新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵品质的研究

新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵品质的研究
唐虎利1，张振文1，高春英2
（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西
杨凌
712100；2.陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心，陕西杨凌712100）
摘要：采用小容器酿造葡萄酒方法，对新疆玛纳斯县2007年赤霞珠葡萄进行发酵品质研究。

结果表明：①发酵
过程还原糖含量持续下降，并呈现“慢-快-慢”的正常模式；总酸含量降幅达17.94%，主要因酒石酸降低引起，其降幅达36.51%；花色素苷含量在前6d 内与浸渍时间成正相关，随后稍有下降。

总酚与单宁含量持续上升，与浸渍时间成正相关，三者含量分别增加了7.45倍、0.91倍、1.88倍；②葡萄汁中主要香气成分为对羟基苯乙醇，相对含量高达33.30%，而葡萄酒中主要香气成分为苯乙醇、1-戊醇、3-甲基-1-丁醇、丁二酸单乙酯，相对含量依次为29.37%、20.17%、18.60%和7.17%。

葡萄酒中醇类、酯类物质含量较葡萄汁提高1倍。

关键词：
葡萄酒；赤霞珠；发酵；品质指标
中图分类号：TS262.6；TS261.4；TS261.7
文献标识码：A
文章编号：1001－9286（2009）03－0059－04
Investigation on the Fermentation Quality of Cabernet Sauvignon Grape in Manasi County in Xinjiang
TANG Hu-li 1,ZHANG Zhen-wen 1and GAO Chun-ying 2
（College of Enology of Northwest A&F University,Shanxi Engineering Research
Center for Viti-Viniculture ，Yangling,Shanxi 712100,China ）
Abstract ：The trial was carried out by grape wine brewing in small containers and the fermentation quality of Cabernet sauvignon grape (harvest in Manasi county in Xinjiang in 2007)was investigated ．The results were summed up as follows:1.During the fermentation,the content of re-ducing sugar kept decreasing (presenting the decreasing pattern as "slow-quick-slow");The content of total acids dropped by 17.94%(mainly in-duced by the reduce of tartaric acid content (dropped by 36.51%));There was a positive correlation between the content of anthocyanins and the steeping time within the first 6days and subsequently it had a little decline;The content of total phenols and tannin kept rising ，presenting a posi-tive correlation with steeping time (their content increased by 7.45times,0.91times and 1.88times respectively).2.The main flavoring composi-tion in grape juice was 4-hydroxy-Benzeneethanol with its relative content up to 33.30%.However,the main flavoring compositions in grape wine were phenylethyl alcohol,1-pentanol,3-methyl-1-butanol and ethyl hydrogen succinate with their relative content as 29.37%,20.17%,18.60%,7.17%respectively.The content of alcohols and esters in grape wine increased by two times more than that in grape juice.Key words ：Cabernet sauvignon grape;fermentation;quality index
收稿日期：2008－12－12
作者简介：唐虎利（1974-），男，工程师，在读硕士研究生，研究方向：葡萄与葡萄酒，参加省部级课题各1项，获省级科技进步奖1项，发表论文数篇。

葡萄品种对葡萄酒质量起决定性作用，是酿造优质葡萄酒的基础[1]。

优良的葡萄品种只有在适宜的生态和栽培条件下，才能表现出本身的品质。

酿酒葡萄品种的标准为：果粒小而紧凑、出汁率高、糖度较高、酸度适当，具有典型的滋味和香气[2]。

赤霞珠是世界酿酒葡萄良种，在我国山东、河北、陕西、河南、山西、新疆等地均有栽培。

新疆酿酒葡萄栽培面积约14666.67hm 2，其中北疆约
11333.33hm 2，南疆约3333.33hm 2。

北疆的玛纳斯县酿酒
葡萄超过3333.33hm 2，其中赤霞珠约1666.67hm 2。

但由于地理、技术等条件限制，对该产区内酿酒葡萄发酵品质的研究未见系统报道。

本文通过对新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵过程中重要品质指标的检测分析，了解其变化
趋势，为生产工艺控制和单品种葡萄酒酿造提供参考技术数据。

1材料与方法1.1
试验材料
供试品种：赤霞珠（2007年）采自新疆玛纳斯县头功
镇葡萄园。

理化指标：果实紫黑色，成熟度一致，可溶性固形物21.1%，还原糖204.2g/L ，总酸7.8g/L ，糖酸比
26.2，pH 值3.41。

酵母：AWRI 796（进口）；果胶酶：UVAZYM COULEUR （进口）；其他为酿酒常用材料。

1.2实验方法
图2发酵前葡萄汁与发酵后葡萄酒中有机酸含量的比较
葡萄成熟后采收，采用“小容器酿造葡萄酒”方法[3]
生产干红葡萄酒。

葡萄汁发酵过程中每天测定温度、比重
3次，测定还原糖、花色素苷、总酚、单宁各1次。

测定葡
萄汁与葡萄酒中总酸、pH 值、有机酸、香味物质。

按文献[4]所述测定：还原糖(葡萄糖计g/L)、总酸(酒
石酸计g/L)、pH 值、乙酸（醋酸g/L ）、总酚(没食子酸计
mg/L)、单宁(单宁酸计mg/L)、总花色素苷(mg/L)。

有机酸测定[5]，标样均为分析纯，先配制成（酒石酸4g/L 、苹果酸2g/L 、柠檬酸1g/L 、琥珀酸1g/L 、乳酸2g/L ）混合标样，然后稀释成一系列浓度由小到大的混合标样。

香味成分测定：将葡萄在2℃下冷藏12h 后，经除梗、破碎，用纱布、滤纸过滤，取清汁50mL ，加9.6%的
2-辛醇内标物3μL ，再加5g 分析纯氯化钠充分混匀，
用50mL 、30mL 、30mL 的二氯甲烷分别萃取3次，合并有机相，经10g 无水Na 2SO 4脱水干燥，用旋转蒸发仪在
32℃下浓缩至1mL ，经0.45μm 滤膜过滤，贮于4℃冰箱备用[6]。

葡萄酒香气成分的提取方法：取酒样50mL ，其
余同上。

色谱条件：DBwax 石英弹性毛细管柱60m ×
0.32μm ，液膜厚0.52μm ，氢火焰离子检测器FID ，进样量10μL ，起始温度为50℃，时间5min ，程序升温为2.5℃/min ，终止温度190℃，保留20min ，检测器温度200℃，N 2流速2.5mL/min ，扫描间隔2s 。

质谱条件：
离子化电压70eV ，离子源温度25℃；载气He ，流速
7mL/min ，质谱图鉴定利用系统本身提供的资料库进行
计算机检索。

2结果与分析
2.1
发酵过程中还原糖及温度变化(图1)
由图1可看出，在整个酒精发酵过程中，还原糖含量持续下降，并呈现“慢-快-慢”的正常模式。

经9d 后，其降到2g/L 以下。

通过计算产酒精效率，该品种葡萄产生
1%vol 的酒精需要17.9g/L 的糖。

在发酵中，1～6d 汁液
温度逐步上升，从第3天采取降温措施后，温度上升较为缓慢。

6～10d 发酵温度逐步下降是由于发酵过程平缓、
汁液散热所致。

2.2葡萄汁发酵前后有机酸的比较（图2）
由图2可知，葡萄汁发酵前后，总酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸均出现不同程度的降低。

总酸由7.8g/L 降至
6.4g/L ，降低1.4g/L ，降幅达1
7.94%；酒石酸由3.672g/L 降至2.331g/L ，降低了1.341g/L ；苹果酸由2.254g/L 降
至1.642g/L ，降低0.612g/L ；柠檬酸由0.585g/L 降至
0.206g/L 。

琥珀酸升至0.982g/L ，乳酸升至0.421g/L 。

其
中以酒石酸降幅最大，达36.51%，其次为苹果酸，降幅达26.15%。

因此，发酵过程中总酸的降低，主要由于酒石酸的降低引起的，其原因为发酵过程中酒精的生成和发酵介质的温度变化导致盐类物质溶解度下降。

苹果酸、柠檬酸的降低与其部分参与酒精发酵代谢途径有关。

pH 值由3.41升高至3.63。

另外，乙酸作为衡量葡萄酒发酵质量好坏的“体温表”，在发酵中生成乙酸量为0.21g/L ，说明葡萄发酵状况良好。

2.3发酵过程中酚类物质变化（图3）
葡萄酒的酚类物质除了来源于果汁外，更多的是来
源于发酵过程中与果皮的浸渍效果，参与葡萄酒颜色、骨架的构成，使酒具有悦人色泽和醇厚度。

发酵过程中酚类物质含量的变化见图3。

由图3可看出，在发酵开始后，花色素苷的含量逐步增加，在第6天以后保持稳定并有减小趋势。

前6d 内，
图1发酵过程中还原糖、温度的变化
图3发酵过程中酚类物质含量的变化
花色素苷的含量与浸渍时间成正相关（y=136.07x-99.439，R2=0.9681）。

发酵结束时，花色素苷含量增加了7.45倍。

总酚、单宁在浸渍发酵过程中均保持上升的趋势，直到浸渍的第9天，仍未显示停止的迹象。

在整个发酵期内，总酚、单宁的含量与浸渍时间成正相关关系（y=39.295x＋307.76，R2=0.9681；y=100.78x＋233.48，R2 =0.8949）。

发酵结束时，总酚、单宁含量分别增加了0.91倍、1.88倍。

因此，在酿造高品质葡萄酒时，要合理控制浸渍方式与浸渍时间，从而保证酚类物质的最佳含量。

2.4葡萄汁与葡萄酒香气成分的比较
对2007年赤霞珠葡萄汁和干红葡萄酒分别进行GC/MS分析，所得总离子图见图4、图5。

根据谱库检索和资料分析，从葡萄汁中共检测出香气成分47种，葡萄酒中共检测出香气成分38种。

对葡萄发酵前（汁）后（酒）的香味成分进行了分析比较，结果见图6、图7，表1为葡萄汁发酵前后香味成分的变化结果。

由图6、图7可以看出，发酵前后，醇类、酯类物质的相对含量提高了1倍，烷类、其他类物质在种类和相对含量上均表现出明显下降。

由表1可看出，在葡萄汁中香味物质含量排在前10位的成分占总量的56.15%；在葡萄酒中含量排在前10位的成分占总量的88.23%。

在前10位的香味物质中，葡萄汁和葡萄酒中相同的有3种，占葡萄汁中香味成分总量的42.34%，占葡萄酒中香味成分总量的5.88%。

赤霞珠葡萄汁中主导香气为对羟基苯乙醇（33.30%），此外还有苯酚（2.64%）、邻苯二甲酸双丁酯（2.22%）、邻苯二甲酸双异丁酯（1.34%）等，与郭志刚等人[7]研究的甘肃产地赤霞珠葡萄汁香气近似。

赤霞珠葡萄酒中主要香气为苯乙醇（29.37%）、1-戊醇（20.17%）、3-甲基-1-丁醇（18.60%）、丁二酸单乙酯（7.17%）、4-羟基苯乙醇（3.03%）和异丁酸乙酯（2%），与房玉林[8]、李华[9]研究得出的赤霞珠干红葡萄酒主导香气为苯乙醇、1-戊醇、3-甲基-1-丁醇、丁二酸单乙酯相一致。

3讨论
研究了新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵过程中还原糖、有机酸、酚类及香气物质指标的变化趋势，为生产工艺控制和单品种葡萄酒酿造提供参考技术数据。

可以看出：发酵过程是葡萄酒品质充分表达的重要过程，在生产中应科学地控制总酚、单宁及色素的浸渍程度，及时结束浸渍发酵，避免苦涩味的产生。

根据开发酒体风格要求，建议选用纯汁发酵、短期低温浸渍发酵等措施。

经过汁、酒香气对比，葡萄酒的主要香味成分潜在于原料之中，发酵能使汁中的一些优良香气表现出来。

赤霞珠葡萄汁中的对羟基苯乙醇含量为33.30%，而葡萄酒中的苯乙醇却高达29.37%，前者是香料的中间体，后者却具有愉悦的玫瑰香味。

葡萄酒中1-戊醇、3-甲基-1-丁醇、丁二酸
图4葡萄汁GC/MS的总离子图图5葡萄酒GC/MS的总离子图图7葡萄汁与葡萄酒香味物质成分含量比较图6葡萄汁与葡萄酒香味物质成分种类比较
唐虎利，张振文，高春英·新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵品质的研究61
酿酒科技2009年第3期（总第177期）·LIQUOR －MAKING SCIENCE ＆TECHNOLOGY 2009No ．3(Tol ．177)
次发酵等工艺处理。

该方法的工艺关键控制点除前文所述的①～⑦项外，还应注意以下几点：
①果浆糖度不得高于210g/L ，否则可能会因葡萄成
熟度过高造成果汁酸度偏低，降低起泡酒品质。

同时，高糖度会使酒精发酵后原料酒酒精度偏高（≥11%vol ），给二次发酵的进行带来困难。

②对于酸度偏低的果汁，在自然澄清时可人工补加一定量的酒石酸，将果汁酸度调整至9～10g/L 。

③冷冻降温设备要提前准备好，要具备足够的制冷
能力。

当发酵进行至残糖含量为26～30g/L 时，12h 内将发酵液降温至0℃，并保温1周。

参考文献：
[1]李华.现代葡萄酒工艺学[M].西安：陕西人民出版社，2001.[2]
赵光鳌,等.葡萄酒酿造学－原理及应用[M].北京：中国轻工业出版社，2001.
[3]朱宝镛.葡萄酒工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1995.
[4]高年发.葡萄酒生产技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
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单乙酯的含量依次为20.17%、18.60%、7.17%，分别具有特殊气味、香精味和甜瓜香味。

汁中的香味物质在发酵过程中有消有长，其原因可能为[10]
：①一些香味成分由不
易检测的束缚态到自由态需要葡萄糖苷酶的作用，此酶被汁中高糖和低pH 值所抑制；②不同种酵母，代谢产物有差异；③低碳脂肪酸通过辅酶A 与醇类作用形成酯；
④反应生成其他物质；⑤挥发等。

在葡萄汁与葡萄酒中都
检测到具有茴香油味的异喹啉的存在，其来源、性质尚需进一步确认。

同时，还需应用聚类分析技术[11]、可视化分析技术[12]对葡萄与葡萄酒香气进一步深入分析，以揭示该产区赤霞珠香气品质特点，为建立产地酒香气识别系
统服务。

参考文献：[1]李华，王华，袁春龙.葡萄酒化学（第1版）[M].北京：科学出版社,2005.[2]张振文，刘延琳，贺普超.葡萄品种学（第1版）[M].西安：西安地图出版社,2000.
[3]李华.小容器酿造葡萄酒[J].酿酒科技，2002,（4）：
71-74．[4]秦含章.葡萄酒分析化学(第1版)[M].北京：中国轻工业出版社,1991.[5]王华.葡萄与葡萄酒实验技术操作规范（第1版）[M].西安：西安地图出版社，1999.
[6]李华，王华，刘拉平，爱格丽.白葡萄酒香气成分
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酒香气成分研究[J].西北林学院学报，2007，22（6）：114-117．
[9]李华，李佳，王华.昌黎原产地域赤霞珠干红葡萄酒香气成分研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版)，2007，35（6）：
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[10]李记明，贺普超.中国野生葡萄发酵特性的研究[J].食品与发酵工业，2001，27（11）：40-41.
[11]秦丽娜，倪元颖，梁方华.利用香气成分识别葡萄酒品种和产地的初步研究[J].酿酒科技，2008，164（2）：43-44．[12]
陶永胜，李华，王华.中国不同产区赤霞珠干红葡萄酒香气成分数据的可视化分析[J].分析化学医学期刊，2008，8（5）：
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