‘关口葡萄’原产于湖北恩施建始县,该品种不仅果穗硕大、紧凑,且成熟后的整穗颗粒晶莹剔透,品种香气浓郁,因产于关口乡而得名。随着栽培面积的扩大,仅靠鲜食已不能满足生产的需求,果酒酿造是可持续发展的首要选择。
为此西北农林科技大学葡萄酒学院的朱艳霞、杨佳荟和袁春龙*等人以清汁发酵工艺为对照(CK),采用发酵前低温浸渍技术进行‘关口葡萄’干白葡萄酒的生产,通过测定其基本理化指标、酚类物质、氨基酸类以及香气等风味物质含量以及感官评价,并分析‘关口葡萄’干白葡萄酒苦味强度与苦味化学组分含量之间的关系。旨在探究低温浸渍时间对‘关口葡萄’干白葡萄酒风味物质的影响,探寻其苦味物质的种类、含量,明确苦味的主要贡献物质,找出‘关口葡萄’干白葡萄酒适宜的酿造工艺,以期为合理开发和利用‘关口葡萄’资源提供重要的理论基础。
葡萄酒常规理化指标分析
结果显示,与CK相比,低温浸渍会使葡萄酒可滴定酸含量显着降低;通过测定酒样中的挥发酸含量,可以了解葡萄是否生病及病害的严重程度,不同处理间差异较小,说明低温浸渍处理与CK相同,均能使乙醇的发酵过程正常进行;通过对比不同处理SO2含量发现,低温浸渍使SO2显着升高,表明低温浸渍处理可能会抑制微生物活动或者降低多酚氧化酶的活性,从而抑制酚类物质的氧化,减少SO2的消耗量。值得注意的是,随着浸渍时间的延长,pH值逐渐升高,主要是由于在浸渍过程中缓冲离子的释放所引起的。
葡萄酒酚类物质分析
由图1A可知,与传统发酵相比,低温浸渍工艺使酒样中酚类物质的溶解受到一定限制,但随着浸渍时间延长,酚类物质含量随之增加,进而提高葡萄酒本身颜色的稳定性。这种现象是由于在果皮浸渍、乙醇发酵的过程中,位于果皮、果籽中的酚类物质通过浸提的作用转移到葡萄酒中。在葡萄酒中共检测出12 种主要单体酚,其中类黄酮包括1 种黄烷醇类与3 种黄酮醇类,黄烷醇类中仅检测到儿茶素一种物质,3 种黄酮醇分别为槲皮素、芦丁、山柰酚,非类黄酮包括3 种羟基苯甲酸和5 种羟基肉桂酸,羟基苯甲酸为没食子酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸,羟基肉桂酸为阿魏酸、绿原酸以及香豆素。
由图1B可知,低温浸渍技术使儿茶素含量增加,且随着浸渍时间的延长,儿茶素含量显着增加;在黄酮醇类中仅槲皮素物质的质量浓度有一定程度的增加,其余2 种差异不显着(P>0.05);非类黄酮中,没食子酸、咖啡酸、丁香酸含量受低温浸渍影响显着(P<0.05)。总体说明,低温浸渍技术能够一定程度增加‘关口葡萄’干白葡萄酒中单体酚类物质含量,且随着浸渍时间的延长,单体酚类,特别是儿茶素、没食子酸、咖啡酸以及丁香酸含量显着增加(P<0.05)。
葡萄酒氨基酸含量分析
结果显示,‘关口葡萄’干白葡萄酒中共检测出7 种苦味氨基酸(组氨酸、精氨酸、酪氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸)、2 种酸味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)以及4 种甜味氨基酸(甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸)。与CK相比,低温浸渍会显着增加‘关口葡萄’干白葡萄酒中苦味氨基酸含量,减少甜味氨基酸的含量,而酸味氨基酸含量总量无显着差异,从而会一定程度的增加‘关口葡萄’干白葡萄酒的苦味强度;且随着浸渍时间的延长趋势更加明显。
葡萄酒香气物质分析
‘关口葡萄’干白葡萄酒共检测到51 种香气成分,主要香气成分是酯类、高级醇类、脂肪酸类以及萜类、羰基化合物类等微量化合物。与传统酿造相比,低温浸渍技术会使‘关口葡萄’干白葡萄酒香气物质总含量降低,且随着浸渍时间的延长,香气含量显着降低(P<0.05)。所酿‘关口葡萄’干白葡萄酒中均有16 种香气成分OAV大于1,但部分香气成分OAV差异显着。
结果显示,由低温浸渍工艺酿造的葡萄酒高级醇总量显着高于CK,高级醇总量在浸渍W1酒样中最高,其次为W2、W3。在高级醇中,正己醇与苯乙醇OAV均大于1,对‘关口葡萄’干白葡萄酒香气贡献较大,低温浸渍会降低对葡萄酒香气有贡献的正己醇与苯乙醇含量。在本实验中不同浸渍时间的葡萄酒中高级醇质量浓度均低于400 mg/L,其中对葡萄酒香气有显着贡献的苯乙醇主要表现为花香、蜂蜜等;正己醇对葡萄酒香气产生青香等负面影响,低温浸渍显着降低正己醇含量,有利于葡萄酒香气的表现。
低温浸渍工艺会显着影响葡萄酒中酯类物质的总量,在‘关口葡萄’干白葡萄酒中,共有7 种酯类化合物对葡萄酒香气有贡献,分别为丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、9-癸烯酸乙酯、乙酸苯乙酯。其中低温浸渍会增加OAV较高的己酸乙酯和癸酸乙酯的含量,且随着浸渍时间的延长呈上升趋势;丁酸乙酯、乙酸异戊酯、9-癸烯酸乙酯、乙酸苯乙酯总量显着减少,且随着浸渍时间的延长呈降低趋势;而辛酸乙酯的含量,W1显着的高于CK,W2、W3显着低于CK。与CK相比,经低温浸渍处理的葡萄酒中酸类物质的含量显着降低。在脂肪酸类物质中,除乙酸外,其余物质OAV均大于1,对葡萄酒香气贡献较大。在脂肪酸类物质中通常会给葡萄酒本身带来一定的腐臭或类似黄油、油脂等负面香气,低温浸渍技术减少了干白葡萄酒中脂肪酸类物质的含量,进而减少葡萄酒因脂肪酸带来的不良风味。
结果显示,‘关口葡萄’干白葡萄酒中共检测到6 种萜烯类物质,包括β-月桂烯、芳樟醇、α-松油醇、脱氢芳樟醇、香茅醇、β-大马酮。与CK相比,低温浸渍技术使葡萄酒中的萜烯类物质的含量显着升高(P<0.05),且随着浸渍时间的延长,萜烯类物质总量呈升高趋势。
此外,还检测到壬醛、癸醛、苯乙酮以及苯乙烯4 种香气化合物。其中壬醛、癸醛属于低级脂肪醛类化合物,在高度稀释下具有良好的香气。结果显示,W1中壬醛的含量显着高于CK,且随浸渍时间的延长逐渐减少,但与CK差异不显着;癸醛在W2中含量最高,但与CK无显着性差异,且2 种物质的OAV均大于1。苯乙酮为脂肪酮类化合物,在CK中苯乙酮含量最低,低温浸渍使其含量显着增加,并随着浸渍时间的延长显着上升。苯乙烯为芳香烃类香气物质,其含量在CK组最高,低温浸渍会使其含量显着降低,时间越长降低越多。这些化合物也会随其在葡萄酒中含量的不同而对葡萄酒香气产生积极或者负面的影响。
葡萄酒感官品质分析
从图4可以看出,与CK相比低温浸渍可以增加葡萄酒的澄清度、颜色、口感纯正度、口感浓度、口感持久性、口感质量、整体平衡性、整体评分以及苦味强度,但香气的纯正度、浓度以及质量降低。其中W2葡萄酒的澄清度、颜口感持久性、口感纯正度以及整体评分最高,W3的口感浓度和整体平衡性最高但整体评分有所下降,因此适当的低温浸渍技术可提高干白葡萄酒的整体品质质量。值得注意得是,在‘关口葡萄’干白葡萄酒中,随着低温浸渍时间的延长显着增加了本身的苦味强度。
由图5可知,与CK相比,W1整体评分差异较小,W2整体评分较高,W3酒样中焦糖、青苹果、苦杏仁、甘草、黑咖啡的气味增加,进而影响酒样的整体感官质量。低温浸渍会使干白葡萄酒的香气质量由果香等品种香气转化为蜂蜜、青苹果等特征香气,但随着浸渍时间的延长也会使甘草以及苦杏仁味增加,从而影响干白葡萄酒品质。
葡萄酒苦味相关物质分析
结果显示,与CK相比,低温浸渍W2、W3的苦味强度显着高于CK,但是W1的酒样苦味强度有所增高但与CK差异不显着。
如图7a所示,均方根预测误差为0.133,R2为0.976,模型较好。该模型中,除山柰酚外,所有自变量均与苦味强度呈正相关,这些化学组分对苦味的贡献度如图7b所示。在酚类物质中,对‘关口葡萄’干白葡萄酒苦味强度影响较大的为总类黄酮物质。本实验中黄烷醇与苦味强度贡献度较小。黄烷醇与苦味强度贡献度较小。在单体酚类物质中,儿茶素、槲皮素、咖啡酸、丁香酸、香豆酸以及阿魏酸均对酒样苦味强度影响较大;在苦味氨基酸中,仅有组氨酸和精氨酸对酒样苦味影响较大,主要是由于苦味氨基酸阈值较大,使得苦味氨基酸对苦味强度的贡献较小。
结 论
本研究以湖北恩施‘关口葡萄’为原料,发酵前4 ℃分别浸渍12、24 h和48 h。通过低温浸渍工艺对‘关口葡萄’干白葡萄酒酿酒特性研究发现,与传统工艺相比,经低温浸渍处理酿造的‘关口葡萄’干白葡萄酒中酚类物质、氨基酸总量均增加,香气物质总量减少,但使具有品种香气的萜烯类化合物含量显着增加。其中,低温浸渍导致其香气总量降低的根本原因有待进一步研究。
PCA和感官评定结果表明,低温浸渍能够改善‘关口葡萄’干白葡萄酒的品质。其中低温浸渍12 h时酒样感官评分与CK差异较小,低温浸渍24 h所酿酒样的感官评分最高,低温浸渍48 h酒样因苦杏仁、甘草、黑咖啡等香气的增加使感官评分有所下降。
值得注意得是,低温浸渍工艺对酒样的苦味影响较大,特别是随着浸渍时间的延长,苦味强度明显增加。偏最小二乘回归分析发现:对苦味影响较大的物质有类黄酮、单体酚(山柰酚除外)、组氨酸以及精氨酸。因此应进一步确定此苦味物质在‘关口葡萄’中的主要分布部位,为酿造过程中合理控制苦味强度,促进‘关口葡萄’深加工提供部分理论基础。