随着葡萄酒工艺技术的进步，越来越多高端陈酿型葡萄酒装瓶后、上市前都会进行一段时间的瓶储，以利于葡萄酒质量的进一步发展[1-5]。瓶储期间，葡萄酒通常被卧置，酒液与软木塞完全接触，使其湿润、膨胀，以保证良好的密封性和质量发展[6-11]。但是在这个过程中，因为不同厂家使用的打塞机型号各异，打塞前抽真空、充氮气等工作程序存在一定区别，如果不结合打塞机具体工作程序，关注打塞后瓶内顶端空间压力的大小和变化、氧气含量等细节，很有可能在顶端空间压力较高情况下进行了卧置瓶储，造成瓶塞漏酒机率升高、氧气向葡萄酒中溶解较多等风险[12-14]。目前国内外葡萄酒行业均没有关于葡萄酒灌装后顶端空间正压条件下，正立放置多久后卧置有利于保护瓶储酒质量的相关介绍或判定方法。
从葡萄酒工艺环节进行理论分析，在瓶内压力过高情况下进行卧置，首先将导致瓶塞漏酒机率增大，同时会加速顶端空间氧气向酒中的溶解[15-16]；如果打塞完成后，保持正立一段时间，由于顶端空间与外部环境存在一定的压力差，将推动顶端空间部分气体向外溢出，压力释放，会在一定程度上减少顶端空间氧含量和氧气向酒中的溶解速度，有利于葡萄酒的缓慢成熟，降低卧置漏酒机率。鉴于此，确定灌装打塞后开始卧置存放时间节点，对葡萄酒生产具有重要的指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
赤霞珠干红葡萄酒（40瓶）：新疆中信国安葡萄酒业有限公司；750mL透明波尔多瓶（内贴感光贴片，与NOMA senseP300氧含量检测仪配套使用）：烟台长裕玻璃制品有限公司；两端双圆片1+1贴片软木塞（23.5mm×44mm）：北京必达软木制品有限公司；食品级氮气（N2）：新疆中信国安葡萄酒业有限公司自制。
1.2 仪器与设备
DPI705手持穿刺式压力测定仪（-1.0～2.0bar）、NOMA sense P300氧含量检测仪及感光贴片、DM 5100型灌装液位检测尺（0～80mm）：烟台VINVENTIONS公司；SDRT24灌装一体机（冲瓶-灌装-打塞）：意大利菲美（FIMER）公司；0～50℃水银温度计、二氧化硫检测装置：乌鲁木齐新试玻实业有限公司；T6新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。
1.3 方法
1.3.1 灌装和打塞条件
实验在灌装生产期间进行，灌装与打塞程序同正常生产情况一致，为了避免不同灌装头和打塞头（该设备共24个灌装头，4个打塞头）带来的灌装液位高度、顶端空间压力、灌装过程溶氧等误差，实验样品均使用相同的灌装头和打塞头组合，样品准备期间灌装速度为4 800瓶/h，灌装和打塞工艺流程如下：
冲瓶→空瓶抽真空，充氮气→灌装→顶端空间抽真空→充氮气→打塞→样品准备完成
1.3.2 样品存放与检测周期
对准备完成的样品进行编号，立即抽样检测样品顶端空间大小、瓶内含氧量、顶端空间压力、酒液温度；所有样品保持正立状态在室温环境下存放1 d（此时瓶塞已恢复弹力）；然后将样品分为两部分：6瓶用于追踪检测氧含量变化，其中3瓶保持正立，3瓶开始卧置；剩余34瓶始终保持正立，用于检测顶端空间压力、顶端空间大小和酒液温度。根据样品用途，每天检测一次上述相应项目，当发现顶端空间压力检测数据变化较小时，适当延长检测间隔时间，直至检测数据变化表现平稳或基本不变，最后检测剩余样品的二氧化硫和色度。
1.3.3 测定方法
顶端空间大小（液面距瓶塞下端距离）：使用灌装液位检测尺测量。
顶端空间压力：使用手持穿刺式压力测定仪穿透正立放置样品的软木塞，读取压力表显示值。
瓶内含氧量：瓶内总氧（total package oxygen，TPO）=酒中的溶解氧（dissolved oxygen，DO）+顶端空间的含氧量（headspace oxygen，HSO），DO和HSO均使用NOMA sense P300氧含量检测仪按操作规程进行检测[17]。
酒样温度：使用温度计，酒样完成顶端空间压力检测后，拔出瓶塞，测量温度。
二氧化硫：参照GB/T 15038《葡萄酒、果酒通用分析方法》中二氧化硫-氧化法测定样品游离二氧化硫和总二氧化硫含量[18]。
色度：使用紫外可见分光光度计，用厚度为1mm的比色皿直接盛装酒样，测定样品在420 nm、520 nm和620 nm处的吸光度值，三个波长处的吸光度值之和为样品的色度[19]。
2 结果与分析
2.1 瓶内含氧量
正立和卧放酒样的瓶内含氧量变化结果见图1～图3。
图1 正立放置、卧置情况下瓶内总氧含量变化
Fig.1 Changes of totaloxygen content in bottle placed horizontally and vertically
H代表正立放置，U代表卧置，下同。
图2 正立放置、卧置情况下顶端空间含氧量变化
Fig.2 Changes of oxygen content in the headspace of bottle placed horizontally and vertically
图3 正立放置、卧置情况下酒中溶解氧变化
Fig.3 Changes of dissolved oxygen in bottle placed horizontally and vertically
从图1～图3可以看出，存放前11 d，卧置存放的酒样瓶内总含氧量和顶端空间的含氧量下降速度较正立放置酒样更加明显，从第11～50天，卧置存放的酒样瓶内总氧和顶端空间的含氧量基本趋于稳定，而正立放置酒样的瓶内总氧和顶端空间含氧量仍在下降，其速度明显减缓，最终与卧置存放样品氧含量差距逐渐减小，第50天时为0.5mg。不论正放或卧放酒样，顶端空间含氧量占瓶内总氧含量的比例始终较大，灌装刚结束，顶端空间含氧量约占瓶内总氧的91%，存放至第50天时，卧置存放和正立放置状态下，顶端空间含氧量占瓶内总氧的比例分别是67%和88%，说明卧置存放状态下，顶端空间有更多的氧气进入酒中。酒中溶解氧从第8天开始，卧置存放和正立放置状态下含量接近且基本保持不变。在前8天，卧置较正立放置酒样，酒中溶解氧下降更慢一些，说明卧置情况下，顶端空间氧向酒中的溶解补充速度高于正立存放的酒样。通过对比分析卧置和正立放置状态下，瓶内总氧和顶端空间含氧量下降情况、顶端空间含氧量占瓶内总氧的变化以及顶端空间氧气向酒中的溶解补充情况可知，卧置样品瓶内顶端空间的氧气更快的溶解于葡萄酒中并与葡萄酒中相应物质发生结合反应。推断主要原因是在实验条件下，卧置存放的酒样，酒液将瓶塞与瓶口结合处密封，顶端空间压力（即顶端空间气体）无释放途径，促使顶端空间氧气在相对高压下，更快向酒中溶解并发生反应。这也与前文理论分析“在瓶内压力过高情况下进行卧置，会加速顶端空间氧气向酒中的溶解”相符。
2.2 顶端空间压力、顶端空间大小与酒样温度
灌装后酒瓶正立状态下顶端空间压力、顶端空间大小与酒样温度变化见图4。
图4 正立放置样品顶端空间压力、顶端空间大小和酒样温度变化
Fig.4 Changes of headspace pressure,headspace height and wine sample temperature in bottle placed horizontally
从图4可以看出，因储存环境温度升高，样品温度升高，酒液膨胀，顶端空间相应缩小。在温度与顶端空间大小相对恒定的情况下，随着正立放置时间的延长，瓶内顶端空间压力整体呈降低趋势，打塞刚结束时顶端空间压力为1.1 bar，正立11 d后，顶端压力降至0.2 bar并趋于稳定。
顶端空间压力在下降期间出现的波动，主要原因为瓶塞和瓶口内径个体差异造成。有报道表明，打塞前顶端空间不抽真空，瓶塞（材料）类型不同、长度不同，打塞后瓶内顶端空间压力为0.17～1.4 bar，具体与打塞速度、顶端空间大小、瓶塞回弹速度等相关[20]，本实验中的检测数据在该范围内。
2.3 理化指标的对比变化
存放第56天时对样品进行了相关的理化指标的检测，结果见表1。
表1 不同方式放置样品存放56 d部分理化指标比较
Table 1 Comparison of some physicochem ical indexes of samples stored in differentways for 56 d
检测项目游离SO2/（mg·L-1）总SO2/（mg·L-1）色度20±0.82 62±0.82 7.04±0.12 22±2.2 64±2.1 7.12±0.10 32±0.51 78±0.49 7.33±0.08卧置存放存放状态正立放置 灌装前指标
由表1可知，灌装56 d后，两种存放方式样品的二氧化硫和色度均较灌装前出现较明显降低。正立放置的样品游离SO2、总SO2、色度分别为22mg/L、64mg/L、7.12，较卧置存放样品保留有略高的二氧化硫含量和色度。
二氧化硫和色度的指标变化在一定程度上可以反映葡萄酒对氧气的吸收与化学反应情况[21-24]，卧置存放酒样的二氧化硫和色度较低，验证了2.1中所述，因其缺少压力释放途径，在较高压力情况下，造成更多的氧气在酒中快速溶解并与酒中二氧化硫和抗氧化的呈色物质发生反应，最终降低了酒样的二氧化硫含量与色度；同时从数据分析中的标准方差对比可以发现，正立放置样品的指标个体偏差略大，分析为瓶塞和瓶口之间的结合密封差异造成，而卧置存放各样品指标一致性较好，分析为卧置存放时，酒液对瓶塞与瓶口的结合部位进行了密封，减小了样品个体之间密封性的差异。
3 讨论
尽管本实验样品数量相对较少，未做更长时间的跟踪监测，也未采用更多其他类型瓶塞进行实验对比，但综合实验数据和分析可知：对于灌装后瓶装酒顶端空间为正压的情况，延长正立放置时间，有利于顶端空间压力释放，在该实验条件下，灌装后顶端空间即时检测压力为1.1 bar，从1.1 bar降至0.2 bar用时11 d，当顶端空间压力降为0.2 bar后，继续保持正放，压力短期内无明显下降，趋于稳定；释放顶端空间压力，在一定程度上降低了顶端空间氧气向酒中的溶解量与溶解速度，减缓了氧气对酒中二氧化硫和抗氧化呈色物质的快速消耗，有利于葡萄酒的缓慢成熟；同时瓶内顶端空间压力减小，有利于降低卧置存放后瓶塞漏酒机率；实验数据表明，卧置存放时，酒液对瓶塞与瓶口的结合部位进行了密封，减小了样品个体之间因为密封差异而造成酒样存放一定时间后理化指标的差异。
针对不同类型瓶塞和生产情况，由于瓶塞密封性（瓶塞与瓶口的结合以及瓶塞本身的物理特性）、瓶塞内部气体释放、打塞速度等因素影响，顶端空间压力释放速度会存在差异，生产中需要进行具体验证，然后得出正立多久再进行卧置存放的最佳时间点。根据实际生产中的瓶塞类型、打塞速度、打塞程序等的不同摸索总结顶端空间压力的变化规律，判断顶端空间压力从刚打塞结束时的高压到释放至稳定时的低压所需要的时间，不仅能为瓶储酒卧置时间节点判断提供参考，而且可以对一些特殊情况，如灌装后立即发货，遇到运输高温可能存在顶塞风险等提出预判和评估，进而指导生产、运输等安全正确进行。
4 结论
本实验结果表明，顶端空间压力降至0.2 bar后趋于稳定因此生产中压力点的判定可以参考0.2 bar作为依据。另外，本实验中发现的卧置存放时，样品个体之间理化指标差异较小的现象，也对瓶装酒的存放有指导意义。
综上所述，在实际生产过程中，通过检测灌装后瓶内顶端空间压力的变化并找到合适的点来确定卧置存放的时间是一个简单易行的办法。
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