山葡萄‘北冰紅’起泡葡萄酒研發與評價

王華，張莉，丁吉星，李華，段琪，崔長偉

1(西北農林科技大學葡萄酒學院，陜西楊凌，712100)

2(陜西省葡萄與葡萄酒工程技術研究中心，陜西楊凌，712100)

3(西北農林科技大學合陽葡萄試驗示范站，陜西合陽，715300)

山葡萄‘北冰紅’是以‘左優紅’作母本，‘86-24-53’作父本雜交選育而成，2008年通過吉林省農作物品種審定委員會審定［1］。‘北冰紅’具有優越的抗寒特性，適宜在年無霜期125天以上、冬季最低氣溫不低于-37℃的地區栽培，栽培和釀酒特性好［2-6］。目前‘北冰紅’葡萄主要用于生產冰紅葡萄酒，其他酒種的開發研究還未見報道。‘北冰紅’等山葡萄新產品還有待進一步研究開發，從而豐富山葡萄酒市場。

陜西合陽葡萄試驗示范站于2011年由中國農業科學院吉林特產研究所引入了該品種，經過本課題組近3年的實驗，發現‘北冰紅’葡萄適宜在當地的土壤和氣候條件下栽培。根據‘北冰紅’葡萄果實酸高糖低的特點，考慮用‘北冰紅’生產起泡葡萄酒。起泡葡萄酒的評價體系除考慮基本質量要求外，香氣質量、起泡性等相關指標也具有重要參考意義。國外對起泡酒的研究更多的集中在如何從起泡特性和香氣方面提高起泡葡萄酒的質量［7-9］。本文從基本理化指標、酚類成分、香氣成分以及感官特性4個方面評價‘北冰紅’起泡葡萄酒的質量，旨在為該品種在陜西埋土防寒地區栽培推廣和適宜酒種的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 實驗材料

供試品種為釀酒山葡萄品種‘北冰紅’，由中國農科院吉林特產研究所引入陜西合陽葡萄試驗示范站。株行距1 m×2.5 m，籬形架，單干雙臂樹形，于2011年定植。

1.1.2 試劑

活性干酵母和果膠酶購于法國Laffort公司;2-辛醇(99.5%):美國Sigma公司;常規試劑購于天津科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

萃取磁力加熱儀(CORNING，USA);攪拌棒(SBSE)20 mm ×0.5 mm(Gerstel，Germany);美國 PE 公司的TD350熱脫附儀;日本島津UV-2450紫外可見分光光度計;Thermo Finnigan TRACE DSQ氣質聯用儀(USA)，配 DB-Wax 30 m ×0.25 mm ×0.25 μm 色譜柱，J＆W，Folsom，USA);SHIMADZU-LC-2010 分析型高效液相色譜儀(含紫外檢測器、自動進樣器、CLASS-VP工作站)。起泡酒發酵罐(150 L，山東泰山恒信機械有限公司)。

1.3 實驗方法

1.3.1 起泡酒工藝路線

新型工藝在“密封罐法”起泡酒的基礎上進行了改良，整個過程只進行一次酒精發酵，控制發酵緩慢進行，在發酵定點(殘糖25 g/L)將發酵液轉入密封壓力罐，利用殘糖密閉發酵，產生CO2并陳釀制成起泡酒。全過程嚴格控溫:轉罐密閉前溫度控制在15～17℃，轉罐密閉后溫度控制在10～12℃。工藝流程見圖1。

圖1 起泡酒工藝流程圖Fig.1 Process flow diagram of sparkling wine

1.3.2 基本理化指標測定

還原糖、滴定酸、酒精度、pH、干浸出物、揮發酸等基本指標測定按照王華［10］的方法。

1.3.3 香氣成分SBSE-GC/MS測定

采用攪拌棒萃取法(SBSE)，按照王華等［11］的方法稍作改動。取10 mL酒樣，置于15 mL樣品瓶中，加入2g NaCl和50 μL內標2-辛醇，放入攪拌子后用瓶塞密封，置于磁力攪拌器上，室溫下萃取60 min，轉子轉速1 100 r/min。萃取結束后，用鑷子將攪拌棒小心取出，色譜級蒸餾水反復沖洗后，用吸水紙吸干水分，最后放入熱解析玻璃管，待測。測定按照王華等方法進行。

1.3.4 葡萄酒中酚類物質的測定

總酚含量采用福林-肖卡法測定［10］，結果以沒食子酸等價值表示(mg/L);總類黃酮的測定參照Peinado［12］的方法進行，結果以蘆丁等價值表示(mg/L)，總黃烷-3-醇的測定使用 p-DMACA-鹽酸法進行［13］，結果以(+)-兒茶素等價值表示(mg/L);總花色素苷采用pH示差法測定［13］，結果以二甲花翠素-3-葡萄糖苷等價值表示。酒樣中單體酚的提取參考吳瑩［14］的方法。

1.3.5 起泡酒感官分析

香氣量化分析采用 Li Zhang［15］的方法。感官評價由22名經過訓練的品嘗員組成的品嘗組，在室溫自然采光品嘗室，采用起泡酒百分制評分標準，酒樣間品嘗間隔為5 min。起泡酒百分制評分表見表1。

1.4 數據處理

1.4.1 香氣成分定性定量方法［15］

通過對各色譜峰對應的質譜圖進行人工解析，并在質譜庫(NIST02圖譜)中進行計算機檢索，確定化合物分子結構，進行香氣成分的定性分析。采用內標法(2-辛醇)進行半定量分析，即通過比較待測組分與內標物峰面積的比值，校正后計算出待測組分的質量濃度。

表1 起泡酒百分制評分表Table 1 Mark sheet of sparkling wine tasting

計算公式:各組分濃度=各組分的峰面積×內標物濃度(μg/L)×f/內標峰面積。式中:f為各組分對內標物的校正因子，f=1。特征香氣由氣味物質的活性值來確定，當活性值＞1時，確定為特征香氣物質。

1.4.2 感官分析中香氣量化處理［15-16］

某一香氣特征的最終量化強度值是綜合品嘗組對這一香氣特征詞匯的使用頻率和強度平均值的信息，量化強度值計算公式為:

式中，M—量化強度值，%;I—強度平均值，%;F—使用頻率，%。

2 結果與討論

2.1 起泡酒基本理化指標

‘北冰紅’起泡酒基本理化指標(檢測方法與國際通用檢測方法相同或類似)如表2所示，其殘糖、總酸、揮發酸、酒精度、干浸出物、總二氧化硫指標均在國家標準GB 15037-2006《葡萄酒》要求范圍內，二氧化碳壓力符合國家標準中對高泡起泡酒的要求。

表2 起泡酒基本指標Table 2 Regular index of sparkling wine

2.2 起泡酒酚類物質

2.2.1 酒樣主要酚類物質

在葡萄酒中，酚類物質不僅構成豐富多彩的顏色，而且還參與沉淀蛋白質、抗氧化、抗自由基、抗菌和防止還原味，可以提高酒的結構感和影響陳釀香氣的形成［17］，是用于評價葡萄酒質量的重要參數［18-19］。

‘北冰紅’起泡酒總體酚類物質含量見表3。由表3可知，與傳統的歐亞種葡萄酒相比，‘北冰紅’起泡酒總酚、單寧和總類黃酮含量較高，分別為868.02、1 340.76、828.38 mg/L;總花色苷和總黃烷-3-醇含量較低，分別為9.05 mg/L和36.03 mg/L。因為總類黃酮具有顯著的抗氧化特性，而在此葡萄酒總類黃酮占總酚比例高，因而具有較強的抗氧化能力。

表3 ‘北冰紅’起泡酒主要酚類物質含量 單位:mg/LTable 3 The content of total phenolic compounds in sparkling wine

2.2.2 酒樣單體酚類物質

‘北冰紅’起泡酒的單體酚含量見表4，檢測到類黃酮類和非類黃酮類單體共17種。類黃酮類物質中有黃烷-3-醇類2種(兒茶素、表兒茶素)和黃酮醇類4種(蘆丁、桑色素、槲皮素、桔皮素)，非類黃酮類中有羥基苯甲酸類6種(沒食子酸、安息香酸、香草酸、丁香酸、水楊酸、香豆素)、羥基肉桂酸類4種(咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、綠原酸)、芪類有白藜蘆醇1種。單體酚總含量為54.52 mg/L。

‘北冰紅’起泡酒中黃烷-3-醇類總量為10.41 mg/L，占單體酚總量的19.13%，其中兒茶素的含量為6.38 mg/L，表兒茶素含量為4.06 mg/L;黃酮醇物質共4種，其總量為7.28 mg/L，占單體酚總量的13.33%;黃烷-3-醇和黃酮醇構成類黃酮，其總量為17.71 mg/L。苯甲酸類中，共有6種，分別為安息香酸、丁香酸、水楊酸、香豆素、沒食子酸和香草酸。苯甲酸總量為19.95 mg/L，占到總量的36.59%;肉桂酸類中，咖啡酸含量最高，為12.64 mg/L，顯著高于其他單體酚類;芪類物質只有白藜蘆醇一種，含量達0.51 mg/L，非類黃酮單體總量為36.81 mg/L，占總單體酚含量的67.53%。

2.3 起泡酒香氣成分

2.3.1 起泡酒特征香氣

‘北冰紅’起泡葡萄酒香氣物質GC-MS的總離子流圖見圖2。由圖2可見，香氣物質分離程度較好，共檢測出81個峰，根據NIST02譜庫中標準化合物的圖譜進行檢索，鑒定出的72種香氣成分。香氣物質總濃度55220.84 μg/L，其中有酯類36種，醇類12種，酸類10種，醛酮類5種，萜烯類3種，烷烴、雜環等其他類6種。鑒定出的化合物的相對含量占所有峰面積的92.11%

酯類物質是‘北冰紅’起泡酒香氣種類數最高的一類，濃度為23 141.06 μg/L，占總濃度的41.91%。其中辛酸乙酯含量最高，為6 609.67μg/L，占總香氣濃度的11.97%，其次是癸酸乙酯，濃度為3 833.84μg/L，占總香氣濃度的6.94%。己酸乙酯、乙酸異戊酯、丙酮酸異戊酯和苯乙酸乙酯等含量亦較高。這些酯類是起泡酒的發酵香氣，尤其是高級醇的乙酯，賦予酒復雜且明顯的果香和花香［20］。‘北冰紅’起泡酒中醇類物質總濃度為3 186.25 μg/L，其中苯乙醇含量最高，濃度為1 144.99 μg/L，占據了12種醇類物質總和的36.00%，苯乙醇通常帶來玫瑰花的氣味。‘北冰紅’起泡酒中有機酸類物質占香氣物質的比例最高，達到50.55%，以C8以上長鏈酸為主，其中癸酸、辛酸、硬脂酸和月桂酸含量較高。醛酮類物質在‘北冰紅’起泡酒中的含量為553.48 μg/L，其中以大馬酮含量最高，為381.48 μg/L，占醛酮類總量的68.93%，其次為2-壬酮。檢測到萜烯類3種，分別為里那醇、萜品醇和法尼醇。法尼醇含量很高，達到166.32 μg/L，占總萜烯類204.68μg/L的81.01%。雜環和烷烴等其他類物質含量較低，對起泡酒香氣影響不大。

表4 ‘北冰紅’起泡葡萄酒中單體酚含量 單位:mg/LTable 4 The contents of mono-phenolics in‘Beibinghong’sparkling wine

圖2 ‘北冰紅’起泡酒的GC-MS總離子圖Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of volatile compounds in‘Beibinghong’sparkling wine

結合葡萄酒中香氣閾值來分析相關香氣物質的活性值，‘北冰紅’起泡酒共有11種香氣物質的活性值＞1，理論上得到11種特征香氣成分(表5)。分別是:丁酸乙酯、乙酸異戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、肉桂酸乙酯、己酸、癸酸、月桂酸、大馬酮、里那醇。其中大馬酮的活性值最高，為7629.6，帶來的是樹皮味和甜蘋果味［21］;其次為辛酸乙酯，活性值為1321.81，帶來果香、茴香和甜味;再次為正己酸乙酯，活性值260.80，具有青蘋果味、果香、草莓香和茴香味。這3種香氣物質活性值最高，可能是對香氣貢獻較多的物質。乙酸異戊酯活性值為54.81，帶來的是果香、新鮮的香蕉味;肉桂酸乙酯活性值為52.22，帶來草莓、肉桂和奶酪的香氣。其他特征香氣活性值相對較低，對香氣貢獻偏小。綜合來看，特征香氣物質帶來的是果香為主的香氣特征，果香中蘋果、草莓等特征最為明顯。

2.3.2 特征香氣的感官量化分析

圖3為感官量化分析得到的特征香氣。由表5可知，實際感官品嘗描述出的11種特征香氣中，量化值在10以上的共6種特征香氣，這些被看作對酒樣的香氣貢獻較多、表現明顯的特征香氣。具體為:蘋果、杏、梨、草莓、酸櫻桃、甜瓜等，這6種均為果香描述。根據量化值圖3可知，酒樣在感官品嘗條件下，果香最為明顯，蘋果的量化值最大，即蘋果香氣最為明顯。因此，‘北冰紅’起泡酒的特征香氣以蘋果、杏、梨、草莓、酸櫻桃、甜瓜等水果香氣為主，其中蘋果特征最為明顯。

圖3 特征香氣量化強度值圖Fig.3 Quantitative intensity values of aromatic characteristics

2.4 起泡酒感官分析

由22名經過訓練的品嘗員，對‘北冰紅’起泡酒的整體感官質量進行品嘗打分，依據《亞洲葡萄酒質量大賽起泡酒品嘗得分表》進行，具體結果見表6。

感官品嘗表明，‘北冰紅’的香氣和口感得分更均衡，沒有明顯缺陷。感官總評:‘北冰紅’起泡酒呈淺寶石紅色，澄清透亮;入口清爽，略帶結構感;具有蘋果、杏、梨、草莓、酸櫻桃和甜瓜等以水果為主的香氣，香氣濃郁度適中，典型性好。

表5 ‘北冰紅’起泡酒中特征香氣成分Table 5 characteristic aroma compounds in‘Beibinghong’sparkling wine

3 結論

(1)以‘北冰紅’葡萄為原料釀造起泡葡萄酒，發酵穩定、徹底、發酵特性良好，其基本理化指標和氣壓標準均符合GB15037—2006葡萄酒國家標準。

(2)‘北冰紅’起泡葡萄酒與干紅相比，酚類總量較低，但與其他起泡酒相比，酚類總量過高，可能帶來較強的結構和澀感，具有較長的陳釀能力。‘北冰紅’起泡酒中共檢測出17種單體酚，單體酚總量低于多數干紅葡萄酒，但類黃酮比例遠高于傳統干紅葡萄酒。使得起泡酒略帶澀感，但抗氧化活性更強。

(3)感官品評結果外觀得分較高，但香氣濃度和口感質量上得分稍低，這可能是由于在起泡酒釀造初期進行浸漬，導致過多的酚類物質進入酒體，澀度偏高而造成的。

表6 起泡酒品嘗得分表Table 6 Mark sheet of sparkling wine tasting

(4)根據特征香氣物質理論分析與感官量化分析結果一致，‘北冰紅’起泡酒的特征香氣以蘋果、杏、梨、草莓、酸櫻桃、甜瓜等水果香氣為主，其中蘋果特征最為明顯。

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