適宜‘法國野’葡萄的葡萄酒生產類型探究

邵建輝,孟飛帥,王淼2,,朱怡凡2,,白忠彬2,,馬春花

1(云南農業大學 農業生物多樣性應用技術國家工程研究中心,云南 昆明,650201) 2(云南農業大學 云南省高校葡萄與葡萄酒工程技術研究中心,云南 昆明,650201) 3(云南農業大學 食品科學技術學院,云南 昆明,650201)4(云南農業大學 園林園藝學院,云南 昆明,650201)

釀酒葡萄因品種或營養系不同,其釀造特性和所釀葡萄酒的酚類物質、香氣成分和感官品質也存在較大差異[1-2],這與釀酒葡萄品種間的遺傳差異有關。因此在選擇葡萄酒的生產類型和釀造工藝時,應充分考慮品種的自身特性[3]。葡萄品種對葡萄酒的特性起主導作用,釀造工藝對葡萄酒質量的形成也有重要影響[4]。香氣是最能表征葡萄酒質量的重要特征之一[5]。而采用CO2浸漬和冷浸漬工藝可降低葡萄酒中產生生青味物質的含量,并增加具有花香、果香的酯類物質含量[6]。近年來,隨著低溫前處理技術的快速發展,可減少葡萄酒中色素和香氣物質的氧化,抑制有害酶的活性和微生物的活動[4]。在發酵前對葡萄醪進行冷浸漬處理可促進酚類物質的提取[7-9],在低溫抑制發酵啟動的前提下,使酚類物質更容易溶解于不含酒精的水性介質中[8]。此外,冷浸漬工藝還可提高葡萄酒的香氣成分種類和總量[10-11],降低種籽單寧的含量[11]。不同類型葡萄酒的香氣特征差異較大,將同一紅色葡萄品種釀制成桃紅葡萄酒能夠獲得比干紅葡萄酒更多的以花香和果香為特征的酯類香氣[12]。為釀制優質的桃紅葡萄酒,保持適量的酚類物質和豐富的香氣是其重要品質特征,雖然延長冷浸漬時間可促進更多色素的浸出,但卻不利于具有果香、花香的化學物質的提取[13]。研究表明當冷浸漬溫度為15 ℃時,桃紅葡萄酒可獲得最佳的顏色參數、花色苷含量和感官質量[14]。添加釀酒單寧和使用浸漬酶可以增加紅葡萄酒的色度,但‘放血法’(Saignée)工藝在釀造初期對葡萄酒色度的提高更加有效[15],使葡萄酒具有更高的單寧含量、更好的表觀顏色和酒體結構,可改善品種色素和單寧不足的缺陷,從而提升葡萄酒的整體品質[16]。

‘法國野’是云南省特色釀酒葡萄品種,但對該品種的研究和產品開發均較少。采用傳統浸漬發酵法釀制的‘法國野’干紅葡萄酒顏色呈淺寶石紅色,果香清淡,帶有明顯草本植物風味,單寧含量偏低,酸度略高,酒體單薄,回味偏短,感官質量與當下國內外同類型產品相比差距較大。基于前人研究,對‘法國野’葡萄釀酒潛力的挖掘可從2方面入手：一是改善葡萄酒的香氣；二是改善酒體結構,增加葡萄酒中酚類物質含量。為探究不同生產類型和釀造工藝對‘法國野’葡萄酒品質的影響,本研究將傳統浸漬法工藝釀制的干紅葡萄酒作為對照,與采用‘直接壓榨法’和‘放血法’工藝釀制的桃紅和干紅葡萄酒進行對比,以探明適合‘法國野’的葡萄酒生產類型和釀造工藝,為云南特色葡萄酒的生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

釀酒葡萄品種‘法國野’，云南省昆明市尋甸縣云南農業大學大河橋農科教實踐教學基地葡萄種質資源圃內。供試植株為8年生‘法國野’葡萄,采用避雨栽培模式,架式為單干雙臂籬架,株行距為1 m×1.8 m,葡萄收獲時間為2019年8月6日。

1.2 藥品規格

藥品均為分析純,主要有NaOH、酚酞、醋酸鈉、無水碳酸鈉、鎢酸鈉、磷鉬酸、磷酸、單寧酸、焦亞硫酸鉀、濃鹽酸、聚乙烯聚吡咯烷酮(polyvinylpoly pyrrolidone,PVPP)；活性干酵母RC212,法國LAFFORT;酒酒球菌(Oenococcusoeni)VP41,法國LALVIN。

1.3 精密儀器

電子天平(精度0.001 g),日本松下；高速冷凍離心機(3-16 KL型),德國Sigma；UV-1780紫外-可見分光光度計,日本島津；HWS12電熱恒溫水浴鍋、DHG-9245A電熱鼓風干燥箱,上海一恒；STARTER 2100 pH計,奧豪斯儀器常州有限公司；Atago PAL-3便攜式糖酸度儀,日本。

1.4 實驗設計

自‘法國野’葡萄轉色后開始,每周采樣測定葡萄的成熟度,采樣時每株葡萄陽面與陰面果穗隨機采樣,每次從50串果穗上、下部隨機采摘100顆果粒,取汁后測定可溶性固形物含量,含量接近20時,采收葡萄并迅速運回實驗室,進行手工摘粒、除梗,剔除青粒、壞粒,將果粒充分混勻。試驗設4個處理，分別為傳統浸漬法(maceration-fermentation，MF)釀造干紅葡萄酒、冷浸漬+放血+傳統浸漬法(cold pre-fermentation maceration, saignée and maceration-fermentation, CMS-MF)釀造干紅葡萄酒、冷浸漬+放血法(cold pre-fermentation maceration & saignée, CMS)釀造桃紅葡萄酒、直接壓榨法(direct press, DP)釀造桃紅葡萄酒，每組處理重復3次，均參照小容器釀造法[17]。具體操作如下：

DP桃紅葡萄酒處理組：稱取3 kg葡萄果粒，手工破碎后立刻采用手動壓榨機壓榨取汁2 L。

CMS桃紅葡萄酒處理組：稱取6 kg葡萄果粒，破碎后先進行低溫浸漬(15 ℃)，4 h后分離取汁2 L；將葡萄汁中各加入0.2 g/L PVPP、0.02 g/L果膠酶和30 mg/L SO2，10 ℃靜置澄清48 h，分離上清汁，回溫后接種釀酒酵母，18℃下控溫發酵。將還原糖含量低于4g/L，且比重不再變化作為判斷酒精發酵的終點，加入80 mg/L SO2，靜置1周，轉罐去除酒泥，滿罐密封，陳釀3個月。

CMS-MF干紅葡萄酒處理組：將CMS處理后剩下的葡萄醪液回溫至室溫后，添加0.02 g/L果膠酶和30 mg/L SO2，2 h后接種釀酒酵母，在25 ℃下進行浸漬發酵。

MF干紅葡萄酒處理組：稱取3kg葡萄果粒，將葡萄破碎后添加0.02 g/L果膠酶和30 mg/L SO2，2 h后接種釀酒酵母在25 ℃下進行浸漬發酵。浸漬發酵期間，每天手動壓帽2次，并測量比重的變化。當發酵液比重降到1.000以下，分離皮渣，各獲取2 L酒液，當還原糖含量低于4 g/L后，活化并添加酒酒球菌，啟動蘋果酸-乳酸發酵(malolactic fermentation, MLF)，期間每2 d使用紙層析法監測發酵進程，以蘋果酸消失作為MLF結束的標志，添加80 mg/L SO2，靜置1周，轉罐去除酒泥，滿罐密封，陳釀3個月。

1.5 實驗方法

1.5.1 葡萄酒理化指標測定方法

參照國標GB 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[18]分別采用酒精計法、密度瓶法、電位滴定法、蒸餾法測定酒精度、總干浸出物含量、可滴定酸含量和揮發酸含量；可溶性固形物含量的測定使用便攜式糖酸度儀；pH的測定采用pH計；發酵液比重的測定采用比重計法；還原糖含量的測定采用DNS法[19]；花色苷含量的測定采用pH示差法[19]；單寧含量的測定采用福林-丹尼斯法[20]；色度和色調的測定采用分光光度法[21]。

1.5.2 葡萄酒感官評價方法

葡萄酒的感官評價參照中國酒業協會、中國食品工業協會和中國園藝學會于2018年共同發布的“中國葡萄酒感官評價體系”(百分制),由12位經過品嘗訓練的品嘗員組成的感官分析小組進行感官評價,對4款葡萄酒進行盲品和打分,共進行3輪,然后分別統計一級、二級指標和總評得分。

1.6 統計分析

利用Excel 2010軟件對原始數據進行預處理和表格制作,采用IBM SPSS Statistics 23.0數據分析軟件對數據進行單因素方差分析和相關性分析(Pearson相關),用Duncan′s新復極差法(P<0.05)判斷處理間數據的差異性。

2 結果與分析

2.1 四個處理對‘法國野’葡萄汁發酵前初始理化指標的影響與分析

‘法國野’葡萄汁在發酵前不同處理階段的基礎數據如表1所示。DP處理獲得的葡萄汁的可溶性固形物含量與CMS-MF和CMS處理相當,均顯著高于MF處理,DP處理具有最高的還原糖含量、糖酸比和最低的可滴定酸含量,與其他3個處理差異顯著。2個CMS處理除可溶性固形物含量顯著高于MF外,其他指標與MF并無顯著差異。可見,不同處理方式對初始葡萄汁中的基礎成分存在一定影響,其中在葡萄破碎后采用DP工藝有助于提高‘法國野’葡萄汁的還原糖含量,進而提高葡萄酒的潛在酒度。這可能與DP破壞了果肉細胞結構致使糖分隨果汁充分地釋放出來,而其他工藝的部分糖分仍束縛在果肉細胞中未能及時釋放有關。

表1 四個處理 ‘法國野’葡萄汁發酵前初始理化指標測定結果Table 1 Pre-fermentation chemical parameters of ‘Fa-guoye’ grape juices from four treatments

2.2 四款‘法國野’葡萄酒的基本理化指標對比分析

如表2所示,4款‘法國野’葡萄酒的主要理化指標均符合GB 15037—2006《葡萄酒》標準[22]。其中DP干桃紅葡萄酒的酒精度最高,與其他處理差異顯著,CMS干桃紅次之,CMS-FS和MF干紅最低。DP和CMS干桃紅葡萄酒的殘糖和揮發酸含量均顯著低于MF和CMS-MF干紅葡萄酒,2款桃紅因為未采用MLF工藝,所以可滴定酸含量和pH值與2款干紅葡萄酒均差異顯著。

色度和色調是表征葡萄酒顏色的重要指標,其高低主要取決于葡萄酒中的酚類物質,如花色苷、單寧等的含量[4]。單寧作為葡萄酒中重要的酚類物質,對葡萄酒的結構和口感具有重要影響。與MF干紅和DP桃紅葡萄酒分別相比,CMS-MF干紅和CMS桃紅葡萄酒的花色苷、單寧、總浸出物含量及色度均顯著增加,可見冷浸漬和濃縮(固液比增加)處理均加強了葡萄酒中花色苷和單寧的提取,從而增加了葡萄酒的色度和總浸出物含量,進而影響葡萄酒的感官品質。

表2 四款‘法國野’葡萄酒的基本理化指標Table 2 Chemical and physical parameters of ‘Fa-guoye’ wines from four treatmetns

2.3 四款‘法國野’葡萄酒的基本理化指標對比分析

表3列出了4款‘法國野’葡萄酒的感官評價得分統計結果。從一級指標來看,MF和CMS-MF干紅葡萄酒的外觀得分略低于CMS和DP干桃紅葡萄酒,但差異不顯著,此外,前后兩者在香氣、口感、整體評價和總評等一級指標得分均存在較大差異。具體來看,在香氣方面的差異主要表現在優雅和細膩度、發展變化、復雜性、平衡度及協調性等方面；口感方面的差異幾乎涵蓋所有二級指標,尤其在酒體及濃厚度、延續性、單寧質感及骨架感和口香延續性方面；CMS和DP桃紅葡萄酒在一級指標的得分均顯著優于MF和CMS-MF干紅葡萄酒,但相同類型葡萄酒的一、二級評價指標得分均無顯著差異。MF和CMS-MF干紅葡萄酒的感官評價得分均不高,說明采用CMS-MF工藝未能提高‘法國野’干紅葡萄酒的感官質量,而采用CMS和DP取汁工藝生產的‘法國野’桃紅葡萄酒的感官評價得分較高、感官質量均比較優良。

表3 四款‘法國野’葡萄酒的感官評價得分Table 3 Sensory evaluation scores of ‘Fa-guoye’ wines from four treatments

2.4 四款‘法國野’葡萄酒理化指標與感官評價得分的相關性分析

由表4可知,‘法國野’葡萄酒的酒精度和可滴定酸含量均與感官指標得分呈正相關性,其中酒精度與香氣、口感和總評得分均呈顯著正相關；可滴定酸含量與所有感官指標得分均呈顯著或極顯著正相關,兩者與殘糖、揮發酸、花色苷、單寧和總浸出物含量及色度、色調等指標均呈顯著或極顯著負相關,而這些理化指標又與葡萄酒的感官指標得分均存在顯著或極顯著負相關。可見,‘法國野’葡萄酒在釀造過程中隨著浸漬作用增強所帶來的花色苷、單寧和總浸出物含量的增加和葡萄酒顏色的加深,都會導致‘法國野’葡萄酒感官評價得分的降低,而較高的酒精度和可滴定酸含量則有助于獲得較高的得分。

3 討論

研究人員多關注葡萄酒發酵前冷浸漬[4,10,23]、浸漬時間[4]、酶處理[23]和熱處理[4,10]等工藝對紅或桃紅葡萄(汁)酒中的酚類物質[4,16,24-25]、顏色[23]和感官特征[4,16]的影響,而發酵前處理工藝對葡萄汁中的糖酸含量的影響鮮有研究。DARIAS-MARTIN等[26-37]研究發現,釀酒葡萄破碎后采用DP取汁工藝,與采用短期浸漬工藝相比,盡管自流汁的量會有所降低,但釀制的葡萄酒的酒精度卻有所增加。本研究也發現了類似現象,與MF、CMS和CMS-FM工藝相比,采用DP取汁工藝能夠顯著提高葡萄汁的初始還原糖含量，降低可滴定酸含量,并最終顯著提高了葡萄酒的酒精度。還原糖含量的增加可能與DP取汁工藝破壞了果肉細胞的結構,使糖分隨果汁比較充分地釋放出來有關；而可滴定酸含量的降低則可能與葡萄果皮的韌性較強,壓榨操作不足以破壞果皮細胞結構,從而對果皮有機酸的提取相對較少有關。有研究指出,在葡萄果實成熟時,單個葡萄漿果果皮中的蘋果酸和酒石酸的含量約為果肉中的20%～40%[28],因此DP工藝由于避免了對果皮有機酸的提取從而降低了葡萄汁的酸度。屈慧鴿等[16]研究發現,‘放血法’工藝中隨著放汁比例的增加,釀制的‘蛇龍珠’干紅葡萄酒的干浸出物和殘糖含量均呈增加趨勢，酒精度呈降低趨勢,而由排出的葡萄汁釀制的桃紅葡萄酒的酒精度最高,這與本研究CMS桃紅葡萄酒的酒精度稍高于CMS-MF干紅葡萄酒的結果一致。而相關性分析顯示,‘法國野’葡萄酒中的殘糖與總浸出物含量呈極顯著正相關,而兩者又與酒精度均呈顯著負相關,因此本研究采用MF、CMS和CMS-FM工藝所帶來的總浸出物含量的增加,可能會不同程度地影響酒精發酵的進程,并最終導致葡萄酒殘糖含量的相對升高和酒精度相對降低。

表4 四款‘法國野’葡萄酒理化指標與感官評價得分相關系數Table 4 Pearson correlation coefficient of physicochemical parameters and sensory evaluation scores of ‘Fa-guoye’ wines from four treatments

本研究以CMS工藝釀制的干紅葡萄酒的單寧、花色苷和總浸出物含量以及色度較MF工藝釀制的干紅葡萄酒顯著增加,這與前人的研究結果一致[10,16]。以CMS和DP工藝釀制的2款桃紅葡萄酒的口感得分顯著高于MF和CMS-MF工藝釀制的干紅葡萄酒,但同類型葡萄酒之間并無顯著差異。可見不同工藝釀制的4款葡萄酒的感官差異主要是葡萄酒類型的差異。綜合來看,采用‘法國野’葡萄釀制干紅葡萄酒的感官品質不如桃紅葡萄酒,采用CMS-MF工藝不能提高干紅葡萄酒的質量,但可以顯著提高桃紅葡萄酒的感官質量。與CMS工藝相比,DP桃紅葡萄酒雖然感官評價分數略低于前者,但差異不顯著,且酒精度顯著高于前者,生產工序和能源消耗相對較少,更適合于高品質‘法國野’葡萄酒的釀造。

4 結論

云南地方特色釀酒葡萄品種‘法國野’更適合于釀造桃紅葡萄酒,且在葡萄破碎后采用直接壓榨法取汁工藝,既可保證葡萄酒的品質優良,又可以節約生產成本,所釀桃紅葡萄酒呈淺玫瑰紅色,果香和花香馥郁,口感清新爽脆,酒體輕盈,回味悠長,品質優良。對于適合‘法國野’桃紅葡萄酒的直接壓榨法具體工藝參數有待后續研究。