几种下胶材料对干红葡萄酒澄清效果及品质的影响

卢新军，何少华，范永，张晓丽，项文婷，马崴

(中粮长城葡萄酒(宁夏)有限公司，宁夏 银川,750100)

葡萄酒作为一种生物产品，营养丰富、成分复杂，其中一些成分以真溶液状态存在，而另外一些成分以胶体状态存在[1]，含有各种胶体物质，如蛋白质、单宁、色素、果胶质等，而具有良好的稳定性是保障质量的基本要求。葡萄酒的稳定性主要分为热稳定性与冷稳定性[2]。

葡萄酒下胶的原理就是通过添加亲水胶体，使之与酒中的一些大分子蛋白质、胶体以及单宁、果胶、色素、金属复合物等形成絮状沉淀，与酒体分离将其除去，达到澄清、稳定的目的[3-4]。红葡萄酒的澄清方法有自然澄清和人工澄清[5]。自然澄清法是通过重力作用自然沉淀，在整个生产工艺过程中都存在自然澄清过程。人工澄清指对葡萄酒进行下胶、离心、冷冻等工艺，促进葡萄酒变混浊，形成沉淀并将之除去[1]，下胶澄清效率高，操作性强，是目前最常用的澄清工艺。国内外常用的澄清剂主要分为2种：一种是和葡萄酒相互作用的材料，如明胶、蛋清、鱼胶、牛奶、干酪、单宁、亚铁氰化钾；另一种是不和葡萄酒相互作用的材料，如纤维素、膨润土、硅藻土等。另外，还有某些合成树脂，如PVPP(crosslinking polyvingypyrrolidone)，多糖类，如琼脂、阿拉伯树胶以及硅胶等[6]。葡萄酒澄清、稳定的过程中，下胶材料会结合或吸附葡萄酒中花色苷、单宁及呈香物质等成分[7]，所以应在葡萄酒达到稳定状态的前提下，尽可能减少下胶量，以减少葡萄酒中色素类物质和香气类物质的损失。不同的下胶材料对葡萄酒质量的影响不同，选择合适的下胶材料对葡萄酒质量至关重要。

目前葡萄酒稳定性处理中，下胶材料的选择种类多，国内研究主要偏重于下胶材料的研制和新材料的选用，以及下胶后葡萄酒的稳定性效果；国外研究主要针对酒质口感变化、工艺技术方面的提升以及下胶材料的多样、复合型方面的材料选择[4,14,24]。葡萄酒的下胶处理对酒质的影响是多方面的，既要考虑酒质的澄清稳定性，也要考虑酒的感官品质的变化[4,24]。本次试验以澄清处理后酒的色度、色调、澄清度、稳定性、酒泥高度等硬性指标为主，以葡萄酒的酒精度、总浸出物、总酸、PH等基本指标和感官品评为辅，通过对干红葡萄酒稳定性效果的判断和对酒质影响的差异对比，选用常规下胶的两大类材料，其中皂土类为：钠基皂土、钙基皂土、钠钙混合皂土，蛋白：动物蛋白、植物蛋白；总结下胶材料对葡萄酒澄清效果和品质影响。

本试验通过研究下胶处理后澄清葡萄酒的热稳定性和理化指标，为红葡萄酒澄清剂的选择提供合理稳定的工艺和使用依据，为维持酒的稳定性提供坚实可靠的理论基础，从而为实际生产工作建立科学、合理的技术保障。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验酒样

试验酒样均来自于长城天赋酒庄同一批次的均质干红红葡萄原酒。

1.1.2 下胶材料：

(1)赛普瑞申有限公司：复合皂土PLUXCOMP ACT(简称复合皂土ACT)：天然钠钙基(Na+、Ca2+)混合制膨润土。

(2)上海鼎塘国际贸易有限公司：皂土Bentonite(NaCalit®PORE-TEC)(简称皂土NC)：天然钠钙基(Na+、Ca2+)混合制膨润土；蛋清粉Albumin(型号BestClar OvoT)(简称蛋清粉)；

有机澄清剂ORGANIC FINING AGENTS(型号MOSAICO)(简称有机澄清剂)；皂土IONRGANIC FINING AGENTS(GELBENTONITETMDC)(简称皂土DC)：天然钠(Na+)基膨润土；

(3)杰兔有限公司：豆类蛋白(INOFINEV)(简称豆类蛋白)。

(4)Laffort有限公司：土豆蛋白(Vegecoll)(简称土豆蛋白)。

1.1.3 主要仪器

紫外可见光分光光度计，浊度仪，超级恒温水浴锅，分析天平(万分之一)，游标卡尺，真空泵，pH计。

1.2 方法

1.2.1 下胶方法

根据不同下胶材料在葡萄酒中的适用量设置浓度梯度，如表1所示，根据澄清度、色度和稳定性分析选择单一下胶材料适宜的添加量。

表1 不同下胶材料的浓度梯度Table 1 The concentration gradient of different adhesive materials

复合皂土下胶方法：将复合皂土溶解在10倍的常温软化水中，搅拌直至得到均匀的悬浮液后静置3～6 h，然后在待处理酒体搅拌过程中，加入到酒液中，为了达到最佳效果，必须循环均匀，静置48 h。

皂土NC下胶方法：将皂土溶解3～5倍的常温软化水中混匀搅拌，至均质后静置膨胀至少4～6 h，然后倒出上清液，并取少量待处理酒液对膨胀液进行稀释，然后将制备液添加到待处理容器中并搅拌至充分混合均匀，静置48 h。

皂土DC下胶方法：将该皂土溶于25倍体积室温的水中，充分溶解30 min后，快速搅拌，使其形成奶油状胶体，加入待处理液中混合均匀。一般情况48 h可达到澄清效果。

有机澄清剂下胶方法：将有机澄清剂用10倍体积的水溶解，膨化30 min后，加入待处理液中混合均匀。一般48 h即可达到澄清效果。

蛋清粉下胶方法：准备10倍于所需蛋清粉数量的常温软化水，再将蛋清粉通过搅拌缓慢加入其中，充分搅拌均匀后，即可直接添加到待处理酒液中并充分搅拌。静置48 h。

豆类蛋白下胶方法：将豆类蛋白溶于10倍的纯水中，搅拌均匀，流加混合均匀，静置48 h。

土豆蛋白下胶方法：将土豆蛋白用10倍体积的水溶解，形成乳状混合液(现配现用)，静置1 h。添加材料后，混合均匀，使产品能够充分均匀地分布在酒液中，静置48 h。

1.2.2 测定方法

将上述7种下胶材料按照梯度分别加入到干红葡萄酒中，下胶材料后1、12、24和48 h分别观察沉淀虚实程度、酒泥沉降高度。常温放置48 h后，分别测定：加热前后的浊度、色度、色调、透光率、pH、总酸、酒精度和总浸出物。

(1)酒泥沉降高度：使用游标卡尺测量酒泥高度。

(2)色度和色调：取上清液用微孔滤膜过滤，采用分光光度计法使用1 mm比色皿测其在420、520、620 nm波长下的吸光值。三者之和的10 倍为色度，420、520 nm二者之比为色调[2,8]。

(3)热稳定性：取上清液用微孔滤膜过滤后，在室温下测其浊度差；放于80 ℃恒温水浴锅中加热2 h后恢复室温重新测其浊度差；以加热前后的浊度差来判断葡萄酒的热稳定性。浊度差越大，热稳定性越差，浊度差越小，热稳定性越好[8]。

(4)透光率(T)：用蒸馏水为空白对照，采用分光光度计于680 nm下比色。透光率越大，澄清度越好。

(5)pH、总酸、酒精度和总浸出物采用《GB/T 15038 葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法测定。

(6)葡萄酒样品感官品评：取室温下处理组的葡萄酒样215 mL于标准葡萄酒品尝杯，按照《GB/T 15038 葡萄酒、果酒通用分析方法》规定的方法进行品尝，主要包括色泽20分、香气30分、口感40分、典型性10分，共计100分，由3名评定员(组成：两名国家品酒委员，一名国家一级品酒师)参与品尝评定，取均值。

1.2.3 数据分析

采用Excel 2007软件对数据进行制表和绘图，并采用SPSS 20.0软件对试验结果进行差异显著性分析，以上每组试验重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 七种下胶材料的下胶适宜浓度分析

按照试验方法用7种下胶剂下胶后观察并记录酒泥高度、絮凝物的量、絮凝物的紧实度，测定加热前后浊度差，以热稳定性反映的浊度差值体现下胶材料的效果，分析不同材料浓度的差异显著性(P<0.05)。结果见表2。

表2 七种下胶物质对酒泥高度、絮凝物和加热前后浊度差的影响Table 2 The influence of seven kinds of glue substances on liquor mud height, flocculation and turbidity before and after heating

“—”表示无此试验结果；“*”表示絮凝物的量，数量越多絮凝物的量月多；“Δ”表示絮凝物的紧实度，数量越多表示絮凝物越紧实。

从表2可以看出：蛋清粉下胶后酒泥沉降速度快，1 h后就出现4.0～13.5 mm沉淀。0.08、0.1、0.12 g/L浓度下胶后的絮凝物量大，而且紧实，浊度差均显著小于对照，且浓度间差异显著。0.06 g/L浓度与0.04 g/L浓度下胶后浊度差显著大于对照，但是浓度间差异不显著。由此看来，蛋清粉适宜的下胶浓度为0.08～0.12 g/L，其中浓度越大效果越好。

土豆蛋白：0.1、0.08 g/L浓度下胶后沉淀物较多，絮凝物量多，也较其他紧实。0.1 g/L浓度下胶后浊度差显著低于对照和其他浓度，0.08、0.06、0.04 g/L下胶后的浊度差显著大于0.02 g/L和对照的但是三者间差异不显著。综合比较，0.08～0.1 g/L土豆蛋白下胶效果较好。

豆类蛋白：下胶后沉降高度普遍较低，0.4 g/L浓度下胶后絮凝物量较其他浓度稍大，但是各个浓度下胶后浊度差与对照差异不显著，因而不能确定其最适宜用量，建议做进一步试验。

有机澄清剂：1.0、0.8、0.6 g/L质量浓度下胶后酒泥的沉降速度较快，1.0 g/L的沉降高度最高，絮凝物的量大且紧实，0.8、0.6 g/L的次之。1.0 g/L与0.8 g/L浓度下胶后浊度差间差异显著，0.6 g/L与0.8 g/L的浊度差差异不显著，而显著大于0.4g/L及对照。由此看来，有机澄清剂0.6～1.0 g/L浓度下胶皆可以，其中浓度越大效果越好。

皂土DC：皂土为天然钠基皂土，对葡萄酒的酒泥产生影响大，能高效去除葡萄酒中的蛋白质[9]。下胶后的沉降高度大，沉降速度快，总体上下胶生成的量较大，可能会影响葡萄酒的酒体结构；1.0 g/L浓度下胶后沉降高度最大，絮凝物的量也最大最紧实，0.8、0.6 g/L浓度的次之。各个浓度下胶后，浊度差与对照均呈现显著性差异，但是浓度间无显著性差异。综合比较，皂土DC的下胶适宜质量浓度在0.8～1.0 g/L。

皂土NC：皂土主要为天然钠钙基混合皂土，有着钠性皂土的去除蛋白质的高效性和钙性皂土产生少量酒泥的特性。1.0～2.0 g/L浓度下胶后沉降高度渐高，絮凝物量渐大，逐渐紧实，总体上酒泥的生成量较小。1.0 ～2.0 g/L浓度下胶后浊度差间差异不显著但是均显著低于对照。因此认为，皂土NC的适宜下胶浓度为1.0～2.0 g/L。

复合皂土ACT：皂土主要为天然钠钙基混合皂土。下胶后沉降高度普遍较低，0.4 g/L浓度下胶后絮凝物量较其他浓度稍大，但是0.2、0.3、0.4 g/L浊度差差异不显著。综合比较，复合皂土ACT使用0.2～0.4 g/L浓度下胶皆可。

从表2可以看出，综合分析可得，皂土DC、皂土NC、复合皂土ACT、有机澄清剂处理的干红葡萄酒加热前后浊度差均较小，除有机澄清剂外，其他3种皂土材料均存在1NTU以下的加热前后的浊度差，下胶效果极显著。蛋清粉、土豆蛋白、豆类蛋白处理的干红葡萄酒的浊度差较大，浊度差均在10 NTU以上，较其他四种材料下胶效果稍差。

2.2 不同下胶材料对干红葡萄酒透光率的影响

在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，通过分析酒液的透光率反映了下胶材料对酒液澄清度的影响，透光率越高，酒液越澄清[10]。从图1可见，7种材料下胶后干红葡萄酒的透光率均显著高于对照(P<0.05)，七种下胶材料均能提高葡萄酒液的澄清程度；对透光率的影响从大到小的下胶材料排序为：豆类蛋白、土豆蛋白、蛋清粉、皂土DC、有机澄清剂、复合皂土ACT和皂土NC。

图1 不同下胶材料对干红葡萄酒透光率的影响Fig.1 Effect of different materials on light transmittance of dry red wine注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

2.3 不同下胶材料对干红葡萄酒热稳定性的影响

葡萄酒的稳定性影响葡萄酒在后期的质量、存储和运输，是葡萄酒的重要指标。通过加热前后的浊度差判断葡萄酒的热稳定性，浊度差越大，热稳定性越低，浊度差越小，热稳定性越高[7]。在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，从图2可以看出，皂土DC、复合皂土、皂土NC的热稳定性最好，浊度差值均极显著低于对照和其他4种下胶材料(P<0.05)。热稳定性效果从大到小依次为皂土NC、皂土DC，复合皂土ACT，有机澄清剂，蛋清粉，土豆蛋白，豆类蛋白。若以实际生产的标准为准，皂土DC、皂土NC、复合皂土浊度差值小于1NTU，基本满足生产的条件。综合比较，说明皂土类的下胶澄清剂对于葡萄酒蛋白质、果胶质等物质的吸附去除能力强，能很大程度的保证葡萄酒的热稳定性，而该浓度下蛋白类的下胶澄清剂较差，其中植物蛋白下胶的效果弱与动物蛋白蛋清粉。

图2 不同下胶材料对干红葡萄酒热稳定性的影响Fig.2 Effects of different materials on thermal stability of dry red wine注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

2.4 不同下胶材料对干红葡萄酒色度色调的影响

红葡萄酒中的单宁和花色素两大酚类物质是其颜色的主要组成成分，而且酚类物质有着特殊的营养价值，因此在确保葡萄酒有良好的澄清度外，尽可能保留酚类物质，因此需要保留好的色度也是葡萄酒中的重要指标[2,11]。因此葡萄酒的色度和色调是评价葡萄酒外观质量的一个重要标准。葡萄酒色度的高低主要由葡萄酒中的酚类物质如花色素、花色苷、单宁等决定的，这些物质含量越高，葡萄酒的颜色就深、色度值越高[12]。葡萄酒的色调也能间接反映葡萄酒的颜色老化程度，同一款葡萄酒越年轻色调值越小，反之，葡萄酒越老[8,13]。

在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，从图3可以看出，7种下胶材料均会显著降低葡萄酒的色度，比较对照酒样，色度降低程度从大到小依次为皂土DC 13.5%、有机澄清剂12.4%、蛋清粉10.9%、皂土NC 10.4%、复合皂土ACT 8.0%、豆类蛋白8.4%、土豆蛋白5.2%。其中有四种下胶材料均会显著提高葡萄酒的色调，比较对照，下胶材料色调提高比率各为皂土DC 10%、复合皂土ACT 7%、皂土NC 9%、有机澄清剂5%。综合分析，土豆蛋白材料对色度的保持程度较好，其次为复合皂土、豆类蛋白。

图3 不同下胶材料对干红葡萄酒色度和色调的影响Fig.3 The effect of gluing material on the color and hue of dry red wine注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

2.5 不同下胶材料对干红葡萄酒基本理化指标的影响

葡萄酒下胶的原理就是通过添加亲水胶体，使之与酒中的一些大分子蛋白质、胶体以及单宁、果胶、色素、金属复合物等形成絮状沉淀，与酒体分离将其除去，达到澄清、稳定的目的[14]。因此对葡萄酒进行下胶处理多少会影响葡萄酒中的内含物质，进而影响葡萄酒的品质。在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，从表3结果可知，7种下胶材料对葡萄酒的总酸和pH基本没有影响。7种下胶材料对葡萄酒的总浸出物含量都有显著的降低，降低的幅度从小到大为豆类蛋白5.45%、有机澄清剂6.15%、复合皂土ACT6.15%、土豆蛋白6.74%、皂土NC 7.30%、皂土DC7.44%、蛋清粉8.24%。7种下胶材料对葡萄酒的酒精度均有显著的降低(P<0.05)，以皂土DC降低的幅度最大，降低了5.79%。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

2.6 不同下胶材料对干红葡萄酒感官指标的影响

在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，参考(GB/T15038—2006)规定[15]，分别从葡萄酒的色泽、香气、口感、典型性4个方面对葡萄酒进行评价，根据表4，在红葡萄酒中选择最适宜的下胶材料作用浓度的条件下，分别对单一下胶剂蛋清粉，有机澄清剂、皂土DC、土豆蛋白、复合皂土ACT、豆类蛋白、皂土NC处理的葡萄酒进行感官评价。综合评价，蛋清粉、豆类蛋白、复合皂土ACT、土豆蛋白、总体的感官分数分别提升4.9%、6.2%、6.2%、7.4%，对葡萄酒的整体感官上提高均较明显。其他3种下胶材料对感官的总体均有稍微提升。

表4 不同下胶材料对葡萄酒的感官评价(总分100分)Table 4 Sensory evaluation of wines by different materials (Total score: 100)

3 讨论

在葡萄酒下胶试验中，除了观察葡萄酒下胶后的澄清程度外，加热前后的浊度差也是判断下胶效果的主要参数，浊度差越小，下胶效果越好[10,16-17]。通过试验分析，试验中的皂土类的下胶材料均能达到生产中需求的效果，但是对葡萄酒的感官指标提升的作用不明显；蛋清粉、土豆蛋白、豆类蛋白及有机澄清剂下胶后的效果稍差，但是葡萄酒的感官指标有明显的提升。这是因为皂土是一种天然胶黏土，生产中常规使用的有两种性质的皂土，一种为天然钠基皂土，一种为天然钙基皂土，或者两种皂土经常混合使用；皂土遇水易膨胀，并形成带负电荷的凝胶体，从而吸引葡萄酒中带正电荷的交替与之结合，特别是蛋白质等物质[18]。需要注意的是皂土具有良好和较快速的澄清效果，有助于过滤，但是对葡萄酒的感官质量有较大的负面影响，有较强的褪色作用，以及淡化葡萄酒口感[5]；因此下胶需要根据不同酒质添加适量的皂土，避免过量。土豆蛋白、豆类蛋白、蛋清粉均属于蛋白类下胶材料，它们的下胶原理是与葡萄酒中的一些大分子如色素、单宁等结合形成絮状沉淀来达到澄清稳定的效果[19-20]，蛋白类的下胶材料处理的葡萄酒的粗糖感会减弱，口感会变得更柔和，圆润，细腻，还会减少酒中的苦涩感；不会产生添加过量以及褪色严重等其他副作用[13,21-22]。有机澄清剂由壳多糖、酵母衍生物和皂土以一定配比组成，对减少蛋白和氧不稳定有效，是一种新型的絮凝澄清剂，丁筑红等试验研究表明结合了壳多糖和皂土两种下胶材料，下胶效果优于单一的下胶剂[19]。本次试验有机澄清剂比蛋白类下胶效果好，但比皂土类下胶效果稍差，未达到生产中理想的效果，可能是试验梯度较小，建议加大下胶材料的量，做进一步研究。本次试验中7种下胶材料都各有各自的优点，针对每一种酒选择合适浓度的下胶剂是目前澄清下胶研究的重要方面。

对于生产工艺而言，下胶过程希望下胶材料使用后除了能快速获得澄清稳定的葡萄酒以外，以希望能尽量减少葡萄酒自身物质的丢失，这样能最大程度的保留葡萄酒本身的风味。本次试验中复合皂土ACT下胶后酒泥沉淀量很少，澄清度、色度的降低幅度较小，热稳定性均较好，这对于高质量的葡萄酒非常有益。注意避免皂土类下胶剂对红葡萄酒的颜色、香气的组成成分等产生过吸附现象[23]；因此具体生产中需要具体针对每种葡萄酒进行小试验，以确定葡萄酒的最适宜的剂量。

4 结论

综上所述，本次试验中，从下胶后的热稳定性和澄清度分析，最合适的下胶浓度分别：复合皂土ACT 0.2～0.4 g/L，皂土DC 0.8～1.0 g/L，皂土NC 1.0～2.0 g/L，3种下胶剂较符合实际生产的需求，其次是有机澄清剂下胶效果稍好，它的适宜剂量为0.6～1.0 g/L。蛋清粉、土豆蛋白、豆类蛋白3种下胶剂热稳定性差，不符合实际生产需求。从下胶后的葡萄酒的感官指标分析，蛋清粉、土豆蛋白、豆类蛋白均能显著提升葡萄酒的感官指标；综合分析，其适宜的下胶浓度分别为蛋清粉 0.1～0.12 g/L，土豆蛋白0.08～0.1 g/L，豆类蛋白0.2～0.4 g/L。

结合以上分析，若生产上的选择第一因素是是葡萄酒的热稳定性，葡萄酒的稳定性为第一要素则选择皂土类下胶剂，如复合皂土ACT、皂土DC、皂土NC；若生产上以感官指标为第一要素则选择蛋白类下胶剂，如蛋清粉、土豆蛋白、豆类蛋白。综合以上，复合皂土ACT下胶后的热稳定和葡萄酒感官指标均较好，建议生产优先选择。实际生产中需要根据不同品质的葡萄酒对其判断，具体的下胶使用浓度需再结合下步的热稳定性检测结果判定。建议以后的研究能结合皂土和蛋白双方面的优点，研究皂土类和蛋白类的结合使用给葡萄酒带来的影响。