公酿一号混酿葡萄酒降酸效果及多酚组分评价

袁林，赵红玉，李华,2,3*，王华,2,3*

1(西北农林科技大学 葡萄酒学院，陕西 杨凌，712100) 2(陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心，陕西 杨凌，712100) 3(国家林业和草原局葡萄与葡萄酒工程技术研发中心，陕西 杨凌，712100)

近年来，我国葡萄和葡萄酒产业蓬勃发展。据国际葡萄与葡萄酒组织(the international organisation of uine and wine, OIV)的统计数据显示，2018年世界葡萄总种植面积约为740万公顷，葡萄酒产量为279亿L，中国以9.3亿L的葡萄酒产量位居世界第十位，同时也是世界第二大葡萄种植国和第五大葡萄酒消费国[1]。我国自主选育的葡萄品种公酿一号，以玫瑰香葡萄和山葡萄杂交培育而成，目前在我国东北、内蒙古及山东有规模化种植，种植面积广泛。该葡萄品种生产的红葡萄酒呈宝石红色，清澈透明、回味绵长、酒质优良，具备山葡萄酒的特点，颇受好评。同时公酿一号葡萄具有良好的农业生物学特性，其植株生长势强，芽眼萌发率高，结实力强，亩产量可达3 000 kg，极耐寒、耐旱、耐湿，抗黑痘病、炭疽病、白腐病，抗盐碱能力强[2-5]。但当前使用公酿一号葡萄酿造的单品种干红葡萄酒存在的一个突出问题是酸度过高，影响葡萄酒的口感，因此现在大多被用来酿造桃红葡萄酒[6]和冰葡萄酒[7]。

葡萄酒降酸方法包括化学降酸、物理降酸和生物降酸3种，其中化学降酸操作方便、易控制、降酸效果明显，但其化学反应往往会影响酒液的口感和色泽，同时由于金属离子的大量溶入，可能会带来酒液的不稳定，如失光、混浊等[8]；物理降酸中的冷处理降酸和离子交换降酸动力消耗较大[9]；生物降酸中的裂殖酵母可将苹果酸分解90%以上，但可能受酿酒酵母抑制而导致酒质不佳，所以应用较多的是苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation，MLF)[10-12]。混酿法作为物理降酸方法的一种，不仅能有效降酸，还能为葡萄酒赋予更复杂的香气，在国外已经被广泛采用[13-14]，但在国内研究较少且仅限于桃红葡萄酒、白葡萄酒和冰葡萄酒[15-17]，未见关于混酿红葡萄酒的文献报道。因此，本研究采用物理降酸中的混酿和生物降酸中的MLF相结合的方法解决公酿一号葡萄酒的高酸问题，从而研发出品质优良的公酿一号复合葡萄酒，不仅能进一步开发公酿一号葡萄的酿酒潜力，拓宽该葡萄品种酿酒范围，还可推广到其他酸度高的葡萄酒，同时有利于中国本土特色葡萄与葡萄酒产业的发展。

爱格丽和媚丽是陕西杨凌地区的主栽白色和红色酿酒葡萄品种，具有优良的综合性状，且所酿葡萄酒酸含量相对较低[18]。因此，本试验选取山东地区的酿酒葡萄公酿一号和陕西地区的酿酒葡萄爱格丽、媚丽，分别酿造小容器干红和干白葡萄酒并分别按一定比例调配，检测公酿一号葡萄成熟过程中的有机酸变化情况和公酿一号复合葡萄的理化指标和多酚类物质，并进行感官品评试验，以期为公酿一号葡萄酒乃至其它高酸葡萄品种所酿造的葡萄酒提供降酸方式与思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验材料为7款不同原料和配比的混酿红葡萄酒，其中公酿一号葡萄原料采自山东高密；爱格丽、媚丽葡萄原料采自陕西合阳葡萄试验示范站，原料采收后即进行酒精发酵，原酒于-5 ℃低温冷藏，待所需原酒酿造完成后进行混酿和苹果酸-乳酸发酵。7款复合红葡萄酒配比如表1所示。试验所用酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)来自安琪酵母股份有限公司；酒酒球菌(Oenococcusoeni)SD-2a来自实验室前期保存。

表1 复合葡萄酒配比Table 1 The formula of compound wines

NaOH、(NH4)2SO4、Na2CO3、NaNO2、AlCl3、CuSO4·5H2O、葡萄糖、四水合酒石酸钾钠、甲醇(均为分析纯)，广州金华化学试剂有限公司；H2SO4、HCl(均为分析纯)，西陇科学股份有限公司；儿茶素、没食子酸、芦丁(纯度均≥98%)，美国Sigma公司；福林酚(分析纯)，北京索莱宝科技有限公司；对二甲基肉桂酸(p-dimethylcinnamic acid，p-DMACA)、2-辛醇(分析纯)、单体酚标准品(原儿茶酸、绿原酸、儿茶素、香草酸、咖啡酸、丁香酸、表儿茶素、对香豆酸、反式阿魏酸、槲皮素、山奈酚和鞣花酸)(色谱纯)、有机酸标准品(草酸、柠檬酸、L-酒石酸、L-苹果酸、琥珀酸、L-乳酸、乙酸)(色谱纯)，上海源叶生物技术有限公司；甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、乙酸乙酯(色谱纯)、乙酸(色谱纯)，天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

PHS-3C雷磁pH计，上海精密科学仪器有限公司；磁力加热搅拌器，常州国华电器有限公司；RE52AA旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；LC-20A高效液相色谱仪(配备SPD-M20A检测器、SIL-20A自动进样器及CLASS-VP工作站)，日本岛津公司；HH-S6电热恒温水浴锅，北京科伟永兴仪器有限公司；Cary60UV-Vis紫外分光光度计，美国安捷伦公司；Waters UPLC Ⅰ-Class超高压液相色谱仪，美国Waters公司。

1.3 实验方法

1.3.1 公酿一号葡萄采样方法

自转色期开始至果实成熟为止，每隔7 d采样1次，共5次。采样根据章文才[19]的对角线法则进行，选取并标记10棵葡萄树，分别在每棵葡萄树阳面与阴面的上、中、下部随机选取1穗葡萄，然后分别在每穗葡萄的上、中、下部各随机选取2粒葡萄，共选取60穗葡萄，共计360粒葡萄。

1.3.2 葡萄酒酿造工艺流程

酿造工艺参考干红葡萄酒小容器酿造法[20]和干白葡萄酒小容器酿造法[21]并稍作修改，具体步骤如下：

干红葡萄酒：葡萄原料→果实分选→除梗破碎→压榨(添加60 mg/L SO2)→酒精发酵(200 mg/L酵母菌，25～28 ℃)→酒精发酵结束(不添加SO2)→分离皮渣→低温冷藏→按不同比例调配→接种乳酸菌→苹果酸-乳酸发酵(满罐密封，18～20 ℃)→苹果酸-乳酸发酵结束(添加60 mg/L SO2)→装瓶。

干白葡萄酒：葡萄原料→果实分选→除梗破碎→压榨取汁(添加60 mg/L SO2)→澄清→酒精发酵(200 mg/L酵母菌，18～20 ℃)→酒精发酵结束(不添加SO2)→低温冷藏→按不同比例调配→接种乳酸菌→苹果酸-乳酸发酵(满罐密封，18～20 ℃)→苹果酸-乳酸发酵结束(添加60 mg/L SO2)→装瓶。

1.3.3 基本理化指标检测

依据葡萄酒分析检验[22]，测定葡萄酒的基本理化指标：pH使用电位法，用pH计测定；还原糖采用斐林试剂法测定，含量以葡萄糖计；滴定酸采用NaOH滴定法测定，含量以柠檬酸计；酒精度采用密度瓶法测定；挥发酸采用NaOH滴定法测定，含量以醋酸计；有机酸采用高效液相色谱HPLC法测定，葡萄样品前处理方法为随机选取葡萄粒去皮去籽取汁，称取1.00 g于15 mL离心管中，加入10 mL流动相，超声振荡和离心(4 ℃，8 000 r/min)各20 min，取上清液用0.22 μm有机滤膜过滤到进样瓶中；酒样前处理方法为取100 μL酒样加入4.9 mL流动相(稀释50倍)后振荡混匀，用0.22 μm有机滤膜过滤到进样瓶中。色谱柱为菲罗门Mars MOA 10u色谱柱(300 mm×7.8 mm)；流动相为8 mmol/L H2SO4；流速为0.3 mL/min；检测波长210 nm；柱温50 ℃。进样量为10 μL。

1.3.4 多酚类物质测定

总花色苷含量采用pH示差法(pH differential method)测定[23]，结果以二甲花翠素葡萄糖苷表示；单宁含量采用甲基纤维素沉淀(methyl cellulose precipitation，MCP)法测定[24]，结果以儿茶素表示；总类黄酮采用NaNO2-AlCl3分光光度法测定[25]，含量以芦丁表示；总黄烷-3-醇采用p-DMACA-盐酸法测定[26]，结果以(+)-儿茶素表示；总酚采用Folin-Ciocalteu法测定[27]，结果以没食子酸表示；单体酚含量利用超高压液相色谱仪(ultra performance liguid chromatography，UPLC)测定[28]，酒样前处理为以1∶1的体积比将酒样与乙酸乙酯混合，振荡离心后移取上清液于50 mL圆底烧瓶中，重复3次后使用旋转蒸发仪将上清液蒸干(35 ℃)，用甲醇溶解，经0.22 μm有机滤膜过滤。色谱柱为Waters BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm，1.7 μm)；流动相A为1%乙酸(体积分数)溶液，流动相B为乙腈；流速为0.2 mL/min；检测波长210～400 nm；柱温30 ℃。梯度洗脱程序为0～3 min，B相3%～6%；3～7 min，B相6%～15%；7～11 min，B相15%～30%；11～13 min，B相30%；13～15 min，B相30%～3%。进样量为0.5 μL。

1.3.5 感官品评

感官品尝小组成员由11位接受过专业感官培训的学生组成(男性4名、女性7名)，年龄在20～25岁之间。评价小组分别从外观(色度、色调、澄清度)、香气(纯正度、浓郁度、优雅度、协调性)、口感(甜度、酸度、涩感、酒度、酒体、协调性、浓郁度、持久度、余味)以及整体平衡性4个方面对葡萄酒进行感官品评，总分100分；两样品分析间充分休息，以使味觉恢复。最后依据葡萄酒品尝评分表对结果进行整理与统计分析。

1.3.6 数据处理

使用SPSS 23.0进行方差分析(analysis of variance，ANOVA)，选用Duncan多重比较确定数据间的差异显著水平为P<0.05。除发酵试验进行2次重复外，其它试验均进行3次重复，并将结果表示为平均值±标准误差。使用Origin 9.0作图。

2 结果分析

2.1 公酿一号葡萄果实理化指标分析

表2为不同采收期公酿一号葡萄的理化指标。由表2可知，在成熟过程中公酿一号葡萄的糖酸比呈递增趋势，但即使是在果实完全成熟时，其总酸含量仍高达(9.47±0.04) g/L，明显高于其他红色酿酒葡萄品种[29]。此外，从表2中还可以看出，公酿一号葡萄中的有机酸主要为酒石酸和苹果酸，其他4种有机酸含量较少；在成熟过程中，草酸含量呈不断增加的趋势，苹果酸和琥珀酸含量不断减少，柠檬酸含量缓慢减少，乳酸含量缓慢增加，酒石酸含量呈波动变化且各时期无显著性变化。

表2 不同采收期公酿一号葡萄理化指标Table 2 The physicochemical indexes in different harvest time of Gongniang No.1 grapes

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，“-”表示未检出，下同。

2.2 复合葡萄酒品质分析

2.2.1 复合葡萄酒基本理化指标分析

表3为复合葡萄酒的基本理化指标，可看出各酒样的还原糖、挥发酸、干浸出物、酒精度等指标均符合GB 15037—2006《葡萄酒》的要求。表3还显示，经调配的酒样与未经调配的GN酒样相比，无论是否经过MLF，pH都有所升高，总酸含量有所降低，说明调配可有效解决公酿一号葡萄酒的酸高问题。同时，经过MLF的酒样与未经MLF的酒样相比，pH和总酸含量也相应升高和降低，这说明MLF同样有效降低了酸度。从表3还可以看出，随着调配比例的变化，复合葡萄酒的还原糖、挥发酸、酒度和干浸出物差异不显著，但pH和总酸有显著性差异，且随着复合葡萄酒中公酿一号原酒的占比下降，总酸含量也随之降低，E3和M3的总酸含量分别是用爱格丽和媚丽调配中最低的，说明在3∶1(V∶V)的比例下降酸效果最好。与媚丽调配相比，爱格丽的降酸效果优于媚丽。

表3 原酒和成品酒理化指标Table 3 The physicochemical indexes of compound wines

2.2.2 复合葡萄酒有机酸分析

图1为复合葡萄酒MLF前后有机酸组分变化情况，可以看出，各酒样的有机酸组分存在显著性差异。酒样在经过MLF后，乙酸含量没有一致的变化趋势，而草酸、酒石酸、乳酸含量基本呈增加趋势，苹果酸、琥珀酸含量基本呈减少趋势，但也有例外，如E3的草酸含量在MLF后减少，GN的酒石酸含量在MLF后减少，E3和M3的琥珀酸含量在MLF后增加。

图1 复合葡萄酒MLF前后有机酸组分变化Fig.1 Changes of organic acid before and after MLF in compound wines注：不同小写字母表示具有显著性差异(P<0.05)。下同。

未经MLF时，GN的草酸、酒石酸、苹果酸含量均显著高于其他酒样，但琥珀酸含量最低；M3的酒石酸含量最低，但琥珀酸含量最高；且乳酸均未检测到。经过MLF后，各酒样的有机酸组分有所变化，但苹果酸均未检测到。未经MLF的E1中乙酸含量最高；很多酒样中未检测到乙酸；所有酒样中均未检测到柠檬酸。同时，还检测了爱格丽和媚丽单品种葡萄酒的有机酸组分，爱格丽干白葡萄酒和媚丽干红葡萄酒的有机酸均为草酸、酒石酸、苹果酸和琥珀酸，但含量有所不同。以上结果可以说明，MLF将酒样中的苹果酸全部转化为乳酸；MLF和调配2种方式都改变了复合葡萄酒中有机酸的含量和种类，从而有效解决了公酿一号葡萄酒的酸高问题。就降酸幅度来看，随着复合葡萄酒中公酿一号占比的下降，草酸、苹果酸含量逐渐降低，酒石酸、琥珀酸、乳酸、乙酸没有一致的变化规律。用爱格丽调配的葡萄酒中草酸含量低于用媚丽调配的葡萄酒，但酒石酸、苹果酸、乳酸含量更高。因此不同调配比例和品种对公酿一号葡萄酒降酸的影响不同。结果还表明，调配后的复合葡萄酒的有机酸含量和种类并不是单品种葡萄酒有机酸含量和种类的简单叠加，而是经过了复杂变化。

2.2.3 复合葡萄酒酚类物质分析

图2为复合葡萄酒成品酒中的多酚类物质的含量。结果表明，除单宁外，其余4种酚类物质的含量在7种复合葡萄酒中存在显著性差异。

图2 复合葡萄酒多酚类物质含量Fig.2 Polyphenols contents in compound wines

GN的总酚、花色苷、类黄酮、黄烷-3-醇含量最高，M2的单宁含量最高，E3的总酚、花色苷、类黄酮、黄烷-3-醇含量最低，E1的单宁含量最低。随着复合葡萄酒中公酿一号占比的下降，总酚、花色苷、类黄酮含量均呈下降趋势，使用爱格丽调配的复合葡萄酒的黄烷-3-醇含量也呈下降趋势，但使用媚丽调配的复合葡萄酒的黄烷-3-醇含量呈上升趋势。同时，使用媚丽调配的复合葡萄酒的多酚类物质含量基本都高于使用爱格丽调配的复合葡萄酒，这是由于红葡萄品种中的酚类物质含量高于白葡萄品种。

由表4可知，7个复合葡萄酒酒样中共检测到13种单体酚，其含量具有显著性差异。E3中检测出的单体酚种类最多(10种)，M3中检测出的最少(5种)。7个酒样中均可检测到没食子酸、安息香酸、芦丁、槲皮素这4种单体酚，其中没食子酸和安息香酸是最主要的酚酸类单体酚，芦丁和槲皮素是主要的类黄酮类单体酚。在7个酒样中，M1的酚酸类单体酚含量最高，M3的酚酸类单体酚含量最低，但类黄酮类单体酚含量最高，E3的类黄酮类单体酚含量最低。与GN相比，调配后的复合葡萄酒中增加了原本没有的丁香酸、香草酸、对香豆酸、桑色素、桔皮素。随着复合葡萄酒中公酿一号占比的下降，没食子酸含量、对羟基安息香酸、芪类单体酚以及检测到的单体酚总含量均呈下降趋势。也有一些单体酚含量在用爱格丽和媚丽调配的复合葡萄酒中呈现不同的趋势，如随着公酿一号占比的下降，槲皮素的含量和类黄酮类单体酚的总量在用爱格丽调配的复合葡萄酒中呈下降趋势，但在用媚丽调配的复合葡萄酒中呈上升趋势。同时，用爱格丽调配的复合葡萄酒中的没食子酸、安息香酸、槲皮素、芦丁含量明显低于用媚丽调配的复合葡萄酒，且仅在媚丽调配的复合葡萄酒中检测到了香草酸、儿茶素和桔皮素，但用爱格丽调配的复合葡萄酒中的咖啡酸含量却更高，且仅在爱格丽调配的复合葡萄酒中检测到了水杨酸和对香豆酸。以上结果说明，调配改变了GN葡萄酒中的单体酚含量和种类，而且不同的调配比例和葡萄品种带来的改变也不同，红葡萄品种的单体酚总量高于白葡萄品种。

表4 复合葡萄酒单体酚含量Table 4 Individual phenols of compound wines

2.2.4 复合葡萄酒感官品评分析

图3为复合葡萄酒的感官品评分析结果，为缩小不同指标间的差异，将感官品评数据进行均一化处理，使各指标的分值在0～1之间。从图3可以看出，E3在香气质量、口感浓郁度和口感质量的得分均高于其他酒样；M3在香气浓郁度和整体平衡的得分最高，香气质量、口感浓郁度和口感质量的得分也仅次于E3，但外观的得分较低，可能是由于未澄清完全。随着复合葡萄酒中公酿一号占比的下降，香气浓郁度和质量、口感浓郁度和质量、整体平衡方面的得分均呈升高的趋势，而在相同比例下，用爱格丽和媚丽调配的复合葡萄酒的各项指标之间的差异不大。因此，调配为公酿一号葡萄酒增添了香气和口感的复杂度和浓郁度。

图3 复合葡萄酒感官品评的定量描述分析Fig.3 Quantitative descriptive analysis (QDA) of sensory evaluation of compound wines

3 结论

公酿一号葡萄中的有机酸主要为酒石酸和苹果酸，草酸、柠檬酸、琥珀酸和乳酸含量较少。使用爱格丽和媚丽对公酿一号葡萄酒进行调配和苹果酸-乳酸发酵2种方式均有效解决了公酿一号葡萄酒的高酸问题，且当调配比例为3∶1(爱格丽或媚丽：公酿一号，体积比)时，复合葡萄酒的总酸最低、pH最高，有机酸含量最低，感官品评得分也最高。但同时由于爱格丽和媚丽葡萄果皮颜色较浅，酚类物质含量较低，所以调配降低了公酿一号葡萄酒的中的酚类物质含量。试验表明改变公酿一号复合葡萄酒的原料及配比可显著影响复合葡萄酒的各理化及多酚类指标含量，这为解决公酿一号葡萄酒的高酸问题及确定公酿一号复合葡萄酒的最佳原料及配比提供了一定的理论依据。