超高压处理对新鲜干红葡萄酒物理特性的影响.pdf

酿 酒科技2 0 0 5年第 8期 总第 1 3 4期 UQ U O R M A K I NG S C I E N C E T E C H N O I X G Y 2 0 0 5 N o 8 T o 1 1 3 4 6 1 超高压处理对新鲜干红葡萄酒物理特性的影响 李绍峰 段 旭 昌 刘树 文 杨公 明 1 西北农林科技大学食品科学与工程学院 陕西杨凌7 1 2 1 0 0 2 西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌7 1 2 1 0 0 摘 要 采用超 高压处理新鲜干红葡萄酒 结果表明 酒的折光率没有改变 而酒的沸点 相对 密度 氧化还原电位 电导率 总酸含量均有所变化 对葡萄酒有催陈作用 经 2 O C c 3 0 0 MP a下处 理 2 h 酒的 口感和 风味 最佳 压 力 高于 5 0 0 MP a将破 坏 葡 萄酒的 风格 孙 悟 关 键 词 葡 萄酒 超 高压 处理 新 鲜 干红 葡 萄酒 物理 特性 中图 分类号 T S 2 6 2 6 q 2 6 1 4 文献标 识 码 A 文 章编号 1 0 0 1 9 2 8 6 2 0 0 5 0 8 0 0 6 1 0 4 Effe c t s o f Ul t r a h i g h Pr e s s ur e Tr e a t m e nt o n Phy s i c a l Pr o pe r t i e s o f Fr e s h Cl a r e t LI S ha o f e n g DUAN Xu c ha n g LI U S h u we n a nd YANG Go n g mi n g 1 F o o d S c i e n c e E n g i n e e r i n gC o l l e g eo f No r t h we s t A c u l t u r e F o r e s t r yS c i e n c e Te c h n o lo g yUn i v e r s i t y Ya n g l i n g S h a n x i 7 l 2 l 0 0 2 E n o l o gy Co l l e g e o f No r t h we s t Ag r i c u l tur e F o r e s t r y S c i e n c e Te c h n o l o gy Un i v e r s i t y Ya n g l i n g S h a n x i 7 1 21 0 0 Ch in a Ab s t r ac t F r e s h c l a r e t wa s p r oc e s s e d by u l t r a hi g h p r e s s u r e t r e a t m e n t an d t he tre a t me nt r e s u l t s s ug g e s t e d t h a t t he r e we r e n o c h an g e i n wi n e r e fra c t i v e ind e x and s o me c h an g e s in wine b o i l ing p o i n t wi n e r e l a t i v e d e n s i t y wi n e r e d o x p o t e n t i a l wi n e e l e c t r i c a l c o n d uc t i vi t y an d wine t o t a l a c i ds c o n t e n t Suc h tre a t m e nt c o ul d a c c e l e r a t e wi n e a g i n g W ine of th e be s t t a s t e and fl a v o r c o u l d b e p r o d u c e d b y 2 h u l t r a h i p r e s s ure tr e a t me n t u n d e r 3 0 0 MP a a t 2 0 C c Ho we v e r p r e s s u r e h i 曲 e r a b o v e 5 0 0 MP a wo u l d b r e a k u p c l a r e t s t y l e s T mn b y Y U E Ya n g K e y wo r d s wine s u pe r h i g h p r e s s ur e t r e a t me nt fre s h c l are t p hy s i c a l p r op e r t i e s 葡萄酒是 国际流行 的酒种之 含有各种有机和无 机物质 营养丰富 适量饮用 还能 防治各种疾病 增 强 人体健康 1 在葡萄酒的生产周期中 最耗时的就是酒的 陈酿过程 现有 的陈酿方法主要为采用橡木桶长期贮存 并辅以冷热处理等方法 这不仅需要大量的贮酒容器和 贮 藏 空 间 而且 大大 增 加 了酒 的贮藏 成 本 同 时也 增 加 了工厂的建设投资与周期 所以葡萄酒的陈酿是葡萄酒 生产工艺的重 中之重 对其研究 直是酿酒界研究的热 点 之 2 超高压食 品处理技术 UH P 是指将食品放 人液体 介质 通常是水 中 在 1 0 0 1 0 0 0 MP a压力下作用 段 时间后 食品物料会发生许多不可逆 的生化反应和 些 神奇的组织结构变化 从而使食品的品质 质构 风味及 微 生物 等发 生 变化 达 到对 食 品进行 杀 菌 灭 酶 组织 改 性等多种加工 目的 延长食品的贮存期和货架期 超高 基金项 目 陕西省科技攻关项 目2 0 0 0 K G A 0 1 收稿 日期 2 O o 5 一 o 4 2 5 作者简介 李绍峰 1 9 7 9 一 男 硕士 专业方向 食品工程 高新技术 压食 品处理技术近年来得到快速的发展 已逐步应用于 果汁 果酱 乳制 品 肉制 品等的实际生产之中 3 一 目前 食 品超 高压 技 术 在酒类 加 工方 面 的应 用研 究 还较 少 美 国一家公司与 日本企业合作生产葡萄酒时 采用超高压 对葡萄酒进行处理 有效地抑制 了葡萄酒中柠檬油的产 生 消除了酒中的苦味 5 J 杭州商学院研究了超高压对黄 酒的处理 可使黄酒 的陈化老熟 时间缩短 年 为了进 步探索超高压技术在酒类产品生产加工 中的应用 扩 大超高压技术的适用范围 提高酒类产品的生产技术水 平 我们特进行了采用超高压处理葡萄酒的研究工作 由于酒的物理学特性与其风味 口感具有直接的关系 因 此 首 先研 究 了超高 压对 葡 萄酒 的物 理特 性 的影响 1 试验 材料 与方 法 1 1 试验 材料 维普资讯 6 2 酿酒 科技 2 0 0 5 年 第8 期 总 第1 3 4 期 L I Q U O R M A K I N G 9 里 华 夏葡 萄酿 酒 有 限公 司 2 0 0 4年 新鲜 赤霞 珠 干红 葡 萄酒 酒度 1 0 9 v v 1 2处理设备 及 实验仪 器 1 2 1 处理设 备 由西北农林科技大学与包头市科发新 型高新技术 食品机械有限公司联合研制的 8 0 0 MP a 1 5 L超高压食 品加工 设备 传压介 质 为葵 二酸 二辛酯 1 2 2实验仪器 F R 一 9 0 0型多功能薄膜封 口机 上海麦尔多食品机 械有 限公 司 微量法沸点测定仪 北京玻璃仪器厂 S t a r t o r i u s B p 2 1 1 D天平 德 国塞 多利斯 公司 WA Y阿贝折光仪 上海精密科学仪器公 司 2 7型电导率测定仪 上海雷磁仪器厂 Z D 一 1 型 电位滴定仪 上海雷磁仪器厂 2 5 m L密 度瓶 I 3实验 方 法 从 贮 酒罐 中取新 鲜 葡萄 酒 经过 滤后 分 成 8份 将 1 份葡萄酒装入玻璃瓶中作 为参照 其他 7份葡萄酒分别 装入新的铝箔塑料袋 中 封 口 并编号 然后按表 1的试 验设计方案进行超高压处理 处理时 传压介质的温度 维持在 2 O 处理后的酒样从塑料袋 中转入同样的玻 璃 瓶 中 表 1 超高压处理葡萄酒的试验方案 编 号 处 理方式 编号 处 理方式 l 新酒对照 5 4 0 0MP a处理 2 h 2 1 0 0MPa处 理 2h 6 5 0 0MP a处 理 2h 3 2 0 0MP a处 理 2h 7 6 0 0MP a处 理 2h 4 3 0 0MP a处 理 2h 8 7 0 0MP a处 理 2h 1 4样 品分析 检测 方 法 1 4 1 指标 测定 沸点 采用微量沸点测定仪测定 6 1 相对密度 采用 2 5 mL密度瓶 十万分之一天平称 量 以蒸馏水为对照 测定 2 O 时各样品的相对密度 6 1 折光度 采用 WA Y阿贝折光仪测定各样品的折光 度 用标准校正液校正仪器 电导率 采用上海雷磁仪器厂产的型号为 2 7型电 导率仪 使用档位 1 ms 测定各样品的电导度 C 测定时 温度为 2 1 按公式为 O 6 2 C 1 2 5 2 1 x 0 0 2 x 档 位换算 为 2 5 时各样品的电导率 氧化还原 电位 采用上海雷磁仪器厂产的型号 Z D 1型 电位滴定仪 使用甘汞 电极为指示 电极 铂 电极为 标准电极 测定各样品的氧化还原电位 总 酸 含量 按 G B r 1 5 O 3 8 9 4葡 萄 酒 总酸 测 定方 法 进行 1 4 2 口感分 析评 定 由西北农林科技大学葡萄酒学院组织 6名葡萄酒 评酒师依照 G B T 1 0 2 2 0对 8个样品进行品评打分 2结果 与分 析 2 1 物理 指标 的统计 结果与 分析 超高压处理对葡萄酒 的物理指标影响实验测定结 果 见 表 2 从 表 2可 以看 出 经 不 同压力 处 理 2 h后 除 折光 度 不变外 其他指标均随压力的改变而变化 各指标随超 高压处理压力的变化趋势分别见 图 1 图 5 91 5 鏊9 1 4 91 3 91 2 9 1 1 91 9 0 9 9 0 8 1 2 3 4 5 6 7 8 编 号 图 1 沸 点 随 压 力 的 变化 趋 势 0 9 9 8 篡 0 9 9 7 9 姿 0 9 9 78 0 9 97 7 0 9 9 7 6 0 9 9 75 0 9 9 7 4 表 2 超高压处理对 葡萄酒 的物理指标影响试验结 果 编 号 墨 折 光 度 1J s c率 m 靴 啦麟 l Z 3 4 5 6 7 8 编号 图 2密度 随压 力 的 变化 趋 势 如图 1所示 新鲜葡萄酒 的沸点是 9 1 2 0 o C 处 理 后酒 的 沸 点 随着 处 理 压力 的增大先降低后 升高 酒的沸点在小 于 3 0 0 MP a的压力作用后降低 可能是 由于 压力促进 了酒 中分子的聚合 反应向生成 了更多的低沸点的物质变化 使得沸点降 低 压力继续增大时 酒中各分子被压缩 重排 彼此间结 合得更 紧密 使酒的表面 张力增大 引起酒的沸点升高 维普资讯 李 绍峰 段 旭 昌 刘树 文 杨 公 明 超 高压 处 理 对 新 鲜 干 红 葡 萄 酒物 理 特 性 的影 响6 3 5 O O O 5 O O O 5 O O O 5 O O O 5 0 l 2 3 4 5 6 7 8 编 号 图 3 电导 率 随 压 力 的 变化 趋 势 l 2 3 4 5 6 7 8 编 号 图 4氧化 还 原 电位 随 压 力 的 变 化 趋 势 6 5 9 5 8 5 7 5 6 5 5 5 4 l Z 4 5 6 7 8 编 号 图 5总 酸含 量 随 压 力 的 变 化 趋 势 新鲜 葡 萄酒 的相 对密 度为 0 9 9 7 5 7 由图 2可 知 超 高 压处 理使 新 酒 的密度 增 大 在 密 度随 处理 压 力 的增 大 而 增 大 的 过程 中 在 3 0 0 4 0 0 M P a之 间 出现 了一 个平 台 压 力 大于 4 0 0 M P a后 密度继 续增 大 酒 在 较低 的压 力 下 酒 中各 分 子 之 问的距 离 被 压 缩 使 得 酒 的体 积 变 小 酒 的密 度随 之增加 随 着处理 压 力 的升 高 酒 中各 分 子 之 间 的距 离 被 压缩到 一定 限度 使 得 酒 的体 积不 能 再 进行 收缩 即达 到 了 密度 变化 的一 个平 台 随 着 处理 压 力的进一步提高 已被压缩的酒精分子不能抵抗更加强 大 的外 界 压力 作 用 迫使酒 类 分子 进行 分 子 间重 排 使 得酒 类 分子 间更 加致 密 从 超高 压处 理新 鲜 葡萄 酒 的密 度变化趋势来分析 超高压处理可使新酒的密度提高 当处 理 压 力高 到 定 程 度 时 可 引起 酒 类 分 子 间 的重 排 使 密度 变化达 到极 限 新 鲜葡 萄酒 的电 导率 为 2 5 1 9 Ix s c m 由图 3可知 超 高压处理使新酒的电导率下降 在葡萄酒 中 酸 矿物质 盐等 以带电离子的状态存在 从而形成 电解质溶液 1 J 超 高 压 处理 时 新 酒 的 电导 率 随着 处 理 压 力 的增 大 而 下 降 当压力大于 3 0 0 MP a时 下降幅度明显增大 当压力 达 到 7 0 0 M P a时 电导 率 略有 回升 由于酒 中 的矿 物 质 盐 和 无机 酸 不 受 压力 影 响 所 以酒 中有 机 酸 的游 离 H 的量随着压力 的改变而变化 是导致电导率变化的主要 原因 图 5中的总酸含量变化趋势和图 4的电导率变化 趋势并不一致 在 1 0 0 MP a压力下 促使有机酸与醇反 应 使酒中总酸含量下降 电导率下降 压力增 大时 由 于酒 中的溶解 氧与酒 中的 醇类 醛 类发 生氧 化反 应 使 一 部分 醇 醛 转 化 为有 机 酸 提 高 了酒 的总 酸 度 同 时超 高压也促进了酒 中醇酸的酯化反应 降低 了有机酸的含 量 结果是总的游离 H 浓度下降 使 电导率下降 葡 萄 酒在 陈 酿过 程 中发 生缓 慢 的酯 化反 应 有机 酸 减少 电 导率也是呈下降趋势 从电导率随处理压力变化的情况 看 超高 压处 理促 进 了葡 萄酒 的陈 化 从 氧化 还 原 电位分 析 看 超 高 压处理 使 新酒 的氧化 还原 电位升 高 但 升高 的 值不 大 葡 萄酒 的氧 化还 原 电 位 与 溶解 氧 的含 量 有 关 溶解 氧越 多 氧 化 还 原 电 位 就 越高 越易发生氧化反应 超高压促使袋中残 留空气中 的氧气进入酒 内 很快与葡萄酒的各种成分化合 形成 结合态氧 使氧化还原 电位升高 酒中少量氧的存在有 利于氧化 酯化 聚合等反应的进行 促进酒的陈化 综合以上分析 超高压处理葡萄酒除不 引起酒 的折 光度变化外 其他测定 的物理性指标均随处理压力的升 高而变化 通过这些变化并结合 口感分析 我们可以知 道 超 高压 处 理 对 葡 萄酒 的品 质影 响 的 变化 趋 势 找 到 最 适 的超高 压处 理方 式 2 2感官评 定 结果 与分析 超 高压 处 理 对新 鲜 葡 萄 酒 的 口感 风 味 品评 统 计 结 果 见表 3 分 析结 果见 图 6 表 3 超高压处理对葡萄酒 的口感风味统计结果 从 图 6可看 出 超高 压处 理 对葡 萄酒 口感 具 有 一定 的影 响 酒 的 口感 风味 得 分随 着 压 力 的增 大 先 升 高后 降 低 经 过 1 0 0 MP a 2 0 0 MP a 4 0 0 MP a压力处 理 的葡 萄酒 的风味和 口感有所改善 3 0 0 MP a压力处理的葡萄酒 口 感 和 风味最 佳 说 明压力 在 4 0 0 MP a 及 以下 的 处理 对葡 萄酒的品质和 口感有好的作用效果 当处理压力超过 5 0 0 MP a 后 葡 萄酒 的 口感 风 味 变 差 可 能 是 由 于 过 高 的压力使 酒体 遭 到破坏 酒失 去 了原有 的风 格 5 O 5 O 5 O 5 O 叭 叭 勰 勰 维普资讯 6 4 酿酒科 技 2 0 0 5 年 第8 期 总第 3 4 期 Q U 0 二 竺 呈 竺 兰 霜 8 7 8 6 8 5 8 4 8 3 8 2 8 l 8 0 0 2 4 6 8 1 0 编号 图 6 1 7 感风味品评 结果随压力 的变化趋势 葡萄酒 中主要的成分为水和酒精 新酿制 的葡萄酒 口味粗糙 极不稳定 必须经过一个时期的贮存陈酿 发 生一系列的物理 化学 生物学变化 才能达到 口感风味 俱佳 的标准 陈酿过程中物理变化主要是完成酒精和水 分子之间 酒精分子之间的缔合 使 口感柔和协调 8 1 在 超高压作用下 酒的体积 由于压力增大而减小 酒 中各 分子之间距离被压缩 酒精分子和水分子被重新排列 外界压力提供了缔合所需 的部分能量 打破了原有条件 下水和酒精 自然结合 的状态 促进缔合反应 的进行 超 高压处理可能会促进酒中分子之间的氧化还原反应 酯 化反应 从风味口感分析结果来看 经 1 0 0 3 0 0 MP a压 力处理后 口感逐渐变得柔和醇厚 恰好说明了这一点 当压力高于 5 0 0M P a后 酒中各分子被压缩到超过一定 限度 可能引起分子构象的改变 分子之间排列变得无 序 反应生成了杂味物质 因此使酒的 口感 出现不协调 柔顺性差 苦涩味加重的现象 使酒偏离原来 的风格 3 结 论 一 一 一 一一 上 接 第 6 o页 表 1 离子交换法和反渗透法处理后的水质 比较 也能节能降耗 在减少环境污染和降低工作强度方面具 有一 定 的优势 7 结 论 反渗透技术具有无相变 组件化 流程简单 操作方 3 1 超高压处理新鲜葡萄酒随着处理 压力的升高 酒 的沸点 相对密度 氧化还原电位 电导率 总酸含量均 有所变化 折光率没有改变 从变化的趋势可反映出超 高压处理有利于葡萄酒 的陈化 3 2 在压力为 1 00 4 0 0 M P a下处理 的新鲜 葡萄酒 的口 感风 味均 优于原酒 3 0 0 MP a处理 的酒的 口感 风 味最 好 当压力超过 5 0 0 MP a 酒会失去原有的风格 3 3 酒 的陈化过程是一个非常复杂 的变化过程 它牵 扯到分子聚合 成分挥发 氧化还原反应 酯化反应等多 种变化过程 因此采用单一的超高压催陈处理很难一 次性完成新酒的陈化老熟过程的各种变化 需将多种处 理方法联合共用 方能起到良好效果 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 2 0 0 1 2