启瓶后不同储藏方法对葡萄酒中酚类物质及相关颜色指标的影响

丁 燕 ，Roland Harrison，Richard Hider，王咏梅 ，郭亚芸 ，王 哲 ，史红梅 ，韩晓梅

（1.山东省葡萄研究院，山东济南250100； 2.新西兰林肯大学葡萄酒食品及分子生物学系，新西兰坎特伯雷7647；3.山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心，山东济南250100）

酚类物质是葡萄中重要的次生代谢产物，作为一大类复杂的具有抗氧化性的物质，主要参与形成葡萄酒的味道、骨架、结构和颜色等，对红葡萄酒的特征和质量尤其重要[1]。葡萄发酵结束后的原酒，为了提高其饮用品质，需经过一定的贮藏期进行一系列缩合、聚合作用及氧化还原反应[2-3]。瓶贮是葡萄酒储藏的主要方式之一，在瓶贮期间受氧接触等因素的影响，葡萄酒中的多酚等物质会发生一系列比较复杂的反应，颜色更加趋于稳定，而酒的风味和香气物质的复杂性和细腻性也会有所增加，最终拥有比原酒更好的感官质量[4-5]。

研究人员曾采用不同的储藏方法和不同的参数指标研究分析其对酒中酚类物质变化的影响。Porgalı等[6]将启瓶葡萄酒在4℃下进行避光保存。Granato等[7]将葡萄酒分成不同等份后进行液氮速冻，-80℃保存备用分析。Kirsanov等[8]将葡萄酒进行-20℃冷冻保存，然后在22℃下解冻分析。Wirth等[9]采用不同透氧率（OTR）合成塞的桃红酒在23℃下瓶贮10个月后进行分析。Marquez等[10]将红葡萄酒进行顶空充氮气，于20℃避光保存。Lago-Vanzela等[11]研究了不同温度下瓶贮4个月后的红葡萄酒中总酚的变化情况，结果发现，随着储藏温度升高，总酚含量呈下降趋势。Marquez等[10]将葡萄酒于20℃下储藏12个月，研究这期间葡萄酒中单宁含量的变化，发现单宁含量呈现出先升高后下降的趋势。Tarola等[12]研究了未启瓶葡萄酒在不同贮藏条件下以及启瓶后白藜芦醇和黄烷醇单体的动态变化，结果表明，4℃下避光保存1周的葡萄酒中反式和顺式白藜芦醇的含量均保持稳定，而开瓶后儿茶素含量有所升高，而表儿茶素含量则呈下降趋势。而Proestos等[13]的研究则发现，启瓶葡萄酒在5℃下保存4个月后，儿茶素和表儿茶素分别下降了65%和99%，其认为是由于这些物质在开瓶后发生了氧化和聚合反应而引起的。Dallas等[14]研究了10～40℃储藏温度区间葡萄酒中花色苷等物质的变化，发现随着储藏温度的升高，花色苷含量有所降低，而聚合色素含量则呈上升趋势。而Marquez等[10]和Wirth等[9]研究发现20℃左右温度下避光保存的葡萄酒中花色苷呈下降趋势，聚合色素则相反，而桃红葡萄酒中吡喃花色苷的苯基衍生物尤其是3,4-二羟基-苯基-吡喃花色苷的浓度呈上升趋势。

关于葡萄酒瓶储的相关研究还有很多，但关于启瓶后储藏对其品质影响的研究报道相对较少，基于此，本文通过探究黑比诺葡萄酒启瓶后在不同的贮藏条件下总酚、单宁、花色苷以及颜色等参数的动态变化，以期对葡萄酒启瓶后品质变化的研究以及启瓶后储藏方法的改进有所助益。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：选取2014年份Mt.Difficulty黑比诺（新西兰中奥塔哥产区）-MD和2015年份Saint Clair黑比诺（新西兰马尔堡产区）-SC作为酒样。

试剂及耗材：硫酸铵、甲基纤维素、(-)-表儿茶素、没食子酸等，购自Sigma-Aldrich公司；盐酸（32%）、磷酸（85%）、乙醛等，购自Ajax Fine Chemicals公司；氢氧化钠、焦亚硫酸钠、钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、无水碳酸钠等均为分析纯。实验用水为纯净水和去离子水。

仪器设备：紫外-可见分光光度计UV-1800，日本岛津公司；Suntex SP-701型pH计；Biofuge 15台式离心机，德国Heraeus公司；Multifuge X1R台式高速冷冻离心机，美国Thermo公司；磁力搅拌器；2 mm石英比色皿、1.5 mL和2.5 mL一次性紫外级比色皿，德国Brand公司；Grant TX150-ST12恒温水浴槽，英国Grant公司。

1.2 实验方法

1.2.1 材料处理（表1）

表1 葡萄酒启瓶后不同的储藏处理方式

酒样启瓶后，将大约10 mL葡萄酒等分试样尽快转移到15 mL具塞离心管中，留5 mL的顶部空间，每个酒样等分72个离心管，然后按照表1中的处理方法进行处理。所有试管用铝箔包裹进行避光处理，然后需要进行顶空充氮处理的酒样尽快充氮气保存，分别于启瓶后1 d、8 d、20 d、30 d、43 d、134 d取样检测。注意：BN、BY、CN、DN号处理需在启瓶后1 d、8 d、20 d、30 d、43 d、134 d前夜就各取出2瓶酒样室温下放置10 h待测。先测定所有酒样的颜色指标，再检测总酚及单宁含量，1 d内完成所有指标测定。

1.2.2 分析及检测方法

总酚测定：采用Wrolstad等[15]的福林-肖卡法，测定前酒样用去离子水稀释5倍。

单宁测定：采用Sarneckis等[16]的方法。

色度、色调、总单体花色苷、离子花色苷、聚合色素等指标的测定：采用Somers等[17]的方法，酒样pH值调至3.5。

1.2.3 数据统计与分析

采用Excel和Genstat统计软件进行数据分析处理，用Fisher最小显著差异法（Fisher’s test for least significant difference，LSD）比较各处理间的差异显著性（α=0.05）。数据结果在进行显著性检验前先进行标准化处理。具体来说，将所有处理第1天所测得不同指标的数据平均值均设置为100，其余各处理的不同指标的数据则按照其个体值与第1天所得的数据平均值（100）的比率来计算出其平均相对值。

2 结果与讨论

2.1 不同储藏处理对酚类物质等指标的总影响趋势（表2）

从表2可以看出，不同的储藏时间和储藏方法对各指标的影响程度不同。启瓶后134 d时，总酚、总红色素、离子花色苷和总单体花色苷比最初时有显著下降，其中总单体花色苷下降幅度最大，比第1天时下降40%，其次是离子化花色苷、总红色素和总酚含量。而与此相反，单宁、色度、色调、红色着色度、聚合色素以及“化学年龄”则显著提高，其中“化学年龄”上升幅度最大，几乎为第1天时的2倍，而色调、红色着色度以及聚合色素的上升幅度基本相同，大约提高了30%。单宁和色度上升最少，但与第1天相比依然差异显著。

表2 黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的各指标平均相对值

从表2还可看出，启瓶后室温储藏对各项指标的影响程度最显著，其中化学年龄和总单体花色苷变化幅度最大，而室温储藏顶空充氮气和不充氮气处理之间除了后者比前者的色调略高之外，其余各项指标之间差异不显著。4℃冷藏无论顶空充氮气或不充氮气，与最初时相比，除色调之外，其余各指标之间无显著差异。启瓶后-20℃冷冻处理的色度和聚合色素指标下降显著，其余指标与最初时相比无显著差异。-80℃冷冻处理的各项指标与最初时相比均无显著差异。

2.2 不同储藏处理对葡萄酒中总酚的影响（表3）

表3 黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的总酚平均相对值

由表3可知，启瓶后43 d之内，总酚浮动很小，而从43 d到134 d则呈现较大的变化幅度。此外，从表2可看出，43 d时所有不同储藏方式处理的总酚含量平均相对值约为启瓶初始时的97.8%，而到了134 d，则下降为83.2%，这与Lago-Vanzela等[11]的实验结果相似。

从表3中还可看出，除了冷藏储藏处理，其余处理最后1 d的总酚均与初始时差异显著。相比之下，其余4个处理AN、AY、CN、DN的总酚下降幅度较大，其中DN处理下降最大。实验中观察到经过冷冻储藏的酒样出现了很多沉淀，这可能是其总酚明显下降的主要原因，而室温储藏的酒样则可能是由于酚类物质参与色素物质的形成以及启瓶后葡萄酒中溶解氧较多，使得一些酚类物质氧化，因此在利用F-C法测定总酚时，由于酒的总还原能力下降而最终导致检测值降低。

2.3 不同储藏处理对葡萄酒中单宁的影响（表4）

表4黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的单宁平均相对值

由表4可知，BN和BY处理（4℃冷藏）的总单宁比较稳定，134 d时分别为初始时的95%和98%。CN和DN处理的单宁则比BN和BY处理的有所下降，但差异不显著。AN和AY处理（室温储藏）的总单宁上升相当明显，分别为初始时的151%和154%。Marquez等[10]研究发现，葡萄酒在20℃条件下避光保存6个月内单宁含量逐渐升高；Monagas等[18]发现，即便将葡萄酒储藏在略低的温度下（13℃）保存28个月总单宁也略有增加，这可能是由于酒中黄烷醇单体发生聚合反应生成了较多的单宁物质，提高了葡萄酒的涩感[19]。

2.4 不同储藏处理对葡萄酒中总单体花色苷的影响（表5）

表5 黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的单体花色苷平均相对值

由表2可知，CN和DN 2个冷冻储藏处理的总花色苷含量保持最好，整个储藏时期总单体花色苷平均相对值均为100%左右，比其他所有处理都更接近初始时的状态。而从表5可以看出，BN和BY处理在43 d内变化不显著，而AN和AY在20 d内变化还不是很大，但之后开始大幅下降，最终降至初始值的8%左右，降幅最大，这一变化趋势与Dallas等[14]的研究结果相类似，其研究发现，在10℃条件下储藏6个月的酒样中花色苷含量要远高于40℃储藏的酒样，后者最后花色苷含量为4 mg/L。此外，最后1天（第134天）的检测结果显示，只有CN处理与初始值差异不显著，其余各处理均差有显著降低。

2.5 不同储藏处理对葡萄酒中聚合色素的影响（表6、图1）

表6黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的聚合色素平均相对值

从表6可知，AN和AY 2个室温储藏处理的聚合色素在20 d内总体变化不显著，但之后开始大幅上升，最终到第134天时分别比初始时升高了75%和79%。而BN和BY 2个冷藏处理的聚合色素在43 d内虽有小幅浮动，但变化不显著。CN和DN 2个冷冻处理的聚合色素总体呈下降趋势，其中CN下降更为明显一些，而第134天的检测结果显示，最终只有DN处理与初始值差异不显著。

图1 葡萄酒启瓶后储藏期间总单体花色苷与聚合色素之间的相关性

由图1可知，聚合色素与总花色苷之间具有较好的线性相关（R2=0.89），且呈现显著的负相关。总花色苷的下降主要是由于在储藏过程中，一些单体花色苷转化为了聚合物形式[10，14]。从表5和表6可以看出，启瓶后室温储藏处理的酒样中聚合色素上升和总单体花色苷下降幅度均最大，这与Dallas等[14]的结果一致，后者发现在10～40℃储藏温度区间，温度升高会促进聚合色素的形成。同样，Marquez等[10]将红酒于20℃下储藏1年，每隔3个月检测1次，结果发现约90%的聚合色素都是从单体色素转化而来的。在该实验中，室温储藏处理比其他处理的温度更高，更能促进氧化和聚合进程[2]。而且，由表2、表4和表6看出，室温处理的总单宁和聚合色素均显著高于其余处理，而有研究人员发现，葡萄酒中聚合色素浓度与单宁有密切正相关关系[20-21]。

2.6 不同储藏处理对葡萄酒色度和色调的影响（图2、图3）

图2 黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的色调平均相对值

为了去除SO2的影响，测定色度色调时，在酒样中加入了一定量的乙醛进行处理。从图2可看出，所有处理的色调均有不同程度的提高。其中室温处理的上升幅度最大，其次是4℃冷藏处理，2个冷冻处理最后1天的色调与初始时最接近，整个储藏期间色调保持稳定。2个室温处理AN和AY在8 d时，色调就分别显著增长到初始时的110%和106%，这说明启瓶后室温存放的酒样在不到1周的时间内颜色外观会发生明显变化。

总体来看，2个冷藏处理和-80℃冷冻处理在整个储藏期间色度保持最稳定，其余处理均变化显著。从图3可以看出，室温处理的酒样色度有显著增加，这可能是由于储藏过程中新色素物质形成而引起的色度上升超过了单体花色苷下降所致色度降低的力度。而与此相反，冷冻处理在最后1天时的色度显著下降，这可能与实验过程中发现的这几个处理的离心管管底有大量沉淀有关。此外，实验还发现，Saint Clair酒样中的单体花色苷含量要高于Mt.Difficulty酒样，而Mt.Difficulty酒样中的总酚和单宁含量则高于Saint Clair，这意味着后者会因为这些物质与花色苷发生反应从而更有利于保持颜色稳定。

图3 黑比诺葡萄酒启瓶后不同储藏处理的色度平均相对值

3 结论

总体来看，与花色苷、聚合色素、色度、色调等颜色指标相比，储藏期间总酚和单宁受温度升高的影响相对较小。相比之下，花色苷相关指标在不同储藏条件下随储藏时间的延长而变化更为显著。实验表明，启瓶后-80℃冷冻储藏是维持葡萄色泽稳定的最佳保存方法，其各项颜色相关指标的变化相对最小，而且经过整个储藏期后形成的沉淀也相对较少；其次是4℃冷藏处理BN和BY。此外，实验中还发现，2个葡萄酒样在整个储藏期间总酚变化趋势有明显差异，对此需要进一步研究其原因以及储藏期间沉淀形成与各项指标变化之间的关系。

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