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Food Biosci.：橡木片陈酿处理提升热带西拉葡萄酒抗氧化活性、酚类与挥发性物质特征
发布时间：
2026-09-01
来源：
葡萄研究
橡木片陈酿处理提升热带西拉葡萄酒抗氧化活性、酚类与挥发性物质特征
期刊：Food Bioscience（5.9）
发表日期：2026年
研究摘要
橡木片因其能提供与桶陈酿所获特性相当的化学及感官特性，且成本更低、周期更短而备受关注。本研究旨在探究采用美国及/或法国橡木片进行的六种不同陈酿处理对热带西拉葡萄酒若干质量参数的影响。研究中进行了物理化学分析、通过HPLC-DAD-FD-MS对酚类化合物进行鉴定与定量分析，以及通过HS-SPME-GC-qMS对挥发性物质谱进行分析。抗氧化活性采用ORAC、ABTS、GSH及脱氧核糖测定法进行测定。消费者接受度通过接受度测试及结合多变量分析的CATA方法进行评估，结果显示各葡萄酒在总体消费者接受度方面无显著差异。采用两种橡木片进行酒精发酵及苹果酸-乳酸发酵的葡萄酒（T5）所含酚类及挥发性化合物浓度最高，其抗氧化活性、色泽强度及挥发性酸度均较低。在苹果酸-乳酸发酵阶段同时使用两种橡木片（T6）或仅使用美国橡木片（T1、T2）所制得的葡萄酒，其抗氧化活性与T5葡萄酒相当。而仅使用法国橡木片（T3、T4）所制得的葡萄酒，其抗氧化活性及部分酚类化合物浓度较低。据我们所知，本研究首次公布了陈年西拉葡萄酒的详细挥发性物质谱。研究结果表明，合理控制使用橡木碎料可作为一种制备热带陈酿西拉葡萄酒的有效策略；这种工艺能提升葡萄酒的抗氧化活性，增加部分酚类及挥发性化合物的浓度，从而可能对提升葡萄酒品质有所贡献。
研究背景
橡木桶陈酿是红葡萄酒传统工艺，木材组分溶入酒液，推动酚类转化、稳定色泽、增加抗氧化能力，丰富香气轮廓。但木桶采购、仓储、维护成本高昂，陈酿周期久。橡木片在不锈钢罐中使用，接触面积更大，木材组分溶出更快，可将陈酿周期由半年以上缩短至3个月以内，生产成本可降至木桶工艺的1/20，对新兴产区具备很高实用价值。酿酒常用橡木主要为美国白栎与法国夏栎。
热带葡萄种植是较新兴产业，巴西东北圣弗朗西斯科河谷为世界少数可实现一年多季采收的热带产区，西拉是当地主栽红葡萄品种。该产区部分年份存在酚成熟滞后于技术成熟的问题，葡萄酒收敛感强、香气复杂度不足。橡木片处理有望改善当地葡萄酒品质，助力产区产业竞争力提升。
已有针对巴西西拉葡萄酒的研究多集中于抗氧化能力与简单描述性感官分析，缺乏完整挥发性物质谱解析；不同橡木类型、不同发酵阶段投加橡木片的系统对比研究较为匮乏。CATA是快速消费者感官方法，适合评价消费者真实感知。因此本实验设置不同橡木种类、不同投加时机，研究其对热带西拉酒理化、酚类、挥发性物质、抗氧化及消费者感官的综合影响，为热带产区橡木片工艺提供数据支撑。
材料与方法
1. 分析试剂与耗材
2. 使用美国和法国橡木进行酿造与陈酿处理
3. 物理化学和比色参数
4. 抗氧化活性的测定
5. 酚类化合物的测定
6. 挥发性剖面的评估
7. 消费者感官评估
8. 统计分析
研究结果
1. 葡萄酒的物理化学与比色表征
全部酒样理化指标符合OIV及巴西国标，属于干型葡萄酒。橡木处理组pH相比对照组小幅上升，总酸度各组差异不显著。对照组挥发酸最高，橡木片处理后挥发酸显著降低，说明木材组分可抑制乙酸类不良代谢产物生成。T5组颜色强度、色度C最高，单体花色素含量较高，L亮度更低，颜色更深。橡木处理后b*值（黄蓝色）下降，黄调减弱，有利于减缓酒液褐变。
2. 热带西拉葡萄酒陈酿抗氧化活性评估
ABTS、ORAC、GSH、脱氧核糖实验结果共同表明，橡木片处理后葡萄酒整体抗氧化活性高于对照组。T5的ABTS自由基清除能力为全部样品最高；T2、T6也表现出优异抗氧化水平；仅法国橡木片的T3、T4抗氧化活性偏低。福林 酚总酚各组差异幅度有限，说明单纯总酚不足以代表抗氧化能力，木材溶入的各类酚酸、黄酮醇共同贡献自由基清除能力。PCA得分图显示T1、T2、T5、T6聚集，与T3、T4、对照组明显区分。
3. 西拉热带葡萄酒的酚类成分
共定量27种酚类，包含羟基苯甲酸、羟基肉桂酸、黄烷 3 醇、黄酮醇、二苯乙烯、花色素。T5样品的咖啡酒石酸、多种黄酮醇（槲皮素 3 葡萄糖苷、异鼠李素 3 O 葡萄糖苷、杨梅素）、白皮杉醇含量显著高于对照组。T3仅用法国橡木，咖啡酸含量很高但咖啡酒石酸含量很低，推测橡木带来的酯酶促使咖啡酒石酸水解。对照组花色素单体整体含量偏高，橡木处理带来酚类物质的相互作用，造成部分花色素少量降解；但T5保留了较高花色素水平。结果证明，同时使用美法橡木片，在两个发酵周期持续接触，有利于富集黄酮醇类活性酚类。法国橡木重度烘烤条件下，短期浸提酚类溶出效果弱于美国橡木。
4. 通过GCq/MS鉴定并定量热带西拉葡萄酒中与美国和法国橡木片陈酿的挥发性化合物
一共鉴定46种挥发性物质，34种完成准确定量，包含醇、酯、酸、萜类、内酯、醛酮。T5样品12种挥发性物质浓度显著高于其余组别；1 己醇、苯乙醇、癸酸乙酯、γ 壬内酯、香叶醇等OAV>1，贡献花香、果香、椰子香气。T5的己酸、辛酸、各类水果酯含量提升，带来愉悦花果香。层次聚类热图可将T5单独分出，体现该处理挥发性轮廓的独特性。仅法国橡木的T3、T4挥发性物质整体提升有限。推测美国橡木孔隙度更高，物质浸提速度更快；法国橡木晶粒细密，本实验接触时长不足，溶出偏弱。
5. 感官分析
全部样品消费者总体喜好得分没有统计学差异，说明橡木片改性没有改变大众接受水平。CATA 对应分析结果表明，对照组更多关联红色果香、果味；T1、T5更多关联木质香气，T5同时表现出酒色突出；T6偏向干果、咖啡香气。虽然处理之间感官描述词出现频率有区别，但消费者没有形成统一偏好聚类。CATA统计是统计描述词勾选频次，不是感知强度，样品可出现感官特征差异，但不必然带来总体喜好度变化。
T5综合表现最优，抗氧化高、酚与挥发性物质丰富，颜色表现好，挥发酸低。法国橡木片若要达到理想效果，可能需要提高投加剂量或延长接触时间。本研究也证实热带产区西拉，通过橡木片工艺可以有效改善化学组成，同时维持消费者接受度。
研究意义
采用橡木片进行葡萄酒陈酿通常可提升抗氧化活性，改变酚类及挥发性物质组成，以及形成不同的感官特征，尽管并未证实消费者对这类葡萄酒的整体接受度或偏好有所提高。在所有经陈酿的西拉葡萄酒中，T5葡萄酒——其在酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵阶段均使用了美国及法国橡木片进行陈酿——被视为优选处理方案。与其它葡萄酒相比，该酒款具有挥发性酸度较低、色泽相关参数值较高、抗氧化活性较强、单体花青素及部分酚类化合物浓度较高的特点。据作者所知，本研究首次报道了西拉陈酿葡萄酒的挥发性物质组成。在T5葡萄酒中，那些据称能赋予果香与花香特征的化合物浓度较高，尽管消费者主要感知到的是木质香气。描述性感官分析表明，所有葡萄酒均受到消费者良好接受。针对不同橡木片浓度及浸渍时间的进一步研究、橡木片与传统木桶陈酿工艺的对比、以及橡木片陈酿对葡萄酒理化性质及感官稳定性随时间变化的影响，将推动该领域取得更多进展。
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