闪蒸处理对中国昌黎产区赤霞珠葡萄酒酚类物质谱、色泽稳定性及挥发性香气组分的影响

《Journal of Food Composition and Analysis》:Effect of Flash Release Treatment on Phenol Profiles, Color Stability, and Volatile Aroma Compositions of Cabernet Sauvignon Wine in Changli County (China)

【字体: 时间:2026年05月22日 来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6

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  本研究旨在探究闪蒸处理(Flash Release, FR)对中国昌黎产区赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄所酿葡萄酒中酚类组成、色泽参数及挥发性化合物的影响。闪蒸处理倾向于提高葡萄汁的糖与酸含量,降低果汁pH值。与传统浸渍工艺相比,经闪蒸处理

  
本研究旨在探究闪蒸处理(Flash Release, FR)对中国昌黎产区赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄所酿葡萄酒中酚类组成、色泽参数及挥发性化合物的影响。闪蒸处理倾向于提高葡萄汁的糖与酸含量,降低果汁pH值。与传统浸渍工艺相比,经闪蒸处理的葡萄酒总酚(Total Phenols, TP)、槲皮素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、儿茶素类、(反式)白藜芦醇及虎杖苷含量更高,而杨梅素、酚酸类、(顺式)白藜芦醇及云杉新素含量更低。闪蒸处理降低了L值与Hab值,提升了a值与Cab值,使酒体颜色更深且更稳定。此外,闪蒸处理葡萄酒含有更多酯类物质,C6醇与高级醇含量更少,表明果香特征增强,生青味减弱。因此,研究结果证实了闪蒸处理在酿造具有更高营养保健成分、更佳外观及更强果香特征的优质葡萄酒方面的潜力。
研究背景与意义
中国昌黎县作为国家地理标志保护产品“昌黎葡萄酒”的核心产区,其酿酒产业虽受政策支持,但面临显著的气候挑战。该区域生长季后期降雨量大,导致果实水分积累产生稀释效应,不仅降低了糖分浓度,还因稀释花青素严重削弱了葡萄酒的色泽表现。同时,为避免果实裂果或腐烂而被迫进行的早采,剥夺了葡萄积累品种香气物质的挂果时间,导致葡萄酒常呈现香气不足的缺陷。传统酿酒工艺难以有效弥补这种先天不足。闪蒸处理(Flash Release, FR)作为一种物理提取技术,通过瞬间高温与真空压差破坏葡萄细胞结构,理论上可促进酚类与香气物质的提取,但在中国特定产区环境下对葡萄酒陈酿过程中非花青素酚类及挥发性香气组分演变规律的研究尚属空白。因此,研究人员开展此项研究,旨在通过解析闪蒸处理对昌黎产区赤霞珠葡萄酒化学轮廓的长期影响,为该产区酿造高品质差异化葡萄酒提供科学依据。该研究发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。
主要技术方法
研究人员于2018年采收河北昌黎产区赤霞珠葡萄,设置闪蒸处理组(加热至90℃后真空0.1 atm)与对照组(传统浸渍)。两组均进行酒精发酵与苹果酸-乳酸发酵(Malolactic Fermentation, MLF),随后转入法国橡木桶陈酿。在酒精发酵后(AAF)、MLF后(AMLF)、陈酿6个月(6MAAF)、9个月(9MAAF)及12个月(12MAAF)多点取样。采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)定量酚类物质;使用CIELAB色空间法测定色泽参数;利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析挥发性香气组分。所有数据均采用SPSS软件进行双因素方差分析。
研究结果
3.1 闪蒸对葡萄汁与葡萄酒基础化学成分的影响
闪蒸处理后的葡萄汁与葡萄酒总糖与总酸含量显著高于对照组,这归因于高温与压差促进了葡萄组织中葡萄糖与酒石酸的释放。两组葡萄酒乙醇含量均超过14%,挥发酸水平较低表明原料卫生状况良好。值得注意的是,两组葡萄酒pH值均高于3.7,略高于红葡萄酒最佳pH范围,这可能对色泽维持产生一定负面影响。
3.2 闪蒸对酚类物质谱的影响
3.2.1 总酚
闪蒸处理显著提高了整个陈酿周期内的总酚(TP)与总花青素(Total Anthocyanins, TA)含量。虽然两组酒的TA均随陈酿下降,但闪蒸组的总着色物质(WCA)与聚合色素色度(Polymeric Pigment Color, PPC)在陈酿末期仍显著高于对照组,表明闪蒸促进了花青素向更稳定的寡聚体及聚合色素转化,增强了色泽稳定性。
3.2.2 黄酮醇
闪蒸显著提高了槲皮素与槲皮素-3-O-葡萄糖苷的浓度,但降低了杨梅素的含量。黄酮醇作为辅色素,对保护葡萄酒色泽具有重要作用。
3.2.3 黄烷醇
除表没食子儿茶素没食子酸酯外,其余单体黄烷醇(儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素)及原花青素B1、B2在闪蒸酒中含量均显著高于对照组。黄烷醇是苦味与涩味的主要来源,也是稳定色泽的关键物质,这表明闪蒸赋予了葡萄酒更强的结构复杂度与陈酿潜力。
3.2.4 酚酸
闪蒸酒中羟基苯甲酸类(没食子酸除外)与羟基肉桂酸类含量显著低于对照组。这可能是由于闪蒸过程中的热处理钝化了水解酶,限制了游离酚酸的释放。
3.2.5 芪类化合物
闪蒸显著提高了(反式)白藜芦醇及其糖苷虎杖苷的含量,降低了(顺式)白藜芦醇与云杉新素的含量。(反式)白藜芦醇以其抗氧化、抗炎等健康促进特性而备受关注,表明闪蒸有助于提升葡萄酒的功能特性。
3.3 闪蒸对葡萄酒色泽的影响
基于CIELAB色空间分析,闪蒸酒在整个陈酿期均表现出显著较低的L值(亮度低,颜色深)、较高的a值(偏红)与Cab值(饱和度更高),以及较低的Hab值(色调偏紫红)。总色差(ΔE*ab)始终大于3.0,表明闪蒸处理带来了肉眼可辨别的显著色泽差异。这种色泽加深与稳定主要归因于闪蒸诱导的辅色作用及聚合色素的大量形成。
3.4 闪蒸对挥发性香气物质的影响
共鉴定出83种挥发性物质。
3.4.1 酯类
闪蒸酒中乙酸酯与乙酯总量均显著高于对照组。关键呈香酯类如异戊酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯和苯乙醇乙酸酯含量大幅提升,其中辛酸乙酯与己酸乙酯的香气活力值(OAV)远大于1,显著增强了葡萄酒的果香与花香特征。
3.4.2 C6醇与高级醇
闪蒸酒中C6醇(具草本生青味)含量显著降低,这归因于高温灭活了脂肪氧合酶。同时,闪蒸酒中高级醇总量也显著低于对照组,这可能与酵母同化氮源(YAN)的提取效率及Ehrlich代谢途径的改变有关。
3.4.3 醛类、脂肪酸、萜烯与降异戊二烯
闪蒸有效抑制了具有不良风味的辛酸与异戊酸的生成。对于萜烯与降异戊二烯类品种香气物质,闪蒸处理未产生显著影响。
讨论与结论总结
研究人员通过主成分分析(PCA)证实,闪蒸处理与陈酿过程共同塑造了葡萄酒独特的酚类轮廓。讨论指出,尽管闪蒸导致部分酚酸含量降低,但其显著提升的黄烷醇与聚合色素有效补偿了辅色效应,抵消了高pH带来的不利影响。在香气方面,闪蒸通过减少固体接触抑制了不良风味物质的生成,同时促进了酯类合成,成功解决了昌黎产区葡萄酒常见的“色淡、香弱”问题。
结论指出,闪蒸处理通过诱导糖、酸及酚类物质浓度的实质性改变,深刻影响了葡萄酒的化学组成、挥发性香气及色泽。该技术不仅加深了酒体颜色强度,赋予更佳的色泽饱和度与紫红调,还通过增加关键酯类物质(如果香特征的异戊酸乙酯等)并减少C6醇与脂肪酸(关联生青与腐臭感)来增强果香并弱化异味。对于通常面临色泽稳定性差的昌黎产区干红葡萄酒生产而言,与传统工艺相比,闪蒸处理更为适宜,因其不仅能提升葡萄酒的营养保健成分,还对改善色泽与强化果香具有积极作用。本研究建立的化学基础明确了未来感官研究的必要性,以将这些化学变化直接与感官感知结果相关联。
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