原料干化对龙眼白葡萄酒品质的影响

罗华 孙雨露 王君

（山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太谷 030801）

龙眼葡萄（VitisviniferaL.）是我国栽培的古老品种之一，其品质好、抗性强、鲜食酿酒兼用［1］，在我国河北、山东、山西等地被广泛种植。与其他专用酿酒品种相比，龙眼葡萄果粒大、果皮较薄、颜色较浅，在山西地区含糖量很难达到传统意义上酿酒葡萄的理想值（220～240 g·L-1），所酿葡萄酒多为清爽干白，或用于蒸馏白兰地。因此，迫切需要对龙眼这一传统品种的加工利用进行深入发掘，以紧跟当下市场对于葡萄酒特性发展的需求［2］。

干化葡萄酒是将葡萄采摘后，进行日晒或阴干，使葡萄原料适量失水，继而酿酒［3-4］。干化过程中发生的复杂变化，不仅能够提升葡萄原料可溶性固形物、滴定酸含量［5-6］，还会使得葡萄表皮结构发生变化，有机酸、多酚等成分与新鲜原料有很大不同，进而使得所酿酒款品质发生改变［7-8］。

目前，中外学者对赤霞珠、马瑟兰、霞多丽等酿酒葡萄干化处理及酒的品质已有研究［9-11］，但对龙眼葡萄的干化研究较少。本试验使用鼓风干燥烘箱在38 ℃条件下人工干燥龙眼葡萄，提升其可溶性固形物含量，分析干化处理过程中葡萄浆果的品质变化；后以未干化龙眼葡萄原料所酿酒样为对照，进行干化原料带皮浸渍发酵及压榨清汁发酵，并对干化龙眼葡萄酒的理化指标和挥发性风味物质进行检测和分析，以期为清徐产区龙眼葡萄酒种多样化提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

龙眼葡萄采自山西省清徐县马峪乡，果实品质优良，无病虫害、无腐烂变质。可溶性固形物含量159 g·L-1，可滴定酸含量6.7 g·L-1（以酒石酸计）。EC1118酵母，法国Lallemand Inc.；果胶酶（7 500 PGNU·g-1），丹麦Novozymes公司；葡萄糖、酒石酸钾钠、氯化钠等，天津市大茂化学试剂厂。以上试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械有限公司；气相色谱-质谱联用（gas ghromatography-mass spectrometry，GC-MS）、Trace1300气相色谱仪、固相微萃取装置、TR-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美国Thermo公司；50/30 μm二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅（divinylbenzene/carboxen/polydimethyl，DVB/CAR/PDMS）萃取头，美国Supelco公司。

1.3 试验方法

1.3.1 葡萄原料干化处理 将龙眼葡萄原料进行拣选后，整串平摊于鼓风干燥烘箱层架中，高度不超过8 cm（初始原料总重约为40 kg），恒温38 ℃干燥葡萄浆果。每天对葡萄果实进行观察、翻捡筛选，剔除变质、腐烂果粒，每3 d取样测定相关理化指标。当原料可溶性固形物含量约为26.70 °Bx时停止干燥，预备进行发酵。

1.3.2 酿酒酵母活化 活性干酵母以说明书指导用量进行计算并称重，置于无菌烧杯中；将无菌水与新鲜龙眼葡萄榨汁1∶1混合后，以10倍于干酵母的重量，倒入装有活性干酵母的烧杯中；用无菌玻璃棒充分搅拌，30 ℃水浴活化30 min，待表面产生充足泡沫时表明酵母活化成功，备用。

1.3.3 发酵处理

1.3.3.1 对照酒样（CK） 对照酒样以传统白葡萄酒发酵工艺进行。具体为将未进行干化葡萄原料进行分选，除梗、破碎并榨汁，加入1 g·L-1皂土（提前24 h制备皂土悬液）置于4 ℃下低温澄清12 h，澄清结束后将上部葡萄汁转罐装入2.5 L玻璃广口瓶中（填充系数为90%，约2.3 kg），装罐同时加入35 mg·L-1SO2（以6%亚硫酸溶液形式添加，下同）和5.3 g·L-1果胶酶，12 h后添加活化好的酵母菌液，于20 ℃恒温条件下进行酒精发酵，期间每日监测发酵液温度及比重。发酵结束时先将发酵液降温至4 ℃，后添加45 mg·L-1SO2终止发酵，并于4 ℃条件下满罐存储。每处理进行3罐平行，下同［12］。

1.3.3.2 干化龙眼葡萄酒酿造（带皮发酵，T1） 将干化处理后的葡萄原料除梗，手动破碎后装入2.5 L玻璃广口瓶中（填充系数为85%，约2.2 kg），装罐同时加入35 mg·L-1SO2和5.3 g·L-1果胶酶。12 h后添加活化好酵母菌液，于20 ℃恒温条件下进行酒精发酵，期间每日监测醪液温度及比重。发酵结束后压榨出酒，降温至4 ℃，添加45 mg·L-1SO2，于4 ℃条件下满罐存储。

1.3.3.3 干化龙眼葡萄酒酿造（清汁发酵，T2） 将干化处理后的葡萄进行传统清汁发酵，发酵方法同1.3.3.1。

1.3.4 干化葡萄原料及发酵酒液中主要成分分析

1.3.4.1 葡萄浆果失重率的测定 原料干化初始前，随机取15粒样品置于烘干至恒重（M）的玻璃培养皿中，称其初始总重为M0，置于烘箱中和其余葡萄原料同时进行干化处理，每日取出进行称量，计为Mx，设置3组平行试验，取平均值。按以下公式计算失重率：

式中，M0为15粒葡萄初始总重（g）；M为玻璃培养皿重量（g）；Mx为每日称重量（g）。

1.3.4.2 葡萄浆果基本理化指标测定 可溶性固形物含量，手持糖量计法；还原糖含量，斐林试剂滴定法；可滴定酸含量（以酒石酸计），指示剂法；pH值，pH计法；均参照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》［13］进行测定。

1.3.4.3 葡萄原酒中挥发性物质测定 龙眼葡萄浆果的挥发性风味物质提取采用顶空固相微萃取技术，并用GC-MS对这些挥发性成分含量进行测定［14-16］。

样品制备：在20 mL顶空瓶中加入8 mL酒样及2.4 g的氯化钠，加入10 μL 2-辛醇内标（质量浓度为147.96 mg·L-1），45 ℃搅拌预热10 min，45 ℃下顶空萃取30 min，解吸5 min。

色谱条件：起始温度40 ℃保持2 min，以3 ℃·min-1升高到130 ℃，再以4 ℃·min-1升高到230 ℃，保持2 min。不分流进样，进样口温度260 ℃。载气流速1 mL·min-1。

质谱条件：离子传送线温度250 ℃，离子源温度250 ℃，电轰击电离方式，电子能量70 eV。扫描质量范围40～350。

定性定量分析：采用保留指数和标准质谱库NIST 2.0 MS中数据比对进行定性分析，采用内标法进行半定量分析，内标为2-辛醇。

1.3.5 感官评价 感官评价小组由12位接受过感官评价培训的老师及同学组成。参照《葡萄酒品尝学》［17］中葡萄酒感官评价的要求对本试验中三款酒样进行品评，主要从外观（包括澄清度）、香气（包括浓郁度、复杂性、果香、花香、果干果酱香气）、口感（包括酸感、酒体、浓郁度、复杂性、平衡性及余味等）方面进行。感官评价每项内容都采用打分制，从0到10表示强度逐渐增加［17］。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2013进行数据分析及绘图，应用SPSS 21.0软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 龙眼葡萄原料干化过程中主要成分变化

2.1.1 葡萄浆果失重率及可溶性固形物含量变化由图1可知，干化处理过程中，葡萄果实可溶性固形物含量呈上升趋势，由初始14.33 °Bx升至26.70 °Bx，变化速率在第6～第12天达到最大，后期尽管干化持续进行，但可溶性固形物含量变化减缓，这一变化趋势与Santiago等［18］的研究结果一致。

图1 干化过程中原料失重率及可溶性固形物含量变化Fig.1 Changes in weight loss ratio and soluble solids content of grape berries during hydration

2.1.2 葡萄浆果pH值、可滴定酸含量变化 由图2可知，随着干化进行，葡萄果实可滴定酸含量呈先下降后上升趋势。可滴定酸含量在干化第9天出现极低值5.01 g·L-1（以酒石酸计），在第18天快速上升至8.08 g·L-1，该变化趋势与付丽霞等［19］的研究结果基本符合。与可滴定酸含量先降后升变化趋势相反，随着干化时间的延长，原料pH值在前15天呈上升趋势，达到最高值（4.06）后最终下降为3.93。

图2 干化过程中原料可滴定酸含量、pH值变化Fig.2 Changes of acid content and pH of grape berries during hydration

2.2 葡萄原酒成分分析结果

2.2.1 葡萄原酒的基本理化指标 由表1可知，T1及T2的残糖、可滴定酸含量及酒精度均高于对照组，这与葡萄原料干化情况一致。T1发酵原酒残糖含量略高而酒精度较T2略低。

表1 干化葡萄酒的基本理化指标Table 1 The regular physical-chemical indexes of dry Wine

2.2.2 葡萄原酒中的挥发性风味物质 由表2可知，T1检测到的挥发性物质数量最多，为32种，CK次之，为23种，T2有20种。整体香气种类当中，酯类占比最大，构成香气成分的重要部分。

表2 主要香气成分及含量Table 2 The aroma compounds and their concentrations of grape berries

醇类化合物是葡萄酒酵母发酵的主要产物，除乙醇外，葡萄酒中还有戊醇、庚醇、正己醇等。本试验中，T1及T2分别检测到5种及4种不同醇类，给酒体带来花香、果香及香料等香气。

存在于葡萄原料中的结合态萜烯类物质会在发酵及陈年过程中呈现出来，给葡萄酒体带来芳香、花香及香料香气，三组酒样检测出的萜烯类物质种类相近，均为2种。

葡萄酒中的酯类物质为酵母发酵产生。本试验中，CK及T1分别检测出16及14种酯类物质，T2检测出的酯类物质含量相对较少。所检酯类物质多集中体现菠萝、柑橘、柠檬等水果香气。

羰基化合物（醛和酮）在葡萄酒发酵过程中产生，虽然含量较低，但对葡萄酒的香气有着极为重要的影响。本试验中，T1检测出7种羰基类物质，具有香料、玫瑰、风信子、油脂、绿叶、水果等香气，丰富了该处理酒款的香气类型。T2含有4种羰基类化合物，主要体现香料、橙香等。

在本试验中，还检测到如辛酸、己酸及吡嗪类物质，主要存在于T1及T2中。

对表2中的香气数据进行主成分（principal component，PC）分析，由图3可知，正辛醇（A4，柑橘香气）、正己醇（A6，水果香气）、癸酸乙酯（C11，椰子香气）等物质在PC2正半轴上得分较高，反映出葡萄酒中柑橘、椰子及水果香气的特征；异戊醇（A5，香料香气）在PC2负半轴上得分较高，反映了葡萄酒中香料香气的特征；萜品烯（B1，柑橘、柠檬香气）、丁酸乙酯（C2，菠萝香气）、己酸异丁酯（C3，苹果、可可香气）、己酸甲酯（C7，菠萝香气）在PC1正半轴上得分较高，反映了葡萄酒中柑橘类、核果及热带水果香的特征；庚醇（A3，果香、酒香）、二乙醇缩乙醛（D1，香料香气）在PC1负半轴上得分较高，反映了葡萄酒中香料、酒香等特征。

图3 主成分因子载荷图Fig.3 Principal component factor loading

由图4可知，PC1贡献率为58.82%，PC2贡献率为41.18%，T1、T2及CK三种不同的工艺所得酒样的挥发性香气在两个主成分上被明显区分。其中，T1在PC2正半轴得分较高，其柑橘香气及新鲜绿叶香气突出，T2分布在PC1与PC2的负半轴区域，其香料及酒香特征更为明显；CK在PC1正半轴上得分更高，其突出香气为核果及热带水果香。

图4 主成分分析图Fig.4 Principal component sample distribution diagram

2.2.3 感官品尝结果分析 外观方面，干化处理加深了葡萄酒的黄色色调，T1与T2为浅柠檬色带黄色调，CK呈青柠色带绿色调，这与干化失水后棕色调物质富集相关［23］。由图5可知，T2具有更高的澄清度，T1及CK处于同等水平，这与王琳等［24］的研究结果较为一致。闻香方面，T1与T2具有更为丰富的果干、果酱香气，香气浓郁度及香气复杂程度高，CK果香突出，具有较弱果干、果酱气息。口感方面，T1与T2口感更为浓郁，酒体饱满，平衡性较好，CK酒样酸感较明显而余味较长。两款干化原料发酵酒对比结果表明，T2在酒体澄清度、香气复杂性、花香及口感浓郁度方面更具优势。

图5 不同发酵处理葡萄酒感官分析Fig.5 Sensory analysis of wine samples

3 讨论

葡萄原料干化过程中，由于水分的蒸发，葡萄中各物质也发生浓缩，可溶性固形物含量初期呈快速上升趋势，而后因水分蒸发减缓，这一增长趋势亦减缓。

本研究表明，葡萄原料干化过程中，可滴定酸含量初期降低，后期略有升高。推测这一变化是由于新鲜采收的葡萄果实依然具有呼吸作用（葡萄果实的死亡在其氧气供应耗尽后才发生）［25］，在干化初期温度提升条件下，糖异生和呼吸作用增强使得苹果酸含量减少，进而造成干化初期总滴定酸含量减少［26］。随着干化进行，后期葡萄果粒不再进行有氧呼吸［25，27］，苹果酸转化停止，此时由于水分持续蒸发造成的物质浓缩，使得可滴定酸含量又略有回升。而在干化过程中可能发生的芬顿反应使得酒石酸氧化为乙醛酸，使干化葡萄原料pH值相对于新鲜葡萄有所上升，这与前人研究结果基本一致［4，28］。酸在葡萄酒中起着至关重要的作用，是葡萄酒的“骨架”，酸含量的变化直接影响葡萄酒的口感，可以考虑在糖含量未达理想高值而酸含量降低到一定程度时提前采摘，进行人工干化，既可在一定程度上使得苹果酸含量不降至过低，也有提升糖度的效果，有利于后期葡萄酒的平衡。

本试验中，带皮发酵酒样总滴定酸含量高于清汁发酵酒，果皮浸渍工艺会使葡萄酒中的可滴定酸含量降低，挥发酸含量升高，因此带皮浸渍发酵并不适宜原料酸含量低的葡萄品种，这与王沙沙等［29］的研究结果相似。而带皮发酵出酒时，皮渣的吸附作用减损部分乙醇，使得最终带皮发酵酒酒度略低［30］。

酒样可检测挥发性物质方面，干化酒样醇类、羰基及其他化合物种类均较对照酒样增多，表明干化葡萄原料酿酒能够提升酒体香气复杂性［31］。在常规葡萄酒中检测到的羰基类化合物并不多，然而经过干化之后的原料，不论是带皮或清汁发酵，均有羰基类化合物出现，给葡萄酒带来甜橙、花香等体验［32］。此外，还从干化葡萄酒中检测到了己酸、甲基吡嗪等，虽含量极低，但会贡献令人愉悦的风味。异戊醇在一定程度上是构成酒的香味物质，它也是导致饮后容易上头的主要物质，本试验发现，干化原料酿酒中异戊醇含量有所降低，这可为减少异戊醇的产生提供参考。结合感官品尝结果，原料干化使得所酿酒样在闻香或口感的复杂与平衡方面更具优势，但在一定程度上影响清新水果香。

4 结论

龙眼葡萄原料干化过程中，随着干化进程的推移，可溶性固形物含量在前期迅速攀升，后期增加略迟缓，总体持续升高；可滴定酸含量呈现先降后升的变化趋势；最终pH值略有提升至3.93。原料干化处理对葡萄酒整体结构、风味与品质均有积极作用。在影响葡萄酒品质的重要质量指标方面，干化葡萄原料所酿酒款酒精度明显提升、可滴定酸含量略有增加；在构成葡萄酒香气物质挥发性成分方面，干化葡萄酒中芳香物质种类增加，部分物质含量有所提升，特别是羰基类化合物等，在对照葡萄酒中极少有的挥发性物质对葡萄酒香气有积极贡献。总体来讲，干化葡萄酒香气复杂程度更高，口感更为浓郁，酒体饱满，平衡性较好。后续试验可考虑在原料酸成熟度到达不同阶段时，进行提前采摘及人工干化试验，并考察其对葡萄酒质量的影响。