干红葡萄酒醒酒技术研究

陈　达，曾新安，蔡锦林（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）



干红葡萄酒醒酒技术研究

陈达，曾新安，蔡锦林
（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）

摘要：以赤霞珠干红葡萄酒为试验材料，采用磁力搅拌、人工通入空气的方法对葡萄酒进行醒酒。研究了各处理方法对葡萄酒溶解氧（DO值）、电导率、氧化还原电位（ORP值）、氧化程度值（RH）的影响。结果表明，葡萄酒采用上述2种处理方法醒酒，各项电化学参数均明显上升，说明磁力搅拌、人工通气都有助于加快醒酒过程中的氧化还原反应。

关键词：干红葡萄酒；醒酒；电化学参数

醒酒是通过加速葡萄酒氧化的过程来使葡萄酒释放其原有的芳香，同时软化葡萄酒中的单宁等酚类物质，改善其口感[1-3]。醒酒还可以让瓶储的干红葡萄酒中可能存在的硫化物气味得以尽快消散[4]。传统的醒酒方法是在葡萄酒开瓶后，把酒平稳而缓慢地注入醒酒器，把沉淀物留在瓶底。醒酒时间从5 min至2 h不等。醒酒时间的长短需要根据葡萄酒的种类和饮酒者个人的口味喜好而定。目前主要采用的加速醒酒的方法有：(1)把葡萄酒从一个醒酒器倒入另一醒酒器中，然后重复操作1～2次；(2)摇动醒酒器，让酒液与空气充分接触[5-7]；(3)使用葡萄酒增氧机对葡萄酒进行增氧[8-10]。关于干红葡萄酒醒酒过程中电化学参数如DO值、电导率、ORP值、RH值的变化情况，以及如何从电化学参数方面研究加速醒酒的方法，至今鲜有文献报道。本实验研究了在磁力搅拌和人工通入空气2种处理方法下，葡萄酒醒酒过程中相关电化学参数的变化情况。

1　材料和方法

1.1葡萄酒样

烟台泽义酒庄葡萄酿酒有限公司2011年干红葡萄酒，酒精度为12％vol，选用优质赤霞珠葡萄为原料。

1.2仪器

多参数分析仪：由上海仪电科学仪器股份有限公司生产，DZS-708型。

集热式恒温加热磁力搅拌器：由巩义市予华仪器有限责任公司生产，DF-101S型。

超静音可调式气泵：广东海利集团有限公司。

气体流量记录仪：余姚市银环流量仪表有限公司。

1.3电化学参数测定方法

多参数分析仪可以测定包括DO值、电导率、pH值、ORP值、TDS值、盐度在内的电化学参数。测定时取500 mL葡萄酒于烧杯中，直接将探头伸入葡萄中进行测量，从液面顶部往下测量3个不同高度的电化学参数，每个液面各测3次，以9个数据的平均值作为酒样的电化学参数值。测定不同速率磁力搅拌条件下的电化学参数时，将装有葡萄酒的烧杯置于集热式恒温加热磁力搅拌器上，调控搅拌速率，并记录电化学参数。测定不同空气通入量状态下的电化学参数时，利用可调式气泵控制空气通入量，并用气体流量记录仪记录空气通入量，同时使用多参数分析仪测定葡萄酒的电化学参数。

2　结果与分析

2.1葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的溶解氧变化

溶解氧(Dissolved Oxygen)是葡萄酒醒酒过程的重要指标，未开启的瓶装干红葡萄酒酒体的溶解氧在0.4～1.2mg/L，且对于不同年份的葡萄酒，年份越早，其DO值越小[11]。溶解氧对葡萄酒中酚类物质的氧化还原反应有重要影响[12-13]，提高醒酒过程中的溶解氧含量可以加速酒体中某些物质氧化还原反应的进行，并加速醒酒的进程从而缩短醒酒的时间。图1为葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的溶解氧变化情况。

图1　不同转速磁力搅拌条件下的溶解氧变化

由图1可知，葡萄酒在未经磁力搅拌处理的状态下醒酒30 min后，DO值仅从0.68mg/L上升至1.41mg/L，上升幅度仅为0.73mg/L。但在转速800 r/min磁力搅拌条件下，醒酒30 min后DO值达到5.8mg/L，上升幅度达到5.12mg/L，较之未经搅拌下醒酒溶解氧含量有大幅提高。并且从图1中可以看出，其他转速下醒酒，DO值也有明显提高。这说明搅拌有助于氧气在葡萄酒中的溶解，提高酒体中溶解氧的含量。干红葡萄酒在储藏过程中，DO值较为稳定，体系内各种反应保持动态平衡。磁力搅拌处理可以短时间内提高葡萄酒酒体的DO值，大量溶解氧促进酚类物质氧化还原反应的进行[14]。

2.2葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的电导率变化

电导率表示溶液传导电流的能力，葡萄酒酒体的电导率越小，则葡萄酒内的离子总数越少。这主要是指葡萄酒中的钾离子K+和酒石酸氢根离子HT-。图2为葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的电导率变化情况。

由图2可知，葡萄酒在醒酒前的电导率为2.43 mS/cm,葡萄酒的电导率随醒酒过程的进行都有所上升。未经磁力搅拌的葡萄酒电导率上升幅度最小，30 min后葡萄酒电导率仅上升至2.5 mS/cm。磁力搅拌的转速越快，葡萄酒的电导率上升越显著。磁力搅拌转速为800 r/min时，电导率上升幅度最大，磁力搅拌30 min，葡萄酒电导率从2.43 mS/cm上升至2.76 mS/cm。葡萄酒电导率上升可能的原因是磁力搅拌促进了氧气的溶解，加速了氧化离子化反应的进行[15]。酒体中原有的钾离子K+、酒石酸氢根离子HT-和酒石酸氢钾KHT的平衡状态被打破，酒体中钾离子K+、酒石酸氢根离子HT-总数增加，葡萄酒的电导率增大。转速800 r/min磁力搅拌电导率上升最快也说明，对葡萄酒酒体进行搅拌有助于氧气的溶解，对加速氧化离子化反应的进行有贡献。

图2　2011年产赤霞珠干红葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的电导率变化

2.3葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的电位变化

葡萄酒中存在着多种变价的离子和溶解氧，在酒体中发生氧化还原反应并趋于平衡[16]，氧化还原电位(ORP 值)是反映溶液中所有物质的宏观氧化能力的一个状态参数，本质是电子的转移，氧化还原电位值越高，氧化性越强；氧化还原电位值越低，氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负显示出还原性。另外，溶液的pH值也对ORP值有影响。图3为葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的氧化还原电位变化情况。

图3　不同转速磁力搅拌条件下的电位变化

由图3可知，样品醒酒前的ORP值为198.59 mV，随着磁力搅拌醒酒过程的进行，ORP值呈不断上升趋势，在转速800 r/min磁力搅拌30 min条件下的电位上升至203.77 mV。实验表明搅拌速率越快，葡萄酒的ORP值上升的越快。实验数据还显示，在转速800 r/min磁力搅拌30 min条件下葡萄酒的pH值从3.587下降至3.531；pH值的下降会影响葡萄酒中如乙醛-乙醇、醋酸盐-乙醛、硫酸盐-亚硫酸盐等氧化还原电子对的分布[17]，造成氧化态物质的增加，故使葡萄酒ORP值上升。ORP值可以反映醒酒过程氧化还原体系的变化情况，经过磁力搅拌醒酒，葡萄酒的ORP值上升，pH值下降，表明酒体内的氧化态物质在增加。磁力搅拌促进了葡萄酒中如酚类物质的氧化[18]，加速了氧化进程。

2.4葡萄酒在不同转速磁力搅拌条件下的氧化程度(RH 值)的变化

葡萄酒氧化程度值(RH值)是葡萄酒测定的基本电化学参数，反映葡萄酒被氧化的程度。RH值与ORP值、pH值有直接关系，葡萄酒氧化程度的计算公式：RH= ORP/28.5+2pH。由公式可知，氧化程度(RH)和电位(ORP)、pH值存在线性关系。图4为葡萄酒在不同处理条件下的氧化程度(RH)的变化情况。

图4　不同处理条件下氧化程度(RH值)的变化

由图4可知，葡萄酒经过磁力搅拌处理比处理前RH值有明显增加，且磁力搅拌速率越快，氧化程度值(RH 值)越大。在转速为800 r/min磁力搅拌下，葡萄酒的(RH 值)达到14.246，相比处理前和未经磁力搅拌的自然醒酒，RH值增大了0.104和0.081。这说明磁力搅拌促进了氧气的溶解，增加了葡萄酒中某些物质和氧气接触的机会，加速了葡萄酒中的氧化还原作用，有利于推动葡萄酒中氧化还原反应的进行。所以磁力搅拌醒酒有助于葡萄酒中酚类物质如花色苷和单宁的氧化和芳香物质的产生[19]，改善酒体的口感和香气。新酿制的葡萄酒口感粗糙，酒体结构感欠缺，香味寡淡，必须经过一段时间的醒酒，才能使酒体丰满芳香，口感柔和。

2.5葡萄酒在不同空气通入量状态下的溶解氧变化

测定不同空气通入量状态下的电化学参数时，使用可调式气泵向葡萄酒中通气，并控制空气通入量，用气体流量记录仪记录空气通入量，同时使用多参数分析仪测定葡萄酒的溶解氧含量。图5为2011年赤霞珠干红葡萄酒在不同空气通入量状态下的溶解氧变化情况。

由图5可知，在通入空气前，葡萄酒酒体的溶解氧含量为0.68mg/L，通入空气30 min后，通气量为1.2 L/min的干红葡萄酒溶解氧含量最高，DO值为9.66mg/L,较通入空气前上升了8.98mg/L，酒体中的溶解氧含量大幅提高。并且空气通入量越大，DO值上升幅度越大，醒酒30 min后，通气量为1.2 L/min的干红葡萄酒比通气量为0.4 L/min的干红葡萄酒溶解氧含量高1.04mg/L。在瓶储期间，干红葡萄酒中所含的溶解氧被酒中酚类物质消耗，降到了很低的水平。而从图5中可以看出，使用气泵向葡萄酒中通入空气的方式可以在短时间内使DO值很低的葡萄酒溶解大量的氧气。采用不同空气通入量通气30 min后，葡萄酒的DO值差距不大，均接近该温度气压下酒体的饱和溶解氧值。但增大通气量可以使酒体DO值更快地接近饱和溶解氧值。

图5　不同空气通入量状态下的溶解氧变化

2.6葡萄酒在不同空气通入量状态下的氧化程度(RH 值)的变化

使用可调式气泵向葡萄酒中定量通气，30 min后，将pH探头伸入葡萄酒中测量，从液面顶部往下测量3个不同高度的ORP值和pH值。根据葡萄酒氧化程度的计算公式：RH=ORP/28.5+2pH，计算葡萄酒的RH值。图6为葡萄酒不同空气通入量状态下的氧化程度(RH值)的变化情况。

图6　不同空气通入量状态下的氧化程度(RH值)的变化

由图6可知，葡萄酒在处理前RH值为14.142，通入空气状态下醒酒30 min后，葡萄酒的氧化程度值(RH)出现一定程度的增大，在空气通入量为1.2 L/min的状态下，葡萄酒的RH值达到14.291，相比处理前和不通入空气的自然醒酒，RH值增大了0.149和0.126。在通入空气对葡萄酒进行醒酒的过程中，葡萄酒中的某些物质被氧化，如酒石酸被氧化为草酰乙醇酸，酒体中的溶解氧促进了单宁间、单宁与其他酚类物质间的逐渐聚合。同时，溶解氧含量的提高加速了一系列的反应形成复杂的化合物。这些反应包括花色苷与黄烷物质的反应，花色苷、黄烷和乙醛之间的反应，花色苷与丙烯酸、乙基酚等形成吡喃型花色苷等物质的反应[20]。RH值的增大说明通入空气加速了葡萄酒中某些物质的氧化，有利于加快醒酒进程。

2.7醒酒过程中口感的变化

由9名经验丰富的葡萄酒品评成员组成品评小组，为在读硕士生6名，博士生2名，国家品酒委员1名，参照最新的葡萄酒国家标准GB 15037—2006，对采用不同处理方式的干红葡萄酒进行感官品评。感官评价统计结果见表1。

表1　感官评价结果统计

3　结论

醒酒时对葡萄酒进行磁力搅拌可以短时间内提高葡萄酒酒体的DO值，并且在磁力搅拌醒酒过程中，葡萄酒的电导率有所上升，ORP值也呈不断上升趋势。葡萄酒经过磁力搅拌处理比处理前RH值有明显增加，且磁力搅拌速率越快，氧化程度值(RH值)越大。通入空气状态下醒酒，酒体中的溶解氧含量大幅提高。醒酒30 min后，葡萄酒的氧化程度值(RH值)出现一定程度的增大，葡萄酒中的酚类物质等被氧化。磁力搅拌和通入空气2种方式都可以加速醒酒，有利于推动葡萄酒中氧化还原反应的进行，有助于促进葡萄酒中酚类物质如花色苷和单宁的氧化和芳香物质的产生。磁力搅拌和通入空气2种加速醒酒的方式可以使葡萄酒中的单宁软化，提高葡萄酒的适口度，令葡萄酒更加芳香醇厚。

参考文献：

[1]Gay M,Apetrei C,Nevares I,et al.Application of an electronic tongue to study the effect of the use of pieces of wood and micro-oxygenation in the aging of red wine[J].Electrochimica Acta,2010(55)：6782-6788.

[2]Ortega-Heras M,Gonzalez-Huerta C,Herrera P,et al.Changes in wine volatile compounds of variety wines during aging in wood barrel[J].Analytica Chimica Acta，2004(513)：341-350.

[3]Oberholster A,Elmendorf B L,Lemo LA,et al.Barrel maturation,oak alternatives and micro-oxygenation:Influence on red wine aging and quality[J].Food Chemistry,2015(173)：1250-1258.

[4]郭雪霞，王颉，李长文,等.葡萄酒陈酿研究进展[J].酿酒科技，2005(12)：104-106.

[5]夏广丽，刘春生，史铭儡,等.微氧处理技术在葡萄酒陈酿中的应用[J].中外葡萄与葡萄酒，2006(3)：16-18.

[6]Gomez-Plaza E,Cano-Lopez M.Areview on microoxygenation of red wines:Claims,benefits and the underlying chemistry[J].Food Chemistry,2011(125)：1131-1140.

[7]McCord J.Application of toasted oak and micro-oxygenation to aging of Cabernet Sauvignon wines[J].The Australian &New Zealand Grapegrower &Winemaker,2003(474)：43-53.

[8]王英臣，谭群.人工催陈葡萄酒老熟的研究进展[J].黑龙江农业科学，2013(10)：137-140.

[9]Nevares I,del Alamo M.Measurement of dissolved oxygen during red wines tank aging with chips and micro-oxygenation[J].Analytica Chimica Acta,2008(621)：68-78.

[10]李金玉.微量氧气对陈酿中葡萄酒品质的影响[J].生产与科学实验，2008(22)：75-77.

[11]杨星，曾新安.不同年份干红葡萄酒电化学参数变化分析[J].酿酒科技，2011(5)：32-35.

[12]Cejudo-Bastante M J,Perez-Coello M S,Hermosin-Gutierrez I,et al.Effect of wine micro-oxygenation treatment and storage period on colour-related phenolics,volatile composition and sensory characteristics[J].LWT-Food Science and Technology,2011(44)：866-874.

[13]Gomez-Plaza E,Cano-Lopez M.Areview on microoxygenation of red wines:Claims,benefits and the underlying chemistry[J].Food Chemistry,2011(125)：1131-1140.

[14]Cejudo-Bastante M J.Micro-oxygenation and oak chip treatments of red wines:Effects on colour-related phenolics,volatile composition and sensory characteristics[J].Food Chemistry,2011,124(3)：727-737.

[15]Vilela-Moura A,Schuller D,Falco V,et al.Effect of refermentation conditions and micro-oxygenation on the reduction of volatile acidity by commercial S.cerevisiae strains and their impact on the aromatic profile of wines[J].International Journal of Food Microbiology,2010(141)：165-172.

[16]Zea L,Moyano L,Moreno J,et al.Discrimination theobroma fraction Sherry wines obtained by oxidative end biological aging[J].Food Chemistry,2001(75)：79-84.

[17]Pizarro C,Rodriguez-tecedor S,Esteban-Diez I,et al.Experimental design approach to evaluate the impact of oak chips and micro-oxygenation on the volatile profile of red wines[J].Food Chemistry,2014(148)：357-366.

[18]du Toit W J,Marais J,Pretorius I S,et al.Oxygen in must and wine:Areview[J].SAfr Enol Vitic,2006,27(1)：76-94.

[19]张军翔，李永山，赫笑云.微氧技术在葡萄酒酿造中的应用[J].权威论坛，2011,27(6)：12-14.

[20]曾新安，岳强，肖利民.橡木桶陈酿过程葡萄酒溶解氧的变化[J].酿酒科技，2005(11)：73-74.

The Decanting Technology of Dry Red Wine

CHEN Da,ZENG Xin'an and CAI Jinlin
(School of Light Industry and Food Science，South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510640,China)

Abstract:In this study,dry red wine was used as the test object for wine decanting by magnetic stirring/artificial ventilation with air.The effects of each decanting method on dissolved oxygen (DO),electrical conductivity,oxidation reduction potential (ORP) and redox degree (RH) of grape wine were investigated.The results showed that,the electro-chemical parameters of wine increased significantly by both methods,that is,both magnetic stirring and artificial ventilation with air were helpful for accelerating the oxidation-reduction reaction in the process of wine decanting.

Key words:dry red wine;decanting;electro-chemical parameters

通讯作者：曾新安（1972-），男，博士，教授，博导，国家品酒委员，主要从事食品绿色加工研究。

作者简介：陈达（1992-），男，硕士研究生，主要研究方向为果酒果醋的酿造。

收稿日期：2015-07-20；修回日期：2015-09-14

中图分类号：TS262.6；TS971

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）02-0121-04

DOI：10.13746/j.njkj.2015310

优先数字出版时间：2015-11-04；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151104.0947.001.html。