低温浸渍发酵工艺对葡萄酒酿酒品质及其代谢产物的影响

摘要

葡萄酒是由新鲜葡萄除梗破碎后压榨成葡萄汁后经发酵酿造制成的酒精饮品。葡萄酒的品质主要取决于酿酒葡萄原料的品质和发酵工艺的控制。基于1H-NMR的葡萄酒代谢组学技术因其对样品无破坏、无偏向以及信息量大的特点为葡萄酒代谢组学的研究提供了新的手段。
　　本试验通过监测甘肃嘉峪关产区6个不同品种酿酒果实成熟过程中成分的变化，研究酿酒葡萄果实从转色期到成熟期浆果品质的变化趋势，确定各品种酿酒葡萄果实该年份的最佳采摘期，为得到优质的酿酒原料和酿造高品质的葡萄酒提供基础。以传统酿造工艺制得的葡萄酒作为对照组，分析低温浸渍发酵工艺对葡萄酒品质的影响。低温(浸渍温度为8℃)浸渍发酵工艺研究的主要工艺参数是低温浸渍的时间，将浸渍时间设置三个水平(24h、48 h、72 h)进行试验，共获得8个处理（其中传统发酵工艺的干红、干白葡萄酒各一组），测定发酵过程的比重变化及葡萄酒中的理化指标综合感官评定得分，得出最佳浸渍时间。利用1H-NMR对甘肃嘉峪关产区赤霞珠、梅鹿辄、霞多丽等葡萄酒的代谢产物进行分析比较，据此得出甘肃嘉峪关产区6种不同品种葡萄酒以及低温浸渍发酵工艺与传统发酵工艺葡萄酒的1H-NMR指纹图谱，并对图谱进行相似度分析，验证图谱的重复性。结果如下:
　　1.6个品种酿酒葡萄自转色期至成熟采摘阶段果实的果粒重、可溶性固形物、总糖、总酚和总黄酮含量均逐渐增加，而总酸逐渐降低，后期各指标含量趋于稳定。
　　2.综合酿酒葡萄浆果品质特性的监测结果，得到2015年份甘肃嘉峪关产区各主栽品种最佳采收期分别为:梅鹿辙、威代尔与贵人香（9月19日）;黑比诺与赤霞珠（9月23日）;霞多丽（9月27日）。
　　3.与传统工艺对比，低温浸渍葡萄酒发酵工艺在低温浸渍时间内其比重没有变化，谠明在8℃条件下能够抑制酒精发酵，延长酒精发酵启动时间3～7d。发酵结束后测定挥发酸含量均低于国家标准规定的1.2g/L（以醋酸计），说明发酵前低温浸渍与对照组均可正常进行酒精发酵。
　　4.酒精发酵结束后对酿造所得的葡萄酒的吸光度值进行测定，根据公式计算得出色度和色调，低温浸渍48h及72h的酒样的的色度与色调值均大于对照组酒样，但各处理色调值均小于1，说明低温浸渍工艺并不能促进葡萄酒陈年化的转化。
　　5.测定发酵结束葡萄酒中总酚和单宁含量，低温浸渍期间酚类物质的溶解受到了限制，但随着低温浸渍时间延长和发酵温度的升高，酒样中总酚、单宁及总花色苷含量随之增加。
　　6.酒精发酵结束后对酿造所得的葡萄酒的总花色苷含量进行测定，结果表明:与对照组相比低温浸渍24h的葡萄酒样中总花色素苷含量降低，低温浸渍48h和72h的葡萄酒样中总花色素苷含量增大，其中赤霞珠干红葡萄酒的增幅大于霞多丽干白葡萄酒。
　　7.对照传统发酵工艺，综合感官评价评分，得出采用低温浸渍发酵新工艺酿造的葡萄酒可提高葡萄酒的品质，感官质量特性及味觉平衡性优于对照组，干白与干红葡萄酒的最佳工艺参数为:浸渍温度8℃时，浸渍时间48h。
　　8.甘肃嘉峪关产区葡萄酒的代谢产物种类无明显差异，代谢产物的相对含量有显著的差异。不同品种间代谢产物差异较大，而不同工艺处理的同种葡萄酒的代谢产物差异较小。不同工艺处理方式对葡萄酒代谢产物有一定影响，各处理样品的得分图中有分离的趋势，但代谢产物的差异较不明显，主成分1方向差异较大，主成分2方向差异较小。不同品种对葡萄酒代谢产物有影响，各品种葡萄酒在主成分1和主成分2方向上均明显的离散趋势。
　　9.各葡萄酒样品的1H-NMR谱图和1H-1H COSY谱图对照，进行相似度分析，相关系数均＞0.97，说明葡萄酒样品的1H-NMR谱图重现性较好和特征性较高，可建立甘肃嘉峪关产区葡萄酒1H-NMR指纹图谱的相对标准谱图，可作为快速鉴别甘肃嘉峪关产区葡萄酒品种和真伪的检测手段。

目录

摘要

缩略词表

第一章 文献综述

1 葡萄酒起源及葡萄酒品质的影响因素

1．1 葡萄酒的起源

1．2 我国葡萄酒的产业现状及发展趋势

1．3 葡萄酒品质的影响因素

2 酿酒葡萄

2．1 酿酒葡萄种植

2．2 世界酿酒葡萄概况

2．3 我国酿酒葡萄栽培现状

2．4 甘肃河西走廊东部产区酿酒葡萄栽培现状

2．5 常见酿酒葡萄(V．vinifera．)品种

2．6 影响酿酒葡萄品质的因素

3 葡萄酒酿造工艺研究进展

3．1 传统酿造工艺

3．2 低温浸渍工艺

3．3 其它酿造工艺

4 利用核磁共振(NMR)技术的代谢组研究进展

4．1 代谢组学(metabonomics)

4．2 核磁共振技术(NMR)

4．3 基于NMR技术的代谢组学实验及数据处理方法

4．4 NMR技术对葡萄酒代谢产物的研究进展

5 研究目的及意义

第二章 酿酒原料品质特性动态变化

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果与分析

3．1 酿酒葡萄果实成熟过程中果粒重的变化规律

3．2 酿酒葡萄果实成熟过程中可溶性固形物的变化规律

3．3 酿酒葡萄果实成熟过程中总糖的变化规律

3．4 酿酒葡萄果实成熟过程中总酸含量的变化规律

3．5 酿酒葡萄果实成熟过程中pH值的变化规律

3．6 酿酒葡萄果实成熟过程中成熟系数的变化规律

3．7 酿酒葡萄果实成熟过程中总酚的变化规律

3．8 酿酒葡萄果实成熟过程中总黄酮的变化规律

4 结论

第三章 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒酒精发酵进程及主要成分的影响

1 引言

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果与分析

3．1 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒发酵进程的影响

3．2 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒基本理化指标的影响

3．3 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒色调和色度的影响

3．4 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒中总酚含量的影响

3．5 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒中单宁的影响

3．6 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒中总黄酮含量的影响

3．7 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒中总花色素苷含量的影响

3．8 低温浸渍发酵工艺对葡萄酒感官质量的影响

3．9 最佳低温浸渍时间的确定

4 结论

第四章 基于1H-NMR测定葡萄酒代谢产物

1 引言

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果与分析

3．1 基于1H-NMR分析低温浸渍发酵工艺葡萄酒代谢产物

3．2 基于1H-NMR分析不同品种葡萄酒代谢产物

3．3 葡萄酒1H-NMR图谱相似度分析

4 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文及参与课题

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