基于CIELab色空間法分析光質對葡萄酒顏色的影響

摘 要：光輻射能夠導致葡萄酒顏色變暗、酒體衰老。為延長葡萄酒的貨架期，采用藍光、紅光、綠光、棕光和白光分別對葡萄酒進行輻照處理，研究不同光照對葡萄酒的影響。結果發現，藍光處理后葡萄酒的L*和a*分別下降了20.53和1.282，而b*增加了9.9，表明藍光對葡萄酒顏色損傷較大。棕光和綠光處理組葡萄酒輻照7 d后，亮度與對照組無顯著差異，a*略有增加，紅色色調有增加的趨勢。損傷最大的是白光處理組，葡萄酒L*和a*分別下降了19.86和6.33，而b*值增加了12.9，輻照7 d后，葡萄酒顏色變暗，呈現棕色色調，出現老化特征。總之，藍光、白光處理對葡萄酒的顏色影響較大，棕光和綠光影響較小，因此葡萄酒建議使用棕色或綠色玻璃瓶進行貯藏。

關鍵詞：光質；葡萄酒；CIELab色空間法；顏色

中圖分類號：TS262.6 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）09-0019-04

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.09.004

Effect of Light Qualities on the Wine Color by CIELab

Color Space Method

ZHAO Xianfang1，2， PU Ning1， YANG Xueqin3， LI Fazhu1， MIAO Bo1， WANG Li1， NAN Lijun1，2， WANG Zhenji1，2

（1. School of Resources Environment and Chemistry， Chuxiong Normal University， Chuxiong 675000， China;

2. Institute of Fruit Science amp; Technology and Green Food， Chuxiong Normal University， Chuxiong 675000， China; 3. School of Agriculture， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453000， China）

Abstract： Light radiation can promote wine aging and light decveasing. To prolong the shelf life of wine， wines are irradiated by blue， red， green， brown and white light and researched the effect of lights. The results showed that the luminance （L*） and red-green value （a*） of the wine color by blue light decreased by 20.53 and 1.282， respectively， while the yellow-blue value （b*） increased by 9.9. This outcome indicated that the blue light was harmful to the wine quality. There was no significant difference in luminance between the wines of the control group and those groups irradiated with brown and green light， and the slightly increased a* appeared to the increasing of the red hue. In contrast， in the group of the white light irradiation， L* and a* of wine color were decreased by 19.86 and 6.33， respectively， while b* were increased by 12.9. The wines looked darker and showed a brown hue， which suggested that the white light irradiation for 7 days was the most harmful to the wine quality in all treatment groups. In all， blue light and white light treatment changed the color of wine greatly， and brown light and green light had little effect， therefore it was recommended to use brown or green glass bottles in the wine bottling.

Keywords： Light quality; wine; CIELab color space method; color

近年來國產紅葡萄酒老化問題日益突出，即新釀葡萄酒在裝瓶后經短期貯存便會出現顏色褪去、香氣散失、口感變差等老化現象，致使貨架期縮短、感官品質及營養價值下降[1]。該現象以顏色過早衰退為特征，在我國西部產區的紅葡萄酒中表現尤為明顯[2]，嚴重限制了葡萄酒產業的健康發展。造成葡萄酒老化的因素，主要包括貯藏溫度、濕度、光照和環境潔凈度等，其中光照對葡萄酒顏色影響最大[3-5]。在生產實踐中，選擇適當顏色的酒瓶能夠有效防止酒在瓶儲過程中的老化現象。周恒剛[5]在研究白酒品質時發現白光輻照后，無色透明玻璃瓶中酒的酸、醛、雙乙酰的含量變化極大，而陶瓷瓶的變化最小，甚至不變。Dias等[6]研究澳大利亞葡萄酒時發現酒瓶顏色對葡萄酒品質的傷害由小到大依次為古綠＜法國綠＜北極藍＜燧石色。因此，選擇合適的酒瓶能夠有效降低光對葡萄酒品質的影響。

評價顏色的方法體系有CIELab色空間、RGB色空間和Munsell色彩體系等[7-9]。其中，CIELab色空間法是國際照明委員會于1976年公布的一種色彩模式，主要包括L*、a* 和b*值，這三個值構成了空間的三個坐標軸，可以準確地反映顏色的變化，因此廣泛應用于葡萄酒研究領域[1-3]。為避免中國西南葡萄酒產區的葡萄酒在瓶儲過程中受到光傷害，本研究采用不同的光質對葡萄酒進行輻照處理，利用CIELab色空間法探索光質輻照與葡萄酒顏色之間的關系，以期為葡萄酒釀造和瓶儲提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

酒樣為中國西南葡萄酒產區某酒莊2022年釀造的黑珍珠葡萄酒，殘糖3.8 g/L，可滴定酸8.7 g/L，酒精度13.04%，總SO2 61 mg/L。

1.2 試驗方法

1.2.1 酒樣處理

將葡萄酒稀釋10倍，分別用紅、綠、藍、棕、白5種不同顏色的120 mL膠囊瓶對葡萄酒進行分裝。將5組實驗樣品放置在LED燈（功率為25 W）正下方20 cm處，進行光照處理1、3、5、7 d，每個處理重復3次。

1.2.2 葡萄酒顏色測定

參照李運奎等[10]的CIELab值方法，用紫外可見分光光度計測定450、520、570、630 nm下的吸光值，并校正到1 cm光程，將吸光值代入公式分別計算出酒樣亮度（L*）、紅綠色彩程度（a*）和黃藍色彩程度（b*）。

1.2.3 匹配顏色

將L*、a*和b*三個參數與CIELab 3D軸上的相應色點進行匹配。顏色變化由a*和b*確定，顏色杠桿變化由L*確定。使用Adobe Photoshop cc 2018對CIELab參數計算結果進行顏色匹配[11]。

1.3 數據處理

采用Excel 2019進行試驗數據處理和統計，應用Adobe Photoshop cc 2018進行顏色的匹配。

2 結果與分析

2.1 不同輻射處理對葡萄酒顏色L*值的影響

葡萄酒經光輻照后，亮度均呈現下降趨勢（圖1），表明無論紅光、綠光、藍光、棕光和白光均能夠導致葡萄酒亮度下降。其中亮度下降最大的是白光和藍光輻照處理的，處理7 d后，亮度值由80.84分別降至60.98和60.31；其次是紅光處理組，亮度下降至64.88；其余處理組葡萄酒亮度下降不明顯。根據李運奎等[3]的分類方法，葡萄酒未處理時，L*∈[80，90]，則視覺感知為明亮；所有處理組葡萄酒經輻照1～5 d后，L*∈[70，80），則視覺感知為亮；葡萄酒經輻照7 d后，綠光和棕光處理組，視覺感知仍為亮，其余處理組由于L*∈[60，70），則視覺感知為較亮。

2.2 不同輻射處理對葡萄酒顏色a*值的影響

葡萄酒a*值的正向大小決定著酒的紅色程度，a*值越大，酒體顏色越鮮艷、越偏紅紫色[12]。由圖2知，在輻照1 d后，所有處理組的葡萄酒a*值都呈上升的趨勢，再經過2 d的輻照，除白光處理組的葡萄酒外，其余處理組的a*值繼續上升。白光處理3 d后a*值開始降低，最后降至16.29，下降28.00%。藍光處理組葡萄酒a*值經過7 d的處理，與對照相比變化不大。其余處理組葡萄酒a*值經過7 d的輻照處理均略有升高，這表明合適的光照處理能夠提高葡萄酒的紅色值。

2.3 不同輻射處理對葡萄酒顏色b*值的影響

色調中的 b*值可為a*值輔色，b*值的大小與葡萄酒的黃色程度呈正相關[13]。由圖3可知，處理后的葡萄酒顏色b*值上升，這表明5種光質都能夠促使葡萄酒的黃色調加重，其中，白光和藍光光質輻照更能促進葡萄酒的顏色衰老。

2.4 顏色匹配

將L*、a*和b*三個參數與CIELab 3D軸上的相應色點進行匹配。顏色變化由a*和b*確定，顏色杠桿變化由L*確定。經軟件匹配，結果如圖4所示。

葡萄酒用pH 5.9的水稀釋10倍后呈現粉紅色調。圖5顯示隨著光輻照處理時間的不斷增加，這種粉色色調不斷減弱，其中，藍光和白光處理7 d，葡萄酒顏色已經明顯失光，呈現褐色色調，這表明紅光、藍光和白光能夠加速葡萄酒顏色的衰老。

3 討論與結論

葡萄酒顏色最主要的呈色物質是花色苷[8]，然而游離的花色苷極不穩定，暴露于紫外線、自然光和白熾光等光源下會迅速發生變化[14]。葡萄酒顏色的相對穩定主要源于花色苷與輔色物質結合，主要的輔色物質有多酚類物質、非酚類輔色素[7]。因此，為了提高葡萄酒顏色的穩定性，在葡萄酒釀造過程中，研究添加外源的單寧[13]、多酚[15]、有機酸[16]和SO2[17]等物質，均能夠提升葡萄酒顏色和質量。

在陳釀過程中，葡萄酒顏色受陳釀方式和環境因素的影響。與玻璃罐相比，存儲容器選用陶罐會顯著提高酒樣的花色苷含量，降低單體花色苷比例，提高聚合花色苷比例[18]。在海底陳釀白葡萄酒有利于白葡萄酒顏色變淺，但會促使紅葡萄酒顏色老化[19]。在環境因素影響方面，任章成等[20]認為一般酒瓶顏色越深，葡萄酒受光照影響越小，透明酒瓶的白葡萄酒受影響最大，貨架期明顯縮短。本研究發現白光輻照能夠加快葡萄酒顏色的衰老，然而，藍光和紅光也能夠加速葡萄酒顏色褐變，而綠光和棕色光對葡萄酒的顏色影響相對小，與Dias等[6]研究結果相符。因此在葡萄酒存儲過程中建議選擇綠色或棕色玻璃瓶。

參考文獻：

[1] 高琛瑜， 董榮， 石淼， 等. 赤霞珠葡萄酒顏色相關物質分析及可視化表征[J]. 食品與發酵工業， 2024， 54（12）： 127-135.

[2] 黃小晶， 李阿波， 沈甜， 等. 賀蘭山東麓紅葡萄酒顏色差異分析[J]. 食品與發酵工業， 2024， 50（10）： 180-186.

[3] 李運奎， 范舒悅， 張煜， 等. 西北地區紅葡萄酒顏色微觀量化分類與宏觀量化分級[J]. 農業機械學報， 2023， 54（5）： 379-386.

[4] 劉霞， 邢佳雨， 馮敬雯， 等. 紅葡萄酒輔助呈色作用研究進展[J]. 中國釀造， 2023， 42（11）： 9-14.

[5] 周恒剛. 酒瓶顏色對酒質量的影響[J]. 釀酒科技， 2001（6）： 19-23.

[6] DIAS D A， CLARK A C， SMITH T A， et al. Wine bottle colour and oxidative spoilage： Whole bottle light exposure experiments under controlled and uncontrolled temperature conditions[J]. Food Chemistry， 2013， 138（4）： 2451-2459.

[7] GARCIA-FERNANDEZ M， SANZ-ABLANEDO E， RODRIGUEZ-PEREZ J R. High-resolution drone-acquired RGB imagery to estimate spatial grape quality variability[J]. Agronomy， 2021， 11（4）： 655-665.

[8] LU C， LI Y， WANG J， et al. Flower color classification and correlation between color space values with pigments in potted multiflora chrysanthemum[J]. Scientia Horticulturae， 2021， 283（4）： 110082.

[9] GIL M， LOUAZIL P， ITURMENDI N， et al. Effect of polyvinylpolypyrrolidone treatment on rosés wines during fermentation： Impact on color， polyphenols and thiol aromas[J]. Food Chemistry， 2019， 295： 493-498.

[10]" 李運奎， 韓富亮， 張予林， 等. 基于CIELAB色空間的紅葡萄酒顏色直觀表征[J]. 農業機械學報， 2017， 48（6）： 296-301.

[11]" 侯小歌. 不同工藝方法對赤霞珠干紅葡萄酒多酚物質的影響研究[D]. 楊凌： 西北農林科技大學， 2006： 20-21.

[12]" HEYMANN H， KING E S， EBELER S E， et al. Characterizing the chemical and sensory profiles of United States Cabernet Sauvignon wines and blends[J]. American Journal of Enology and Viticulture， 2013， 64（2）： 169-179.

[13]" 馬懿， 喻康杰， 賴曉琴， 等. 單寧添加對赤霞珠葡萄酒顏色和花色苷含量變化的影響及其相關性研究[J]. 食品工業科技， 2024， 25（5）： 81-88.

[14]" 盧其能， 楊清. 馬鈴薯花色苷種類、含量和穩定性初步研究[J]. 安徽農業科學， 2007， 35（16）： 4811-4813.

[15]" 李運奎， 張煜， 范舒悅， 等. 外源多酚添加條件下干紅葡萄酒顏色和花色苷特性研究[J]. 農業機械學報， 2023， 54（4）： 399-406.

[16]" 張揚， 彭晶晶， 李坤一， 等. 發酵前添加有機酸對西拉紅葡萄酒顏色和感官質量的影響[J]. 食品與發酵工業， 2023， 49（7）： 90-98.

[17]" 彭昕， 楊興元， 艾賽提·阿合旦， 等. 游離SO2、溶解氧濃度對葡萄酒顏色及花色苷含量的影響[J]. 食品與機械， 2022， 38（10）： 11-16， 23.

[18]" 康文軍， 劉葉， 張軍強， 等. 陶罐陳釀對赤霞珠干紅葡萄酒顏色及味感的影響[J]. 食品與發酵工業， 2023， 49（11）： 47-54.

[19]" 湯曉宏， 丁燕， 高德艷， 等. 基于CIELab色空間法分析海底陳釀對葡萄酒色澤的影響[J]. 中外葡萄與葡萄酒， 2022（5）： 88-92.

[20]" 任章成， 郭澤美， 任伯玲. 葡萄酒儲藏過程中質量影響因素及控制措施[J]. 食品安全導刊， 2022（28）： 53-55.