史红梅, 王咏梅, 韩晓梅, 郭亚芸
(山东省葡萄研究院,山东 济南 250100)
目前国内红葡萄酒存在单宁含量不高,酒体偏薄、颜色浅等问题。葡萄原料的缺陷可以通过酿造工艺改善,酒泥陈酿技术可以有效提高葡萄酒质量,如提高红葡萄酒颜色的稳定性、增加香气的复杂度和浓郁度、提高酒体饱满度等。研究酒泥陈酿对蛇龙珠葡萄酒干红葡萄酒颜色变化的影响,对指导企业生产有重要的理论和实践意义。酒泥陈酿是指在主发酵结束后葡萄酒与酒泥继续接触一定时间,酵母自溶释放的葡聚糖、甘露糖等多糖和氨基酸等成分影响葡萄酒的感官质量和理化特性[1]。酵母自溶产物对葡萄酒的质量起着积极的作用,具体表现在:改善香气质量,提高香气浓郁度和复杂感,增加颜色和多酚稳定性[2-9]。 Oscar Fernández等[10]研究了橡木桶陈酿中酒泥对葡萄酒多糖、颜色和主要酚类物质的影。F.Palomero等[11]比较了酵母自然自溶和外加酶自溶产生的多糖含量,及对红葡萄酒单体花色苷含量的影响。目前,酒泥陈酿技术已经开始应用于干红葡萄酒酿造工艺的研究中,而且已经证明对于红葡萄酒颜色的稳定性有一定作用。但是关于不同酵母的酒泥陈酿对蛇龙珠干红葡萄酒颜色指数CIELab参数、单体花色素苷的影响及相关性分析还未见报道。因此作者选用4种常用的商用酵母,经过酒泥陈酿酵母自然自溶后分析蛇龙珠葡萄酒CIELab颜色参数与花色素苷的变化,寻找酒泥陈酿与蛇龙珠颜色参数之间的相互关系。通过测定葡萄酒颜色相关指数和花色素苷的含量,分析其相关性,验证4种酵母在酵母自然自溶下对葡萄酒颜色的影响变化。
葡萄:品种为蛇龙珠,采自烟台市大柳行镇的葡萄园。
葡萄原料除梗破碎后输入10 L的大玻璃瓶中,加入SO260 mg/L,浸渍发酵,分别添加酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 型 号 为 D254、RC212、BDX、F15,接种量 0.2 g/L,启动发酵,延长浸渍发酵20 d后皮渣分离,发酵期间每天搅动一次,10 d后倒灌粗酒泥分离,补加SO230 mg/L,保持在20℃左右的温度下进行酒泥陈酿,每天晃动一次。
Agilent 1200液相色谱仪 (配安捷伦色谱柱Eclipse Plus C18,3.5 μm,4.6 mm×100 mm, 配 有C18保护柱):美国Agilent公司产品。
甲醇、甲酸、乙腈、乙醇(色谱纯级)、酒石酸(分析纯级):西安化学试剂厂产品。矢车菊素-3-o-葡萄糖苷 (CYA-3-o-Glu)、 芍药素-3-o-葡萄糖苷(PEO-3-o-Glu)、花翠素-3-o-葡萄糖苷(DEL-3-o-Glu)、矮牵牛素-3-o-葡萄糖苷(PET-3-o-Glu)和锦葵啶-3-o-葡萄糖苷(MV-3-o-Glu):Sigma-Aldrich公司产品。
1.4.1 CIELab参数 检测分析 12种葡萄酒及其馏分的透射光谱。检测条件:0.1 cm石英玻璃杯,200~700 nm连续扫描谱段,扫描间隔 1 nm,1 600 ms取样,蒸馏水为空白。测定每一酒样和馏分的CIELab 参数[12]。
1.4.2 分光光度计分析
色度(CI):测定样品520 nm和420 nm处吸光值之和;色调(Hue):测定样品420 nm和520 nm吸光值之比[13]。
1)葡萄酒颜色(WC) 在2 mL酒样中加入20 μL乙醛,45 min后测520 nm吸光值;
2) 总色素 (WCP) 在1 mL酒样中9 mL 0.1 mol/L HCl,pH<1,4~5 h 后测 520 nm 吸光值;
3)聚合色素 (PPC) 5 mL酒样添加15 mg NaHSO3,1 min 测 520 nm 的吸光值[14]。
1.4.3 HPLC分析 酒样处理:2 mL酒样,加2 mL乙酸乙酯萃取3遍,合并萃取液,氮气吹干,加入1 mL甲醇溶解,0.22 μm滤膜过滤,待HPLC检测[15]。
数据处理采用SPSS 17.0软件分析计算。
葡萄酒在酒泥陈酿30 d的时候对颜色的相关各指标进行测定,测试结果如表1所示。
表1是酒泥陈酿30天时反映蛇龙珠葡萄酒颜色指标的一组数据,所有样品中总色素(WCP)、聚合色素 (PPC)和的范围分别是5.90~9.84和8.33~14.6,除了F15的PPC酒泥陈酿工艺低于对照外,其它的都以酒泥陈酿工艺高,BDX、D254、RC212 3个酵母的WCP分别提高了38.8%、25.2%、46.1%,PPC分别提高了35.7%、75.9%、47.6%,WC分别提高了39.3%、73.6%、55.3%,说明酒泥陈酿工艺有利于增加葡萄酒中游离和结合花色素苷的总量,以及与酚类类物质将结合聚合色素的含量。
表1 酒泥陈酿的蛇龙珠葡萄酒颜色指数(t=30 d)Table 1 Color index of Cabernet gernischt during wine lees ageing(t=30 d)
在葡萄酒颜色CIELab参数中,除了F15外,其它3种酵母亮度L*值均高于对照样,说明酒泥陈酿工艺有利于提高葡萄酒的明亮度;饱和度Cab 4种酵母均以酒泥陈酿工艺高,说明葡萄酒的颜色更加鲜艳;色调角Hab则是对照高。
除了F15其它3种酵母的色度(CI)都较对照高,原因在于葡萄酒中红色成分(A520nm)和黄色成分(A420nm)含量多。4种酵母的色调Hue则相反,酒泥陈酿工艺均比对照低,说明酒泥陈酿葡萄酒的颜色更红。多酚指数(A280nm)也是酒泥陈酿工艺高于对照,说明花色苷含量比对照高,可见酒泥陈酿工艺可提高葡萄酒中花色苷的含量。
比较4种酵母的颜色指标可以看出,总色素指标 (WCP)F15>D254>BDX>RC212,聚合色素指标(PPC)RC212>D254>F15>BDX, 可见不同酵母在相同条件下酒泥酿造对葡萄酒颜色的影响不一样。但F15酵母中PPC、L*、CI数值都是酒泥陈酿工艺不如对照,但从颜色指标得出F15酵母不需要进行酒泥陈酿。
在酒泥陈酿10、30、50 d的过程中对BDX酵母酿制蛇龙珠葡萄酒进行各颜色指标的测定。从表2中可以看出,除了饱和度Cab、色调度Hab在酒泥陈酿30 d的时候升高外,聚合色素(PPC)在酒泥陈酿50 d升高外,其它颜色指标无论是酒泥陈酿工艺还是对照基本都是下降趋势,但在相同陈酿期酒泥陈酿工艺颜色指标普遍较对照高,说明该工艺在蛇龙珠葡萄酒酿造和存储过程都可有效提高葡萄酒颜色指标,增加葡萄酒颜色的稳定性。
从表3中可以看出,4种酵母酒泥陈酿工艺单体花色苷的含量较对照都有不同程度的提高,按照含量提高由高到低的顺序依次为 D254、BDX、RC212、F15。
对试验酒样中测试的CIELab参数值、颜色指标及单体花色苷总量(TMA)共计13个指标进行主成分分析,得到两个主成分,第1主成分(PC1)、第2主成分 (PC2)分别占所有数据方差的71.831%、18.385%。 第一主成份由 CI、A420、A520、A280、L、Cab、PPC和WC决定,载荷都达到了0.9以上;第二主成份由Hab、A620、Hue所决定,其中Hab的贡献率最为突出,载荷量高达0.8以上,其它指标贡献率相近Hue和A620的贡献率相当。对酒泥陈酿的蛇龙珠干红葡萄酒颜色指标进行相关性和主成份分析后得出,说明CIELab颜色空间参数可以有效评价酒泥陈酿葡萄酒的颜色。
表2 酒泥陈酿过程中蛇龙珠葡萄酒(BDX酵母)颜色指数变化Table 2 Change of color index of Cabernet gernischt during wine lees ageing
图1 蛇龙珠葡萄酒花色苷液相色谱图Fig.1 Chromatogram of 5 monomer anthocyanins of Cabernet gernischt
表3 蛇龙珠葡萄酒中5种单体花色苷的质量浓度Table 3 Five monomer anthocyanins of Cabernet gernischt μg/L
图2 4种酵母酒泥陈酿颜色指标主成分分析图Fig.2 Plot of the first two PCS of color index Cabernet Gernischt during lees ageing by 4
图2所示为所有参数及试验酒样在PC1和PC2图上的分布情况,其中酒样根据酵母类型及酒泥陈酿和对照表示。4种酵母中3个对照酒样聚在图的左边,酒泥陈酿的酒样聚在图的右边,除了BDX酵母外其它3个酵母都聚在图的右下边。PC1约占总方差的2/3,因此区分各参数作用明显。除色调(Hue)、色相角(Hab)外其他颜色指标在 PC1 的正方向,色调和色相角在PC1的负方向,说明色调和色相角与其他颜色指标呈负相关。
葡萄酒酿造工艺中,酒泥陈酿技术常用于起泡葡萄酒的二次发酵,用于提高葡萄酒的质量。近几年研究发现酒泥陈酿技术还可有效改善其它葡萄酒的品质,通过外加酶加速酵母自溶增加红葡萄酒单体花色苷的含量[11],提高橡木桶陈酿葡萄酒颜色稳定性[10]。
从主成分分析图中可以看出,4种酵母酒泥陈酿酒样在PC1的正方向,对照除了F15外其他3种酵母都在PC1的负方向,说明本方法可以用于区分酒泥陈酿工艺对蛇龙珠葡萄酒颜色指标的影响;同时还可以看出F15酵母的酒泥陈酿工艺对颜色影响不大,可初步判断用该酵母酿造葡萄酒时不需要增加酒泥陈酿工艺。另外,BDX酵母对照和酒泥陈酿酒样都分布在PC2的正方向,说明该酵母酿制葡萄酒的Hue和Hab与其它酵母不同。这些试验结果验证了酵母不同性能不同、自溶能力也不同[16],酒泥陈酿后对葡萄酒颜色变化的影响不同。主成分分析结果还表明在分析测定的各颜色指标中Hue与Hab正相关,与其它颜色指标呈负相关。
通过分析不同酵母的自溶能力对葡萄酒颜色指标的影响,没有采用外加酶源等方法加速酵母自溶,酵母自溶的时间比较长,因而在酒泥陈酿对葡萄酒感官质量有所影响,给葡萄酒带来一些不愉快的气味。
选用4种酵母通过酒泥陈酿在自溶的情况针对蛇龙珠葡萄酒的颜色影响进行分析研究,试验测定了CIELab空间颜色指标、色素、色调、聚合色素等14个颜色指标,分析研究结果表明:测试的14个颜色指标中色调(Hue)和色相角(Hab)正相关,与其它各颜色指标呈负相关,其它各颜色指标间呈正相关;酒泥陈酿工艺可以明显提高葡萄酒中的色度(CI)、总色素、聚合色素、单体花色苷的含量,在继续陈酿的过程中还可以增加葡萄酒颜色的稳定性;但F15酵母除外,其酒泥陈酿工艺对颜色影响不大,可初步判断用该酵母酿造葡萄酒时不需要增加酒泥陈酿工艺;另虽然BDX酵母酿制的葡萄酒Hue、Hab与其它3种酵母不同,但经酒泥陈酿后颜色综合指标也明显提高。因此在葡萄酒酿造时增加酒泥陈酿工艺提高葡萄酒的品质时,需要选择合适的酵母。