬時(shí)間13 h，此時(shí)葡萄醪中單寧、酚類物質(zhì)、色素浸提量最大?？傮w來看，單寧含量、總酚含量、葡萄醪的色度都隨著浸漬時(shí)間的增加而增加，且加入一定濃度二氧化硫可以增強(qiáng)葡萄醪的浸漬作用，有利于單寧和酚類物質(zhì)的浸出，也能破壞葡萄漿果果肉細(xì)胞，釋放細(xì)胞中的可溶性酸，提高葡萄醪的酸度。而添加不同濃度的果膠酶溶液對酚類物質(zhì)的浸出影響較小，并不能增加葡萄醪中酚類物質(zhì)含量，無法改進(jìn)或提高葡萄醪的品質(zhì)。

2.2 不同熱浸漬溫度及處理時(shí)間對葡萄醪理化指標(biāo)的影響

由圖6a可知，葡萄醪中單寧的含量隨浸漬時(shí)間的延長而增加。在80 min之前，80 ℃的浸漬條件下的單寧浸出量始終高于70 ℃時(shí)的浸出量，但隨著浸漬時(shí)間增加兩種浸漬方式的單寧浸出含量無較大差異，在100 min時(shí)達(dá)到最大浸出量（23.451±0.401）mg/L。由圖6b可知，葡萄醪中總酚含量隨著浸漬時(shí)間的延長而增加。70 ℃浸漬溫度下，總酚含量隨著時(shí)間延長平穩(wěn)上升；80 ℃浸漬溫度下，總酚含量隨浸漬延長先平穩(wěn)后上升再平穩(wěn)。70 ℃浸漬，在100 min時(shí)達(dá)到最大浸出量（264.688±3.401）mg/L，高于80 ℃時(shí)浸漬量。由圖6c可知，隨著浸漬時(shí)間的增長，熱浸漬樣品的色度增加，且在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)80 ℃進(jìn)行熱浸漬的色度始終大于70 ℃進(jìn)行熱浸漬的色度，說明80 ℃的熱浸漬溫度較70 ℃更為適宜提取更多的色素物質(zhì)，較高的溫度會加強(qiáng)色素物質(zhì)的提取。由圖6d可知，葡萄醪色調(diào)隨著浸漬時(shí)間的增加而下降，80 ℃曲線下降迅速后平穩(wěn)，70 ℃曲線緩慢下降。100 min時(shí)兩種浸漬方式色調(diào)值接近。表明隨著浸漬時(shí)間的增加，花青素等紅紫色的色素物質(zhì)析出增加，且更高的溫度更有利于色素物質(zhì)的溶出。樣品色調(diào)減小，浸漬樣品的顏色從偏黃色色調(diào)到帶有越來越多的紅色色調(diào)。由圖6e可知，隨著熱浸漬時(shí)間的延長，80 ℃下的pH值先增加后平穩(wěn)，70 ℃下的pH值先平穩(wěn)后增加并有一定的波動，可能是由于熱浸漬過程中植物細(xì)胞被殺死，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)酸鹽類物質(zhì)析出，導(dǎo)致總酸含量增加，pH值降低。

圖6 熱浸漬溫度及處理時(shí)間對葡萄醪理化指標(biāo)及顏色的影響Fig.6 Effect of temperature and treatment time of heat maceration on physiochemical indexes and color of grape mash

綜上，在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)條件下，使用熱浸漬法對夏黑葡萄中的色素、酚類物質(zhì)進(jìn)行提取，并通過對比探索得到最優(yōu)熱浸提提取條件，即溫度80 ℃，浸漬時(shí)間100 min，此時(shí)葡萄醪中色素、酚類物質(zhì)浸提量最大。

3 結(jié)論

本研究選用夏黑葡萄為主要原料，熱浸漬法、冷浸漬法、常溫浸漬法，對葡萄醪中的色素、酚類物質(zhì)進(jìn)行提取。對鮮食葡萄的浸漬工藝進(jìn)行研究。熱浸漬法、冷浸漬法、常溫浸漬法這三種方法具有各自的優(yōu)勢。熱浸漬得到的葡萄醪中色素、酚類物質(zhì)高，適合釀制放入橡木桶中瓶中陳釀的陳釀型葡萄酒。常溫浸漬法相比于熱浸漬法色素總酚含量偏低，釀制不需要長時(shí)間陳年的易飲型葡萄酒。由于溫度較低，冷浸漬能降低浸出酚類物質(zhì)中單寧的比例，浸提出更多芳香的酯類化合物，釀制具有更多更復(fù)雜香氣的葡萄酒。

本研究雖然通過不同浸漬方式之間的對比，確定出鮮食葡萄浸漬的最適條件。但是，仍有許多方面需要進(jìn)行深入探究，如不同品種葡萄對葡萄醪中色素、總酚的影響。另外，在發(fā)酵過程葡萄醪中色素、酚類物質(zhì)的變化，不同釀造條件、儲存條件對色素、酚類物質(zhì)的變化的影響，還需要今后進(jìn)一步的探討。