蛋白質(zhì)含量對起泡葡萄酒質(zhì)量的影響

周鵬輝，李澤福，李 進

(中糧長城葡萄酒（煙臺）有限公司/山東省葡萄酒工程技術研究中心/山東省企業(yè)技術中心，山東蓬萊265608)

蛋白質(zhì)含量對起泡葡萄酒質(zhì)量的影響

周鵬輝，李澤福，李 進

(中糧長城葡萄酒（煙臺）有限公司/山東省葡萄酒工程技術研究中心/山東省企業(yè)技術中心，山東蓬萊265608)

通過不同蛋白質(zhì)含量對起泡葡萄酒的穩(wěn)定性、濁度、過濾效果、氣泡質(zhì)量、感官質(zhì)量等方面的對比研究，結(jié)果表明，起泡葡萄酒中蛋白質(zhì)成分的保留量以高于靜止葡萄酒100～150 mg/L為宜，此時既能保證熱穩(wěn)定性合格，又能提升氣泡質(zhì)量。

起泡葡萄酒； 蛋白質(zhì)； 熱穩(wěn)定； 質(zhì)量

葡萄酒中蛋白質(zhì)的含量在15～230 mg/L[1]，在pH2.8～3.6條件下，常以正電荷膠粒形式存在，當溫度、pH值、金屬離子、氧化作用等因素發(fā)生變化時，會以改變膠粒電荷極性和膠粒質(zhì)量的方式致使氨基酸順序及蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生絮凝反應，形成無定形沉淀，進而影響葡萄酒的感官質(zhì)量，最終降低消費者的滿意度。因此，在實際生產(chǎn)中，常常采用下膠來除去葡萄酒中不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，以保證葡萄酒在后續(xù)的流通、銷售過程中的熱穩(wěn)定性，但這種處理方式往往是雙向的，在去除不穩(wěn)定蛋白質(zhì)的同時也會將有利于香氣、口感的蛋白質(zhì)成分去掉，是以犧牲部分葡萄酒的質(zhì)量為代價。

對于起泡葡萄酒來說，因其特殊的呈泡屬性，要求酒液中必須保留適量的蛋白質(zhì)成分，以獲得更加細膩、持久的氣泡，更好的殺口感，同時在保壓狀態(tài)下CO2氣體對葡萄酒中膠體物質(zhì)的懸浮作用也為過濾帶來一定的干擾。因此，相比靜止葡萄酒而言，在對起泡葡萄酒進行蛋白質(zhì)穩(wěn)定性處理時，如何把握酒體中的蛋白質(zhì)去除率與殘留量成為實現(xiàn)蛋白質(zhì)穩(wěn)定和提升氣泡質(zhì)量的關鍵，同時也應考慮過濾環(huán)節(jié)的堵塞效果，而國內(nèi)在該領域的研究報道較少。本實驗向熱穩(wěn)定性合格的起泡葡萄酒基酒中添加不同類型蛋白質(zhì)輔料，后通過人為混氣方式達到呈泡效果，以探索不同蛋白質(zhì)含量對起泡葡萄酒的熱穩(wěn)定性、濁度、過濾效果、氣泡質(zhì)量、感官質(zhì)量等方面的影響，以期完善國內(nèi)起泡葡萄酒領域的技術體系。

1 材料與方法

1.1 材料

起泡葡萄酒基酒：煙臺產(chǎn)區(qū)霞多麗干白原酒，經(jīng)下膠處理熱穩(wěn)定檢測合格，基本指標：酒精度10.0%vol；殘?zhí)?.1 g/L（以葡萄糖計）；總酸6.1 g/L（以酒石酸計）；pH3.16；濁度，按照靜止葡萄酒熱穩(wěn)定性方法檢測，加熱前0.21 NTU，加熱后0.63 NTU。

蛋白質(zhì)輔料制品：為葡萄酒釀造用酵母多糖類輔料，主要成分為甘露糖蛋白、酵母自溶物等，分別簡稱為：FP、MP、SL，均由國內(nèi)知名葡萄酒輔料商提供。

儀器設備：濁度儀、恒溫水浴鍋、分析天平、游標卡尺、CO2與壓力檢測儀各1臺；750 mL起泡葡萄酒專用耐壓白料玻璃瓶39個；標準香檳塞、鐵絲扣、香檳杯、秒表等若干；起泡葡萄酒用混氣機和等壓灌裝機等配套生產(chǎn)設施1套，意大利進口。

1.2 實驗方法

1.2.1 操作方法

每次取適量起泡葡萄酒基酒，分別用FP、MP、SL 3種蛋白質(zhì)制品，依次按照0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L的濃度配制成13份不同蛋白質(zhì)含量的酒液，后在4℃低溫下經(jīng)混氣處理、等壓灌裝操作將酒液裝至瓶內(nèi)750 mL刻度線處，每個梯度3瓶，依次打塞、套鐵絲扣。其中，混氣機的CO2混入量為7.5 g/L、背壓為0.4 MPa；灌裝機的背壓也為0.4 MPa。裝瓶室溫下融合7 d后，觀察酒液澄清度，檢測每種制品每個濃度下濁度值（判斷熱穩(wěn)定性）、CO2含量與壓力值、堵塞指數(shù)[2]、氣泡質(zhì)量、感官質(zhì)量。每個梯度做3個平行，取其平均值。

1.2.2 指標檢測

澄清度：目測觀察酒液是否有沉淀析出，澄清透亮程度。

濁度值：取適量酒液，在室溫下測其濁度，記作N1；同時取適量的過濾液放于75℃恒溫水浴鍋中加熱5 h后恢復室溫再次測其濁度，記作N2；求得加熱前后的濁度差，記作N3，以濁度差的大小判斷葡萄酒的熱穩(wěn)定性。濁度差越大，熱穩(wěn)定性越低；同時應使加熱前后的濁度值均在3NTU以下。

CO2含量與壓力值：在未打開瓶塞的條件下，用專用儀器穿透瓶塞，以測量瓶內(nèi)壓力與酒液的CO2含量。

堵塞指數(shù)：采用Laurenty-Descout系數(shù)，計算方法參考文獻[2]。

氣泡質(zhì)量：打開瓶塞后將酒液立即倒入杯內(nèi)，后馬上用游標卡尺測量其泡沫的高度（mm），然后用秒表觀察記錄氣泡的細膩度和持續(xù)性（min）。

感官品評：品評小組由10人組成，其中6人為國家級品酒師。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蛋白質(zhì)含量對熱穩(wěn)定性的影響

葡萄酒作為一種高度分散、極為復雜的膠體化學平衡體系，諸如布朗運動、范德華力作用、溶劑化作用、氫鍵、膠體遮掩效應等很多因素都會影響其穩(wěn)定性，而蛋白質(zhì)穩(wěn)定是判定其熱穩(wěn)定性是否合格的關鍵。濁度是實際生產(chǎn)中用來衡量葡萄酒澄清度和判定蛋白質(zhì)穩(wěn)定的可量化指標之一，表示葡萄酒中的懸浮顆粒對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。根據(jù)實驗方法，檢測3種蛋白質(zhì)制品在不同梯度下的濁度變化，結(jié)果見表1。

由表1可知，隨著蛋白質(zhì)含量的不斷增加，加熱前、后及其濁度差值均持續(xù)增大，但SL的濁度增加量最小，F(xiàn)P的增加量最大：在50 mg/L的添加量時，3種制品3種狀態(tài)的濁度檢測值均小于3 NTU，說明此時熱穩(wěn)定性均合格；在100 mg/L時，F(xiàn)P制品在加熱后濁度達到3.14 NTU，處于熱穩(wěn)定性不合格狀態(tài)，說明FP在基酒中的添加量應小于100 mg/L；在150 mg/L時，MP在加熱后濁度也大于3 NTU，說明MP在基酒中的添加量應小于150 mg/L才能保證熱穩(wěn)定性合格；在200 mg/L的添加量時，3種制品的濁度均大于3 NTU，說明對于SL制品來說，在基酒中的添加量應小于200 mg/L。同時也表明，隨著蛋白質(zhì)含量的不斷增加，酒液的熱穩(wěn)定性趨向于不穩(wěn)定方向發(fā)展，因此，必須保留合適的蛋白質(zhì)含量才能確保熱穩(wěn)定性合格。

表1 不同蛋白質(zhì)含量對熱穩(wěn)定性的影響

2.2 不同蛋白質(zhì)含量對CO2的影響

因?qū)嶒炌ㄟ^混氣機的方式人為充入適量CO2氣體以模擬起泡葡萄酒，在混氣機背壓0.4 MPa、CO2混入量為7.5 g/L的條件下，理論上等壓裝瓶后的酒液中CO2含量應基本與設定值一致或略低，而其實際的溶解度因受溫度、酒精度、蛋白質(zhì)含量等諸多因素的影響，可能較理論值低很多。實驗在排除溫度、酒精度等因素的影響下，設定蛋白質(zhì)不同含量的單一因子，檢測結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 不同蛋白質(zhì)含量對CO2的影響

圖2 不同蛋白質(zhì)含量對壓力的影響

由圖1可知，CO2含量均隨蛋白質(zhì)添加量的增加而增加，在50 mg/L添加量時，SL的增加幅度最大，為4.1%，其次是MP的3.0%和FP的1.0%；而在200 mg/L的添加量時，F(xiàn)P、MP、SL 3種制品CO2增加幅度依次為3.3%、4.6%、4.9%，仍是SL＞MP＞FP，說明3種蛋白質(zhì)制品均有利于CO2的溶解，且溶解的增加率為SL＞MP＞FP。因壓力是CO2溶解量的外在表現(xiàn)，故由圖2可知，壓力在不同蛋白質(zhì)含量下的表現(xiàn)與CO2含量的規(guī)律近似，也呈現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量越高壓力值越大，且SL的壓力增幅最大，F(xiàn)P的最小。

2.3 不同蛋白質(zhì)含量對堵塞指數(shù)的影響

過濾是生產(chǎn)過程中不可缺少的工序，可顯著降低葡萄酒的濁度，達到澄清除菌的目的。因含有蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，葡萄汁或葡萄原酒在過濾時會出現(xiàn)不同的堵塞現(xiàn)象，常用堵塞指數(shù)來表示過濾的難易程度，避免盲目過濾造成過濾成本的增加。最常用的堵塞指數(shù)為Laurenty-Descount系數(shù)，Ribdreau-Gayon的研究指出，葡萄酒必須在濁度＜1 NTU、堵塞指數(shù)＜200時才能進行除菌過濾。實驗計算方法參考文獻[1]，結(jié)果見圖3。

圖3 不同蛋白質(zhì)含量對堵塞指數(shù)的影響

由圖3可知，隨著蛋白質(zhì)含量的增加，堵塞指數(shù)顯著增大，且FP在不同梯度下始終是增幅最大的，在50 mg/L時，3種制品的堵塞指數(shù)都在200以下，但到100 mg/L時，F(xiàn)P的已經(jīng)超過300，在150 mg/L時超過400，而同濃度下，SL的堵塞指數(shù)最小，說明FP蛋白質(zhì)制品對后續(xù)過濾造成的困難最大，成本最高，而SL的最小。

2.4 不同蛋白質(zhì)含量對氣泡質(zhì)量的影響

將上清液倒入香檳杯后立即用游標卡尺測量泡沫的高度（記作N4，單位mm），用秒表觀察記錄氣泡的持續(xù)時間（記作N5，單位min），同時觀察記錄氣泡的細膩度（記作N6），以綜合評價不同蛋白質(zhì)含量對氣泡質(zhì)量的影響。結(jié)果見表2。

由表2可知，泡沫的高度和氣泡的持續(xù)時間隨蛋白質(zhì)添加量的增加而延長，前者由對照的23.2 mm增加到40 mm以上，后者由31 min的持續(xù)時間延長至60 min，顯著提升了起泡葡萄酒的氣泡質(zhì)量。從氣泡的細膩度和優(yōu)雅度分析，F(xiàn)P添加后氣泡較大，且上部泡沫分散，優(yōu)雅度較差；MP的細膩度和優(yōu)雅度較FP表現(xiàn)較好，但在200 mg/L的添加量時出現(xiàn)下降的趨勢，有泡沫變大、分散的現(xiàn)象；SL的整體表現(xiàn)最好，在100 mg/L時的氣泡質(zhì)量就已經(jīng)達到最好狀態(tài)。

表2 不同蛋白質(zhì)含量對氣泡質(zhì)量的影響

2.5 不同蛋白質(zhì)含量對感官質(zhì)量的影響

根據(jù)2.1、2.2、2.3、2.4的研究結(jié)果初步判定，F(xiàn)P、MP、SL的最大添加量分別為50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L。綜合熱穩(wěn)定性、CO2含量、壓力及氣泡質(zhì)量等諸多指標考量，僅需對50 mg/L的FP、100 mg/L的MP、100 mg/L和150 mg/L的SL 4個濃度下的酒樣進行感官品評即可，結(jié)果見表3。

表3 感官品評結(jié)果

由表3可知，添加FP的酒液氣泡較大，香氣弱，酒體單薄，對提升感官質(zhì)量作用不大；MP雖在香氣和口感上有一定的提升，但氣泡質(zhì)量仍不夠細膩優(yōu)雅，不建議大量推廣使用；而SL在150 mg/L濃度下，雖然使氣泡質(zhì)量、CO2含量及壓力明顯提升，但可能因使用量過大而產(chǎn)生蛋白質(zhì)類的不良香氣，給酒液的香氣質(zhì)量造成一定的損害。故綜合判定，建議在生產(chǎn)中使用100 mg/L的SL提升感官質(zhì)量。

3 結(jié)論

通過不同蛋白質(zhì)含量對起泡葡萄酒的穩(wěn)定性、濁度、過濾效果、氣泡質(zhì)量、感官質(zhì)量等方面的對比研究，結(jié)果表明：對3種蛋白質(zhì)制品而言，綜合各項指標實驗效果判定，SL＞MP＞FP，因此，在生產(chǎn)中可對SL進行推廣使用，以提升起泡葡萄酒的整體質(zhì)量水平，但添加量應小于100 mg/L。同時也表明，在正常的靜止葡萄酒中15～230 mg/L蛋白質(zhì)含量狀態(tài)下，起泡葡萄酒要在保證熱穩(wěn)定性合格的前提下，又能確保氣泡質(zhì)量的細膩度、優(yōu)雅度，其蛋白質(zhì)成分含量應高于靜止葡萄酒100～150 mg/L。

起泡葡萄酒因其含有較高CO2，工藝較靜止葡萄酒復雜，我國對其的研究、規(guī)模化生產(chǎn)較少。通過本實驗，以期探索起泡葡萄酒中蛋白質(zhì)去除率及殘留量與其熱穩(wěn)定性、濁度、過濾效果、氣泡質(zhì)量、感官質(zhì)量等之間的關系，以完善相關技術標準體系，提高生產(chǎn)操作的效率和精度，為進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量打好基礎。

[1]RIBDREAU-GAYON P,DUBOURDIEU D,DONECHE B,et a1.The chemistry of wine stabilization and treatments[M]//Handbook of enology.NewYork:John Wiley and Sons,2000.

[2] 李華,王華,袁春龍,等.葡萄酒工藝學[M].北京：科學出版社,2007.

[3] 博坦.葡萄酒釀造學——原理及應用[M].趙光鰲,尹卓容,張繼民,等譯.北京：中國輕工業(yè)出版社,2001.

[4] 高年發(fā).葡萄酒生產(chǎn)技術[M].北京：化學工業(yè)出版社, 2005.

[5] 王樹生.葡萄酒生產(chǎn)350問[M].北京：化學工業(yè)出版社, 2009.

[6] 蘭金.釀造優(yōu)質(zhì)葡萄酒[M].馬會勤,邵學東,陳尚武,等譯.北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2008.

Influence of Protein Content on the Quality of Sparkling Wine

ZHOU Penghui,LI Zefu and LI Jin
（Shandong Enterprise Technology Center,Shandong Wine Engineering Research Center, COFCO Greatwall Winery(Yantai)Co.Ltd.,Penglai,Shandong 265608,China）

Through comparative study of the influence of different protein content on the quality of sparkling wine(stability,turbidity, filtration effects,bubble quality,sensory quality,etc.),it was suggested that the optimum protein content in sparkling wine was 100-150 mg/L higher than that in still wine.Under such conditions,the heat stability of sparkling wine was good and bubble quality got improved.

sparkling wine;protein;thermal stability;quality

TS262.6；TS261.4

A

1001-9286（2017）05-0061-04

10.13746/j.njkj.2016387

2017-01-04

周鵬輝（1987-），男，河南周口人，大學本科，助理工程師，主要從事葡萄酒釀造相關的研究。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-04-12；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170412.0943.001.html。