‘黑比諾’起泡葡萄酒基酒多酚物質的氧化控制研究

邱詠梅，劉愛國，劉曉慧，蘇龍，夏廣麗

（1.濱州醫學院藥學院（葡萄酒學院），山東煙臺 264003；2.青島科技大學海洋科學與生物工程學院，山東青島 266042；3.酩悅軒尼詩夏桐（寧夏）酒莊有限公司，寧夏銀川 750000）

起泡葡萄酒是指在20 ℃時CO2壓力≥0.05 MPa的葡萄酒[1]。近幾年在國內外市場上銷售熱度持續增長。相較于靜止葡萄酒，起泡葡萄酒需要在基酒釀造完成的基礎上，向其中加入酵母和糖，使基酒在密閉的容器中再次發酵，這個過程稱為二次發酵[2-3]。二次發酵過程中會在瓶內或發酵罐內產生大量CO2，將這些CO2保留在酒中形成清爽的口感是起泡葡萄酒的魅力所在。香檳是起泡酒的一種，法律規定只有在法國北部香檳區采取傳統方法進行釀造生產的起泡酒才能稱之為香檳，且規定只能選用3個葡萄品種：‘莫尼耶比諾’（Pinot Meunier）、‘黑比諾’（Pinot Noir）、‘霞多麗’（Chardonnay）[4]。我國釀造起泡酒主要采用‘黑比諾’‘霞多麗’和‘龍眼’[5]。其中‘黑比諾’葡萄可以增強起泡酒的口感和香氣復雜度，同時提升葡萄酒的陳年潛力，因此是釀造起泡酒的優良品種。目前我國起泡葡萄酒產量相對較低，釀造工藝、生產設備及品質提升方面的相關研究工作也較少，提高我國起泡葡萄酒的質量、縮小與國外同類產品的質量差距，有待于廣大葡萄酒從業人員及科研工作者的共同努力。

外觀透亮及口感清爽是優質起泡葡萄酒的基本要求[6]。基酒中含果膠、多糖、蛋白質及多酚等大分子物質，使酒體極不穩定[7-10]，尤其是多酚類物質，不僅易引發酶促和非酶褐變，而且其中單寧等物質的收斂性對起泡葡萄酒的口感也產生顯著影響，所以釀酒工藝中對多酚物質的控制顯得尤為重要[11-16]。

與其它紅葡萄品種相比較，‘黑比諾’葡萄中的花青素和黃酮的含量偏低，但酚酸相對較高，總體抗氧化水平較低[17]，有利于釀酒過程中對其酚類物質的控制。對于酚類物質的研究大多針對于紅葡萄酒，而對于白葡萄酒和起泡葡萄酒的研究較少[18-21]。本試驗以寧夏產區的‘黑比諾’葡萄釀造的白起泡酒基酒為研究對象，采用氧化技術對葡萄汁進行處理，摸索適合的工藝處理條件，以期達到減少基酒多酚物質含量的目的，為基酒及優質起泡葡萄酒的生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘黑比諾’葡萄于2018年采自寧夏產區，含糖量為177～191 g/L，并于當年進行釀制。

釀酒酵母DV10，法國萊盟特（Lallemand）公司；福林-酚試劑，美國Sigma公司；偏重亞硫酸鉀，北京君悅誠品科貿有限公司；分析純一水合沒食子酸、碳酸鈉，天津市光復精細化工研究所。

1.2 儀器與設備

Genesis 10S型紫外-可見分光光度儀，美國Thermo Scientific公司；NomaSense O2P6000溶解氧檢測儀，諾瑪科瓶塞（煙臺）有限公司；CP214型電子分析天平，上海奧豪斯儀器有限公司；DF-II集熱式恒溫磁力攪拌器，金壇市恒豐儀器制造有限公司；18100摩爾超純水機，重慶摩爾水處理設備有限公司；HH-S型恒溫水浴鍋，金壇市恒豐儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基酒的釀制

采用與實際生產一致的釀造工藝進行基酒釀造。選取品質較好且成熟度一致的‘黑比諾’葡萄，經除梗破碎后，壓榨收集自流汁；繼續壓榨分離二次壓榨汁，自流汁與壓榨汁分別貯存。壓榨分離后對自流汁和壓榨汁分別進行氧化處理（12 ℃，密閉容器貯存），靜置澄清4 h后，取清汁接種0.2 g/L釀酒酵母于15～18 ℃條件下進行酒精發酵，直至殘糖低于2 g/L時終止發酵，加SO260 mg/L，獲得的基酒在低溫條件下密封貯存備用。

1.3.2 氧化試驗

分別對自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進行氧化處理：葡萄汁未添加SO2，利用葡萄汁內溶解氧氧化酚類物質，使其發生氧化褐變反應。通過監測溶解氧的含量，來跟蹤氧化的過程，根據前期預試驗結果，設定總氧化處理時間為10 h。取3個平行樣品，不同氧化時長處理后，對經乙醇發酵制得的基酒，分別測定總酚、總花色苷和色度。

1.3.3 理化指標測定

總酚采用Folin-Ciocalten比色法[22]測定。將1 mL酒樣用蒸餾水稀釋至100 mL后，取1 mL樣品溶液加入蒸餾水5 mL、1 mol/L的Folin-Ciocalten顯色劑1 mL和75 g/L碳酸鈉溶液3 mL進行顯色，靜置2 h后，在波長765 nm處測定樣品吸光度，再根據標準曲線及公式（1）計算樣品中總酚質量濃度：

式中：X為樣品中總酚質量濃度（mg/L）；ρ為測定樣中一水合沒食子酸的質量濃度（μg/mL）；10為測定樣定容體積（mL）；A為樣品稀釋倍數；V為酒樣體積（mL）。

色度：參照Martinez-Rodriguez等[23]方法，分別測定酒樣在波長420 nm和520 nm處的吸光度，色度值按公式（2）計算：

總花色苷的測定采用pH示差法[24]。

1.4 感官評價

由經過專業品評培訓的7人組成感官評審團，在室溫條件下的品酒室內，分別對不同氧化時長處理后釀造的葡萄基酒和感官特性進行評定、評分。評酒員被要求在每個樣品品評后進行簡短休息并喝水。感官評價項目包括顏色、香氣與口感及整體評價4個方面，建立感官特性描述詞。對于不同的評價項目，評酒員依照空白樣品為參比樣，按強度打分，用數字1～10描述各項感官特性從弱到強的程度。

整合評酒員的評分結果，計算平均值，采用QDA（Quantitative Descriptive Analysis定量描述性分析）法對品評結果進行分析[25-26]。

1.5 數據處理

利用Microsoft Office Excel 2013對樣本（n＝3）所得數據進行基本處理，IBM SPSS Statistics 19.0分析軟件進行統計分析。其中，采用多因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）進行數據的差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 氧化過程溶解氧檢測

葡萄酒的氧化對酒質的影響有很多報道，適度的氧化對酒的陳釀質量有益，但應避免過度氧化。從表1可看出，在貯存條件下（12 ℃，密閉容器貯存），跟蹤檢測結果可以看出，隨著氧化時間的延長，3種葡萄汁樣品的溶解氧含量也在緩慢增加，到10 h時溶解氧含量顯著增加1～2倍，說明葡萄汁對于氧氣的消耗能力明顯下降，可被氧化的多酚底物含量明顯減少。葡萄汁的超氧化工藝，會促進葡萄汁中主要酚類物質，尤其是咖啡酰酒石酸的酶促氧化，在發酵過程中這些多聚體通常會沉淀下來，使得葡萄酒對隨后的氧化不敏感，減輕苦味[27]。但溶解氧的含量不能過度，溶解氧含量迅速增加，說明氧化接近過度，所以處理時間不宜超過10 h。

表1 葡萄汁溶解氧檢測Table 1 Dissolved oxygen content in grape juice mg/L

2.2 氧化處理對基酒多酚物質的影響

葡萄酒中的酚類物質，對葡萄酒的感官特征具有舉足輕重的作用，尤其對于顏色、澀度以及苦味方面具有直接影響。由圖1可知，由未經氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁釀制的基酒，其多酚物質含量呈遞增趨勢。這是由于2次壓榨操作所獲得的果汁與葡萄果皮的接觸時間最長，從果皮中萃取出更多的多酚物質；而自流汁與果皮接觸時間最短，1次壓榨汁則介于2次壓榨汁和自流汁之間。

圖1 氧化時間對‘黑比諾’基酒多酚物質的影響Figure 1 Effect of oxidation time on polyphenols of base 'Pinot Noir' wine

隨著氧化處理時間的增長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質均顯著減少。氧化處理6 h內，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質均顯著降低。處理8 h與6 h相比，自流汁制得基酒的多酚物質的降低已無顯著差異；處理10 h與8 h相比，自流汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質的降低都無顯著差異，說明氧化處理6～8 h比較合理。

2.3 氧化時間對基酒總花色苷的影響

花色苷是葡萄酒的呈色物質，對于葡萄酒的感覺視覺具有直接影響。由圖2可知，未經氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的初始總花色苷同多酚物質類似，也呈遞增趨勢。這是由于花色苷隸屬于多酚物質的一大類呈色物質，在果皮及葡萄籽中有較高含量，2次壓榨操作所獲得的果汁與果皮及籽均接觸時間最長，能萃取出更多的花色苷物質；而自流汁與果皮接觸時間最短，1次壓榨汁則介于2次壓榨汁和自流汁之間。

圖2 氧化時間對基酒總花色苷的影響Figure 2 Effect of oxidation time on total anthocyanin in base wine

隨著氧化處理時間的延長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的總花色苷均顯著增加。總花色苷的測定采用比色法，測得吸光值后換算得到，其值的增大可解釋為氧化引起的花色苷類呈色物質褐變程度加重。故氧化處理時間不宜過長。

2.4 氧化時間對基酒色度的影響

由圖3可知，未經氧化處理的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的初始色度同總花色苷和多酚物質含量也呈遞增趨勢。由于花色苷、類黃酮等呈色物質在果皮及籽中有較高含量，2次壓榨操作所獲得的果汁與葡萄果皮及葡萄籽均接觸時間最長，萃取出的呈色物質更多。

圖3 氧化處理對基酒色度的影響Figure 3 Effect of oxidation time on the chroma of base wine

隨著氧化處理時間的增長，1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的色度值均顯著增加，而自流汁則先增加后減少，但無顯著差別。此結果可能的解釋為自流汁所含呈色物質較少，氧化對其影響小，而壓榨汁因含較多呈色物質，進一步證實了氧化能引起褐變程度的加重。

2.5 感官評價

葡萄酒的酚類物質主要影響葡萄酒的顏色與口感。可直接影響口感的苦澀度，通過口感互作影響酒體的甜度和酸度、總體回味與評價等。根據質量評價目標設定8種感官特性，包括顏色、果香、甜度、酸度、澀味、苦味、回味、整體評價。其中口感指標設計為5個，占總指標的62.5%，是評價的重點。對7名評酒員的打分求平均值后用QDA蜘蛛圖分析（圖4、圖5、圖6）。

圖4 自流汁感官評價QDA分析Figure 4 Free-run juice sensory analysis by QDA

圖5 1次壓榨汁感官評價QDA分析Figure 5 First pressing juice sensory analysis by QDA

圖6 2次壓榨汁感官評價QDA分析Figure 6 Second pressing juice sensory analysis by QDA

自流汁整體顏色較淺，酸度較突出，苦澀味較弱，回味爽凈，整體評價分值高，基酒樣品感官質量好，是釀造起泡酒的優質原料。對于自流汁的處理，可起到優化基酒質量的作用。其中處理6～10 h的樣品感官特性指標相較于其它處理更為優秀，8 h處理的酒樣，甜度和整體評價評分都是最高，實際生產過程中自流汁氧化處理時間以6～10 h為宜。

1次壓榨汁顏色較自流汁要深，果香較自流汁強度高，但由于酚類物質含量高，口感的苦澀味強度較強。經過氧化處理后的樣品感官質量有不同程度的改善。從圖5中看出，處理10 h的樣品甜度最高，說明該樣品的適口性好，但由于其顏色較深，對于釀造起泡酒不利，所以質量評價不及8 h處理。因此，總體感官質量以處理6 h和8 h的樣品較好。這個結果與上述總酚分析的結果相一致，實際生產工藝可采用氧化處理6～8 h。

2次壓榨汁顏色最深，未經氧化處理的樣品顏色呈現出明顯的紅色，對于最終成品起泡酒的顏色產生不利影響。經不同時長氧化處理的樣品視覺色度均有不同程度的下降，說明氧化處理是一種較好的改善樣品顏色的方法。但視覺效果與花色苷檢測結果不一致，可能是因為花色苷存在有色和無色兩種形式，在氧化狀態下，花色苷的平衡向有色一方轉移，使得顏色變深[28]，葡萄酒顏色視覺與檢測結果之間的聯系有待于進一步研究。由于2次壓榨汁接觸葡萄皮渣的時間長，浸提的酚類物質多，酸度低，苦味強度高，口感回味差，整體評分不高，但經氧化處理后感官質量得到改善，所以葡萄汁的氧化處理十分必要。從QDA結果看，處理8 h的總體評價最高，實際生產中可采用氧化處理8 h。

3 討論與結論

酚類物質的氧化是導致葡萄酒褐變的主要原因。有研究表明，傳統法釀造的起泡酒在瓶中酒泥陳釀階段由酚類物質導致的褐變，以420 nm處的吸光度值衡量，隨時間的延長呈線性增加[29]；在西班牙Cava起泡葡萄酒研究中發現，利用測定總酚280 nm吸光度值來監控葡萄酒酒泥陳釀期間的質量演化[30]。國內對起泡酒釀造工藝中酵母和下膠劑等使用有研究[31-32]，但對起泡酒氧化工藝控制方面的研究較少，因此本研究針對質量有關鍵影響的基酒葡萄汁的氧化處理，有利于基酒釀造階段對質量的精細化控制，對實際生產工藝有一定的指導意義。

分別對釀造起泡酒基酒的自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁進行氧化處理，隨著氧化處理時間的延長，自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的多酚物質含量均顯著減少。處理6 h后，由自流汁制得基酒的多酚物質含量不再顯著降低；處理8 h后，2次壓榨汁制得基酒的多酚物質含量不再顯著降低，同時8～10 h后溶解氧含量顯著增加，說明可被氧化的多酚物質含量顯著降低；自流汁、1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的總花色苷含量均顯著增加；1次壓榨汁和2次壓榨汁制得基酒的色度值均顯著增加。結合QDA感官評價結果，實際生產中對葡萄汁進行氧化處理有利于改善基酒質量，氧化處理時間6～8 h比較合適，既保證了多酚物質的去除，又不至于較長時間氧化造成褐變程度加重對酒體色澤的影響。