加強(qiáng)工藝對(duì)‘北玫’葡萄酒品質(zhì)的影響

焦紅茹，謝春梅，劉愛國(guó)*

（1.寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199；2.酩悅軒尼詩夏桐（寧夏）酒莊有限公司，寧夏黃羊?yàn)?751600）

受有效積溫、降水等條件限制，我國(guó)大部分葡萄酒產(chǎn)區(qū)葡萄生長(zhǎng)期難以達(dá)到8個(gè)月，致使果實(shí)含糖量積累受到限制，大多不具備生產(chǎn)天然甜型葡萄酒的生態(tài)條件。寧夏作為世界釀酒葡萄生長(zhǎng)最佳產(chǎn)區(qū)之一，葡萄酒品質(zhì)已得到廣泛認(rèn)可，是繼河北昌黎、山東煙臺(tái)之后，我國(guó)第三個(gè)葡萄酒地理標(biāo)志產(chǎn)區(qū)[1]。該產(chǎn)區(qū)土壤條件好，多為沖積平原，土質(zhì)以淡灰壤土、沙壤土、礫石土為多[2-5]，晝夜溫差大，是比較適宜的葡萄生長(zhǎng)區(qū)，所產(chǎn)葡萄天然含糖量較高。但對(duì)于天然甜型葡萄酒的研究和規(guī)模化生產(chǎn)還處于較低水平，沒有形成產(chǎn)區(qū)較成熟的工藝。

‘北玫’屬于抗寒性較強(qiáng)的紅色釀酒葡萄品種，是中國(guó)科學(xué)院植物研究所北京植物園以‘玫瑰香’為母本、山葡萄為父本雜交選育而成[6]。該品種在華北地區(qū)冬季栽培不埋土可安全越冬，并能正常生長(zhǎng)結(jié)果，且含糖量高，是我國(guó)氣候條件下生產(chǎn)特色葡萄酒的優(yōu)良品種[7-10]，目前全國(guó)栽植面積超過720 hm2，即使在潮濕多雨的南方地區(qū)也表現(xiàn)出良好的抗病性[11]。研究發(fā)現(xiàn)，在寧夏產(chǎn)區(qū)‘北玫’葡萄可溶性固形物含量在20.4%～25.4%、滴定酸在9～13 g·L-1、出汁率為77.70%，成熟期一般在9月下旬[12]。基于‘北玫’在寧夏產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)出高糖高酸的特點(diǎn)，可用其釀造加強(qiáng)型利口酒、波特酒等特型酒。目前，很多文獻(xiàn)對(duì)‘北玫’釀酒葡萄的生長(zhǎng)特性和常規(guī)釀酒工藝進(jìn)行了研究，但以‘北玫’為對(duì)象，在加強(qiáng)型葡萄酒工藝研究及品質(zhì)檢測(cè)方面還鮮有報(bào)道。

本文以寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)玉泉營(yíng)農(nóng)場(chǎng)的‘北玫’葡萄為試材，采用不同加強(qiáng)工藝進(jìn)行釀造、澄清且短期陳釀后獲得原酒，通過FOSS葡萄酒快速分析儀測(cè)定常規(guī)理化指標(biāo)、頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS定性定量分析其香氣組分、組建品嘗小組評(píng)價(jià)其感官質(zhì)量，初步探索加強(qiáng)工藝對(duì)‘北玫’葡萄酒品質(zhì)特征的影響，為寧夏產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)加強(qiáng)型葡萄酒提供技術(shù)參考，對(duì)豐富寧夏產(chǎn)區(qū)‘北玫’葡萄的生產(chǎn)特性和葡萄酒產(chǎn)品多樣性具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

釀酒葡萄原料：‘北玫’來源于寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)玉泉營(yíng)釀酒葡萄基地。樹齡為9年，株行距1.0 m×3.0 m，高單籬架栽培，冬季不埋土。2021年‘北玫’葡萄成熟采摘時(shí)的基本理化指標(biāo)為還原糖282.43 g·L-1、總酸7.56 g·L-1、糖酸比37.38、pH 3.53。

釀酒輔料：本土酵母CECA、果膠酶、偏重亞硫酸鉀均購于上海鼎堂輔料有限公司；高度精餾白蘭地：80%（Vol、下同），購于云南省彌勒發(fā)財(cái)酒類銷售部。

1.2 儀器與設(shè)備

FOSS 葡萄酒快速分析儀，日本島津公司；頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用儀SPME-GC-MS（型號(hào)7890B+5977A），美國(guó) Agilent 公司；MPS多功能樣品前處理平臺(tái)，德國(guó) Gerstel 公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取纖維，美國(guó)Sigma-Aldrich Supelco公司；EYELA N-1100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海愛朗儀器有限公司；DHG-9123A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海齊欣公司；pH計(jì)，上海雷磁儀器廠；萬分之一天平；電子天平（BS210S）。

1.3 方法

1.3.1 工藝設(shè)計(jì)

分選葡萄（穗選）→除梗破碎→入罐（添加SO2、果膠酶）→冷浸漬（4～6 ℃，5 d）→添加酵母（回溫）→啟動(dòng)發(fā)酵→測(cè)定酒精度→*白蘭地加強(qiáng)處理+冷凍（0～4 ℃）+SO2（60 mg·L-1）→自然澄清/過濾 →低溫保存→品質(zhì)分析（陳釀3個(gè)月）。

白蘭地加強(qiáng)處理：共設(shè)計(jì)3組處理方式M0：發(fā)酵未啟動(dòng)，直接加強(qiáng)處理；M1：?jiǎn)?dòng)發(fā)酵酒精度達(dá)3%（Vol），加強(qiáng)處理；M2：?jiǎn)?dòng)發(fā)酵酒精度達(dá)8%，加強(qiáng)處理。

加強(qiáng)處理指采用80%的精餾葡萄白蘭地少量多次加強(qiáng)處理至目標(biāo)酒精度17%。

1.3.2 葡萄酒理化指標(biāo)檢測(cè)

采用FOSS葡萄酒快速測(cè)定儀測(cè)定樣品中酒精度、揮發(fā)酸、總酸、總糖、蘋果酸等指標(biāo)。

采用分光光度計(jì)法測(cè)定樣品的顏色。計(jì)算如下：

色度＝A420nm+A520nm+A620nm

色調(diào)＝A420nm/A520nm

1.3.3 葡萄酒香氣成分HS-SPME-GC-MS分析

G C 條 件：選 用S H-R x i-5 S i l M S 色 譜柱（3 0 m×0.2 5 m m×0.2 5 μ m）；檢測(cè)器及進(jìn)樣口的溫度分別為230 ℃和250 ℃；升溫程序：40 ℃保持3 min，然后以2 ℃·min-1升至140℃，然后以7.5 ℃·min-1升至270 ℃，保持6 min；載氣為高純氦氣（99.999%）；色譜柱流量為1.78 mL·min-1，不分流進(jìn)樣。

MS條件：電子轟擊離子源（EI）；電離能量為70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度270 ℃；全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍為30～450 m·z-1。

HS-SPME條件：準(zhǔn)確量取3 mL待測(cè)葡萄酒樣于裝有磁力攪拌轉(zhuǎn)子的15 mL頂空瓶中，加入20%（即0.6 g）的NaCl，同時(shí)再加入5 μL4-辛醇內(nèi)標(biāo)溶液，即刻旋緊頂空瓶瓶蓋。將裝有待測(cè)酒樣的頂空瓶置于磁力加熱攪拌器工作臺(tái)上，于45 ℃恒溫條件下平衡15 min，然后將已活化好的65 μm PDMS/DVB固相微萃取纖維頭插入頂空瓶?jī)?nèi)，注意調(diào)整好萃取纖維頭與酒樣之間的距離，避免接觸到液面，于45 ℃恒溫條件下萃取45 min。完成后取出萃取頭立即插入GC-MS進(jìn)樣口解析5 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1.3.4 葡萄酒香氣成分定性定量分析

定性分析：采用氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀分析鑒定。分析結(jié)果運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）14.L進(jìn)行初步檢索和分析，將3次平行測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，以相同或相近保留時(shí)間為準(zhǔn)，找出重復(fù)出現(xiàn)并且匹配度較高的物質(zhì)，再結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析，最終確定揮發(fā)性物質(zhì)的各個(gè)化學(xué)成分。

定量分析：采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析，揮發(fā)性物質(zhì)含量計(jì)算公式如下：

揮發(fā)性物質(zhì)含量=(內(nèi)標(biāo)物質(zhì)含量/內(nèi)標(biāo)物峰面積)×組分峰面積

1.3.5 感官質(zhì)量分析

葡萄酒感官質(zhì)量分析采取感官評(píng)價(jià)方法進(jìn)行。由15名從事葡萄酒釀造、品評(píng)工作的技術(shù)人員（含教師）組成感官評(píng)價(jià)小組，年齡在25～40歲。品嘗室室溫控制在20℃，在標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒品嘗杯中倒入酒樣60 mL左右，感官評(píng)價(jià)小組對(duì)酒樣進(jìn)行感官分析，一次分析3個(gè)酒樣，編碼盲品3輪（即重復(fù)3次）。對(duì)品嘗表中可感知的感官特征用5點(diǎn)標(biāo)度法量化。香氣特征和味感特征的最終量化強(qiáng)度是綜合感官評(píng)價(jià)小組對(duì)這一特征的使用頻率和強(qiáng)度率，用幾何平均數(shù)表示，具體量化方法如下：

感官特征量化采用5點(diǎn)標(biāo)度法，即以0～5之間的整數(shù)表示感受到的特征強(qiáng)度，MF是綜合某一特征的使用頻率F和感官特征強(qiáng)度率I的信息，計(jì)算公式如下：

F，某一特征打分值大于0的品嘗小組成員人數(shù)占總體品嘗小組成員的百分?jǐn)?shù)（%）；I，某一特征分值平均數(shù)占最大分值（5分）的百分?jǐn)?shù)（%）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用Minitab15進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）、繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒的理化指標(biāo)

不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒的各項(xiàng)理化指標(biāo)見表1。從表1可以看出：3種加強(qiáng)工藝處理對(duì)揮發(fā)酸、蘋果酸的影響無顯著性差異；M0與M1、M2相比較，對(duì)酒精度、總酸、pH、檸檬酸、酒石酸以及色度、色調(diào)的影響存在顯著性差異，但M1、M2之間無顯著性差異。3種加強(qiáng)工藝處理對(duì)總糖的影響表現(xiàn)出顯著性差異。

表1 不同工藝處理的加強(qiáng)葡萄酒理化指標(biāo)分析Table 1 Analysis of physicochemical indexes of enhanced wine by different processes

2.2 不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒的香氣成分

不同加強(qiáng)工藝處理的‘北玫’葡萄酒樣SPME-GC-MS檢測(cè)分析結(jié)果見表2。共有42種香氣成分被檢出，相對(duì)含量為0.4～0.8 mg·L-1，各處理酒樣香氣化合物總質(zhì)量濃度在1.65～1.91 mg·L-1。其中，主要香氣成分由酯類、醇類、酮類、酸類、醛類和微量的萜烯類物質(zhì)組成。

表2 ‘北玫’不同加強(qiáng)工藝處理的葡萄酒香氣成分Table 2 Aroma compounds of 'Beimei' wine grape treated by different strengthening processes

酯類物質(zhì)方面，M0、M1、M2處理中分別占各自香氣總組分的70.56%、72.00%、72.03%。酯類對(duì)酒樣的水果香氣有很大貢獻(xiàn)，主要表現(xiàn)為香蕉、香橙、玫瑰、青草、草莓、哈密瓜、蜂蜜等香氣。其中，對(duì)于乙酸異戊酯香氣組分含量，3個(gè)處理間存在顯著性差異；對(duì)于正己酸乙酯香氣組分含量，M0、M1處理間存在顯著性差異，但與M2處理相比無顯著性差異；對(duì)于乙酸苯乙酯含量，M0處理與M1、M2處理相比，存在顯著性性差異，而M1、M2則表現(xiàn)為無差異；對(duì)葵酸乙酯含量，M0、M1處理間存在顯著性差異，M2處理則未檢出；對(duì)于月桂酸乙酯分含量，M1處理與M0、M2處理均存在顯著性差異，而M0、M2間則表現(xiàn)為無顯著性差異。

酸類物質(zhì)方面，3個(gè)處理中分別占香氣總組分的2.62%、2.82%、2.85%。均檢測(cè)出辛酸、癸酸和月桂酸香氣組分，其中M2處理的月桂酸和辛酸含量最高，三者表現(xiàn)出顯著性差異，而癸酸則為M1處理含量最高。

醇類物質(zhì)方面，3個(gè)處理中共檢測(cè)出11種香氣組分，其中M2加強(qiáng)處理中醇類物質(zhì)的檢出含量占比最高為19.86%，除異戊醇在3個(gè)處理之間表現(xiàn)出兩兩之間的顯著性差異外，其他10種組分則未表現(xiàn)出處理間的顯著性差異，可以看出不同加強(qiáng)工藝處理對(duì)醇類香氣組分的影響并不明顯。

醛酮類3個(gè)處理中共檢測(cè)出6種醛類和5種酮類香氣成分。醛類分別是異戊醛、癸醛、月桂醛、十一醛、壬醛和肉豆蔻醛，M0、M1、M2處理占比為0.40%、0.42%、0.51%，6種醛類物質(zhì)僅在M2處理中均被發(fā)現(xiàn)。酮類主要是大馬士酮、大馬酮、苯乙酮、紫羅蘭酮和香葉基丙酮，M0、M1、M2處理占比為3.57%、2.25%、3.58%，同樣在M2處理中含量最高。

另外，還有α-萜品烯和2-莰烯在M1、M2兩個(gè)處理中被檢出，含量分別占0.34%和0.36%，M0加強(qiáng)處理中未檢測(cè)出。綜上所述，3個(gè)加強(qiáng)處理的‘北玫’葡萄酒在陳釀初期香氣表現(xiàn)上有所不同，M2所得酒樣具有更加豐富的香氣組分，更多的表現(xiàn)出玫瑰、檸檬、香蕉、梨、紫羅蘭、薄荷、油脂、杏仁等復(fù)雜的果香和花香氣味，其中醛酮類化合物更加豐富。

2.3 不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒的感官質(zhì)量

本研究中葡萄酒樣品感官質(zhì)量采用標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒香氣和口感術(shù)語表示，特征強(qiáng)度用15名品嘗員對(duì)某一特征的使用頻率和強(qiáng)度均分的幾何平均數(shù)表示[13-16]。

不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒香氣特征量化見表3，香氣特征主成分分析見圖1、圖2。不同加強(qiáng)處理‘北玫’葡萄酒香氣共提取5個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率為98.9%，其中主成分1貢獻(xiàn)率是73.2%，主成分2的貢獻(xiàn)率是11.9%，因此，前兩個(gè)主成分可以解釋85.1%的總方差。3種加強(qiáng)工藝處理的葡萄酒樣在香氣表現(xiàn)上有較明顯的區(qū)域分布特征，M2處理所得酒樣主要集中在PC1正向端，玫瑰、紫羅蘭、青蘋果、梨、香蕉、橙子的香氣，以及PC2正向端的杏仁、蜂蜜及油脂類香氣，香氣積累上明顯優(yōu)于M0、M1。

圖1 香氣特征前兩個(gè)主成分上不同處理相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 1 Aroma characteristic distribution of different processing indicators in the first two PCs

圖2 前兩個(gè)主成分上香氣特征相關(guān)指標(biāo)分值圖Figure 2 Aroma characteristic index distribution in the first two PCs

表3 不同加強(qiáng)處理‘北玫’葡萄酒香氣特征MF值Table 3 MF value of aroma characteristics of 'Beimei' wine under different treatments

不同加強(qiáng)工藝處理‘北玫’葡萄酒口感特征量化見表4，口感特征主成分分析見圖3、圖4。不同加強(qiáng)處理‘北玫’葡萄酒口感共提出5個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率為99.8%，其中主成分1貢獻(xiàn)率是89.9%，主成分2的貢獻(xiàn)率是6.2%，因此，前兩個(gè)主成分可以解釋96.1%的總方差。3種加強(qiáng)工藝處理的葡萄酒樣在口感特征上有明顯的區(qū)域分布特征，M2處理所得酒樣主要集中在PC1、PC2正向端，在PC1正向端主要表現(xiàn)出甜味、酸味、平衡飽滿的酒體及整體的平衡和協(xié)調(diào)性；在PC2正向端表現(xiàn)出良好的濃郁度、圓潤(rùn)度和平衡性，口感特征明顯區(qū)別于M0、M1，且表現(xiàn)優(yōu)良。

圖3 口感特征前兩個(gè)主成分上不同處理相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 3 Taste characteristic distribution of different processing indicators in the first two PCs

圖4 前兩個(gè)主成分上不同處理口感特征相關(guān)指標(biāo)分值分布圖Figure 4 Distribution of taste characteristic index in the first two PCs

表4 不同加強(qiáng)處理‘北玫’葡萄酒口感特征MF值Table 4 MF of Aroma feature list of 'Beimei' wine under different treatments

3 討論與結(jié)論

本研究設(shè)計(jì)的3個(gè)‘北玫’加強(qiáng)工藝均對(duì)酒樣的理化指標(biāo)、顏色、香氣組分及感官質(zhì)量產(chǎn)生了影響，但在啟動(dòng)發(fā)酵后酒精度8%時(shí)加強(qiáng)處理表現(xiàn)最好，且香氣占比醇類、酸類、醛酮類均檢測(cè)為最高，口感特征值和綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)。由此可見，在加強(qiáng)工藝上，發(fā)酵啟動(dòng)后加強(qiáng)處理與發(fā)酵啟動(dòng)前直接加強(qiáng)相比較，對(duì)葡萄酒的酒精度、色度有顯著提升作用，色調(diào)會(huì)隨著色度的升高而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這與先前的報(bào)道一致[17-19]。也就是說酒精度越高越利于花色素的溶解，隨著酒精度增大，在發(fā)酵過程中可形成單寧-花色苷縮合物類物質(zhì)，穩(wěn)定提升葡萄酒的顏色，同時(shí)在陳釀3個(gè)月期間色度值變化總體呈上升趨勢(shì)，色調(diào)值呈下降趨勢(shì)。伴隨著發(fā)酵的進(jìn)行對(duì)葡萄酒加強(qiáng)處理會(huì)使醇、脂、醛、酮、酸及萜烯類香氣組分含量升高，且對(duì)葡萄酒香氣產(chǎn)生正面影響。研究認(rèn)為，當(dāng)高級(jí)醇含量≤300 mg·L-1，可增加葡萄酒香氣的復(fù)雜度[20]；醛酮類物質(zhì)主要在酒精發(fā)酵以及陳釀階段產(chǎn)生，為葡萄酒提供玫瑰、柑橘、紫羅蘭、杏仁及油脂香氣特征[21-22]，α-萜品烯和莰烯也主要在發(fā)酵后加強(qiáng)處理中被檢出，給葡萄酒帶來檸檬香氣，有柔和清涼的氣味特征[23]。通常在葡萄酒陳釀過程中還會(huì)繼續(xù)發(fā)生復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，葡萄酒的香氣也將會(huì)持續(xù)性發(fā)生變化[24]。鑒于加強(qiáng)型葡萄酒的品質(zhì)受原料、氣候、土壤、工藝、陳釀等諸多因素的影響，特別是陳釀方式、時(shí)間會(huì)對(duì)葡萄酒的感官品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。因此，對(duì)‘北玫’加強(qiáng)型葡萄酒工藝的研究還需要跟隨陳釀期繼續(xù)進(jìn)一步追蹤。

本研究旨在依托寧夏賀蘭山東麓優(yōu)質(zhì)葡萄酒產(chǎn)區(qū)的天然條件，探索抗寒性較強(qiáng)的‘北玫’葡萄的加工特性，探索加強(qiáng)型葡萄酒的工藝路線，對(duì)豐富寧夏產(chǎn)區(qū)葡萄酒產(chǎn)品的多樣性具有指導(dǎo)意義。