赤霞珠干紅葡萄酒酚類物質及其與苦澀感的關聯(lián)性分析

王燕,李德美*,孫智文,王宗義,趙炳巖,王瑩瑩

1(北京農學院 食品科學與工程學院,北京,102206)2(農產品有害微生物及農殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,北京,102206)

葡萄酒中酚類物質的種類和含量與葡萄品種[1]、釀造工藝[2]、陳釀條件[3-4]等多種因素有關。苦味和收斂性源于酚類物質是產生[5],其與酚類物質的種類、含量、分子結構[6]、聚合度[7]等有很大關系[8-9]。聚合單寧,也被稱為原花青素,是葡萄酒中含量最多的酚類[10]。小分子縮合單寧既苦又澀,大分子縮合單寧對味覺影響較小[11]。葡萄酒的苦澀味主要是由兒茶素、表兒茶素和原花青素形成的低聚體單寧產生,尤其是縮合單寧。黃烷-3-醇單體同時具有苦味和收斂性,是葡萄酒中主要的“苦味因子”[12-13]。葡萄酒在橡木桶中熟化過程中,桶浸出的水解單寧會增加澀味,浸出的肉桂醛和苯甲醛的衍生物會增加苦味[14]。GAWEL等[15]把干紅葡萄酒的澀感表述為平滑、顆粒、生青和復雜4種。

葡萄酒中的酚類物質是影響紅葡萄酒感官特征的重要因素。定量描述分析可有效地應用于葡萄酒感官特征研究[16]。不同葡萄酒中酚類物質的種類和含量存在差異,因此只用總酚含量評價澀感強度并不全面。馬婧等[17]研究發(fā)現(xiàn),用蛋白質沉淀法測定葡萄酒中單寧含量與感官評價結果的澀感強度相關性最好;李輝等[18]通過超高效液相色譜-電噴霧多級質譜(ultra high performance liquid chromatography-electrospray ionization mul-ti-stage mass spectrometry, UHPLC-ESI-MS)分析了赤霞珠干紅葡萄酒中兒茶素、表兒茶素、表棓兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、原花青素B1、原花青素B2的含量,通過相關性分析建立酚類物質與干澀和絨澀的相關性。

本課題以中國3個葡萄酒產區(qū)赤霞珠干紅為樣本,通過高效液相色譜檢測酚類物質含量,結合研究酒樣的感官評價結果,分析不同產區(qū)葡萄酒中酚類物質特性及其與感官特征的關系,對葡萄酒風格的塑造和釀酒工藝的改善具有重要指導意義。

1 材料與方法

1.1 葡萄酒樣品

酒樣選用中國寧夏、新疆、河北3個葡萄酒產區(qū)不同酒莊2016年出產的15款采用相同工藝釀造的赤霞珠干紅葡萄酒,酒樣信息見表1。

表1 酒樣信息Table 1 Information of wine samples

續(xù)表1

1.2 試劑

福林酚試劑盒、DMACA試劑盒,西班牙Bio Systems S.A.公司;原花青素標準品(純度≥95%),北京博奧拓達科技有限公司;兒茶素(catechin,C)、表兒茶素(epicatechin,EC)、表兒茶素沒食子酸酯(epicatechin gallate,EcG)、表棓兒茶素(epigallocatechin,EgC)、棓兒茶素(gallocatechin,GC)、原花青素B1(procyanidin B1,PC B1)、原花青素B2(procyanidin B2,PC B2)(純度均≥98%),上海源葉生物科技有限公司;乙酸、乙腈,均為國產色譜純;硫酸鐵銨、鹽酸、正丁醇、乙酸乙酯,均為國產分析純。

1.3 儀器與設備

FOSS WineScanTM葡萄酒分析儀,丹麥福斯(中國)有限公司;LC-20AD高效液相色譜儀(配有SPD-M20A紫外檢測器)、UV—1780分光光度計,島津(中國)有限公司;Y350半自動葡萄酒分析儀,西班牙Bio Systems S.A.公司;platisil ODS色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),北京迪馬科技有限公司。

1.4 實驗方法

1.4.1 酒樣基本理化指標的測定

酒精度、還原糖、總酸、揮發(fā)酸參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》測定,甘油和酒石酸的測定參考OIV國際葡萄酒分析方法[19]。

1.4.2 總酚含量的測定

采用福林肖卡比色法[20]。用移液槍精確吸取沒食子酸標準品/酒樣12 μL于比色皿中,加入福林酚試劑盒A液800 μL,室溫(16～25 ℃)反應2 min,然后加入B液800 μL混勻,室溫反應8 min,分別在750 nm處測定試劑空白、標準品和酒樣的吸光度值A。酒樣中總酚含量按公式(1)計算：

(1)

式中:2 000為標準品的質量濃度,mg/L。

1.4.3 總原花青素含量的測定

采用鐵鹽催化比色法[21]。用刻度移液管精確吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL原花青素標準品溶液分別于25 mL比色管中,用95%乙醇定容3 mL。這些溶液的原花青素濃度分別為0.017、0.033、0.050、0.067、0.083 mg/mL。然后分別加入0.2 mL 2%硫酸鐵銨溶液和6 mL鹽酸正丁醇溶液,蓋塞,搖勻。95 ℃恒溫水浴40 min,取出,浸入冷水中快速冷卻,溶液顯紅色(或黃色)。取出比色管,在546 nm處測定其吸光度,繪制標準曲線。吸取樣品1～2 mL于25 mL容量瓶中,定容至刻度,再取稀釋后的樣品3 mL進行測定其吸光度,測定步驟同原花青素標準品溶液的測定,用所測得樣品吸光度數(shù)據(jù),在標準曲線上查出相應的原花青素濃度,再乘以稀釋倍數(shù)即為酒樣中總原花青素的實際含量。

1.4.4 黃烷醇含量的測定

采用DMACA比色法[8,22]。精確吸取標準品/酒樣24 μL于比色皿中,加入DMACA試劑盒中A液800 μL,混勻,室溫反應2 min,在620 nm處測吸光度值A1。然后在反應體系中加入B液800 μL(B1液和B2液現(xiàn)用現(xiàn)混),混勻,室溫反應5 min。在乙醇和酸性介質的存在下,樣品中的黃烷醇類物質與發(fā)色基團對二甲基氨基肉桂醛反應,形成有色復合物,在波長620 nm處測定試劑空白、標準品和酒樣的吸光度值A2。標準品、樣品吸光度值的增量,按公式(2)計算：

A=(A2-0.49×A1)標品/樣品-(A2-0.49×A1)試劑空白

(2)

以兒茶素質量濃度(x)為橫坐標,吸光度值(y)為縱坐標,繪制兒茶素標準曲線,按照標準曲線回歸方程計算樣品中黃烷醇含量(以兒茶素計)。

1.4.5 黃烷-3-醇單體和原花青素二聚體含量的測定[23]

取10 mL酒樣,用30 mL乙酸乙酯,萃取3次,收集有機相,旋轉蒸發(fā)儀(25 ℃)濃縮至干,用10 mL色譜級甲醇溶解,-18 ℃避光保存,待液相色譜分析。樣品測定前經0.22 μm微孔濾膜過濾。

液相色譜分析條件：采用platisil ODS色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),流動相A為V(水)∶V(乙酸)=98∶2,流動相B為乙腈,梯度洗脫：0～10 min,10%B;10～15 min,10%～20%B;15～26 min,20%～40%B;26～30 min,40%～100%B;30～35 min,100%～10%B;35～40 min,10%B。流速1 mL/min,柱溫30 ℃,進樣量10 μL,紫外檢測波長280 nm。

1.4.6 苦、澀強度和澀感質量的感官評價[24]

感官評價小組由12名專業(yè)專家評價員組成,男性7名,女性5名,年齡范圍33～57歲,均為葡萄酒行業(yè)從業(yè)人員,具有豐富的感官品鑒背景和專業(yè)知識儲備,熟悉葡萄酒中基本味覺特征的定性描述以及對其強度做出定量評價。依據(jù)GB/T 10220—2012 《感官分析方法學總論》,選擇光線好、清潔無異味的場地,采用ISO國際標準品酒杯,并在酒杯下部注明編號,調節(jié)酒的溫度,對酒樣進行分組和隨機編號,進行盲品的形式感官評價。

采用0～7分制,對酒樣苦感強度、澀感強度、澀感質量、口感協(xié)調性進行打分。苦感指通過味覺器官感受到的苦感強度,以硫酸奎寧為參照。澀感指使口腔、舌頭、喉嚨感受到干緊發(fā)澀的收斂感強度,以單寧為參照。單寧質感指對單寧的質量優(yōu)劣進行評價,優(yōu)質單寧細膩、絲滑、柔和,入口后,單寧作用由弱到強,逐漸顯現(xiàn);劣質單寧粗糙,入口后,單寧作用馬上呈現(xiàn),并且毫無重點的分布于口腔凡酒液能到達的各處?？诟袇f(xié)調性指包含甜、酸、單寧、酒體飽滿度、味道濃郁度、味道特征、余味長度等的葡萄酒整體口感的綜合質量評價。

酒樣N-Y-YR作為標準酒樣,感官評價小組各自對參照樣進行品評,依據(jù)如上評分依據(jù)對標準酒樣感官特征進行打分,感官評價小組組長匯總打分數(shù)據(jù),與小組全體人員共同討論,確定標準酒樣的最終打分結果,品嘗員以此為參照標準對后續(xù)酒樣打分。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過SPSS 22.0對酒樣酚類物質指標進行單因素方差分析(anaylsis of variance,ANOVA)、對酚類物質含量與感官評價結果進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 基本理化指標分析

酒精度、還原糖、總酸、揮發(fā)酸等含量符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》國家標準。如表2所示,方差分析的結果表明,所檢測的不同產區(qū)酒樣各項基本理化指標之間均不存在顯著差異(P>0.05)。

2.2 酚類物質分析

由表3可知,不同產區(qū)赤霞珠干紅總酚、黃烷醇、沒食子兒茶素、EcG含量不存在顯著差異(P>0.05),總原花青素含量存在顯著差異(P<0.05),C、EC、表沒食子兒茶素、PC B1、PC B2含量存在極顯著差異(P<0.01)。

表3 不同產區(qū)赤霞珠葡萄酒酚類物質含量 單位：mg/L

2.3 感官評價分析

酒樣感官評價結果如表4所示。不同酒樣澀感強度存在極顯著差異(P<0.01),而苦感強度、澀感質量和口感協(xié)調性不存在顯著差異(P>0.05)。

由圖1可知,赤霞珠干紅澀感普遍大于苦感。酒樣N-Y-ZH苦感最弱,N-Y-JN苦感最強。N-Y-YR澀感最弱,但澀感質量和口感協(xié)調性均優(yōu)于其他酒樣。河北產區(qū)酒樣H-H-MD澀感最強,但口感協(xié)調性表現(xiàn)較弱。寧夏產區(qū)酒樣N-Y-JD澀感質量得分最低,口感協(xié)調性性表現(xiàn)也較弱。

表4 酒樣感官評價結果Table 4 Sensory evaluation results of wine samples

2.4 酚類物質與苦、澀強度和澀感質量的相關性分析

相關性分析的結果表明(表5),澀感強度與總酚、總原花青素含量呈極顯著正相關(P<0.01),與PC B1、表沒食子兒茶素含量呈顯著正相關(P<0.05),與其他酚類物質含量也呈正相關,但相關性不顯著(P>0.05)。澀感質量與黃烷醇和EC含量呈顯著負相關(P<0.05)。朱艷云等[7]的研究表明紅葡萄酒中收斂性強度與酒中總酚、黃烷-3-醇、縮合單寧含量呈顯著正相關(P<0.05),與EC呈顯著負相關(P<0.05),與本文的研究結果相一致。口感協(xié)調性與總酚和黃烷醇含量呈顯著負相關(P<0.05),與澀感強度呈顯著負相關(P<0.05),與澀感質量呈極顯著正相關(P<0.01)?？s合單寧的亞基組成、分子量、沒食子?；潭?、平均聚合度等也會影響葡萄酒的收斂性。

圖1 赤霞珠干紅葡萄酒感官特征雷達圖Fig.1 Sensory characteristics radar map of Cabernet Sauvignon dry red wine

表5 酚類物質與感官特征之間的相關性矩陣Table 5 Correlation matrix between phenolic compounds and sensory characteristics

3 結論

本研究收集了中國3個葡萄酒產區(qū)的15款赤霞珠干紅葡萄酒,檢測了酒樣常規(guī)理化指標和酚類物質指標,并結合感官評價進行了酚類物質與苦澀感的相關性分析。結果表明：(1)不同產區(qū)赤霞珠干紅總原花青素、C、EC、表沒食子兒茶素、PC B1、PC B2含量存在顯著差異(P<0.05)。(2)澀感強度與總酚、總原花青素含量呈極顯著正相關(P<0.01),與PC B1、表沒食子兒茶素含量呈顯著正相關(P<0.05);澀感質量與黃烷醇和EC含量呈顯著負相關(P<0.05);口感協(xié)調性與澀感質量呈極顯著正相關(P<0.01)。