本文由吴帅、金玉红、霍胜楠、王忠一和由菊共同完成,分别来自烟台市食品药品检验检测中心、山东农业大学食品科学与工程学院、山东省食品药品检验研究院和烟台市质量认证咨询中心。该研究发表于《食品研究与开发》(Food Research and Development)2015年9月第36卷第17期,DOI为10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.015。
研究背景与目的
葡萄酒的风味和质量受多种因素影响,其中葡萄原料的含糖量是一个关键因素。我国市场上的葡萄酒酒精度通常在10%~13%之间,理论上需要葡萄汁的含糖量保持在170 g/L~221 g/L之间。然而,葡萄原料的成熟度或外界条件可能导致含糖量不足,此时需要通过添加白砂糖等方式进行调整。尽管已有研究表明外源糖的添加会影响发酵过程和葡萄酒的风味,但其对干红葡萄酒中芳香性成分、有机酸及酚类物质的具体影响尚不明确。因此,本研究旨在探讨不同初始含糖量的赤霞珠葡萄对葡萄酒成分的影响,为葡萄酒酿造提供科学依据。
研究方法
研究以赤霞珠葡萄为原料,通过添加白砂糖将原料含糖量调整至210 g/L,进行发酵并检测葡萄酒中的芳香性成分、有机酸及酚类物质。具体实验步骤如下:
- 原料处理:赤霞珠葡萄经过分选、破碎、主发酵、压榨、后发酵、倒酒、陈酿、澄清、过滤、冷冻和灌装等步骤,最终制成葡萄酒。
- 多酚物质测定:使用高效液相色谱仪(HPLC)分析葡萄酒中的多酚类物质,色谱条件为C18色谱柱,流动相为0.1%甲酸的乙腈水溶液、甲醇水溶液和水溶液,梯度洗脱程序为0 min至75 min,流速1 mL/min。
- 香气成分测定:使用气相色谱仪(GC)分析葡萄酒中的香气成分,样品经二氯甲烷萃取后浓缩,色谱条件为Varian CP-Wax毛细管色谱柱,进样口温度200℃,检测器温度230℃,柱流速2.0 mL/min,分流比10:1,氢气流速35 mL/min,空气流速300 mL/min。
- 有机酸测定:使用高效液相色谱仪分析葡萄酒中的有机酸,流动相为0.02 mol/L磷酸二氢钾水溶液(pH 2.9),流速1.0 mL/min。
研究结果
- 醇类物质:葡萄原料初始含糖量与3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇呈极显著正相关(r=0.979,p<0.01;r=0.997,p<0.01),与β-苯乙醇呈显著正相关(r=0.959,p<0.05)。含糖量越高,发酵过程中酵母代谢产生的醇类物质含量越高。
- 有机酸:葡萄原料初始含糖量与乳酸含量呈显著负相关(r=-0.911,p<0.05),与其他有机酸无显著相关性。乳酸含量的变化可能影响葡萄酒的平衡感。
- 酯类物质:初始含糖量与丁二酸单乙酯、丁二酸二乙酯呈显著正相关(r=0.957,p<0.05;r=0.885,p<0.05),与乙酸乙酯、乳酸乙酯、月桂酸乙酯、羟基-丁二酸二乙酯无明显相关性。
- 酚类物质:初始含糖量与槲皮素、儿茶素含量呈极显著正相关(r=0.996,p<0.05;r=0.971,p<0.05),与原儿茶酸呈显著负相关(r=-0.922,p<0.05)。含糖量增加,槲皮素和儿茶素含量随之增加,有助于提高葡萄酒的感官品质。
结论
本研究通过实验明确了葡萄原料初始含糖量对赤霞珠葡萄酒成分的影响。结果表明,含糖量与多种醇类、酯类和酚类物质存在显著相关性,尤其是槲皮素和儿茶素的增加对提高葡萄酒的感官品质有积极作用。研究结果为葡萄酒酿造过程中原料含糖量的控制提供了科学依据,有助于提升葡萄酒的风味和质量。
研究亮点
- 重要发现:首次系统研究了葡萄原料初始含糖量对赤霞珠葡萄酒中醇类、酯类、有机酸和酚类物质的影响,明确了含糖量与多种风味成分的相关性。
- 方法创新:采用高效液相色谱和气相色谱技术,结合梯度洗脱和萃取浓缩方法,精确测定了葡萄酒中的多种成分。
- 应用价值:研究结果为葡萄酒酿造过程中原料含糖量的控制提供了科学依据,有助于提升葡萄酒的风味和质量,具有重要的实际应用价值。
参考文献
研究引用了多篇国内外相关文献,涵盖了葡萄酒工艺学、发酵过程、香气成分分析等领域的研究成果,进一步支持了本研究的科学性和可靠性。