适宜‘法国野’葡萄的葡萄酒生产类型探究

邵建辉,孟飞帅,王淼2,,朱怡凡2,,白忠彬2,,马春花

1(云南农业大学 农业生物多样性应用技术国家工程研究中心,云南 昆明,650201) 2(云南农业大学 云南省高校葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,云南 昆明,650201) 3(云南农业大学 食品科学技术学院,云南 昆明,650201)4(云南农业大学 园林园艺学院,云南 昆明,650201)

酿酒葡萄因品种或营养系不同,其酿造特性和所酿葡萄酒的酚类物质、香气成分和感官品质也存在较大差异[1-2],这与酿酒葡萄品种间的遗传差异有关。因此在选择葡萄酒的生产类型和酿造工艺时,应充分考虑品种的自身特性[3]。葡萄品种对葡萄酒的特性起主导作用,酿造工艺对葡萄酒质量的形成也有重要影响[4]。香气是最能表征葡萄酒质量的重要特征之一[5]。而采用CO2浸渍和冷浸渍工艺可降低葡萄酒中产生生青味物质的含量,并增加具有花香、果香的酯类物质含量[6]。近年来,随着低温前处理技术的快速发展,可减少葡萄酒中色素和香气物质的氧化,抑制有害酶的活性和微生物的活动[4]。在发酵前对葡萄醪进行冷浸渍处理可促进酚类物质的提取[7-9],在低温抑制发酵启动的前提下,使酚类物质更容易溶解于不含酒精的水性介质中[8]。此外,冷浸渍工艺还可提高葡萄酒的香气成分种类和总量[10-11],降低种籽单宁的含量[11]。不同类型葡萄酒的香气特征差异较大,将同一红色葡萄品种酿制成桃红葡萄酒能够获得比干红葡萄酒更多的以花香和果香为特征的酯类香气[12]。为酿制优质的桃红葡萄酒,保持适量的酚类物质和丰富的香气是其重要品质特征,虽然延长冷浸渍时间可促进更多色素的浸出,但却不利于具有果香、花香的化学物质的提取[13]。研究表明当冷浸渍温度为15 ℃时,桃红葡萄酒可获得最佳的颜色参数、花色苷含量和感官质量[14]。添加酿酒单宁和使用浸渍酶可以增加红葡萄酒的色度,但‘放血法’(Saignée)工艺在酿造初期对葡萄酒色度的提高更加有效[15],使葡萄酒具有更高的单宁含量、更好的表观颜色和酒体结构,可改善品种色素和单宁不足的缺陷,从而提升葡萄酒的整体品质[16]。

‘法国野’是云南省特色酿酒葡萄品种,但对该品种的研究和产品开发均较少。采用传统浸渍发酵法酿制的‘法国野’干红葡萄酒颜色呈浅宝石红色,果香清淡,带有明显草本植物风味,单宁含量偏低,酸度略高,酒体单薄,回味偏短,感官质量与当下国内外同类型产品相比差距较大。基于前人研究,对‘法国野’葡萄酿酒潜力的挖掘可从2方面入手：一是改善葡萄酒的香气；二是改善酒体结构,增加葡萄酒中酚类物质含量。为探究不同生产类型和酿造工艺对‘法国野’葡萄酒品质的影响,本研究将传统浸渍法工艺酿制的干红葡萄酒作为对照,与采用‘直接压榨法’和‘放血法’工艺酿制的桃红和干红葡萄酒进行对比,以探明适合‘法国野’的葡萄酒生产类型和酿造工艺,为云南特色葡萄酒的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

酿酒葡萄品种‘法国野’，云南省昆明市寻甸县云南农业大学大河桥农科教实践教学基地葡萄种质资源圃内。供试植株为8年生‘法国野’葡萄,采用避雨栽培模式,架式为单干双臂篱架,株行距为1 m×1.8 m,葡萄收获时间为2019年8月6日。

1.2 药品规格

药品均为分析纯,主要有NaOH、酚酞、醋酸钠、无水碳酸钠、钨酸钠、磷钼酸、磷酸、单宁酸、焦亚硫酸钾、浓盐酸、聚乙烯聚吡咯烷酮(polyvinylpoly pyrrolidone,PVPP)；活性干酵母RC212,法国LAFFORT;酒酒球菌(Oenococcusoeni)VP41,法国LALVIN。

1.3 精密仪器

电子天平(精度0.001 g),日本松下；高速冷冻离心机(3-16 KL型),德国Sigma；UV-1780紫外-可见分光光度计,日本岛津；HWS12电热恒温水浴锅、DHG-9245A电热鼓风干燥箱,上海一恒；STARTER 2100 pH计,奥豪斯仪器常州有限公司；Atago PAL-3便携式糖酸度仪,日本。

1.4 实验设计

自‘法国野’葡萄转色后开始,每周采样测定葡萄的成熟度,采样时每株葡萄阳面与阴面果穗随机采样,每次从50串果穗上、下部随机采摘100颗果粒,取汁后测定可溶性固形物含量,含量接近20时,采收葡萄并迅速运回实验室,进行手工摘粒、除梗,剔除青粒、坏粒,将果粒充分混匀。试验设4个处理，分别为传统浸渍法(maceration-fermentation，MF)酿造干红葡萄酒、冷浸渍+放血+传统浸渍法(cold pre-fermentation maceration, saignée and maceration-fermentation, CMS-MF)酿造干红葡萄酒、冷浸渍+放血法(cold pre-fermentation maceration & saignée, CMS)酿造桃红葡萄酒、直接压榨法(direct press, DP)酿造桃红葡萄酒，每组处理重复3次，均参照小容器酿造法[17]。具体操作如下：

DP桃红葡萄酒处理组：称取3 kg葡萄果粒，手工破碎后立刻采用手动压榨机压榨取汁2 L。

CMS桃红葡萄酒处理组：称取6 kg葡萄果粒，破碎后先进行低温浸渍(15 ℃)，4 h后分离取汁2 L；将葡萄汁中各加入0.2 g/L PVPP、0.02 g/L果胶酶和30 mg/L SO2，10 ℃静置澄清48 h，分离上清汁，回温后接种酿酒酵母，18℃下控温发酵。将还原糖含量低于4g/L，且比重不再变化作为判断酒精发酵的终点，加入80 mg/L SO2，静置1周，转罐去除酒泥，满罐密封，陈酿3个月。

CMS-MF干红葡萄酒处理组：将CMS处理后剩下的葡萄醪液回温至室温后，添加0.02 g/L果胶酶和30 mg/L SO2，2 h后接种酿酒酵母，在25 ℃下进行浸渍发酵。

MF干红葡萄酒处理组：称取3kg葡萄果粒，将葡萄破碎后添加0.02 g/L果胶酶和30 mg/L SO2，2 h后接种酿酒酵母在25 ℃下进行浸渍发酵。浸渍发酵期间，每天手动压帽2次，并测量比重的变化。当发酵液比重降到1.000以下，分离皮渣，各获取2 L酒液，当还原糖含量低于4 g/L后，活化并添加酒酒球菌，启动苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation, MLF)，期间每2 d使用纸层析法监测发酵进程，以苹果酸消失作为MLF结束的标志，添加80 mg/L SO2，静置1周，转罐去除酒泥，满罐密封，陈酿3个月。

1.5 实验方法

1.5.1 葡萄酒理化指标测定方法

参照国标GB 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[18]分别采用酒精计法、密度瓶法、电位滴定法、蒸馏法测定酒精度、总干浸出物含量、可滴定酸含量和挥发酸含量；可溶性固形物含量的测定使用便携式糖酸度仪；pH的测定采用pH计；发酵液比重的测定采用比重计法；还原糖含量的测定采用DNS法[19]；花色苷含量的测定采用pH示差法[19]；单宁含量的测定采用福林-丹尼斯法[20]；色度和色调的测定采用分光光度法[21]。

1.5.2 葡萄酒感官评价方法

葡萄酒的感官评价参照中国酒业协会、中国食品工业协会和中国园艺学会于2018年共同发布的“中国葡萄酒感官评价体系”(百分制),由12位经过品尝训练的品尝员组成的感官分析小组进行感官评价,对4款葡萄酒进行盲品和打分,共进行3轮,然后分别统计一级、二级指标和总评得分。

1.6 统计分析

利用Excel 2010软件对原始数据进行预处理和表格制作,采用IBM SPSS Statistics 23.0数据分析软件对数据进行单因素方差分析和相关性分析(Pearson相关),用Duncan′s新复极差法(P<0.05)判断处理间数据的差异性。

2 结果与分析

2.1 四个处理对‘法国野’葡萄汁发酵前初始理化指标的影响与分析

‘法国野’葡萄汁在发酵前不同处理阶段的基础数据如表1所示。DP处理获得的葡萄汁的可溶性固形物含量与CMS-MF和CMS处理相当,均显著高于MF处理,DP处理具有最高的还原糖含量、糖酸比和最低的可滴定酸含量,与其他3个处理差异显著。2个CMS处理除可溶性固形物含量显著高于MF外,其他指标与MF并无显著差异。可见,不同处理方式对初始葡萄汁中的基础成分存在一定影响,其中在葡萄破碎后采用DP工艺有助于提高‘法国野’葡萄汁的还原糖含量,进而提高葡萄酒的潜在酒度。这可能与DP破坏了果肉细胞结构致使糖分随果汁充分地释放出来,而其他工艺的部分糖分仍束缚在果肉细胞中未能及时释放有关。

表1 四个处理 ‘法国野’葡萄汁发酵前初始理化指标测定结果Table 1 Pre-fermentation chemical parameters of ‘Fa-guoye’ grape juices from four treatments

2.2 四款‘法国野’葡萄酒的基本理化指标对比分析

如表2所示,4款‘法国野’葡萄酒的主要理化指标均符合GB 15037—2006《葡萄酒》标准[22]。其中DP干桃红葡萄酒的酒精度最高,与其他处理差异显著,CMS干桃红次之,CMS-FS和MF干红最低。DP和CMS干桃红葡萄酒的残糖和挥发酸含量均显著低于MF和CMS-MF干红葡萄酒,2款桃红因为未采用MLF工艺,所以可滴定酸含量和pH值与2款干红葡萄酒均差异显著。

色度和色调是表征葡萄酒颜色的重要指标,其高低主要取决于葡萄酒中的酚类物质,如花色苷、单宁等的含量[4]。单宁作为葡萄酒中重要的酚类物质,对葡萄酒的结构和口感具有重要影响。与MF干红和DP桃红葡萄酒分别相比,CMS-MF干红和CMS桃红葡萄酒的花色苷、单宁、总浸出物含量及色度均显著增加,可见冷浸渍和浓缩(固液比增加)处理均加强了葡萄酒中花色苷和单宁的提取,从而增加了葡萄酒的色度和总浸出物含量,进而影响葡萄酒的感官品质。

表2 四款‘法国野’葡萄酒的基本理化指标Table 2 Chemical and physical parameters of ‘Fa-guoye’ wines from four treatmetns

2.3 四款‘法国野’葡萄酒的基本理化指标对比分析

表3列出了4款‘法国野’葡萄酒的感官评价得分统计结果。从一级指标来看,MF和CMS-MF干红葡萄酒的外观得分略低于CMS和DP干桃红葡萄酒,但差异不显著,此外,前后两者在香气、口感、整体评价和总评等一级指标得分均存在较大差异。具体来看,在香气方面的差异主要表现在优雅和细腻度、发展变化、复杂性、平衡度及协调性等方面；口感方面的差异几乎涵盖所有二级指标,尤其在酒体及浓厚度、延续性、单宁质感及骨架感和口香延续性方面；CMS和DP桃红葡萄酒在一级指标的得分均显著优于MF和CMS-MF干红葡萄酒,但相同类型葡萄酒的一、二级评价指标得分均无显著差异。MF和CMS-MF干红葡萄酒的感官评价得分均不高,说明采用CMS-MF工艺未能提高‘法国野’干红葡萄酒的感官质量,而采用CMS和DP取汁工艺生产的‘法国野’桃红葡萄酒的感官评价得分较高、感官质量均比较优良。

表3 四款‘法国野’葡萄酒的感官评价得分Table 3 Sensory evaluation scores of ‘Fa-guoye’ wines from four treatments

2.4 四款‘法国野’葡萄酒理化指标与感官评价得分的相关性分析

由表4可知,‘法国野’葡萄酒的酒精度和可滴定酸含量均与感官指标得分呈正相关性,其中酒精度与香气、口感和总评得分均呈显著正相关；可滴定酸含量与所有感官指标得分均呈显著或极显著正相关,两者与残糖、挥发酸、花色苷、单宁和总浸出物含量及色度、色调等指标均呈显著或极显著负相关,而这些理化指标又与葡萄酒的感官指标得分均存在显著或极显著负相关。可见,‘法国野’葡萄酒在酿造过程中随着浸渍作用增强所带来的花色苷、单宁和总浸出物含量的增加和葡萄酒颜色的加深,都会导致‘法国野’葡萄酒感官评价得分的降低,而较高的酒精度和可滴定酸含量则有助于获得较高的得分。

3 讨论

研究人员多关注葡萄酒发酵前冷浸渍[4,10,23]、浸渍时间[4]、酶处理[23]和热处理[4,10]等工艺对红或桃红葡萄(汁)酒中的酚类物质[4,16,24-25]、颜色[23]和感官特征[4,16]的影响,而发酵前处理工艺对葡萄汁中的糖酸含量的影响鲜有研究。DARIAS-MARTIN等[26-37]研究发现,酿酒葡萄破碎后采用DP取汁工艺,与采用短期浸渍工艺相比,尽管自流汁的量会有所降低,但酿制的葡萄酒的酒精度却有所增加。本研究也发现了类似现象,与MF、CMS和CMS-FM工艺相比,采用DP取汁工艺能够显著提高葡萄汁的初始还原糖含量，降低可滴定酸含量,并最终显著提高了葡萄酒的酒精度。还原糖含量的增加可能与DP取汁工艺破坏了果肉细胞的结构,使糖分随果汁比较充分地释放出来有关；而可滴定酸含量的降低则可能与葡萄果皮的韧性较强,压榨操作不足以破坏果皮细胞结构,从而对果皮有机酸的提取相对较少有关。有研究指出,在葡萄果实成熟时,单个葡萄浆果果皮中的苹果酸和酒石酸的含量约为果肉中的20%～40%[28],因此DP工艺由于避免了对果皮有机酸的提取从而降低了葡萄汁的酸度。屈慧鸽等[16]研究发现,‘放血法’工艺中随着放汁比例的增加,酿制的‘蛇龙珠’干红葡萄酒的干浸出物和残糖含量均呈增加趋势，酒精度呈降低趋势,而由排出的葡萄汁酿制的桃红葡萄酒的酒精度最高,这与本研究CMS桃红葡萄酒的酒精度稍高于CMS-MF干红葡萄酒的结果一致。而相关性分析显示,‘法国野’葡萄酒中的残糖与总浸出物含量呈极显著正相关,而两者又与酒精度均呈显著负相关,因此本研究采用MF、CMS和CMS-FM工艺所带来的总浸出物含量的增加,可能会不同程度地影响酒精发酵的进程,并最终导致葡萄酒残糖含量的相对升高和酒精度相对降低。

表4 四款‘法国野’葡萄酒理化指标与感官评价得分相关系数Table 4 Pearson correlation coefficient of physicochemical parameters and sensory evaluation scores of ‘Fa-guoye’ wines from four treatments

本研究以CMS工艺酿制的干红葡萄酒的单宁、花色苷和总浸出物含量以及色度较MF工艺酿制的干红葡萄酒显著增加,这与前人的研究结果一致[10,16]。以CMS和DP工艺酿制的2款桃红葡萄酒的口感得分显著高于MF和CMS-MF工艺酿制的干红葡萄酒,但同类型葡萄酒之间并无显著差异。可见不同工艺酿制的4款葡萄酒的感官差异主要是葡萄酒类型的差异。综合来看,采用‘法国野’葡萄酿制干红葡萄酒的感官品质不如桃红葡萄酒,采用CMS-MF工艺不能提高干红葡萄酒的质量,但可以显著提高桃红葡萄酒的感官质量。与CMS工艺相比,DP桃红葡萄酒虽然感官评价分数略低于前者,但差异不显著,且酒精度显著高于前者,生产工序和能源消耗相对较少,更适合于高品质‘法国野’葡萄酒的酿造。

4 结论

云南地方特色酿酒葡萄品种‘法国野’更适合于酿造桃红葡萄酒,且在葡萄破碎后采用直接压榨法取汁工艺,既可保证葡萄酒的品质优良,又可以节约生产成本,所酿桃红葡萄酒呈浅玫瑰红色,果香和花香馥郁,口感清新爽脆,酒体轻盈,回味悠长,品质优良。对于适合‘法国野’桃红葡萄酒的直接压榨法具体工艺参数有待后续研究。