低溫二氧化碳浸漬工藝對葡萄醋釀造的影響研究

張軼斌，劉晨，侯瑋

(天津現代職業技術學院 生物工程學院，天津 300451)

葡萄醋是葡萄經過酒精發酵后，繼續醋酸發酵而制成的一種食醋，其工藝種類繁多。玫瑰香葡萄是優良的葡萄醋釀造品種，其釀制的酒色澤亮麗，有濃郁的玫瑰香氣。在我國的傳統釀造工藝中，紅葡萄醋一般采用帶皮帶籽常溫浸漬發酵，因為此種方法可以使葡萄皮、籽中的酚類物質大量浸出，提高醋的營養價值。但是，由于在傳統浸漬和發酵過程中，會使葡萄酒中出現大量的單寧，進而提高醋中的單寧含量，使產品的口感粗糙，失去了應有的柔和。不同溫度下的CO2浸漬工藝被廣泛地應用于葡萄酒釀造工業中[1]，特別是對于白葡萄酒，可以有效地降低白葡萄中單寧的浸出，減少其苦澀味。何忠寶等[2]的報道指出利用常溫CO2浸漬工藝可以明顯提升釀造葡萄醋的口感。而低溫CO2浸漬的工藝在葡萄醋釀造中的應用則鮮有報道。

本研究采用低溫CO2浸漬工藝，與常溫CO2浸漬工藝及傳統釀造葡萄醋的工藝進行對比，測定了不同工藝對產品發酵時間、抗氧化性、氣味、色度、酸度的影響，為此類產品的釀造工藝創新提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料

玫瑰香葡萄：產自天津茶店地區，購自農貿市場；紅酒專用活性干酵母D254：法國拉夫德公司生產；醋酸菌：中科1.41。

1.2 主要儀器

UV-5900PC紫外可見分光光度計 上海元析儀器有限公司；ME204E型電子天平 梅特勒-托利多公司；HPX-9162MBE型電熱恒溫培養箱 上海博訊實業有限公司；GC-2014C型氣相色譜儀 島津公司；ProStar高效液相色譜儀 瓦里安醫療系統公司。所用試劑均為分析純。

1.3 試驗方法

1.3.1 葡萄醋生產工藝

低溫CO2浸漬工藝：葡萄→分選、去梗→進罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→CO2低溫浸漬→分離、壓榨→發酵酒精→發酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點：葡萄完整入罐，不進行預破碎，9 ℃、0.15 MPa條件下CO2低溫浸漬5天，釀酒酵母添加量為200 mg/L，發酵溫度為28～30 ℃，結束發酵后，調整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發酵至醋酸量穩定。

常溫CO2浸漬工藝：葡萄→分選、去梗→進罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→CO2浸漬→分離、壓榨→發酵酒精→發酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點：葡萄完整入罐，不進行預破碎，30 ℃、0.15 MPa條件下CO2浸漬5天，釀酒酵母添加量為200 mg/L，發酵溫度為18～20 ℃，結束發酵后，調整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發酵至醋酸量穩定。

傳統浸漬工藝：葡萄→分選、去梗→破碎進罐(添加偏重亞硫酸鉀0.2 g/L)→發酵酒精→分離、壓榨→發酵醋酸→澄清、滅菌→成品。

工藝要點：葡萄破碎后，帶皮帶籽浸漬發酵，釀酒酵母添加量為200 mg/L，溫度控制在30 ℃，結束發酵后，調整酒精度至7%，接種醋酸菌，30 ℃下發酵至醋酸量穩定。

1.3.2 理化指標的測定方法

1.3.2.1 總酚、單寧的測定

總酚的測定：采用Folin-Denis法[3]；單寧的測定：采用高錳酸鉀滴定法[4]。

1.3.2.2 DPPH自由基清除率的測定[5]

將2 mL 0.2 mmol/L的DPPH乙醇溶液分別加入到2 mL含有20，35，50，65，80 μL的樣品水溶液中混勻，室溫避光反應30 min后，在波長517 nm處測定吸光度，記為Ai；同時將2 mL DPPH乙醇溶液和2mL無水乙醇混勻，按上述方法測定吸光度，記為Ac；將2 mL樣品水溶液和2 mL無水乙醇混勻，按上述方法測定吸光度，記為Aj。根據下式計算清除率。

DPPH自由基清除率(%)=(1-Ai-AjAc)×100。

1.3.2.3 色度的測定

參考祁新春等[6]的方法，在分光光度計波長為420，520，620 nm 下分別測定其吸光值，三者之和即為該葡萄酒的色度。每次實驗測 3 組平行，取平均值。

1.3.2.4 丁二醇及苯乙醇的測定

參考趙璐等[7]的方法，采用GC-MC 法測定。毛細管柱選用VF-5MS。載氣為高純氦氣，流速為1 mL/min，手動進樣，采用分流模式，分流比為2∶1，進樣口溫度為250 ℃,熱解吸25 min 。柱溫箱程序升溫。質譜接口溫度為280 ℃，電離方式為EI，離子能量為70 eV，離子阱溫度為220 ℃，全離子，選擇離子質量掃描范圍為43～500 u。

1.3.2.5 蘋果酸、乳酸及酒石酸的測定

采用HPLC法。

1.3.2.6 酒精度及酸度的測定

酒精度用比重計法測定，酸度的測定采用滴定法(以醋酸計)。

2 結果與分析

2.1 低溫CO2浸漬工藝對酒精及醋酸發酵的影響

由表1可知，傳統發酵工藝的酒精發酵時間較短，但最終酒精度與其他2種新工藝相差不大。并且2種新工藝在醋酸發酵階段能夠明顯地縮短醋酸發酵的時間，且發酵結束后產酸量也比傳統工藝有所提高，但2種工藝間的差別不大。在傳統葡萄酒精發酵中，發酵的溫度較高，酒精發酵時間能夠明顯地縮短。在醋酸發酵階段，由于新工藝減少了葡萄中單寧成分的浸出，而單寧對醋酸菌有抑制作用，所以2種新工藝的發酵時間與傳統工藝相比有明顯的縮短，且最終酸度也有所提高。

表1 3種發酵方式對酒精發酵和醋酸發酵的影響Table 1 Effects of three fermentation methods on alcohol fermentation and acetic acid fermentation

2.2 低溫CO2浸漬工藝對酚類物質及抗氧化性的影響

表2 3種發酵方式對酚類物質及DPPH自由基清除率的影響Table 2 Effects of three fermentation methods on phenolic substances and DPPH· clearance rates

由表2可知，傳統工藝釀造的葡萄醋的總酚含量最高，而低溫CO2浸漬工藝與常溫CO2浸漬工藝相比，前者總酚的含量略有降低。但是，低溫CO2浸漬工藝釀造的葡萄醋中的單寧含量僅為傳統工藝中的53.2%，與常溫CO2浸漬工藝相比，單寧的含量也降低了5.2%。

從3種工藝所釀造的葡萄醋清除DPPH自由基的效果來看，傳統工藝醋的清除率最高，達到90.7%，低溫CO2浸漬工藝和常溫CO2浸漬工藝分別為84.5%和84.2%。

傳統工藝中常溫帶皮帶籽浸漬發酵能夠充分地利用葡萄皮、籽中豐富的酚類物質，但是高溫條件下容易大量浸出粗糙劣質的單寧成分[8]，并且單寧能夠顯著降低葡萄醋的口感，使其缺乏柔和。從清除DPPH 自由基的效果來看，低溫條件下并沒有降低葡萄醋的抗氧化性，這可能是由于在低溫環境中，更多的單寧與其他物質發生了縮合，減少了游離單寧的數量。

2.3 低溫CO2浸漬工藝對色度的影響

圖1 低溫CO2浸漬工藝對色度的影響Fig.1 Effects of low temperature CO2 impregnation process on chromaticity

由圖1可知，低溫CO2浸漬工藝所釀造的葡萄醋的色度最佳，其次為傳統工藝，而CO2浸漬工藝釀造的產品的色度最低。這一結果與Budak等[9]關于葡萄酒低溫浸漬研究的結果一致，低溫浸漬緩慢但是能夠浸出更多的花色苷，并且能夠使花色苷與單寧充分地結合，從而表現出更好的顏色。

2.4 低溫CO2浸漬工藝對葡萄醋香氣及酸度的影響

表3 3種發酵方式對香氣和酸度的影響Table 3 Effects of three fermentation methods on aroma and acidity

根據趙璐等的研究，選取丁二醇和苯乙醇作為香氣的代表物質，測定了3種工藝所釀酒中這2種物質的含量。由表3可知，低溫CO2浸漬工藝所釀造的葡萄醋和其他2種工藝相比苯乙醇和丁二醇的含量最高，與傳統工藝相比差別不大，但明顯高于CO2浸漬工藝組，說明低溫條件更有利于葡萄香氣的浸出，這一結論和采用低溫CO2浸漬工藝釀造葡萄酒的報道一致，而低溫發酵對香氣的浸出有所影響。

3 結論

本研究對比了低溫CO2浸漬工藝、常溫CO2浸漬工藝及傳統釀造工藝3種釀造玫瑰香葡萄酒的手段對產品的不同影響，CO2浸漬工藝能夠明顯縮短醋酸發酵的時間，并且經過低溫浸漬的葡萄醋的口感更加柔和，有怡人的紅色和濃郁的葡萄香氣，為葡萄醋的釀造提供了新的思路。