微氧技术作用机理及其在干红葡萄酒工业化生产中的应用研究

论文摘要

微氧技术提出伊始,便引起了业界人士的广泛关注。我国葡萄酒工业化生产过程中,广泛采用不锈钢罐替代昂贵的橡木桶来陈酿葡萄酒。橡木桶具有通透性,能允许微量氧渗入桶内,有利于葡萄酒的陈酿。与橡木桶相比,不锈钢罐具有密闭性,不能满足葡萄酒对氧的需求。供给葡萄酒的氧应该是微量的、缓慢的、控制性的,若氧供给过量则适得其反。此外,用橡木桶来陈酿葡萄酒不利于保护宝贵的森林资源,且该方式具有投资成本高、周期长等缺点,不利于在我国葡萄酒行业大面积推广应用。微氧技术就是利用不锈钢罐为容器,缓慢、持续通入微量氧气,为葡萄酒创造一种橡木桶般的微氧陈酿环境,满足葡萄酒在陈酿期间各种化学和物理反应对氧的需求,从而达到提高葡萄酒品质的目的。该论文研究了橡木桶和不锈钢罐内葡萄酒中溶解氧的动态变化过程;建立了溶解氧动态变化模型,其表达式为[DO]=[DO0]*exp（-kox*t（）[DO]表示某时刻t溶解氧浓度,[DO0]表示初始浓度（t=0）,kox为常数）;比较了橡木桶与不锈钢罐间溶解氧动态变化的差异。该论文在我国工业化生产条件下,通过分析微氧、乙醛、单宁、花色素苷等之间的关系,探究了微氧技术应用的作用机理。即,精确控制微氧的供给量,可以调节葡萄酒中痕量乙醛不断持续产生;通过痕量乙醛的参与,促进了游离花色素苷向结合态花色素苷的转变,促进了葡萄酒中单宁的适度聚合,提高了葡萄酒的品质。对模式酒的研究结果表明,相同微氧处理对不同类型葡萄酒会产生明显差异,微氧处理适合于结构感强、单宁含量高的葡萄酒。本项目首次在我国将微氧技术应用于生产实践。以30000L不锈钢罐为容器,以我国主栽品种赤霞珠（Cabernet Sauvignon）酿制的葡萄酒为试材,设置了不同微氧处理方案,全面系统考察了微氧处理对干红葡萄酒理化指标、香气特征、感官品尝等方面的影响。研究结果具体如下:1)研究表明微氧处理对葡萄酒中酒精度、残糖、干浸出物、总酸、挥发酸、pH值、苹果酸、乳酸、柠檬酸等影响不显著。对总SO2影响显著,对照（Rck）较高,而处理TW2 （氧2mg/L/month）, TX2 （氧2mg/L/month,橡木块1g/L）较低。游离SO2与总二氧化硫变化趋势类似。2)研究表明微氧处理可使葡萄酒中乙酸乙酯含量略有升高。适宜的微氧处理可使葡萄酒在波长420nm、520nm、620nm下的色度增加。3)研究表明微氧处理对葡萄酒中单宁、盐酸指数、花色素苷、聚合指数等影响显著。进一步分析表明,适宜微氧处理可促进葡萄酒中花色素苷、单宁适度聚合,改善葡萄酒品质。4)香气特征分析表明,在不同处理中可检定出39种香气物质、其中有12种是相同的。微氧处理后葡萄酒在脂类、醇类、羧酸类、酮类、烃类、杂环类等方面表现出较大差异。5)品尝分析表明TX2感官质量最优,其次为NT（新橡木桶）。可见,在工业化生产条件下,以大型不锈钢罐为容器,恰当使用微氧技术,再辅以橡木块或橡木板,完全可以创造出类似橡木桶的陈酿环境,达到改善葡萄酒品质的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 微氧技术概述
• 1.1.1 微氧技术概念
• 1.1.2 微氧技术简史
• 1.1.3 不同陈酿方式的比较
• 1.1.4 微氧技术应用
• 1.1.5 微氧添加方式
• 1.1.6 微氧技术与综合管理
• 1.2 微氧技术应用的理论基础
• 1.2.1 氧与葡萄酒
• 1.2.2 葡萄酒中多酚及其作用
• 1.2.3 乙醛是氧与酚类物质的联系纽带
• 1.2.4 葡萄酒中氧化还原现象
• 1.2.5 葡萄酒中氧化还原电位
• 1.3 微氧处理对葡萄酒品质的影响
• 1.3.1 氧对葡萄酒发酵过程的影响
• 1.3.2 氧对葡萄酒质量的影响
• 1.3.3 氧对葡萄酒的负面影响
• 1.4 立项背景、目的和意义
• 第二章 葡萄酒氧消耗动力学研究
• 2.1 材料与方法
• 2.2 理论模型建立
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 橡木桶内溶解氧含量的变化
• 2.3.2 不锈钢罐内溶解氧含量的变化
• 2.3.3 模型拟合
• 2.4 小结
• 第三章 微氧技术作用机理研究
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 乙醛形成机理研究
• 3.2.2 微氧供给与乙醛的形成
• 3.2.3 葡萄酒中游离花色素苷及聚合指数分析
• 3.2.4 葡萄酒单宁及盐酸指数分析
• 3.2.5 各因素间相关关系分析
• 3.3 小结
• 第四章 微氧处理对模式酒多酚、颜色及花色素苷的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 模式酒中多酚含量的变化
• 4.2.2 模式酒中颜色的变化
• 4.2.3 花色素苷HPLC 分析
• 4.2.4 模式酒中色度主成份分析
• 4.2.5 模式酒中花色素苷主成份分析
• 4.2.6 模式酒颜色变化与花色素苷间的灰色关联分析
• 4.2.7 模式酒酒样聚类分析
• 4.3 小结
• 第五章 微氧处理葡萄酒理化指标分析
• 5.1 材料与方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 微氧处理对葡萄酒酒精度、残糖、干浸出物的影响
• 5.2.2 微氧处理对葡萄酒总酸、挥发酸以及pH 的影响
• 5.2.3 微氧处理对葡萄酒总二氧化硫、游离二氧化硫影响
• 5.2.4 微氧处理对乙酸乙酯的影响
• 5.2.5 微氧处理对苹果酸、乳酸以及柠檬酸的影响
• 5.2.6 微氧处理对葡萄酒中甲醇及甘油的影响
• 5.2.7 微氧处理对葡萄酒色度、色调的影响
• 5.2.8 微氧处理对葡萄酒总酚、单宁及其相关指数的影响
• 5.2.9 微氧处理对葡萄酒花色素苷及聚合指数的影响
• 5.3 小结
• 第六章 微氧处理葡萄酒香气特征分析
• 6.1 材料与方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 微氧处理葡萄酒香气成分检定
• 6.2.2 微氧处理葡萄酒香气种类分析
• 6.2.3 微氧处理葡萄酒香气聚类分析
• 6.3 小结
• 第七章 微氧处理葡萄酒感官品尝分析
• 7.1 材料与方法
• 7.2 结果与分析
• 7.2.1 微氧处理葡萄酒感官品尝结果统计分析
• 7.2.2 微氧处理葡萄酒差异性检验
• 7.2.3 微氧处理葡萄酒相似度分析
• 7.2.4 微氧处理后葡萄酒动态聚类分析
• 7.3 小结
• 第八章 讨论
• 8.1 葡萄酒氧消耗动力学研究
• 8.2 微氧技术应用作用机理研究
• 8.3 微氧处理葡萄酒理化指标分析
• 8.4 葡萄酒香气特征分析
• 8.5 微氧处理葡萄酒感官品尝分析
• 第九章 结论
• 项目创新点
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 致谢
• 个人简历