黑皮诺冷浸渍工艺的应用效果研究

刘 霞,张平三,马东琳,石 泉,张志伟,卢精林

(河西学院 农业与生物技术学院,甘肃 张掖 734000)

随着人们生活水平的提高,葡萄酒的品质越来越受到消费者的关注。而葡萄酒的品质主要取决于两个条件,葡萄原料以及优良的酿造工艺,其中,原料的浸渍是酿造工艺中的关键环节之一[1-3]。原料加工过程中,通过影响葡萄酒浸渍强度来影响酚类物质和花色苷进入葡萄酒的含量,进而影响葡萄酒的品质。研究发现[4],当干红葡萄原料质量优质,即具备良好的成熟度和卫生条件时,葡萄中才含丰富、优质的酚类物质,而此时即可通过加强浸渍强度以使这些有益成分被充分浸提到葡萄酒中,从而最大限度的提高葡萄酒的品质。

目前,有关葡萄酒的浸渍工艺主要有传统浸渍法、冷浸渍法、CO2浸渍法、热浸渍法等。其中,冷浸渍工艺是一种近年来新兴的葡萄原料加工方式。该浸渍方式是将葡萄除梗破碎后低温浸渍一段时间以充分浸提葡萄果皮中的优质成分,从而达到提高所酿葡萄酒品质的目的[5-6]。研究表明[7],冷浸渍工艺的浸渍温度低,适合皮薄易腐的黑皮诺葡萄,能够在低温条件下充分浸提葡萄中的小分子酚类物质和芳香物质(花香和果香),能提高葡萄酒的香气和口感品质。

本试验以张掖地区黑比诺葡萄为原料,采用常温浸渍和冷浸渍两种方式处理原料后进行正常的酒精发酵,发酵结束后测定并分析两组葡萄酒的理化指标和感官指标,以此为依据来判断冷浸渍工艺与干红葡萄酒品质的关系,以期为应用冷浸渍工艺提高红葡萄酒的质量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑皮诺(PinotNoir)葡萄原料:采于张掖市板桥葡萄园。平均粒质量1.2 g,果粒近圆形,蓝黑色,可溶性固形物含量23%。葡萄酒高活性干酵母RV171:安琪酵母股份有限公司。

钨酸钠、五倍子酸、磷钼酸(均为分析纯):天津市百世化工有限公司；碳酸钠(分析纯):国药集团化学试剂有限公司；单宁酸(分析纯):天津希恩思生化科技有限公司；氢氧化钠(分析纯):天津北联精细化学品开发有限公司；亚硫酸(分析纯):天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

723N型可见分光光度仪、JH502电子天平、PHS-3C型pH计:上海精密科学仪器有限公司；HH-6数显恒温水浴锅:江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 干红葡萄酒酿造工艺及操作要点

采用小容器酿造法获得黑皮诺单品种干红葡萄酒[8]。

与冷浸渍工艺相比,传统工艺是将葡萄原料除梗破碎后进行常温浸渍阶段,24 h后添加酵母启动酒精发酵过程。

操作要点:

葡萄原料除梗、破碎后,装入体积为5 L的广口瓶中(已消毒),对照组记为CK-PN,冷浸渍组记为C-PN,装罐量均为容器体积的80%。入罐时分别加入60 mg/L的二氧化硫和30 mg/L的果胶酶,混匀。

将CK-PN置于室内常温浸渍24 h,而C-PN置于8℃的冰箱内浸渍60 h,回温后均按200 mg/L的标准加入酵母进行酒精发酵。两组发酵醪的温度均控制在24～26℃[9]。一般而言,当发酵醪的比重降至0.992～0.996时,酒精发酵结束。此时,分离转罐,进行指标测定。

在皮渣分离后添加SO2的目的是抗氧化和抑菌,除去发酵后所有残存的微生物,以防止成品酒发生微生物病害。

1.3.2 葡萄酒主要指标检测

(1)理化指标的测定及方法

依据GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》对葡萄酒的主要指标进行测定。

总酸的测定:电位滴定法；挥发酸的测定:指示剂法；二氧化硫的测定:直接碘量法；单宁的测定:福林-丹尼斯法；总酚的测定:福林-肖卡法。色调和色度的测定:紫外分光光度法,在波长420 nm、520 nm、620 nm处测吸光度值,三者之和为色度,A420nm/A520nm乘以稀释倍数即为相应的理论色调值。

(2)感官指标的测定及标准

感官品质分析由葡萄酒品评小组完成。品评小组由具有一定葡萄酒品评基础的15人组成:其中一人具备逸香葡萄酒与烈酒(ease scent wine and spirits course,ESW)中级品酒师认证资格、两人具备英国葡萄酒与烈酒教育基金会(wine&spiriteducationtrust,WSET)高级品酒师认证资格。小组成员依次对各葡萄酒进行香气质量和整体感官品质的分析和评价,并按同一标准对各葡萄酒进行打分,进而评价冷浸渍工艺在黑比诺干红葡萄酒酿造中的作用和应用价值,葡萄酒感官评分标准见表1(满分100分)。

表1 葡萄酒感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of wine

1.3.3 数据处理

采用DPS软件和Excel 2010软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 浸渍方式对干红葡萄酒理化指标的影响

发酵结束(约5 d)后分离转罐,然后取样进行指标测定,对测得的理化指标进行分析,结果如表2所示。

表2 不同处理的黑比诺干红葡萄酒的基本理化指标Table 2 Basic physicochemical indexes of Pinot Noir dry red wines with different treatments

2.1.1 对葡萄酒中挥发酸含量的影响

葡萄酒中的挥发酸是葡萄汁正常发酵的副产物,而醋酸是挥发酸的主体,其次是其衍生物,葡萄汁含糖分越多,则发酵产生的挥发酸也越多。除此之外,挥发酸在葡萄酒中的含量还与酵母菌的种类、发酵温度和速度有关,而挥发酸的含量过高,会使其表现出较突出的醋酸味,降低葡萄酒的品质。正常发酵的葡萄酒会含有一定的挥发酸含量,国标GB 15037—2006《葡萄酒》规定[10],葡萄酒中挥发酸含量应≤1.2 g/L(以乙酸计)。由表2可知,CK-PN组的挥发酸含量为0.46 g/L,C-PN组的为0.3 g/L,二者之间也存在显著性差异(P＜0.05)。这说明冷浸渍在一定范围内能够抑制挥发酸含量的升高[11],这可能是因为低温条件在一定程度上抑制了葡萄酒微生物病害的发生,尤其是抑制了醋酸菌的代谢活动(醋酸菌活动会产生醋酸及其衍生物),从而保证了葡萄酒的质量。

2.1.2 对干红葡萄酒中总酸含量的影响

对于干红葡萄酒而言,酸性物质主要是来自原料的酒石酸、苹果酸和柠檬酸,还有来自发酵过程的琥珀酸、乳酸和乙酸。有研究表明[12],干红葡萄酒中的总酸的酸感会加强葡萄酒的涩感。这是因为酸性物质本身带有一定涩味,浓度增大时,自身涩味与单宁涩味相互叠加,从而使葡萄酒整体涩味增强。由表2可知,C-PN组(4.99 g/L)的总酸含量＜CK-PN组(5.36 g/L),这可能与在低温下乙酸的产生被大幅度抑制有关。由此可见,冷浸渍可以在一定程度上降低干红葡萄酒中总酸的含量,进而减弱葡萄酒的涩味,增加葡萄酒的柔和感。

2.1.3 对干红葡萄酒中总酚含量的影响

葡萄酒中的总酚含量即为其酚类物质含量的总和,而葡萄酒中的酚类物质主要包括单宁类(无色多酚)和花色苷类(有色多酚),这些酚类物质主要参与形成葡萄酒的味道、骨架、结构和颜色等,共同构成葡萄酒圆润醇厚的口感和其耐贮性,对于干红葡萄酒的质量尤其重要,其含量的高低是干红葡萄酒质量的主要指标[11,13-14]。

葡萄酒中优质酚类物质主要来自于果皮,其含量的多少与浸渍工艺密切相关。由表2可知,C-PN组单宁含量(1.574 g/L)＞CK-PN组(1.494 g/L)、C-PN组花色苷含量(385 mg/L)＞CK-PN组(303 mg/L)、而且C-PN组总酚含量(2.335 g/L)＞CK-PN组(2.288 g/L),出现这个结果的原因可能是通过冷浸渍处理而延长了浸渍时间,从而加强了浸渍强度导致,而浸渍强度加强,会使得酚类物质的溶出量增加。因此,酒精发酵前进行一段时间的冷浸渍处理,有利于葡萄酒中酚类物质的溶出和积累,使葡萄酒的酒体更加丰满,口感圆润醇厚,提高葡萄酒的整体质量。

2.1.4 对干红葡萄酒颜色的相关理化指标的影响

颜色是葡萄酒重要的感官品质之一,可以通过颜色来判断葡萄酒的酒龄、品种以及健康状况。研究表明[15-17],花色苷是葡萄酒颜色的物质基础,其存在的形态和含量直接影响葡萄酒的色度、色调及其稳定性。在澄清度较好的情况下,干红葡萄酒的色度越高,颜色越深；色度越低,颜色越浅[11]。将对照组和处理组分别用相同pH值的磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲溶液稀释10倍后,用1 cm的比色皿在分光光度计中测定各自的A420nm、A520nm和A620nm值。由表2可知,C-PN组色度值(0.387)＞CK-PN组(0.308)；同时C-PN组色调值(0.96)＞CK-PN组(0.86),而色调值越低,葡萄酒颜色越偏向红色色调。

因此,葡萄酒的色度和色调值会随着浸渍方式的不同而不同,与对照组相比,冷浸渍组的色度和色调值明显增大,酒液颜色偏深。出现这个结果的原因可能是冷浸渍能够促进葡萄酒中花色素等物质的溶解所致。

2.2 浸渍方式对葡萄酒感官指标的影响

2.2.1 浸渍方式对葡萄酒香气成分的影响

黑比诺干红葡萄酒的典型的香气类型主要有:青苹果、甜樱桃、黑醋栗、覆盆子、黑莓、干草、甜胡椒、李子、石榴等,对照组和冷浸渍组葡萄酒的香气成分分析结果见图1。

图1 黑比诺葡萄酒香气分析结果Fig.1 Results of aroma analysis of Pinot Noir wine

由图1可知,对于原料成熟度基本一致的黑比诺葡萄,分别对其进行常温浸渍和冷浸渍处理后发现,冷浸渍样品中青苹果、胡椒等展现生青特征的香气类型变淡,而甜樱桃、覆盆子、黑醋栗、黑莓等展现圆熟特征的香气类型变浓,使得葡萄酒的整体香气质量更加优雅、饱满。

2.2.2 浸渍方式对葡萄酒感官评分的影响

葡萄酒的感官质量由外观、口感、香气和平衡四部分组成,由专业的葡萄酒品评小组对常温组和冷浸组进行品尝打分,结果如表3所示。

表3 葡萄酒感官质量评价结果Table 3 Sensory evaluation results of wine

由表3可知,对原料成熟度基本一致的黑比诺葡萄分别进行常温浸渍和冷浸渍处理后:(1)从葡萄酒外观来看,不同浸渍方式对干红葡萄酒澄清度和色调有影响但不明显。CK-PN组和C-PN组酒样则呈浅宝石红色且略带紫色边缘。与各自对照组相比,冷浸渍组的颜色略深于常温浸渍组。(2)从香气方面看,不同浸渍处理的酒样对葡萄酒的香气质量有较明显的差异。常温浸渍组酒样的香气纯正度和香气质量均低于冷浸渍组,可能是因为冷浸渍处理葡萄原料的加工方式在增加葡萄酒的香气纯正度、浓度和香气质量方面具有一定的优势。(3)从口感方面看,C-PN组酒样更显优势,表现出了适宜的浓郁度和稳定的协调性。(4)从葡萄酒的平衡来看,C-PN组酒样则表现出更好的平衡感,可能是因为冷浸渍处理葡萄原料加强了葡萄果皮中优质单宁的浸提,同时在一定程度上降低了葡萄酒的酸度,减弱了葡萄酒的涩感,而单宁和酸度是构成干红葡萄酒平衡的主要组成部分。因此,冷浸渍处理黑比诺葡萄原料,发酵后可以给干红葡萄酒带来更具优雅香气和平衡口感的品质。

3 结论

冷浸渍处理可以使黑皮诺葡萄酒挥发酸和总酸的含量减少、单宁、花色苷含量和总酚含量增加。同时,也可以一定程度的提升黑皮诺葡萄酒的色度和色调值,从而改善其外观和口感品质。此外,与对照组相比,冷浸渍可以使由原料带来的植物气味变淡,而使有利于感官质量提升的水果香气含量明显升高,从而提升其香气品质。

综上所述,对于黑比诺干红葡萄酒进行发酵前的冷浸渍处理,可以明显降低由葡萄原料所致的高酸度,并有利于葡萄原料中有效物质(呈香和呈味物质)的浸提,进而提高了葡萄酒的品质。

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