不同产区贵人香葡萄的品质分析

2015-09-09 06:50韩业慧席艳茹李记明江南大学工业生物技术教育部重点实验室江南大学生物工程学院酿酒微生物与酶技术研究室江苏无锡烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司山东烟台64000
中国酿造 2015年12期
关键词:贵人酚类酚酸

韩业慧,唐 柯,席艳茹,徐 岩*,李记明(.江南大学工业生物技术教育部重点实验室 江南大学生物工程学院酿酒微生物与酶技术研究室,江苏 无锡 4;.烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司,山东 烟台 64000)

不同产区贵人香葡萄的品质分析

韩业慧1,唐柯1,席艳茹1,徐岩1*,李记明2
(1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室 江南大学生物工程学院酿酒微生物与酶技术研究室,江苏 无锡 214122;2.烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司,山东 烟台 264000)

收集了来自于宁夏、山东、新疆三大葡萄酒产地的11种贵人香葡萄,通过对还原糖、总酸、总酚及单体酚酸类物质的定量分析,比较了三大产区的贵人香葡萄品质。并以单体酚酸物质的含量为判别依据,建立了产地判别模型,对11种贵人香葡萄进行产区判别分析,发现基于葡萄中酚酸的种类和含量可实现产地的良好判别。为今后的葡萄种植规划和进一步提高葡萄酒品质提供指导,同时也为葡萄产地的鉴定提供一定的理论依据。

贵人香;品质;产区;判别分析

葡萄酒是世界上最早的饮料酒之一,已为世界各国人民所喜爱,它是一种极具风格和个性化的酒精饮料,不同品种、不同地域、不同年份葡萄和不同工艺酿造的葡萄酒均有其显著特征。对于酿酒葡萄而言,果实品质的好坏对葡萄酒的品质具有决定性作用,业界有着“七分原料,三分酿造”的说法,因此良好的品质控制是酿酒葡萄生产追求的主要目标之一。酿酒葡萄的品质主要包括一般理化指标(糖度、酸度、糖酸比等)、酚类物质的含量(单宁、总酚、单体酚等)和香气物质等,这些物质的含量和平衡关系决定了葡萄酒的质量[1-2]。

贵人香是世界古老的酿酒品种之一,别名意斯林、意大利雷司令,欧亚种,原产于意大利、法国南部。1892年我国从西欧引入中国,由其酿制而成的酒澄清发亮,果香浓郁,酒香醇厚,柔和爽口[3]。本研究收集了来自我国宁夏、山东、新疆三大葡萄酒产地的11种贵人香葡萄,通过对其常规理化指标的分析以及单体酚含量的测定,探讨三大产区葡萄品质以及产区特征性,以期为今后的葡萄种植规划、葡萄酒品质控制及产地鉴别提供理论指导。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

11种贵人香葡萄样品均由张裕葡萄酿酒股份有限公司提供,其中包括宁夏产区4种、山东产区4种、新疆产区3种。

酚酸标样(没食子酸(ga11ic acid)、原儿茶酸(protocatechuic acid)、龙胆酸(gentisic acid)、p-羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)、绿原酸(ch1orogenic acid)、咖啡酸(caffeic acid)、香草酸(vani11ic acid)、丁香酸(syringic acid)、p-香豆酸(p-coumaric acid)、阿魏酸(feru1ic acid)、芥子酸(sinapic acid)、水杨酸(sa1icy1ic acid))(纯度≥95%):西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。

1.2仪器与设备

E60H超声波振荡器:德国ELMA公司;ACQUITY H-C1ass超高效液相色谱仪(配置二极管阵列检测器、自动进样器、柱温箱、Empower色谱工作站)、BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm):美国沃特世公司;Simp1icity UV Bedford纯水仪:美国密理博公司;Thermo 1500酶标仪:美国热电公司。

1.3方法

1.3.1还原糖含量的测定

利用二硝基水杨酸(3,5-dinitrosa1icy1ic acid,DNS)法测定葡萄汁中还原糖的含量。将6.3gDNS和262mL2mo1/L氢氧化钠加到500 mL含有182 g酒石酸钾钠的热水溶液中,再加5 g重苯酚和5 g亚硫酸钠,搅拌溶解,冷却后加水定容至1000mL,即制成DNS试剂,贮于棕色瓶中过夜备用。分别取葡萄糖标准液(1 mg/mL)0、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL于15 mL试管中,用纯水补足至1.0 mL,分别准确加入DNS试剂2 mL,沸水浴加热2 min,流水冷却,用纯水补足至15 mL,在波长540 nm处测定吸光度值,绘制标准曲线。取250 μL葡萄汁,纯水定容至5 mL,取200 μL加入300 μL DNS溶液,再稀释至5 mL。测定时,取20 μL置于酶标仪中检测吸光度值。

1.3.2总酸含量的测定

采用NaOH滴定法测定总酸含量。氢氧化钠标准滴定溶液按GB/T 601—2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》配制与标定[4],并准确稀释。准确吸取5 mL葡萄汁于50 mL碘量瓶中,加入25 mL无CO2水。在电磁搅拌条件下滴定溶液至pH 8.2,同时做空白试验。

1.3.3总酚含量的测定

福林肖卡法测定葡萄果实中的总酚含量。葡萄果实酚类物质的提取:取冰冻葡萄果实,去籽,加液氮冷冻,用打浆机粉碎,准确称取1.00 g研磨好的粉末于离心管中,分三次加入70%vo1的甲醇(含0.1%HC1)溶液,用量分别为10 mL、5 mL、5 mL,20℃条件下超声波辅助提取3次,离心,合并上清液,避光低温保存,待测。酶标仪测定波长765 nm处的吸光度值,以没食子酸计。

1.3.4单体酚酸含量的测定

采用超高效液相色谱(u1tra performance 1iquid chromatography,UPLC)测定没食子酸、原儿茶酸、p-羟基苯甲酸、丁香酸、绿原酸、咖啡酸、p-香豆酸、介子酸、龙胆酸、香草酸、阿魏酸、水杨酸。

样品前处理:葡萄皮(1 g)→用甲醇提取液(甲醇∶水∶盐酸=70∶20∶10)(25 mL、35℃水浴提取12 h、黑暗避光、氮气条件下、提前超声2 min)→12 000 r/min、4℃离心20 min取上清→减压蒸馏(35℃、除去甲醇即可)→粗体物→乙酸乙酯萃取3次,取有机相→合并后的有机相减压蒸馏至干(35℃)→二次粗提物→1 mL 50%vo1色谱甲醇→0.22 μm膜过滤→置-40℃保存,待酚酸分析备用。

酚酸检测色谱条件:ACQUITYUPLCBEHC18(2.1 mm× 100 mm,1.7 μm)色谱柱,检测波长为280 nm和320 nm,柱温50℃,流速0.3 mL/min,进样量1 μL。流动相A:2%冰醋酸,B:100%甲醇,洗脱程序:0~3.2 min,8%~20%B;3.2~8.0 min,20%~44%B;8.0~8.2 min,44%~8%B;8.2~10 min,8%B。

1.3.5定性定量方法

定性方法:峰面积增高法进行定性。定量方法:外标法进行定量。

2 结果与分析

2.1常规指标含量分析

宁夏、山东、新疆三大产区贵人香葡萄的还原糖、总酸和总酚含量见表1。

表1 不同产区贵人香葡萄常规理化指标含量(n=3)Table 1 Physiochemical indicators of Italian Riesling grape from different regions(n=3)

糖含量是果实成熟与否的标志,它决定着葡萄酒的酒精度,同时对葡萄酒的风味有着重要影响,是最重要的品质因子。此外香气物质的形成也与糖有关,糖类可以在葡萄酒中形成高级醇、酯类、醛类等,使得不同的葡萄酒具有独特的香气特征[5]。从还原糖含量来看,宁夏产区普遍要高于新疆产区,山东产区还原糖含量相对最低。还原糖含量最高的是宁夏甘城子产区,这和甘城子的特殊地理位置有关,全年日照时间在3 530 h,昼夜温差12℃。就总酸含量而言,宁夏产区和新疆产区没有明显差异,山东产区总酸含量则相对较高。果实中的酸度不仅影响葡萄酒的口味,而且会对工艺处理过程产生影响。优良酿酒葡萄的适宜酸度范围应该在6~10 g/L。酚类物质是葡萄酒中的重要组分之一,对葡萄酒的感观品质及风味特点(如色泽、苦味、收敛性及澄清度等)都具有重要作用[6-7]。酚类物质是评价葡萄与葡萄酒质量的一个重要因素,不仅决定着葡萄酒的涩味和苦味的优劣与强弱,还影响着葡萄酒的色泽、贮藏期及生物化学稳定性,是葡萄酒的骨架成分[8]。葡萄果实中含有大量的酚类物质,主要分布于果皮、种子和果梗中。在葡萄酒酿造过程中,这些物质被浸渍到葡萄酒中[9-10]。贵人香葡萄果实中总酚含量山东产区高于宁夏产区高于新疆产区,并且同一产区的不同种植区域中总酚含量具有明显差异,如山东产区中,莱山与莱州总酚含量明显高于龙口和蓬莱。

2.2单体酚酸含量分析

酚酸类物质是酚类物质的一种,多为对羟基苯甲酸和对羟基肉桂酸的衍生物,包括没食子酸、原儿茶酸、对羟基苯甲酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、芥子酸等[11-12]。葡萄浆果中只有20%~25%的酚酸以游离态形式存在,其余一般与糖、有机酸以及各种醇类以酯化形式存在[13]。研究发现,葡萄品种和成熟条件不同,葡萄浆果中酚酸的总量和游离态酚酸的比例也不相同。近年来,也有研究发现酚酸类物质(如咖啡酸)对葡萄酒的色泽起着重要作用,咖啡酸有助于葡萄酒颜色的稳定性和防止氧化此外,生长条件(如光照、温度等)也会对组织中酚酸的含量产生影响[14-15]。不同产区的11种贵人香葡萄酚酸含量的测定结果如表2所示。

表2 不同产区贵人香葡萄酚酸含量(n=3)Table 2 Phenolic acids content of Italian Riesling grape from different regions(n=3) mg/kg

将同一产区贵人香葡萄的相同种类酚酸取平均值处理后,横向比较三个不同产区的贵人香葡萄单体酚酸含量及酚酸总量的差异。从图1可以看出,就酚酸的总含量来说,宁夏产区的高于山东产区高于新疆产区。以单体酚酸的含量比较发现,水杨酸在三大产区的贵人香葡萄中含量最高,而没食子酸和绿原酸的含量最低。

图1 三大产区贵人香葡萄酚酸含量比较Fig.1 Different phenolic acids content of Italian Riesling grape from three planting regions

2.3产区特征分析

作为酿造葡萄酒的原材料,酿酒葡萄中的酚类物质是决定葡萄酒品质的重要方面[16-17]。近年来,对于不同产地及不同品种的葡萄酒已经进行了研究,这些研究表明葡萄酒酚类物质的特点很大程度上决定于产地及品种,因此可以用来鉴定葡萄酒的原产地及品种[18]。

以存在显著差异的12种酚酸物质含量为变量(X),以三大产区为因变量(Y),得到Fisher线性判别函数系数,从而得到贵人香葡萄产区识别的判别模型:

通过标准化的判别函数系数可以知道,没食子酸、原儿茶酸、丁香酸、p-香豆酸在函数1中的系数值大,没食子酸、绿原酸、咖啡酸、原儿茶酸、丁香酸、p-香豆酸在函数2中的系数值大,系数大说明对区分产区有着很大的影响。

根据判别得分和距离判别中心距离可以得到产区和样品的散点图,结果见图2。

图2 三大产区贵人香葡萄基于酚酸含量的判别模型Fig.2 Discrimination model of Italian Riesling grape from three planting regions

由图2可知,用酚酸作为判别因素,3个产区都能十分清晰的区分开,且样品的点也十分集中。产区1和产区2、3主要是由函数1来区分的,这说明宁夏产区和山东、新疆产区根据没食子酸、原儿茶酸、丁香酸、p-香豆酸来区分。产区2和产区3在函数2上有着显著差异,说明山东产区和新疆产区根据没食子酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸和p-香豆酸的含量可以区分。

3 结论

通过对宁夏、山东、新疆三大葡萄酒产地的11种贵人香葡萄的常规理化指标的分析发现了不同产区的贵人香葡萄风格各异,具有如下特点:宁夏产区的还原糖含量普遍高于新疆产区,山东产区的还原糖含量则相对最低;山东产区的总酸含量最高;山东产区的总酚含量高于宁夏产区高于新疆产区,同一产区的不同种植区域中总酚含量具有明显差异;宁夏产区的单体酚酸含量高于山东产区高于新疆产区。

以单体酚酸含量作为判别依据,建立了三大产区贵人香葡萄产地判别模型,判别分析的结果显示,宁夏、山东、新疆三个产区都能十分清晰的区分开,且样品的点也十分集中。为今后的葡萄酒原产地及品种鉴定提供了理论依据。

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Qua1ity comparison of Ita1ian Ries1ing grapes from different p1anting regions

HAN Yehui1,TANG Ke1,XI Yanru1,XU Yan1*,Li Jiming2
(1.Key Laboratory of Industria1 Biotechno1ogy,Ministry of Education,Jiangnan University,Centre for Brewing Science and Enzyme Biotechno1ogy,Schoo1 of Biotechno1ogy Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.ChangYu Group Company Limited,Yantai 264000,China)

E1even Ita1ian Ries1ing grapes were co11ected from three major p1anting regions:Ningxia,Shandong and Xinjiang.Through the quantitative ana1ysis of sugar content,tota1 acid content and pheno1 acids content of the grapes,the qua1ity of grapes from three regions and their characteristic were compared.With the free pheno1 acid substances for discriminate basis,the origin discriminate mode1 was estab1ished and e1even kinds of Ita1ian Ries1ing grape were ana1yzed by the mode1.Statistica1 ana1ysis resu1ts showed the varieties and contents of pheno1ic acids had great c1assification effect on the p1anting regions.Resu1ts provided the guidance for future grape p1anting p1an and theory basis for the grape origin identification.

Ita1ian Ries1ing;qua1ity;regions;discrimination ana1ysis

TS262.6

A

0254-5071(2015)12-0010-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.12.003

2015-11-22

国家高技术研究发展计划‘863’计划项目(2013AA102108);国家自然科学基金资助项目(31501470)

韩业慧(1982-),女,实验师,硕士,研究方向为酒类分析。

徐岩(1962-),男,教授,博士,研究方向为酿造微生物学与应用酶学。

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