天然木塞对干红葡萄酒品质的影响

王 勇，周晓芳，王 方，李超宇，陆道雪，张 斌*

（1.天津天狮学院 食品工程学院，天津 301700；2.中法合营王朝葡萄酿酒有限公司，天津 300402）

随着葡萄酒消费者对高品质的不断追求，葡萄酒生产商们已从多方面考虑提升酒体质量，其中用于封装葡萄酒的软木塞对葡萄酒品质影响非常关键。优质的软木塞不但保证了酒液不被渗漏，并且可使其成熟细腻，延长酒的寿命；结构松散的低质量软木塞不仅存在漏酒风险，也可能使外界氧气进入葡萄酒中，使酒液快速氧化、变质[1-4]。

天然塞是由栓皮栎的树皮（软木）加工而成，软木是蜂窝状的皮层组织，具有与泡沫塑料相似的中空结构，一般可使日透氧量在0.000 4 mL。优质天然木塞构成软木的细胞堆积层数较多，致密性好，透氧率低，酒液贮存时间长，而劣质天然木塞结构中较少的细胞堆积层使其密封性能下降，透氧率上升，导致酒液氧化变质，酚类物质聚合、沉淀，缩短产品生命周期[5-7]。天然塞皮孔越少、孔径越小、孔深越短、均一性越高、直径误差越小、同质量瓶塞长度越长、回弹率越高、回弹速率越快，封装后漏酒概率越低，且酒液质量衰退越慢，但需结合顶端空间压力，以免增加胀塞和漏酒风险。受原材料、生产工艺、价格等诸多因素的影响，不同生产商制作的天然木塞质量参差不齐，表现为密封性能不好、渗漏污染突出、随机氧化严重、质量均一性差等，对葡萄酒的品质影响巨大[8]。

本研究使用国内市场规模较大、品牌度较高的几家软木塞生产商提供的七种葡萄酒天然木塞，主要从木塞感官质量、物理特性、打塞后酒液是否渗漏、胀塞、酒液浸塞高度、游离氧、溶解氧、游离SO2、色度、色调、感官品评等多方面进行对比研究，对其各自的综合性能进行评判，最终选择出高质量的天然木塞封装葡萄酒，延长葡萄酒的保质期。这将对葡萄酒生产商如何选择天然木塞形成指导，同时对软木塞生产商提升产品质量提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

赤霞珠干红葡萄酒酒样（2018年灌装）：中法合营王朝葡萄酿酒有限公司；5款750 mL波尔多瓶天然软木塞（材质都是橡木），分别标记为：1#、2#、3#、4#、5#，尺寸均为45 mm×24 mm，质量各不相同；6#（49 mm×24 mm）、7#（54 mm×24 mm）（与1#塞质量完全相同，仅尺寸不同）：烟台长裕玻璃有限公司。

1.2 仪器与设备

PMDM000055系列灌装打塞一体机：意大利Bertolaso公司；Fibox 4 trace型NomaSense氧检测仪、Pst6传感器贴片：烟台NOMACORC酒类包装有限公司；Lambda-35型紫外-可见光分光光度计：美国PERKIN ELMER公司；电子数显游标卡尺：德国Meinaite公司。

1.3 方法

1.3.1 瓶塞的感官鉴定及物理特性测定

因1#、6#、7#塞质量相同，仅长度有差异，故只对1#塞进行感官及物理特性鉴定，6#、7#塞不做。

（1）感官鉴定

①1#～5#瓶塞随机抽取5支，观察木塞表面光洁度、端面平整度、色泽均一性及侧面皮孔孔径大小；将木塞横断面切开，观察内部端面皮孔的条纹数和深度。

②瓶塞浸泡实验：在6个500 mL 的玻璃瓶中各装入300 mL蒸馏水，分别标记为1@、…、6@，1@至5@中分别浸入1#～5#瓶塞，6@不浸入瓶塞（对照），将所有玻璃瓶密闭并放置24 h，打开玻璃瓶分别将其倒入酒杯中各50 mL，由10位国家级品酒师组成的品尝小组人员进行鼻嗅评价，确认瓶塞是否有发霉或其他刺激性气味。

（2）物理特性测定

1#～5#瓶塞随机各抽取5支，分别进行以下实验。

①尺寸：使用游标卡尺分别在正交方向测量软木塞的长度与直径，取算术均值，与标准尺寸（为每种瓶塞第三方质量检测报告中的尺寸）对比。

②回弹率：先测量瓶塞直径，然后使用打塞机将其直径压缩至15.5～16.0 mm，再释放压缩，经过3 min后，测量瓶塞直径，回弹率=回弹后直径/压缩前直径，用%表示。

1.3.2 酒样打塞及检测

按照正常灌装方法灌装酒样，1#～7#瓶塞各灌装60瓶，立放24 h后倒放存贮于普通仓库中36个月，定期检测渗漏及浸塞情况，顶端空间游离氧，酒液中溶解氧、游离SO2、色度、色调及感官品评，每种瓶塞每次测定6瓶，求平均值。

（1）溶解氧及游离氧测定：灌装前，在瓶内壁酒线上部和下部分别贴上特制的传感器贴片，再灌装。通过光导纤维测氧仪即可无损检测瓶内酒液中的溶解氧和顶端空间游离氧含量[9-10]。

（2）渗漏、胀塞及浸塞长度测定：对酒样进行肉眼观察，统计胀塞率、漏酒率；开瓶后将木塞进行纵切，用游标卡尺逐个测量浸塞长度。

（3）游离SO2含量测定：测定方法参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的氧化法[11]。

（4）色度及色调测定：将试验酒样稀释10倍后使用分光光度计测定在波长420 nm、520 nm、620 nm处的吸光度值，3个波长处的吸光度值之和乘以稀释倍数即为色度，420 nm和520 nm吸光度值之比表示色调[12]。

1.3.3 感官品评[13]

每种瓶塞酒样分别随机抽取2瓶，按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中感官评价的方法，对外观、香气、滋味、氧化味、木塞味等评价项目进行评价，由品尝小组人员进行盲品分析，葡萄酒样品评分标准见表1。

表1 葡萄酒样品感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of wine samples

1.3.4 检测时间节点

分别检测每种瓶塞灌装结束时、第1/4月、第1/2月、第1月、第3月、第6月、第12月、第24月、第36月酒样的游离氧、溶解氧、游离SO2、漏酒情况、浸塞长度、色度、色调及感官评分。

2 结果与分析

2.1 不同瓶塞的感官鉴定

1#～5#瓶塞的感官鉴定结果见表2。由表2可知，外观来看，1#塞皮孔孔径较其他四种塞稍大，1#、4#、5#塞皮孔孔径不太均一，2#塞表面光洁、端面平整、色泽均一、皮孔孔径较小且均一；切开后的木塞内部端面来看，1#塞皮孔条数较少，端面较深，3#塞皮孔较浅，但条数较多，2#塞皮孔条数少，且皮孔较浅。

表2 不同瓶塞感官鉴定结果Table 2 Sensory evaluation results of different corks

根据瓶塞浸泡实验结果可知，4#塞有少量霉味，其余木塞均无异味。低质量的瓶塞能够带来霉味和其他化学异味，这些气味在葡萄酒装瓶后可能不易立即察觉，但随着瓶贮时间的延长，对葡萄酒质量影响很大[14-18]。

综上可知，2#塞表面光洁、端面平整、色泽均一、皮孔孔径较小且均一，皮孔条数少，且皮孔较浅，无异味。故2#塞感官质量最好。

2.2 不同瓶塞的物理特性

1#～5#瓶塞的物理特性结果见表3。由表3可知，1#塞长度及直径最小且较标准尺寸相差最大，2#塞长度较标准尺寸相差最小，5#塞个体之间直径差异最大；2#塞回弹能力最强，3#塞回弹能力最弱，4#塞个体之间回弹率差异最大。综上可知，2#塞尺寸较标准尺寸相差最小，且回弹能力最强。故2#塞物理特性最优。

表3 不同瓶塞主要物理特性测定结果Table 3 Determination results of main physical characteristics of different corks

2.3 不同瓶塞对瓶内游离氧含量的影响

葡萄酒灌装时，瓶内酒液顶端与木塞底端处（简称“顶端空间”）会残留少量氧气。1#～7#瓶塞对瓶内游离氧含量的影响结果见表4。由表4可知，灌装结束时七种瓶塞装瓶的葡萄酒顶端空间游离氧含量相差很小，说明灌装打塞过程控制良好，保证了酒液的均一性。瓶贮1周时，七种瓶塞的游离氧均迅速下降，分析其原因应是游离氧进入酒液中变为溶解氧；3#塞游离氧平均含量为1.67 mg/L，其余瓶塞游离氧平均含量为1.5 mg/L左右，3#塞游离氧含量高于其余四种瓶塞，可能因为3#塞回弹率低，导致外界氧气通过瓶塞与瓶壁的间隙渗入；6#塞及7#塞游离氧下降最快，可能由于木塞长度较长，顶端空间压力大所致。瓶贮12个月时，游离氧均降至最低水平，3#塞与其余瓶塞的差异显著性基本消失。瓶贮24个月时，1#塞和3#塞对应的游离氧含量开始升高，其余瓶塞变化不明显。瓶贮36个月时，1#塞和3#塞游离氧含量升高明显，其余瓶塞均有不同程度升高，2#塞升高最少，说明2#塞密封性能最强，进入瓶内的游离氧最少，1#和3#密封性能较差，可能因为皮孔孔径偏大、内部结构紧密性差，导致外界氧气更多的进入瓶内。通过对比1#、6#、7#可知，木塞长度增加可以增加密封性，降低外界氧气的渗入。综上可知，瓶贮期间2#塞密封的酒样进入瓶内的游离氧最少。

表4 不同瓶塞对游离氧含量的影响Table 4 Effect of different corks on free oxygen contents mg/L

2.4 不同瓶塞对酒液溶解氧含量的影响

微量的溶解氧可柔化葡萄酒的口感，增强酒液颜色的稳定性，促使酒的陈酿成熟。然而如果塞的密封性能较差，会使透氧率过大，酒液溶解氧过量，导致酒液氧化变质，酚类物质聚合、沉淀，缩短产品生命周期[19-20]。1#～7#瓶塞对酒液溶解氧含量的影响结果见表5。由表5可知，打塞后一周内酒液溶解氧呈快速上升趋势，主要由于顶端空间的游离氧溶解于酒中所致；一周至12个月之间溶解氧呈缓慢降低趋势，且随时间延长趋势逐渐平缓，分析其主要原因可能为酒液中的游离SO2消耗了溶解氧；12个月左右时溶解氧保持最低状态，说明通过瓶塞呼吸进入的溶解氧与酒液中SO2消耗量呈动态平衡；12个月至36个月之间溶解氧开始缓慢上升，且趋势越加明显，说明瓶塞的密封性能逐渐降低，通过瓶塞进入的溶解氧大于SO2的消耗量，酒液有被氧化的倾向；打塞36个月时3#和1#塞酒液的溶解氧最高，分别为0.45 mg/L和0.40 mg/L，2#塞酒液的溶解氧最低，为0.19 mg/L，说明2#塞密封性能最强，6#、7#塞酒液溶解氧稍高于2#塞，说明决定木塞密封性的因素至少有木塞长度和木塞结构。综上可知，瓶贮36个月时，2#塞密封的酒液溶解氧最低。

表5 不同瓶塞对溶解氧含量的影响Table 5 Effect of different corks on dissolved oxygen contents mg/L

2.5 不同瓶塞渗漏、胀塞及浸塞长度测定

1#～7#瓶塞渗漏、胀塞及浸塞长度测定结果见表6。由表6可知，瓶贮1个月时3#塞封装的酒样渗漏率为3.33%，可能是由于3#塞回弹率低所致；瓶贮12个月时7#塞封装的酒样胀塞率为13.33%，说明瓶塞越长，顶端空间压力越大，胀塞风险越高；其余木塞灌装的酒样36个月未出现漏酒和胀塞现象；5款瓶塞随酒液贮存时间的延长，浸塞长度均有增加，但2#塞增加幅度最小，说明2#塞密封性最强，稳定性最好，1#、3#、6#、7#塞增加幅度较大，后续漏酒概率较高。综上可知，瓶贮36个月期间，2#塞密封的酒液无胀塞，无渗漏，浸塞长度增加幅度最小。

表6 不同瓶塞渗漏、胀塞及浸塞长度测定结果Table 6 Determination results of leakage,expansion and immersion length of different corks

2.6 不同瓶塞对酒液游离SO2含量的影响

葡萄酒中的SO2可以防止酒的香气成分和酚类物质被氧化，同时可以抑制酒液中的微生物生长。所以葡萄酒装瓶前，一般要将游离SO2调整至25～40 mg/L。装瓶后酒液中的游离SO2主要有三种消耗途径：一是与酒液中溶解氧发生反应，二是通过瓶塞及瓶与塞间的空隙而挥发，三是与酒液中的含羰基的化合物结合，生成亚硫酸加成物，最终转化为结合态SO2[21-22]。当游离SO2含量降至10 mg/L 以下时，丧失对酒液的保护作用，酒液将快速呈现出被氧化的特征。

1#～7#瓶塞对酒液游离SO2含量的影响结果见图1。由图1可知，七种瓶塞保持SO2水平的能力有一定区别。瓶贮1个月时，由于灌装时顶端空间游离氧和酒液中溶解氧含量较高，故游离SO2含量迅速降低；瓶贮1～24个月内，随时间延长游离SO2含量下降趋势逐渐减缓，1#、3#塞对应的酒液24个月时开始失去SO2的保护作用，越来越多的氧通过瓶塞渗入酒液；瓶贮36个月时，4#、5#塞对应酒液中的游离SO2含量也降至10 mg/L，即将失去SO2对酒液的保护作用，此时，2#塞对应的酒液SO2含量最高，为14 mg/L，说明2#塞密封性最强，对酒液的保护作用良好，而7#塞对应的酒液SO2含量＞6#塞＞1#塞，说明木塞长度越长，外界氧气越不容易渗入酒液中，酒液贮存期越长。综上可知，瓶贮36个月时，2#塞密封的酒液SO2含量最高，对酒液的保护作用最好。

图1 不同瓶塞对游离SO2含量的影响Fig.1 Effect of different corks on free SO2 contents

2.7 不同瓶塞对酒液色度、色调的影响

葡萄酒的色度和色调是评价葡萄酒外观质量的重要指标。色度的高低反映葡萄酒的呈色强度，花色素苷、单宁含量高，酒的颜色就深，色度值就高；色调的高低体现葡萄酒的成熟程度，与酒龄密切相关，随着酒体的逐渐陈酿，红葡萄酒的颜色由最初的紫红色渐变为瓦红色或砖红色，色调值升高[23-24]。

对于葡萄酒，轻微的氧化可使酒液中的游离态花色素苷含量下降，结合态花色素苷含量增加，总花色素苷下降，总色度上升，总色调下降；而持续的氧化可使酒液中的花色素苷不断聚合、沉淀、降解，总色度下降，总色调上升[25]。

1#～7#瓶塞对酒液色度、色调的影响结果见图2。由图2可知，用七种瓶塞密封的酒液贮存24个月期间，色度值均呈现不同程度的上升，说明适度的氧化使得葡萄酒的花色苷进行聚合，故色度值升高；贮存36个月时，只有2#、6#、7#塞灌装的酒液色度值扔保持缓慢上升趋势，其余瓶塞对应的酒液色度值已开始下降，可能存在过度氧化的倾向，此时的色度值为：3#塞＞1#塞＞5#塞＞4#塞=6#＞7#＞2#塞；用七种瓶塞密封的酒液贮存36个月期间色调值的变化趋势基本一致，均是在前6个月出现小幅度下降，后持续上升，贮存36个月时色调值上升幅度为：3#＞1#＞5#＞4#＞6#＞7#＞2#，说明3#塞灌装的酒液氧化最严重，2#塞灌装的酒液氧化幅度最小，此结果与色度变化趋势表现的瓶塞密封性一致。

图2 不同瓶塞对葡萄酒色度（a）及色调（b）的影响Fig.2 Effect of different corks on chroma (a) and hue (b) of the wines

综上可知，2#塞密封的酒液色度值、色调值均最低，酒液未出现过度氧化现象。

2.8 感官品评结果

1#～7#瓶塞对应酒液感官评分结果见表7。由表7可知，1#塞和3#塞灌装的酒液氧化味明显，4#塞灌装的酒液有木塞味，2#塞灌装的酒液感官品质最高（92分），7#塞灌装的酒液感官品质（88分）＞6#塞（86分）＞1#塞（78分）。感官品评结果与上述实验结果完全匹配，进一步加强了结果的可靠性。

表7 不同瓶塞葡萄酒样品感官评分结果Table 7 Sensory evaluation results of wine samples with different corks

综上可知，2#塞的性能指标及密封酒液的品质最好。

3 结论

综合木塞感官质量、物理特性、打塞后酒液是否渗漏、胀塞、酒液浸塞高度、游离氧、溶解氧、游离SO2、色度、色调、感官品评等多项指标判定，七种天然塞的整体性能为：2#塞＞7#塞＞6#塞＞5#塞＞4#塞＞1#塞＞3#塞。由于4#塞有木塞味，不符合GB/T 23778—2009《酒类及其他食品包装用软木塞》[2]中规定，3#塞和1#塞密封的酒液氧化味明显，降低了葡萄酒的品质，故可将其淘汰；2#塞从感官质量、物理特性、灌装后酒液的理化指标和感官品评等方面都达到了最优的效果，故可作为最佳选择；相同质量天然塞，长度越长密封性越好。

根据以上实验结果可知，天然塞的外观质量、内部结构、尺寸、回弹率、异味都是影响葡萄酒质量的关键因素。①表面皮孔越少，孔径越小，孔深越短，均一性越高，封装后随瓶贮时间的延长漏酒概率越低，且酒液质量衰退越缓慢；②瓶塞实际直径与标准直径误差越小越好，直径太大，打塞时被挤压过度，容易破坏木塞结构，或塞蹭瓶口，直径太小，打塞后容易漏酒；③同质量瓶塞长度越长，密封性越好，但实际灌装中需同时考虑酒瓶容量，否则容易造成顶端空间压力太大，增加胀塞和漏酒的风险；④瓶塞回弹性能越高越好，且回弹速率越快越好，否则使部分外界氧气通过瓶塞与瓶壁的间隙渗入瓶内，加快了葡萄酒的氧化，也可能增加漏酒的风险；⑤瓶塞不能有异味，否则会降低葡萄酒的感官质量。