陽離子樹脂交換技術(shù)對河西走廊干紅葡萄酒品質(zhì)的影響研究

李 勇，何曉麗，馬成武，許引虎，牛育林

（1.甘肅莫高實業(yè)發(fā)展股份有限公司，甘肅武威 733008；2.湖北省酵母功能重點實驗室，湖北宜昌 443003）

有機酸是葡萄和葡萄酒的重要風(fēng)味物質(zhì),其組成和含量與葡萄和葡萄酒感官品質(zhì)密切相關(guān)。它可以使葡萄酒嘗起來更加清爽可口，一定的酸度還能使葡萄酒的風(fēng)味更突出，酸還能維持葡萄酒中色素的穩(wěn)定性，也是支撐葡萄酒陳年的一個重要因素，它就像是防腐劑一樣，能夠減緩葡萄酒的氧化速度，平衡微生物群，抑制有害細菌的生長，從而支撐葡萄酒的陳年。

離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂，可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。離子樹脂多應(yīng)用于果酒降酸，在果酒增酸方面有少量報道，有研究表明陽離子樹脂還能處理葡萄酒及果酒中的金屬離子，提高葡萄酒及果酒的穩(wěn)定性。

河西走廊產(chǎn)區(qū)種植基地靠近沙漠，土壤為高鈣、富鉀，基地晝夜溫差大，近幾年隨著全球氣候變暖日益嚴重，采摘時普遍漿果糖高、酸度較低，冷穩(wěn)定處理困難，處理時間長，能耗大，處理成本高。本試驗采用STABYMATIC 強酸性陽離子交換樹脂為材料，以莫高莊園黑比諾、蛇龍珠、混釀干紅葡萄酒為研究對象，研究STABYMATIC 陽離子樹脂處理裝置對葡萄酒理化指標(biāo)，K、Ca離子含量以及感官的影響，意在降低葡萄酒酒精度、增加酸度，消除葡萄酒中的鉀、鈣等離子，減輕葡萄酒酒石穩(wěn)定性處理的難度，降低成本，有效提升河西走廊葡萄酒質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

酒樣及試劑：莫高莊園2018 年黑比諾原酒，莫高莊園2018 年混釀干紅原酒，莫高莊園2018 年蛇龍珠原酒，98%濃硫酸。

儀器設(shè)備：pH 計，梅特勒；紫外風(fēng)光光度計，北京普析通用；STABYMATIC，AEB。

1.2 試驗方法

1.2.1 葡萄酒陽離子處理流程及操作要點

流程：STABYMATIC 系統(tǒng)配置→沖洗→沖洗排空→樹脂再生→葡萄酒處理。

操作要點：

樹脂再生：在酸容器中使用45 L 的軟化水和12 L 的濃硫酸調(diào)配酸性溶液，將入液管和排液管同時插入酸性溶液中，產(chǎn)生閉合循環(huán)，循環(huán)30 min。

葡萄酒處理：需時刻檢測處理后的葡萄酒的pH值來確定樹脂的活性。

當(dāng)樹脂失去活性，停止葡萄酒的處理，用氮氣排空葡萄酒，并再次進行樹脂再生處理。

1.2.2 分析檢測

1.2.2.1 基本理化指標(biāo)的測定

分別檢測陽離子樹脂處理前后糖、酸、揮發(fā)酸、pH 值、酒精度等基本理化指標(biāo)，理化指標(biāo)檢測依據(jù)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.2.2.2 葡萄酒色度的檢測

葡萄酒色度檢測方法參考梁冬梅等的檢測方法，先測定被測樣品的pH值，然后吸取被測樣品，用相同pH 值的緩沖液稀釋至刻度均勻，用10 mm 比色皿在420 nm、520 nm、620 nm 下分別測定吸光度值。計算公式：色度=(A+A+A)*稀釋倍數(shù)。

1.2.2.3 葡萄酒K、Ca離子的檢測

葡萄中含有一定量的金屬元素,鉀、鈉、鈣、鎂是影響葡萄酒咸味的主要成分，鉀、鈣可以與酒石酸結(jié)合生成溶解度較小的酒石酸氫鉀和酒石酸鈣，K、Ca離子的含量直接影響葡萄酒的風(fēng)味、質(zhì)量和穩(wěn)定性。本次試驗K、Ca離子的檢測為委托檢測機構(gòu)檢驗。

1.2.2.4 葡萄酒感官評價

感官評定人員由莫高葡萄酒廠6 名技術(shù)人員組成，其中葡萄酒國家級評委和一級品酒師3 人，二級品酒師3 人，評價小組采用定量描述分析方法對陽離子處理前后葡萄酒進行感官評定。評分指標(biāo)分為整體品質(zhì)、顏色、果香特征、香氣濃度、口感平衡性、口感持續(xù)性、酒體7項，每項滿分10分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗均進行3 次重復(fù),制圖使用WPS，數(shù)據(jù)分析使用SPSS 網(wǎng)頁版軟件,試驗結(jié)果以X±SD方式表達,采用單因素方差分析進行組間比較，P＜0.01 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 陽離子樹脂處理對基本理化指標(biāo)的影響（表1、表2、表3）

表1 黑比諾葡萄酒陽離子樹脂處理前后理化指標(biāo)

由表1、表2、表3可知，不同品種葡萄酒經(jīng)陽離子樹脂處理后總酸均顯著增加（P＜0.01），酒精度、干浸出物、pH 值均顯著降低（P＜0.01），揮發(fā)酸、糖無明顯變化。酸、pH 值、酒精度、揮發(fā)酸的變化與張如意等在新疆葡萄酒上的研究一致。

表2 蛇龍珠葡萄酒陽離子樹脂處理前后理化指標(biāo)

表3 混釀紅葡萄酒陽離子處理前后理化指標(biāo)

2.2 陽離子樹脂處理對葡萄酒色度的影響（圖1）

圖1 陽離子樹脂處理前后葡萄酒色度的變化圖

由圖1 可知，陽離子樹脂處理后各品種葡萄酒的色度值均顯著增加，陽離子樹脂處理能增加干紅葡萄酒的色度，對葡萄酒的顏色產(chǎn)生有利的影響。

2.3 陽離子樹脂處理對葡萄酒K+、Ca2+離子含量的影響（圖2）

由圖2 可知，不同品種葡萄酒經(jīng)陽離子樹脂處理，葡萄酒中鉀離子和鈣離子濃度均大幅下降，鉀離子和鈣離子含量對葡萄酒酒石酸鹽的形成有很大的影響，降低鉀離子、鈣離子濃度能有效抑制酒石酸鹽沉淀的形成。

圖2 陽離子樹脂處理前后葡萄酒K+、Ca2+離子變化圖

2.4 陽離子樹脂處理對葡萄酒感官的影響（圖3）

圖3 陽離子樹脂處理前后葡萄酒感官評價

經(jīng)陽離子處理后各品種葡萄酒酸度均過高，酸感太突出。故葡萄酒品嘗前均與原樣進行了調(diào)配（30%處理后葡萄酒+70%葡萄酒原樣）。

由圖3 可知，陽離子樹脂處理后各品種葡萄酒整體品質(zhì)均有所上升，葡萄酒的顏色更加艷麗，口感持續(xù)性更好，香氣的濃郁度有所上升，部分金屬離子以及葡萄酒中一些不溶物質(zhì)被處理，酒體的厚重度略有下降。

3 結(jié)論

根據(jù)本試驗研究數(shù)據(jù)及結(jié)果分析，使用陽離子交換樹脂處理葡萄酒能有效的降低葡萄酒酒精度、pH值、酒中K、Ca離子濃度，能有效增加葡萄酒總酸含量，葡萄酒整體感官品質(zhì)有所提升。陽離子樹脂處理可應(yīng)用于解決葡萄酒酒精度高、酸低，穩(wěn)定性處理困難的問題。