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吕艳梅，依力努尔，宋长冰，倪志婧，魏兆军,2
（1. 北方民族大学生物科学与工程学院，宁夏银川 750021；
2. 合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥 230009）
宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区因其优越的地理和气候条件成为我国重要的代表性葡萄酒产区[1]，提升葡萄酒品质是产业发展的基础和诉求。葡萄酒营养丰富，且成分复杂，一部分以溶液形式存在，另外一部分则以胶体形式存在并对酒体的澄清和稳定性产生影响[2]。因此，葡萄酒发酵结束的澄清工艺一定程度上决定葡萄酒的外观及稳定性。葡萄酒澄清酒体的作用机理就是通过添加亲水性胶体，与酒中的蛋白质及色素、金属离子和各种物质形成凝絮，沉降后与酒体分离，使酒体澄清并稳定[3]。葡萄酒生产中常用的澄清方式主要有自然澄清、化学澄清和机械澄清[4-5]，以化学澄清最为常用[6]。澄清工艺中可供选择的材料很多，虽然不同澄清剂作用机理不同，但均会不同程度的结合或吸附葡萄酒中的花色苷、单宁及呈香物质等成分，对葡萄酒品质产生影响[7]。郎娅等[8]在杨梅汁澄清试验中发现，皂土对花色苷有负面影响。吴幼茹等[9]在甘蔗果酒澄清技术研究中发现，处理后果酒中的总酚和总黄酮含量均显著下降。
本试验选用皂土、明胶、壳聚糖、蛋清液、果胶酶进行澄清处理，以处理后的澄清度为主要指标评价，采用CRITIC权重分析法综合评价不同的澄清方法对葡萄酒的酒精度、总糖、总酸、pH等品质指标影响的强弱。同时分析测定澄清后葡萄酒各项品质指标，探索澄清工艺对葡萄酒品质的影响，为科学经济的选择澄清剂，调控葡萄酒质量提供理论依据。
1.1 材料与试剂
试验材料：8年生‘赤霞珠’葡萄，于2020年10月采自宁夏贺兰山东麓葡萄产区园艺所酿酒葡萄基地，采用传统酿造工艺进行单品种酿造，发酵试验及指标测定均在北方民族大学宁夏葡萄与葡萄酒技术创新中心进行，平行实验重复3次。
试剂：皂土、明胶、壳聚糖、蛋清液、果胶酶、菲林试剂、芦丁，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；
氢氧化钠、亚硝酸钠、碳酸钠，天津市大茂化学试剂厂。
1.2 仪器与设备
分光光度计UV-2100，尤尼柯仪器有限公司；
分析天平；
水浴锅（HHW-2），金坛市友联仪器研究所；
电热鼓风干燥箱（101型），上海树立仪器仪表有限公司。
1.3 试验设计与方法
1.3.1 澄清剂的制备
参照文献[10-13]将澄清剂皂土、明胶、蛋清液、壳聚糖、果胶酶配成1%母液，静置备用。澄清试验按照表1设置的浓度梯度进行添加。
1.3.2 单因素试验
将5种澄清剂按照表1浓度梯度分别加入50 mL酒液中，常温放置48 h，取上清液检测透光率和各项理化指标。
表1 不同澄清剂的浓度梯度Table 1 Concentration gradient of different clarifying agents g·L-1
1.3.3 CRITIC 法权重确立
葡萄酒品质采用CRITIC权重评价。CRITIC法是一种以评价指标间的对比强度及冲突性作为基础综合衡量的客观权重计算方法[14]，对比强度以标准差（σj）来体现，冲突性以指标间相关性为基础，以Rj的形式来体现。
其中rij为评价指标i和j之间的相关系数[14-15]；
Cj表示第j个指标所包含的信息量，
j＝1，2，3，4，5，6，7...；
第j个指标的客观权重为Wj，
将葡萄酒品质数据进行归一化计算后，再利用SPSS软件进行计算和分析。即Cj越大则第j个指标所包含的信息量越大，该指标的相对重要性也就越大，所占权重就越大。在本文中计算客观权重用于多指标综合评价，反映澄清后葡萄酒特征信息。
CRITIC权重以评价指标的变异性和评价指标间的冲突性作为标准进行计算；
指标变异性使用标准差进行衡量，标准差越大则权重越大；
对冲突性使用指标之间的相关系数进行衡量，指标之间相关性越强则冲突性较低，权重越小；
信息量计算方式为指标变异性与冲突性指标之间的乘积；
最终权重是由信息量进行归一化计算得到。
1.3.4 分析测定方法
按照GB/T15038—2006[17]：总糖测定采用斐林试剂法；
酒精度测定采用密度计蒸馏法；
pH计法测pH值；
总酸测定用氢氧化钠溶液滴定法；
花色苷测定采用pH示差法，总黄酮测定参考文献[18]中方法。
澄清度：用蒸馏水作为空白对照，于680 nm处测量透光率值，透光率越大，澄清度越好[19]。
2.1 单一澄清剂对葡萄酒澄清度的影响
由表2可知，皂土添加量对透光率影响呈现浓度效应，0.60、0.80、1.0 g·L-1皂土对透光率的影响无显著性差异，0.40 g·L-1皂土对酒体的透光率达到79.53%，澄清效果最好，并且与其他浓度均呈现出显著差异。蛋清粉浓度为0.10 g·L-1时酒体的透光率达到80.20%，澄清效果最好，并且和其他处理均呈现显著性差异。壳聚糖浓度为0.60 g·L-1时酒体的透光率达到81.20%，澄清效果最好，其他处理均呈现显著性差异，因壳聚糖具有较强的粘性，当用量过多时，反而不利于果酒的澄清[20]。明胶浓度为0.04 g·L-1时酒体的透光率达到80.77%，澄清效果最好，随着明胶添加量增加透光率呈现下降趋势。果胶酶浓度为0.08 g·L-1时酒体的透光率达到78.60%，澄清效果最好，并且和其他处理均呈现显著性差异，不同果胶酶浓度对于透光率全部呈现出显著性差异。
表2 不同浓度澄清剂对澄清度的影响Table 2 Effect of different concentrations of clarifying agent on the clarity
2.2 澄清对葡萄酒品质的影响
2.2.1 澄清剂对葡萄酒基本理化指标的影响
单因素试验表明，单一澄清剂最佳使用量分别为：0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.08 g·L-1果胶酶、0.60 g·L-1壳聚糖和0.04 g·L-1明胶，5种不同澄清处理后的酒样与原酒的基本理化指标的差异性见表3。
由表3可知，0.10 g·L-1的蛋清粉、0.04 g·L-1明胶和和0.60g·L-1壳聚糖处理与原酒的总酸含量没有显著性差异，0.08 g·L-1果胶酶处理后总酸含量最低，且与其他处理有显著差异。原酒总黄酮含量最高，0.40 g·L-1皂土、0.10 g·L-1蛋清粉、0.04 g·L-1明胶和0.60 g·L-1壳聚糖澄清后总黄酮含量下降，且与原酒呈显著差异，与0.08 g·L-1果胶酶处理无显著差异。原酒的总糖含量最高，并与其他几种澄清处理差异显著，其次为0.10 g·L-1的蛋清粉，并与其他几种澄清处理有显著差异，0.40 g·L-1的皂土、0.60 g·L-1壳聚糖和0.40 g·L-1明胶对总糖的影响没有显著差异，0.08 g·L-1果胶酶处理后总糖含量最低，并与其他澄清处理方式有显著差异。0.04 g·L-1明胶处理后葡萄酒的酒精度最高，0.60 g·L-1的壳聚糖最低，二者呈显著差异，其他几种处理之间没有显著性差异。原酒花色苷含量最高，不同澄清剂对葡萄酒的花色苷均有影响，并有显著性差异，澄清剂使用会不同程度的降低葡萄酒的花色苷含量。原酒的pH最高，其次为0.08 g·L-1果胶酶和0.40 g·L-1的皂土处理，且三者之间没有显著性差异，澄清后pH最低的是0.60 g·L-1壳聚糖和0.40 g·L-1明胶处理，且二者之间差异不显著，但是与其他3种澄清处理和原酒有显著差异。
表3 不同澄清剂对葡萄酒基本理化指标的影响Table 3 The influence of different clarifiers on the basic physical and chemical indexes of wine
2.2.2 CRITIC权重法评价澄清剂对葡萄酒品质的影响
由表4可知，经数值归一化计算后，采用CRITIC权重赋值法计算澄清效果最佳的为0.60 g·L-1壳聚糖处理。对葡萄酒理化指标影响的权重系数综合评价排序为：酒精度（43.53%）＞总酸（27.24%）＞总糖（14.34%）＞pH（6.27%）＞总黄酮（5.47%)＞花色苷（3.14%）。试验结果表明，澄清处理对葡萄酒酒精度的影响最大，其次为总酸和总糖，对葡萄酒花色苷、总黄酮和pH的影响相对较小。
表4 葡萄酒品质考察指标权重Table 4 Weights of wine quality inspection indicators
葡萄酒品质主要取决于葡萄原料品质及发酵过程中的工艺控制。葡萄酒澄清是指通过特定的工艺将酒中的悬浮物沉降下来, 净化和稳定葡萄酒。澄清工艺不仅决定了葡萄酒澄清度和稳定性，澄清剂的使用还影响葡萄酒的品质指标[20-22]。
对于澄清工艺的研究，国内外均以澄清度最大、品质最好为理念，例如在‘美乐’葡萄酒的澄清试验中发现[22]，单一澄清剂对酒中pH、总酸、花色苷和总黄酮均产生较大影响，进而影响葡萄酒的澄清度；
丁筑红等[23]用壳聚糖、皂土对发酵酒进行澄清和邢玉青等[24]利用复合澄清剂对李子酒的澄清效果表明，当澄清剂添加量达到最适时，随着添加量的进一步增加，透光率反而开始下降，这些均与本研究结果相似，单一澄清剂最佳使用量分别为：0.60 g·L-1壳聚糖、0.10 g·L-1蛋清粉、0.40 g·L-1皂土、0.08 g·L-1果胶酶和0.04 g·L-1明胶，其中0.60 g·L-1壳聚糖的葡萄酒澄清效果最好。
邓星星等[25]利用不同澄清剂处理库尔勒香梨果酒的试验表明，在果酒的澄清中，0.60 g·L-1的壳聚糖澄清效果最佳，且澄清后酒液的透光率可达93.4%以上，与本研究结果相似。另外壳聚糖复合澄清剂下胶法对葡萄酒的主要理化成分影响不大，不会改变葡萄酒原有的特点；
相反，聚乙烯吡咯烷酮和壳聚糖相比较，复合澄清法在保持红葡萄酒色泽、香气和口味等方面较优，是比单一澄清剂更优，它能有效地提高和改善红葡萄酒的品质[23-25]。
本试验结果表明，5种澄清剂均会不同程度的降低葡萄酒的总糖、pH、总酸、花色苷和总黄酮，其中对葡萄酒的总糖、花色苷和pH影响显著。皂土对花色苷的影响最大，比原酒中花色苷降低55.9%；
明胶对花色苷的影响相对较小，这与祁高展等研究结果相似[25]。同时澄清剂的使用对葡萄酒的总黄酮也有显著影响，其中，果胶酶处理后总黄酮的含量最低，比原酒中总黄酮减少了9.03%；
蛋清粉的影响相对较小，这种规律也出现在桑葚酒酿造澄清工艺[26]、茯苓葡萄酒酿造工艺[27]和银杏葡萄酒澄清工艺中[28]。而本研究根据CRITIC权重结果进一步分析发现，澄清剂对葡萄酒的酒精度影响最大，其次为总糖和总酸，而对pH、总黄酮和花色苷的影响相对较小，这可能与不同葡萄品种、不同功能材料的添加等因素有关。
因此，澄清是果汁和果酒酿造过程中关键的工艺环节，不仅要考虑澄清剂的混合、澄清时间和温度不同而导致的澄清效果差异，还要考虑尽量减少澄清剂对葡萄酒风味和品质减损（如总糖、总酸、pH、花色苷、总黄酮均有显著性影响）。所以要针对不同的原料选择适宜浓度的澄清剂，既保证澄清效果，又尽量降低葡萄酒风味和品质的损失。
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