不同类型瓶塞对干白葡萄酒品质的影响

赵永福，寇立娟

(1.烟台市产品质量监督检验所，山东烟台 264000； 2.滨州医学院烟台校区葡萄酒学院，山东烟台264000）

装瓶是葡萄酒生产中的重要工艺环节，目前用于葡萄酒装瓶的材料主要是玻璃瓶和软木塞。玻璃瓶呈惰性，不会与葡萄酒产生任何反应，且具有良好的密封性，氧气难以透过玻璃瓶进入葡萄酒，对葡萄酒的影响极小。软木塞则包括天然塞、聚合塞、贴片塞等不同类型的产品。理想的软木塞可起到保护葡萄酒的作用，并使葡萄酒在瓶储过程中发生缓慢而复杂的氧化作用，促进酒体成熟。由于软木塞具有微孔结构以及密封性能不同，装瓶后的葡萄酒，在瓶储或流通过程中，往往会产生随机氧化、漏酒、掉渣等质量问题[1-4]。另外，市场上还有不同类型的软木塞替代品，如螺旋盖和高分子塞等，并在美国、澳大利亚等葡萄酒生产国家广泛使用。不同类型的瓶塞，由于生产材料、密封性能等方面的差异，可对葡萄酒中的二氧化硫、酚类物质、香气成分、含硫化合物、色度等产生重要影响[5-9]，并最终影响葡萄酒的感官品质。因此，瓶塞已成为引起葡萄酒产品装瓶后品质变化和个体差异的最主要原因。

目前，国内开展的瓶塞对葡萄酒影响的研究较少，尤其是对于瓶塞对氧的影响少有研究报道。本研究采用5种不同瓶塞封装相同的白葡萄酒，在相同的储存条件下（室温、卧放），分析不同种类瓶塞对葡萄酒的影响，以期为瓶塞的质量评价提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：贵人香葡萄酒，酒精度11.9%vol，总酸5.3 g/L（以酒石酸计），总糖2.7 g/L，挥发酸0.4 g/L，游离二氧化硫34.6 mg/L，总二氧化硫114.2 mg/L。葡萄酒经澄清过滤、稳定处理并检验合格后进行除菌过滤灌装。

耗材：玻璃瓶，无色透明、750 mL的波尔多葡萄酒瓶，威海华鹏玻璃公司生产；瓶塞，分别是天然塞、贴片塞、聚合塞和2种高分子塞（至尊500和经典+），5种不同类型的瓶塞均由诺玛科公司提供。瓶塞主要物理性能指标见表1。

试剂：乙醇、甲醇（色谱纯，美国Aldrich公司），氢氧化钠、过氧化氢、磷酸等其他试剂均为分析纯以上级别。

仪器设备：葡萄酒灌装和打塞设备，意大利贝塔拉索（Bertolaso）公司产品，灌装速度8000瓶/h，采用重力灌装。Noma Sense氧气测量仪，美国诺玛科公司；Lambda-35型紫外-可见分光光度计，美国PERKIN ELMER公司。

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄酒的装瓶

设置装瓶量为750 mL，调整装瓶速度至100瓶/min，并调节打塞深度，使不同类型的瓶塞上端面距瓶口的距离保持一致。由于瓶塞长度不一致及打塞深度产生的误差，不同类型瓶塞在装瓶后，顶端空间高度为22～32 mm。装瓶结束后，定期取样，分别测定葡萄酒中的氧气和二氧化硫的含量和色度。

1.2.2 氧气含量测定[10]

采用氧气测定仪进行测定。葡萄酒装瓶前，在瓶内壁酒线的上部和下部分别贴上特制的传感器贴片，然后进行装瓶。通过光导纤维即可无损检测瓶内葡萄酒中的溶解氧和顶端空间中的氧气含量。

1.2.3 二氧化硫与色度分析

二氧化硫测定采用氧化法[11]；色度测定采用比色法[12]。

1.3 统计分析

除氧气含量采用无损检测，每次检测6瓶外，其余指标均是将不同瓶塞封装的葡萄酒，定期取3瓶，开瓶后立即进行检测。采用SPSS 16.0软件进行数据分析，Excel进行图形绘制。不同瓶塞处理之间的显著差异采用单因素方差分析评价,平均值多重比较采用最小显著极差法(LSD)。

表1 不同类型瓶塞的物理指标

2 结果与分析

2.1 瓶塞类型对氧气含量的影响

理想条件下，在葡萄酒装瓶时，应确保葡萄酒顶端空间的含氧量（HSO）尽可能低，并采用氮气预冲等措施降低灌装过程中溶解氧（DO）的摄入[13]。而实际生产中，由于灌装条件和设备状态的影响，葡萄酒顶端空间和葡萄酒中均会残留少量氧气，且装瓶结束后，氧气还将通过瓶塞及瓶塞与瓶颈之间的缝隙进入葡萄酒中，并与酒中的二氧化硫、酚类等发生反应，若瓶储期间进入到葡萄酒中的氧气过多，将消耗大量的游离二氧化硫，并导致酒的氧化褐变及产生不良风味[14]。图1和图2分别是装瓶结束后，不同类型瓶塞对顶端空间氧气和溶解在酒中的氧气含量的影响。

图1 不同类型瓶塞对顶端空间氧气含量的影响

从图1可看出，装瓶结束时，采用经典+瓶塞的葡萄酒，顶端空间含氧量最低，为3.95 mg/L，且显著低于其余4种瓶塞。至尊500和天然塞瓶塞，其顶端空间含氧量略高于经典+，分别为4.80 mg/L和4.83 mg/L，而贴片塞和聚合塞的顶端空间含氧量最高，分别为5.26 mg/L和5.38 mg/L，但天然塞等4种瓶塞之间，顶端空间含氧量无显著差异。装瓶结束后，顶端空间含氧量迅速减少，1周后即降至2 mg/L以下，表明氧气由顶端空间向酒中的溶解较为迅速。装瓶结束后，经典+的顶端空间含氧量始终显著低于其余4瓶瓶塞，直至装瓶结束6个月时，顶端空间氧含量降至0.1 mg/L左右时，差异的显著性才消失，但其顶端空间氧含量仍低于其余4种瓶塞。而至尊500和天然塞的顶端空间含氧量也始终低于贴片塞和聚合塞，但这4种瓶塞顶端空间的氧含量并无显著差异（p＞0.05）。这可能是由于经典+瓶塞的长度最短，打塞后酒的顶端空间体积最大，产生的压强小，因此，其顶空和溶解氧含量显著低于其余几种瓶塞。

图2 不同类型瓶塞对溶解氧含量的影响

从图2可以看出，葡萄酒中的溶解氧在装瓶后呈先升高后降低的变化趋势，1周后达到最大值，此后溶解氧含量逐渐减少，6个月后溶解氧均降至0.01 mg/L以下，表明装瓶结束后，顶端氧气将快速溶于葡萄酒中，并与SO2等发生反应。与顶端空间含氧量类似，采用经典+类型瓶塞的葡萄酒，在装瓶结束时，溶解氧含量最低为3.60 mg/L，显著低于其余4种瓶塞，其次是至尊500和天然塞，溶解氧含量分别4.31 mg/L和4.47 mg/L，采用贴片塞和聚合塞中葡萄酒溶解氧含量最高，分别为4.58 mg/L和4.80 mg/L，但至尊500、天然塞、贴片塞和聚合塞4种瓶塞之间溶解氧含量无显著差异。但与顶空氧含量不同的是，装瓶2周后，至尊500的溶解氧含量最低，且显著低于聚合塞和贴片塞，其次是经典+和天然塞，表明葡萄酒装瓶后，顶端空间的氧将不断转化成溶解氧，且除灌装时由于瓶塞长度引起溶解氧含量的差异外，瓶塞的材质、直径、回弹速率等方面的差异，将影响氧气透过瓶塞进入葡萄酒中的速率，从而对装瓶后的溶解氧含量产生影响。

2.2 瓶塞类型对葡萄酒中二氧化硫含量的影响

葡萄酒装瓶前，一般要将游离二氧化硫调整至25～40 mg/L，以防止装瓶后酒的香气成分和酚类物质被氧化[15]。装瓶后，由于氧化，二氧化硫含量将逐渐减少，当游离二氧化硫含量降至10 mg/L以下时，葡萄酒将处于非保护状态，并快速呈现出氧化特征[16]。图3和图4分别是不同类型瓶塞对葡萄酒中的游离二氧化硫和总二氧化硫含量的影响。

图3 瓶塞类型对游离二氧化硫含量的影响

从图3和图4可以看出，装瓶结束3个月时，由于灌装时溶解氧和顶端空间氧含量较高，游离二氧化硫和总二氧化硫含量迅速减少。其中，经典+瓶塞的葡萄酒中，游离二氧化硫和总二氧化硫含量最高，其次是至尊500和天然塞，但几种瓶塞之间无显著差异。此后，随着时间延长，灌装时摄入的氧气逐渐消耗，二氧化硫含量下降趋势趋缓，装瓶结束6个月时，采用两种高分子塞封装的葡萄酒，游离二氧化硫含量显著高于聚合塞，装瓶结束9个月时，至尊和经典+两种高分子瓶塞葡萄酒中，总二氧化硫含量显著高于聚合塞和贴片塞。装瓶结束18个月时，不同类型瓶塞葡萄酒中游离二氧化硫和总二氧化硫均表现出显著差异，并符合至尊塞＞经典+＞天然塞＞贴片塞＞聚合塞的规律，而聚合塞封装的葡萄酒，游离二氧化硫已降至10 mg/L以下，葡萄酒处于非保护状态。由于装瓶结束后，氧化是引起二氧化硫含量减少的主要原因，而且几种瓶塞之间二氧化硫含量主要是在装瓶6个月及以后才显示出显著差异。因此，可以推测不同类型瓶塞对二氧化硫含量的影响，间接反映了装瓶后透过瓶塞进入到葡萄酒中的氧气含量之间的差异。

图4 瓶塞类型对总二氧化硫含量的影响

2.3 瓶塞类型对葡萄酒色度的影响（图5）

图5 瓶塞类型对葡萄酒色度的影响

白葡萄酒在420 nm波长处的吸光值（A420nm）是衡量白葡萄酒颜色和氧化程度的重要参数，瓶储过程中，白葡萄酒的黄色调逐渐增多，A420nm也逐渐增大。若A420nm变化较快，则表明葡萄酒颜色迅速向黄、棕色调发展，是葡萄酒氧化的重要特征[17]。从图5可以看出，5种瓶塞封装的葡萄酒，在装瓶结束3个月时，A420nm无显著差异，而装瓶结束6个月时，天然塞、贴片塞及聚合塞的A420nm显著高于使用高分子瓶塞灌装的葡萄酒。此后，随着瓶储时间的延长，这一趋势更为明显，表明高分子瓶塞具有更低的透氧率，在瓶储过程中可减缓白葡萄酒颜色褐变的速率。

3 结论

瓶塞是引起葡萄酒在装瓶后产生品质变化和个体差异的主要原因，瓶塞的密封性能决定了瓶储过程中，进入到葡萄酒中氧气的多少，从而使葡萄酒的颜色、香气以及酒体结构等发生变化，并可能产生氧化或还原味[18-20]。由于本研究所采用的灌装方式为重力灌装，葡萄酒也未经特殊除氧工艺处理，因此在装瓶结束时，葡萄酒顶端空间和溶解氧的含量较高。装瓶结束后，顶端空间中的氧气迅速转化为溶解氧，且溶解氧在装瓶1周后出现最大值，此后其含量也逐渐减少。不同类型瓶塞由于长度等规格尺寸不同，对顶端氧气含量和溶解氧立即产生显著影响，经典+瓶塞其顶端氧气含量和溶解氧含量显著低于其余4种瓶塞。瓶储过程中，除至尊500的溶解氧含量在2周后开始低于经典+外，装瓶时不同瓶塞之间氧气含量的显著差异，将一直保持到顶端空间氧气和溶解氧接近0.1 mg/L时才消失。装瓶结束后，葡萄酒中二氧化硫含量迅速下降，色度逐渐升高，装瓶6个月以后，不同类型瓶塞封装的葡萄酒的二氧化硫和色度开始产生显著差异，两种高分子瓶塞均保留相对较高的二氧化硫含量和较低的色度，表明高分子瓶塞可能具有更好的密封性能，在瓶储过程中，可减缓白葡萄酒二氧化硫含量的降低和颜色褐变的速率。

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