电场对白兰地陈酿中单宁物质的影响研究

张 斌，陈兆贵，曾新安

（1.惠州学院生命科学院，广东惠州516007；2.华南理工大学食品学院，广东广州510640）

橡木桶陈酿是白兰地酿造的关键环节，期间会发生一系列物理化学变化，橡木中的风味物质会慢慢融入到白兰地中，从而赋予白兰地典型的橡木芳香，单宁就是其中的重要芳香物质。单宁是一种具有活性的酚类物质，以两种形式（缩和单宁、水解单宁）存在，与唾液蛋白质结合会产生收敛感觉，缩合单宁产生的收敛性较弱，而水解单宁收敛性较强。聚合缩合等反应形成缩合单宁，聚合度10以上的缩合单宁已经无收敛性，高含量缩合单宁有助于提升白兰地的柔顺圆滑口感[1-5]。

工业生产所用陈酿白兰地的橡木桶容积一般为225 L或更大，为了能够在较短时间内探明电场作用于橡木桶对白兰地的影响，本实验选择了容积相对较小的5 L和2 L法国中度烘烤橡木桶进行实验，研究了电场直接作用于橡木桶两端对白兰地中单宁物质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：原白兰地55%vol，云南太阳魂酒业有限公司；中度烘烤的法国橡木桶（5 L、2 L），购自山东高密亘美木业有限公司。

仪器设备：UV1810紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验装置

本实验电场装置分为电场调控组件及催陈处理室两部分，在两平行电极板之间各放置5 L和2 L的橡木桶两个，橡木桶中装满白兰地原酒，橡木桶中白兰地酒的实际处理电场强度为1 kV/cm。整个处理系统置于玻璃房中，将环境温度控制在18～25℃，湿度控制在75%～80%，实验周期为15个月（4 h/d），每30 d在液面下5 cm处进行定点取样检测。

1.2.2 检测方法[6-8]

总单宁采用福林-丹尼斯试剂法（Folin-Denis），缩合单宁采用香草醛-盐酸法，水解单宁含量用总单宁含量和缩合单宁含量的差值表示。

2 结果与分析

2.1 对总单宁含量的影响

白兰地中的总单宁含量一般代表了酒体的单宁水平，数值越高，说明白兰地从橡木中汲取的有效成分越多，在一定程度上表明了酒体中多酚类物质的水平。橡木桶（5 L、2 L）贮存白兰地酒中总单宁含量变化见图1、图2。

图1 橡木桶（5 L）贮存白兰地酒中总单宁含量变化

从图1和图2可以看出，伴随陈酿时间的延长，所有酒样白兰地的总单宁均呈升高趋势，体积相同的桶中，电场强化比自然陈酿样的含量都高。

图2 橡木桶（2 L）贮存白兰地酒中总单宁含量变化

电场强化促进了白兰地中单宁物质的溶出，提取率升高。如2 L桶陈酿2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月时分别升高了24.0%、21.7%、43.3%、46.1%、48.8%、47.0%和43.9%；5 L桶分别升高了47.0%、39.3%、31.6%、87.0%、72.8%、54.6%及54.4%。

5 L（463.3 cm2/L）及2 L（730.3 cm2/L）橡木桶的内比表面积差异较大，一般情况下，内比表面积与桶容积成反比。由图1、图2可知，白兰地中单宁含量在2 L桶比5 L桶要高，电场强化2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月，分别升高16.2%、44.2%、77.2%、14.4%、8.4%、8.4%、6.9%；而未处理样提升了37.8%、65.0%、62.8%、46.4%、25.9%、14.0%、14.7%；可见，白兰地对单宁物质的萃取率与橡木桶内比表面积成正比，即木桶容积越小，越有利于单宁物质的溶出。

2.2 对缩合单宁含量的影响

白兰地中缩合单宁含量越高，酒体的口感越柔顺，而水解单宁含量越高，则会使酒体的收敛性越强。橡木桶贮存白兰地酒中缩合单宁含量变化见图3。

从图3可以看出，随陈酿时间的延长，所有白兰地酒样中的缩合单宁均呈升高趋势，体积相同的桶，电场强化比自然陈酿样的含量都高，电场强化可促进缩合、氧化、聚合等反应的发生，提升了3-黄烷醇、3，4-黄烷二醇等前体物质转化为缩合单宁的概率[9-11]，从而有利于缩合单宁的合成。

图3 橡木桶贮存白兰地酒中缩合单宁含量变化

电场强化促进了白兰地中缩合单宁物质的升高。如2 L桶陈酿2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月时分别升高了35.5%、35.6%、60.3%、66.6%、69.4%、68.5%、60.6%；5 L桶中升高了99.3%、42.1%、68.2%、84.9%、75.7%、68.9%、70.7%。

白兰地陈酿在2 L桶比5 L桶中缩合单宁要高，电场强化2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月，依次升高了37.0%、87.4%、67.6%、46.0%、31.1%、20.8%及16.6%；对照样升高了52.0%、96.3%、83.8%、62.1%、35.9%、21.1%、23.9%。可见，白兰地对缩合单宁物质的萃取率与内比表面积成正比，木桶容积越小，越有利于缩合单宁物质的生成。

2.3 对水解单宁含量的影响

白兰地新酒中水解单宁的含量较高，随着陈酿时间的延长，水解单宁含量会逐渐降低，缩合单宁含量升高，酒体收敛性降低。橡木桶贮存白兰地酒中水解单宁含量变化见图4。

由图4可知，白兰地中水解单宁含量变化趋势为先增后减再增加。电场强化有利于水解单宁的生成。电场强化在2 L桶中，陈酿2个月、4个月、6个月、8个月、10个月、12个月、14个月依次升高了10.5%、2.2%、0.2%、14.4%、52.5%、51.8%、8.9%。5 L桶依次升高了16.4%、36.6%、21.5%、90.6%、67.8%、30.5%、27.0%。可见，电场可以提升白兰地中水解单宁的生成率。

图4 橡木桶贮存白兰地酒中水解单宁含量变化

酒体中溶质分子的跃迁频率及激活熵会在电场处理下升高，扩散过程中酒体中分子的自由度也会被增大，分子的扩散速率被提升，活化能也会被降低。一般在温度不变的状态下，溶剂的活化能可以决定分子的扩散系数，活化能小，则扩散系数大，电场强化有利于橡木中多酚类物质的溶出[10-15]。

3 结论

白兰地中总单宁及缩合单宁含量随陈酿时间的延长而升高，电场处理样的含量明显高于同容积木桶的自然陈酿样。在5 L橡木桶中，电场处理样的总单宁及缩合单宁含量比自然陈酿样在6个月时依次升高31.6%、68.2%，12个月时依次升高54.6%、68.9%；而2 L橡木桶陈酿6个月依次升高43.3%、60.3%，12个月时依次升高47.0%、68.5%。橡木桶容积与内比表面积成反比，自然陈酿6个月时，2 L陈酿样的总单宁、缩合单宁含量比5 L陈酿样分别升高62.8%、83.8%；电场处理6个月时，分别升高77.2%、67.6%。由此可见，通过电场处理橡木桶陈酿白兰地，可以明显提高白兰地对橡木中单宁物质的提取率，增加单宁物质的含量，提升白兰地的品质。