马瑟兰（Marselan）是由法国农科院（Unité expérimentale du Domaine de Vassal，INRA）的葡萄育种专家PAUL TRUEZ育成[1]，杂交亲本为赤霞珠×歌海娜，因此兼具歌海娜的耐热性与赤霞珠的细致感[2]。该品种于2001年由怀来产区的中法庄园引进中国，品种特点为环境适应性强、易种植、产量高，且对常见病害的抗性强，目前种植面积不算大，但极具潜力[3]，目前在中国的总种植面积为267 hm2左右[4]。用马瑟兰酿造的干红葡萄酒品质优良，颜色紫黑不透光；酒体中等，单宁柔和，结构平衡；典型香气有桑葚、荔枝、薄荷、紫罗兰等，在干旱少雨的年份甚至会有烟熏味的香气[1]。该葡萄品种凭借自身优势，日益被广大种植者和消费者重视，被认为是酿酒界的可造之材[5]。因此，研究酿造过程对马瑟兰葡萄酒品质的影响对充分激发马瑟兰的酿酒特性，提高其葡萄酒品质具有重要意义。
已有研究表明，在不锈钢发酵罐中加入橡木片可以起到与葡萄酒在橡木桶中发酵类似的作用，且相比于橡木桶，橡木制品具有价格便宜、操作简便、限制性小、选择性广泛等优点，在保证葡萄酒酒品质的同时可显著缩短葡萄酒生产和上市周期，节约生产成本，提高效率与效益[6]。橡木制品的添加通过增大葡萄酒的接触面积，能在较短时间内释放出更多提高葡萄酒品质的有益组分，这些组分会与葡萄酒中的某些成分发生复杂的氧化、聚合等反应[7]，从而提高葡萄酒色素的稳定性、醇厚感及香气复杂度，改变葡萄酒的外观颜色、口感等[8]。很多地区在葡萄酒酿造过程中对橡木制品的使用也日益广泛[7]，2006年欧盟修订了允许在葡萄酒中使用橡木制品的法规，激起了酿酒者的热潮，更加推进了对橡木制品的研究与应用[9]。大量研究发现，无论在发酵前、发酵中或陈酿期添加橡木制品都有益于葡萄酒中酚类物质的提升[10]、颜色的增红与稳定[11]及香气复杂度的增加[12-13]。
橡木片烘烤度的不同与添加量的多少是影响葡萄酒颜色、香气、口感发生变化的重要因素之一。现有研究多集中在发酵前[8，14]或陈酿阶段[15-16]添加橡木制品对葡萄酒品质的影响。本研究以新疆和硕葡萄酒产区的红色酿酒葡萄马瑟兰为原料酿造干红葡萄酒，在酒精发酵中期添加3种不同烘烤度及3种不同添加量的橡木片，待苹果酸乳酸发酵结束后，探究发酵中期添加不同烘烤度与添加量的橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒酚类物质及颜色参数的影响，以期为橡木片的利用以及马瑟兰干红葡萄酒的酿造工艺提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酿酒葡萄原料（马瑟兰）：于2019年9月采收自新疆和硕酿酒产区，经检测原料可溶性固形物含量为23.2%，可滴定酸为6.1 g/L（以酒石酸计）。
橡木片（无烘烤度橡木片（8 NT）、中度烘烤橡木片（8 MT）、重度烘烤橡木片（8 HT））：上海鼎唐国际贸易有限公司。
酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）F15、乳酸菌LALVIN 31：法国Lallemand公司。
葡萄糖、体积分数95%的乙醇、体积分数30%过氧化氢、无水乙醇（均为分析纯）：天津永晟精细化工有限公司；硫酸铜、酚酞、氯化钾、醋酸钠、酒石酸钾钠、没食子酸、钨酸钠、次甲基蓝、甲基红（均为分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司；盐酸（分析纯）：四川西陇化工有限公司；磷酸、无水碳酸钠、硫酸锂、溴水（均为分析纯）：天津市北联精细化学品开发有限公司；氢氧化钠（分析纯）：天津市鑫铂特化工有限公司；钼酸钠（分析纯）：天津市光复精细化工研究所。
1.2 仪器与设备
PL303电子天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；PHS-3CPH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；TU-1810APC紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；DZKW-S-6数显恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；DW-40L 92海尔医用低温保存箱：青岛海尔特种电器有限公司；PH-070A干燥培养两用箱：上海一恒科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 马瑟兰干红葡萄酒酿造工艺操作要点
马瑟兰葡萄经挑选（除去霉烂果、青果粉果、杂质等）后除梗破碎，装入60 L不锈钢发酵罐中（装罐量为80%），添加偏重亚硫酸钾（60 mg/L），果胶酶（30 mg/L），并添加活化好的酿酒酵母F15（0.2 g/L）启动酒精发酵，酒精发酵第4天时按照表1添加橡木片进行处理，酒精发酵结束后，进行皮渣分离，之后加入乳酸菌LALVIN 31（0.3 g/L）进行苹果酸-乳酸发酵，发酵结束后倒罐，即将葡萄酒引入洁净的不锈钢桶中，除去罐底酒泥等杂质，并加入皂土（溶于25倍体积水中，充分溶解后，均匀加入酒中）沉静48 h进行澄清处理，而后装瓶用于检测分析。
表1 酒精发酵中期橡木片添加方案
Table 1 Adding plan of oak chips in the middle stage of alcohol fermentation
1.3.2 常规理化指标测定方法
总糖、pH、总酸（以酒石酸计）、酒精度、干浸出物、游离二氧化硫、总二氧化硫、挥发酸（以乙酸计）的检测：按照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》，每项指标重复3次（下同）。
1.3.3 酚类物质的测定方法
总酚含量的测定：采用福林-肖卡比色法[17]；单宁含量的测定：参照RAJKOVIC′ M B等[18]的方法；总花色苷含量的测定：参照翦祎等[19]的pH示差法。
1.3.4 CIELab值的测定方法
参照参考文献[20]的方法，取酒样5 mL，用0.22 μm滤膜进行过滤，将过滤后的样品进行10倍稀释，装入0.2 cm石英比色皿中，分别测定样品在波长450 nm、520 nm、570 nm、630 nm处的吸光度值（A），根据公式计算出三色值X、Y、Z值，继而得CIELab参数L*值、a*值、b*值，通过公式Cab*=
，hab=ArcTan（b/a），ΔEab*=
分别计算葡萄酒的色彩饱和度、色调角和色差值。
1.3.5 数据处理
通过Excel 2010进行数据统计，利用SPSS 17.0对数据进行差异显著性分析，应用Origin 8.5软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同橡木片处理马瑟兰干红葡萄酒的理化指标
由表2可知，所检测样品的总糖、总酸、挥发酸、酒精度、干浸出物、游离二氧化硫、总二氧化硫均符合GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中对干红葡萄酒的要求，说明酿造的葡萄酒样品均为合格产品。
表2 橡木片处理马瑟兰干红葡萄酒常规理化指标
Table 2 Conventional physicochemical indexes of Marselan dry red wine treated with oak chips
注：总酸含量以酒石酸计，挥发酸含量以乙酸计，表中每列不同的小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
分析橡木片处理对葡萄酒理化指标的影响发现，添加橡木片显著降低了葡萄酒中总糖（N2、M1、M2、H2除外）、总酸（M1、M2除外）、挥发酸（N2除外）含量（P＜0.05），而葡萄酒N2、M1、M2、H2的酒精度显著高于对照（P＜0.05），葡萄酒N2、M2、M3、H1的干浸出物含量显著高于对照组（P＜0.05），分别提升了7.1%、7.1%、5.2%、7.3%，表明橡木片处理对干红葡萄酒浸出物含量有提升作用，这与李斌斌等[21]的研究结果相似。
2.2 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒酚类物质的影响
2.2.1 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒单宁含量的影响
橡木片烘烤度及添加量的变化对葡萄酒中单宁含量的影响如图1所示。由图1可知，样品N1、M1、H1中单宁含量均有显著升高（P＜0.05），分别提升23.78%、8.8%、28.46%；1 g/L添加量时除样品N2外，其他两组均显著高于对照组（P＜0.05），其中M2升高最多，提升28.65%，其次为样品H2；2 g/L添加量时随烘烤度的上升单宁含量显著升高（样品N3升高但不显著）（P＜0.05），其中样品M3单宁含量最高达到2 290.61mg/L，比对照组增加38.60%；相同烘烤度中，添加中度烘烤橡木片酒样单宁含量变化规律最明显，随添加量的增加有明显上升趋势，样品M3较M1提升27.40%，整体而言，样品H1、M2、M3上升最明显，其次为样品N1、H2、H3，说明随着橡木片的添加量与烘烤度的增加对葡萄酒的单宁含量均产生积极影响，这与莫寅斌等[22]的研究结果有相似之处。
图1 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒中单宁含量的影响
Fig.1 Effect of oak chips treatment on the tannin contents of Marselan dry red wine
不同小写字母表示相同添加量下差异显著（P＜0.05）。下同。
2.2.2 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒总酚含量的影响
随着橡木片添加量的增加与烘烤度的上升，对葡萄酒中总酚含量的影响如图2所示。由图2可知，0.5 g/L添加量中3种烘烤度橡木片酒样中总酚含量显著升高（P＜0.05），其中添加中度烘烤橡木片酒样总酚含量最高，较CK提升了13.40%；1.0 g/L添加量时除未经烘烤橡木片酒样外，其他组相较CK均有提升，其中添加重度烘烤度橡木片酒样中总酚含量最高，比对照组提升34.30%；20 g/L添加量时添加中度烘烤度橡木片酒样中总酚含量最高，相较CK差异显著（P＜0.05），总酚含量提升10.6%，说明适当的烘烤度或添加量的橡木片可以浸提出更多有益葡萄酒品质的酚类物质单，提升酒样中总酚的含量，与刘凡等[8]的研究结果相似，这是由于浸出了黄酮类复杂的酚类物质[23]，干浸出物含量升高。
图2 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒中总酚含量的影响
Fig.2 Effect of oak chips treatment on total phenolic contents of Marselan dry red wine
2.2.3 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒总花色苷含量的影响
在发酵过程中添加不同橡木片处理，对葡萄酒中花色苷含量影响如图3所示。由图3可知，在0.5 g/L添加量下，样品M1、H1与CK相比酒样中总花色苷含量显著提升（P＜0.05），分别增加了4.0%、1.8%；1.0 g/L添加量中只有样品H2中总花色苷含量显著高于CK组（P＜0.05），其总花色苷含量提升了12.10%，2.0 g/L添加量中，样品M3与H3中总花色苷含量显著高于CK组（P＜0.05），分别提升了10.28%、2.5%，而添加无烘烤度橡木片对马瑟兰干红葡萄酒中总花色苷无积极影响，除样品N2与CK无显著性差异外，其他组均显著低于对照组（P＜0.05），说明添加重度烘烤或适量中度烘烤橡木片对葡萄酒中总花色苷含量有积极作用，这可能是橡木制品的加入对花色苷类物质的浸提有促进作用的结果[24]。
图3 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒中总花色苷含量的影响
Fig.3 Effect of oak chips treatment on the total anthocyanins contents of Marselan dry red wine
2.3 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒CIELab颜色空间参数的影响
颜色是体现葡萄酒品质的重要指标之一，CIELab系统[24]由国际照明协会（Commission international de I'eclairage，CIE）制定，是客观检测葡萄酒颜色数据的有效手段。其中L*、a*、b*值分别表示葡萄酒的亮度值、红/绿色、黄/蓝色。L*值越大，表明葡萄酒颜色亮度越高；当a*值＞0时，表示葡萄酒的颜色为红色调；当b*值＞0时，表示葡萄酒颜色呈黄色调。
2.3.1 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒L*值的影响
由表3可以发现，橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒的颜色亮度有显著性影响。随着橡木片添加量的增加及烘烤度的提升，酒样L*值基本呈下降趋势，其中样品M2、M3、H2、H3较CK组降低最多，分别降低了9.95%、10.28%、10.75%、10.87%。比较橡木片不同添加量对酒样L*值的影响发现，样品M3相较M2降低了0.36%，样品H3相较H2降低了1.50%。比较橡木片不同烘烤度对酒样L*值的影响发现，同一添加量中样品H2相较于M2降低了0.89%，样品H3相较于M3降低了0.66%，此外，添加中度与重度烘烤橡木片的酒样L*值明显低于未添加及添加未经烘烤橡木片的酒样。L*值越低，表示葡萄酒亮度越小，颜色越深，说明随着橡木片烘烤强度的上升及添加量的增加葡萄酒的颜色在逐渐加深。
表3 马瑟兰干红葡萄酒样品CIELab颜色参数
Table 3 CIELab color parameters of Marselan dry red wine samples
注：同列不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
2.3.2 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒a*值的影响
葡萄酒的a*值表示红色色调的高低，其正向值越大说明葡萄酒颜色越趋于红色，外观品质越好。由表3可知，随着橡木片添加量的增加与烘烤度的提升，酒样的a*值均为正且逐渐增加。其中中度烘烤度（M2、M3）与高度烘烤度（H2、H3）酒样的a*值显著高于对照组（分别增加了13.20%、12.02%、7.72%、18.16%）与未经烘烤的处理组（分别比N2、N3提升了12.04%、8.90%、7.73%、13.70%）（P＜0.05）。在不同烘烤度中，橡木片添加量对a*值的影响不同，其中M3相对M1的a*值上升幅度最大，为15.97%；在相同添加量下，H1相对于N1、M2相对于N2、H3相对于N3的a*值提升较高，分别提升了13.51%、12.04%、13.70%，说明橡木片的添加对干红葡萄酒的红色调有积极作用，a*值在随着橡木片添加量的增加与烘烤度的上升而增加，表明酒样的颜色向红色逐渐变深。这一结果与刘蕊等[14]的研究结果相似，可能橡木片中含有糅花酸与单宁反应形成糅花单宁，有利于单宁－花色苷类聚合色素的形成，使葡萄酒的颜色更深更稳定[25]。2.3.3 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒b*值的影响
不同添加量与烘烤度的橡木片对马瑟兰干红葡萄酒黄色调有不同影响，由表3可以发现，与对照组相比，橡木片的添加对葡萄酒b*值影响差异显著（P＜0.05），相同烘烤度下随橡木片添加量的上升b*值有明显上升趋势，样品M3出现最高值，相较CK上升67.9%，且相对样品M1中b*值上升36.65%，增幅最为明显，其次为样品H3；而同一添加量下，橡木片烘烤度的上升对葡萄酒样品中b*值上升趋势相对减缓，其中样品H1相对N1增幅最明显，达到24.49%，其次为样品H2相对N2，说明添加橡木片对葡萄酒黄色色调有积极作用，这可能是受到橡木片中本身黄色的影响，且这种现象会随着橡木片添加量的增加变得更加明显。
2.3.4 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒Cab*值的影响
Cab*值是综合a*值b*值的指标，表示葡萄酒样品的色彩饱和度，表征颜色集中于色调的程度，其值越大，颜色越集中，色彩饱和度越高[26]。该值随橡木片的不同处理有显著差异（P＜0.05），各处理组的Cab*值均高于CK组，其中样品H3最高，其次分别为M3和M2，相同烘烤度下，M3相对M1提升了17.33%，增幅最明显，说明橡木片的添加可以提高酒样的色彩饱和度，且添加中度或重度烘烤橡木片效果更佳。
2.3.5 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒hab值的影响
色调角hab取值的0°（或360°）、90°、180°和270°分别为红色、黄色、绿色和蓝色色调，表征色彩的总体倾向[26-27]。在红葡萄酒中，该值一般介于0°～90°之间，色调角越小表明酒体越倾向于呈紫红或宝石红（新红葡萄酒的颜色特征），越大则代表酒体越倾向于瓦红或砖红（陈酿红葡萄酒的颜色特征）[28]。本试验酒样的hab介于13.23°～16.53°之间，说明葡萄酒属于新红葡萄酒，而颜色则为紫红色，相对于CK，其中样品N3的hab最高，其次为样品M3，而N1最低，在相同烘烤度下随添加量的上升hab逐渐上升，说明随橡木片添加量的上升对葡萄酒颜色有从紫红转变为陈酿酒的瓦红色的变化趋势，而相比较其他两组相同烘烤度橡木片的酒样，添加中度烘烤的橡木片中样品M3较M1增幅相对较小，且低添加量下hab最低，说明随添加量的上升中度烘烤橡木片对葡萄酒护色效果最佳。
2.3.6 橡木片处理对马瑟兰干红葡萄酒△Eab*值的影响
色差值△Eab*是结合物质的亮度值、红绿色调和黄蓝色调的信息计算而来，表示样品间颜色差异的大小，反映不同颜色刺激大脑产生的视觉差别[15]。当△Eab*＞3，说明两组样品之间的颜色差异具有肉眼可辨识的差异[29]。检测样品的△Eab*值与CK相比均＞3，其中最高的是样品H3，其次分别为样品M3、M2、H2，说明添加高烘烤度与高添加量橡木片的葡萄酒与其他组的颜色差异极为明显。
2.4 不同橡木片处理马瑟兰干红葡萄酒指标的相关性分析
如表4所示，单宁与L*值呈显著负相关（P＜0.05），与a*、b*、Cab*值呈极显著正相关（P＜0.01）；总酚与总花色苷呈极显著正相关（P＜0.01），与L*值呈显著负相关（P＜0.05），这与李斌斌等[30]研究结果一致；总花色苷与L*值显著负相关（P＜0.05）；L*值与a*、b*、Cab*、hab、△Eab*值呈极显著负相关（P＜0.01）；a*值与b*、Cab*、hab、△Eab*值，b*值与Cab*、hab、△Eab*值呈极显著正相关（P＜0.01），这与马雪蕾等[31]研究结果相似。
表4 橡木片处理马瑟兰干红葡萄酒指标相关性分析
Table 4 Correlation analysis of indexes of Marselan dry red wine treated with oak slices
注：“**”表示极显著相关（P＜0.01）。“*”表示显著相关（P＜0.05）。
3 结论
在中度和重度烘烤度橡木片的处理下，葡萄酒酚类物质的提升与颜色的优化效果更为明显，尤以H1、M2、M3更为突出，添加量的增加有相同作用，且对颜色的影响大于烘烤度对颜色的影响，但添加重度烘烤橡木片过多时酚类物质不升反降，因此少量重度或适量中度烘烤橡木片有利于葡萄酒品质的提升，本试验中M3的酚类物质含量优于其他组；使葡萄酒L*值显著降低，红色调（a*值）、黄色调（b*值）均有明显提升，同一烘烤度下，色彩饱和度增幅最大，并能够减缓色调角的增大，因此添加2 g/L中度烘烤橡木片酿造的马瑟兰干红葡萄酒品质最佳。本研究结果具有参考价值，下一步可对酒样的单体花色苷及香气物质进行检测，探究发酵中期通过橡木片处理后酒样中各物质的含量与差异。
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