Food Chem：减压蒸馏法制备脱醇葡萄酒：挥发性与非挥发性组分表征及感官分析

减压蒸馏法制备脱醇葡萄酒：挥发性与非挥发性组分表征及感官分析

期刊：Food Chemistry（10.4）

发表日期：2025年12月

 

 

 

研究摘要

 

本研究采用减压蒸馏（VD）技术，分别制备白葡萄酒、桃红葡萄酒、红葡萄酒的部分脱醇葡萄酒（PDW）与完全脱醇葡萄酒（DW），系统分析乙醇脱除对葡萄酒理化性质、色泽、挥发性组分及感官特性的影响。乙醇脱除后，葡萄酒的密度、总浸出物、甘油含量、总酸与挥发酸含量显著上升，pH值下降。完全脱醇葡萄酒的色差（ΔE≥3）达到肉眼可察觉水平，其中完全脱醇红葡萄酒的色差最高（24.33）。总香气物质含量呈逐级降低趋势，部分脱醇葡萄酒损失72%~80%，完全脱醇葡萄酒损失89%~94%。感官评价结果显示，脱醇处理后，白葡萄酒与桃红葡萄酒的清新花香、红葡萄酒的新鲜果香、白葡萄酒与桃红葡萄酒的甜味、酒液灼热感，以及桃红葡萄酒的酒体饱满度均显著下降，而红葡萄酒的色泽强度、蔬菜蒸煮异味、白葡萄酒与桃红葡萄酒的酸度则显著上升。部分脱醇与完全脱醇的白葡萄酒、红葡萄酒仍保留原酒的整体接受度，桃红葡萄酒的接受度则有所降低。综上，减压蒸馏可高效制备符合法规酒精度限值的完全脱醇葡萄酒。本研究明确了乙醇脱除对葡萄酒品质的影响规律，为优化脱醇葡萄酒产品品质提供核心理论依据。

 

 

研究背景

 

全球无醇葡萄酒市场呈现高速增长态势。欧盟（EU）与国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）已对脱醇葡萄酒和部分脱醇葡萄酒作出法定定义：脱醇葡萄酒的实际酒精度≤0.5% v/v，部分脱醇葡萄酒的实际酒精度＞0.5% v/v且低于对应葡萄酒品类的最低法定酒精度。随着脱醇葡萄酒消费需求持续增长、相关法规标准逐步完善，在脱醇加工过程中最大程度保留葡萄酒的挥发性与非挥发性组分、维持原有感官品质，成为生产高品质脱醇葡萄酒的核心需求。

目前，葡萄酒发酵后脱醇技术主要包括热法脱醇（减压蒸馏VD、旋转锥柱蒸馏SCC、传统蒸馏）、膜分离技术（纳滤NF、反渗透RO、渗透蒸馏OD、透析），以及上述技术联用工艺（如反渗透耦合渗透蒸馏、反渗透耦合透析）。不同脱醇技术对乙醇的脱除效果与葡萄酒品质的影响存在显著差异，其影响程度取决于葡萄酒品类、工艺参数，以及挥发性物质的理化特性、加工过程中与其他组分的相互作用。

近年来，学界围绕各类脱醇技术开展大量研究，但所有研究制备的脱醇葡萄酒酒精度均＞0.5%（体积分数），未满足脱醇/无醇葡萄酒的法定限值要求。因此，本研究依据法规标准，采用减压蒸馏技术制备酒精度≤0.5% v/v的完全脱醇葡萄酒与酒精度6% v/v的部分脱醇葡萄酒。本研究选取白、桃红、红三种葡萄酒，系统探究减压蒸馏脱醇处理对葡萄酒品质的影响，重点分析乙醇脱除对理化指标、色泽特征、挥发性组分的影响，并系统评价各脱醇葡萄酒的感官特性。

 

材料与方法

 

2.1.葡萄酒样品

三款用作原液/对照葡萄酒（OW）的酒样被开展脱醇处理：雷司令白葡萄酒（13.13% v/v）、黑皮诺桃红葡萄酒（12.92% v/v）以及美乐红葡萄酒（13.15% v/v）。

 

2.2.脱醇工艺

Hei-VAP工业旋转蒸发(Heidolph Instruments GmbH & Co. KG, Germany)用于脱醇处理。减压蒸馏（VD），制备部分脱醇葡萄酒（PDW，酒精度6% vol）和完全脱醇葡萄酒（DW，≤0.5% vol，符合欧盟/OIV法规）

 

2.3.理化检测

 

2.4.色泽检测

 

2.5.挥发性化合物测定

 

2.6.感官分析

 

结果与讨论

 

3.1.脱醇葡萄酒的酿酒学参数

表1展示了乙醇脱除对白、桃红、红三种葡萄酒理化特性的影响。体积损失量随乙醇脱除比例升高而增大，部分脱醇葡萄酒（PDW）的平均体积损失约为15.4%~19.9%，完全脱醇葡萄酒（DW）为33%~35.6%。从原酒（OW）到部分脱醇酒再到完全脱醇酒，所有酒样的密度均呈显著逐级上升趋势，这主要是乙醇与水分脱除带来的浓缩效应，使非挥发性组分浓度大幅升高。

脱醇处理显著提升了总干浸出物含量。白葡萄酒从22.05 g/L（原酒）升至27.23 g/L（部分脱醇）、37.00 g/L（完全脱醇）。桃红葡萄酒从17.30 g/L升至22.35 g/L、29.25 g/L。红葡萄酒从24.60 g/L升至30.45 g/L、39.90 g/L。还原糖含量同样显著上升，白葡萄酒增幅尤为明显，桃红葡萄酒因原糖含量极低，脱醇后无显著变化。脱醇葡萄酒的甘油含量显著上升，总干浸出物大幅增加。所有酒样的总酸（TA）均显著上升，以白葡萄酒为例，从原酒6.88 g/L升至完全脱醇酒10.05 g/L，主要源于蒸馏后有机酸的浓缩。同时，pH值小幅但显著下降，如白葡萄酒从3.00降至2.70，这与总酸升高、酸碱平衡移动规律一致。部分脱醇酒的挥发酸无显著变化，完全脱醇酒则显著上升，红葡萄酒从原酒0.6 g/L升至0.9 g/L。

此外，脱醇处理后，三种葡萄酒的酒石酸、苹果酸、乳酸等有机酸含量均发生显著变化。乙醇脱除对白、红葡萄酒的苹果酸含量无显著影响，桃红完全脱醇酒的苹果酸则从0.80 g/L升至1.05 g/L。乳酸含量在三种酒中均随脱醇显著上升，酒石酸在白、桃红葡萄酒中显著升高，红葡萄酒无显著变化。上述变化均可用浓缩效应解释，水分与乙醇流失导致非挥发性有机酸相对丰度提升。

 

 

3.2.脱醇葡萄酒的色泽特征

表2数据显示，乙醇脱除使白、桃红、红葡萄酒的色泽特征发生显著变化。所有酒样的褐变指数（Abs 420 nm）均大幅上升，说明黄色素显著增强，这主要由浓缩效应与加工过程中的氧化反应导致。白葡萄酒褐变指数从原酒0.10 AU升至完全脱醇酒0.17 AU，桃红葡萄酒从0.17升至0.29 AU，红葡萄酒从2.88升至4.24 AU。

乙醇脱除后，桃红与红葡萄酒在520 nm（红色素）、620 nm（蓝色素）处的吸光度显著上升，白葡萄酒无明显变化。这是因为蒸馏脱除乙醇后，红、桃红葡萄酒的辅色作用增强，使520 nm与620 nm处吸光值升高，而白葡萄酒不含花青素，色泽不受该机制影响。色泽强度随脱醇进程逐级升高。白葡萄酒从0.13升至0.15（PDW）、0.22（DW）吸光单位，桃红葡萄酒从0.27升至0.36、0.50 AU，红葡萄酒从7.82升至8.83、10.61 AU。所有酒样的明度值（L*）在部分脱醇与完全脱醇阶段均显著下降，酒体外观更暗沉。白葡萄酒的黄度值（b*）显著上升、红绿轴值（a*）下降，相较于原酒向绿色调偏移，桃红葡萄酒的a*与b*值均上升，而红葡萄酒的a*与b*值则均下降。色度值（色彩饱和度）在脱醇白、桃红葡萄酒中上升，色泽更鲜艳，红葡萄酒色度值下降，可能是辅色作用被破坏所致。白、桃红葡萄酒的色调角显著下降，肉眼可察觉色泽轻微偏移，红葡萄酒色调角仅小幅上升。总色差（ΔE*）是衡量色泽变化可察觉度的核心指标，脱醇葡萄酒的色差显著升高（白葡萄酒4.08、桃红葡萄酒7.60、红葡萄酒24.33）。

 

 

3.3.脱醇葡萄酒的挥发性组分

本研究共分析23种挥发性化合物，评估乙醇脱除对白、桃红、红葡萄酒香气特征的影响。表3汇总了代表性挥发性物质的含量变化，图1直观展示总香气损失量随乙醇含量降低而逐级升高的规律。白葡萄酒中，部分脱醇酒仅保留27.9%的总香气物质，损失率72.1%，完全脱醇酒仅保留10.6%，损失率高达89.4%。桃红葡萄酒中，部分脱醇酒总香气保留率23.0%（损失77.3%），完全脱醇酒仅保留8.8%（损失91.2%）。红葡萄酒中，部分脱醇酒总香气保留率20.3%（损失79.7%），完全脱醇酒仅保留6.3%（损失93.7%）。

 

 

整体而言，所有酒样的高级醇含量随乙醇脱除大幅下降。白、桃红、红葡萄酒的部分脱醇酒中，异丁醇含量分别下降80.4%、81.1%、85.8%，完全脱醇酒中均未检出。3-甲基丁醇在所有酒样的部分脱醇酒中下降78%~79%，完全脱醇酒中均未检出。2-甲基丁醇、1-己醇在部分脱醇酒中分别下降83%~88%、74%~78%，完全脱醇酒中均未检出。值得注意的是，2-苯乙醇含量不受乙醇脱除的显著影响。对果香与花香起关键作用的酯类物质含量显著下降。乙酸乙酯是所有酒样中含量最高的酯类，白、红葡萄酒的部分脱醇酒中分别下降81.4%、94.6%，完全脱醇酒中均未检出，桃红葡萄酒的部分脱醇与完全脱醇酒中，乙酸乙酯均完全流失。丙酸乙酯（下降78%~84%）、异丁酸乙酯（84%~87%）、丁酸乙酯（76%~98%）、乙酸2-甲基丁酯（79%~87%）、己酸乙酯（93%~95%）、乙酸己酯（68%~88%）等酯类，在部分脱醇酒中显著下降，完全脱醇酒中均完全消失。乙酸异戊酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、癸酸乙酯在部分脱醇与完全脱醇酒中均完全流失。与之相反，2-羟基-4-甲基戊酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸苯乙酯在完全脱醇酒中仍保留20%~40%的初始含量。

对葡萄酒风味平衡与口感起调控作用的挥发性酸，仅出现中度下降。白葡萄酒中，异戊酸、己酸、辛酸、癸酸在部分脱醇与完全脱醇酒中均无显著变化。桃红葡萄酒中，异戊酸、己酸、辛酸含量保持稳定，完全脱醇酒中癸酸显著下降87.8%。红葡萄酒中，辛酸在部分脱醇酒中下降40.8%、完全脱醇酒中下降64.6%。己酸在部分脱醇酒中下降32.2%、完全脱醇酒中下降46.2%，异戊酸在所有酒样脱醇过程中均保持稳定。

 

 

由表4可知，23种定量物质中，有15种物质在至少一种酒样中含量高于香气阈值（OAV＞1），这类物质是构成葡萄酒整体香气的核心组分，也是评估乙醇脱除影响的关键指标。整体来看，部分脱醇酒中有8种物质OAV＞1，包括3-甲基丁醇（果香、花香、化学气息）、2-苯乙醇（果香、花香）、乙酸乙酯（果香、香脂气息）、己酸乙酯（果香、脂肪气息）、丁二酸二乙酯（果香、花香、奶油气息）、异戊酸（奶酪味、汗味、酸败味）、己酸（奶酪味、脂肪气息）、辛酸（酸败味、青草味、尘土气息）。进一步完全脱醇后，仅2-苯乙醇、丁二酸二乙酯、异戊酸、己酸、辛酸的OAV仍大于1。挥发性物质（尤其是酯类与高级醇）的大幅流失，意味着葡萄酒核心的果香与花香显著减弱，而这类香气是酒体香气复杂度的关键。脂肪酸与丁二酸二乙酯在完全脱醇酒中仍保留香气活性，说明部分香气组分更耐乙醇脱除处理。

 

 

3.4.脱醇葡萄酒的感官特征

图2展示了白、桃红、红葡萄酒的部分脱醇酒与完全脱醇酒的感官评价结果，可见乙醇脱除对各类感官属性均产生显著影响。白葡萄酒（图2a）经脱醇处理后，色泽强度、蒸煮蔬菜气息、陈化花香、苦味、酸度评分显著上升，甜味、酒体饱满度、灼热感评分显著下降，而新鲜果香、苹果、柑橘、桃子、陈化果香及整体接受度无显著变化。桃红葡萄酒的感官差异更为显著（图2b），脱醇处理使色泽强度、陈化花香、陈化果香、蒸煮蔬菜气息评分显著上升，新鲜花香、新鲜果香、酒体饱满度、灼热感及整体接受度评分显著下降。有趣的是，完全脱醇酒在红色水果（樱桃、覆盆子）、酸度、苦味、涩味等指标上的评分与原酒相近，而部分脱醇酒的这些指标评分更低。红葡萄酒（图2c）的原酒、部分脱醇酒与完全脱醇酒，在整体接受度、色泽强度、甜味、酸度、新鲜花香、青草气息、苦味、涩味、酒体饱满度等指标上评分无显著差异。尽管乙醇含量降低，但苦味与涩味未出现显著变化。乙醇脱除使红葡萄酒的陈化花香、红色水果（樱桃、覆盆子）、蒸煮蔬菜气息及橡木相关风味评分显著上升，部分脱醇酒在黑樱桃、李子、陈化果香等指标上与原酒评分相近，完全脱醇酒的这些指标评分则高于原酒。

与原酒相比，白、红葡萄酒的部分脱醇酒与完全脱醇酒整体接受度评分无显著差异，品评人员认为尽管脱醇过程流失了部分挥发性物质，但两类脱醇酒仍具备良好的饮用品质。

 

 

为进一步解析白、桃红、红葡萄酒在不同乙醇浓度下挥发性物质流失与感官属性变化的规律，本研究对定量数据进行主成分分析（PCA）。前两个主成分PC1、PC2分别解释总方差的40.41%、33.19%（图3）。原酒与大多数香气物质及感官属性（酒体饱满度、灼热感、甜味、新鲜花香、新鲜果香）密切相关，分布在PC1正半轴，部分脱醇酒与完全脱醇酒则聚集在PC1负半轴，说明乙醇脱除使其挥发性组成与感官特征发生显著偏移。

具体而言，原酒红葡萄酒独立分布在PC1正半轴，其特征是富含关键酯类（乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异丁酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯）与脂肪酸（辛酸、癸酸），这些物质与新鲜果香、新鲜花香、甜味、灼热感、酒体饱满度呈强正相关。与之相对，部分脱醇红葡萄酒与完全脱醇红葡萄酒向PC1负半轴、PC2正半轴偏移，说明酯类带来的果香显著减弱，青草气息、蒸煮蔬菜气息、涩感等不良感官属性相对增强。

白、桃红葡萄酒的原酒分布在PC1正半轴、PC2负半轴，特征是富含酯类（丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、癸酸乙酯）与脂肪酸（己酸、癸酸），对应新鲜果香、新鲜花香、甜味、酒体饱满度等感官属性，而部分脱醇酒与完全脱醇酒聚集在PC1负半轴，挥发性酯类大量流失，感官属性向陈化花香、陈化果香偏移，说明乙醇脱除使酒体清新感下降。

 

 

研究结论

 

减压蒸馏是制备部分脱醇葡萄酒（6% v/v）与完全脱醇葡萄酒（0.5% v/v）的高效可行技术。相较于原酒，脱醇葡萄酒的理化指标出现显著差异（p≤0.05），密度、总浸出物、甘油、总酸、挥发酸含量显著升高，pH值显著下降。此外，部分脱醇酒与完全脱醇酒的420 nm吸光度、色泽强度更高，明度值（L*）更低。白、桃红葡萄酒的色度、黄度值（b*）随脱醇升高，红葡萄酒则呈下降趋势。完全脱醇酒的总色差（ΔE*）显著升高，白葡萄酒4.08、桃红葡萄酒7.60、红葡萄酒24.33，均达到肉眼可察觉的色泽变化水平。

乙醇脱除使挥发性物质含量显著降低，且流失程度随乙醇含量降低而加剧，完全脱醇白、桃红、红葡萄酒的总挥发性物质损失率分别达89.4%、91.2%、93.7%。感官评价显示，脱醇处理后，白、桃红葡萄酒的新鲜花香，红葡萄酒的新鲜果香，白、桃红葡萄酒的甜味，以及酒体灼热感、桃红葡萄酒的饱满度评分均下降，红葡萄酒的色泽强度，白、桃红葡萄酒的蒸煮蔬菜气息与酸度评分则上升。白、红葡萄酒的部分脱醇酒与完全脱醇酒整体接受度与原酒无显著差异，桃红完全脱醇酒的整体接受度则显著下降，说明白、红葡萄酒的两类脱醇产品仍具备良好的饮用品质。

当前脱醇技术的核心挑战是减少乙醇脱除过程中挥发性物质的流失，未来研究应探索香气回收、香气重构等耦合技术，降低风味损失。此外，后续研究需测定并应用乙醇校正阈值，提升不同酒精度葡萄酒中香气活性值计算的准确性。

 

 

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