桑椹红酒颜色稳定性研究（二）
桑椹发酵酒PH
值偏高，有利于有害微生物的生长，发酵酒易被有害微生物感染，不利于色素鲜艳性的保持，不利于色素的稳定，容易被氧化。但我们也不能人为去降低发酵酒的PH值，即人为拉高发酵酒的总酸，实践证明，当桑椹酒的总酸超过6g/L时，其口感就令人有些难以接受。怎样去把持一个合理的桑椹酒PH值范围而不至于酸感突出，以及建立一个稳定的微生物环境，这是我们亟待解决的一个问题。
2.2 SO2对桑椹发酵酒颜色及稳定性的影响
2.2.1 初始SO2添加量对发酵酒颜色的影响
设计4个初始SO2添加量进行发酵对比，结果见表
表4 不同SO2加入发酵酒的颜色反应
初始SO2（mg/L） 色度I 色调N 感官评定
0.00
0.579
0.687 宝石红
闻香有异味
有回甜味
60.00
0.612
0.636 宝石红
闻香较纯正
有刺激酸感
90.00
0.596
0.602 宝石红
闻香较纯正
有酸感回味短
120.00
0.584
0.597 宝石红
闻香刺激有异杂味
口感较和谐
由表4可见，添加适量的SO2参与发酵，可增强发酵酒的色度。但当SO2>120mg/L时，发酵酒的色度会随SO2量的增加而降低，甚至会破坏红色素。初始SO2<100mg/L时发酵酒色调会随SO2量增加而有所降低，对保持果酒颜色红色调有帮助。
感官品评刚发酵结束的发酵酒，在正常发酵情况下，添加适量SO2参与发酵，对闻香有利，但当SO2>80mg/L添加量越多闻香越差，当SO2>100mg/L就有明显的刺激异味产生。同样对口感滋味也有负面影响。
2.2.2 SO2对陈酿发酵酒颜色的影响
不同SO2浓度对陈酿发酵酒的呈色影响
图一 图二
由图一、图二可见，当添加SO2=0～70mg/L时对陈酿酒的色度有所提高，色调有所降低，对色素有保护作用。当
SO2>120mg/L时色度色调值都不如对照空白好，在颜色保护方面已失去正面的效果，当SO2=200mg/L时，其负面作用更加明显。综合分析，在陈酿阶段发酵酒，SO2含量应控制00.0～80.0mg/L较好。由表中可以看出，不加SO2对发酵酒的颜色影响并不大，如果工艺许可，可以不加SO2参与陈酿，考虑到桑果不易保存，极易腐烂变质，前期处理不得已要添加适量SO2，防止桑果汁的腐败。
花青素的颜色主要依靠A—C环的10电子完全π共轭和β环结构，如果这种结构被高PH和硫化物破坏，颜色将会丧失（Water house etal, 2002）
添加SO2是把双面刃，需要用辩证的观点看待。
适量SO2能起到正面积极的效果：
——抗氧化作用
——稳定作用
——溶解作用
在用量过大条件下，SO2带来的是不良影响：
——SO2味
——硫醇味（臭鸡蛋味）
——增加粗糙感
——毒害作用（人体伤害，色素破坏可逆性）
（一）抗氧化作用
果汁和果酒中有很多物质都具有较强的嗜氧性如色素、单宁、芳香物质等，在空气中他们很容易氧化。色素被氧化后生产棕色物质，失去色泽的鲜艳性，单宁的氧化聚合会形成一种黄棕色多聚体，芳香物的氧化失去芳香，而因SO2具有极强的嗜氧性，与果汁和果酒中的色素，单宁，芳香物质等更容易与氧发生反应，从而抑制推延了其他成分的氧化，起到保护色素，单宁，芳香物质的作用。
（二）稳定作用
桑果易腐烂、霉变，自带有害微生物，常因腐烂其氧化酶含量要高于其他水果，特别是漆酶。SO2具有抗菌性，可以杀死细菌，酵母菌等微生物或抑制他们的活性，SO2可以抑制多酚氧化酶、漆酶的活性，正确使用SO2可以防止醋酸菌、乳酸菌、酒花病、酵母再发酵等病害，可以防止氧化酶的酶促褐变。
（三）溶解作用
适量SO2可加速色素、单宁、矿物质以及有机酸的溶解，因为它可以破坏浆果细胞来提高花青素、单宁及矿物质、有机酸等含量。应用在桑椹发酵酒中，SO2应控制在60～80mg/L,SO2>100mg/L时，会破坏桑椹红色素，造成色素不可逆损坏。
（四）SO2味
当SO2>60mg/L时，发酵酒可闻到H2SO3的刺激味，浓度越高，刺鼻越重。
（五）硫醇味
在桑椹发酵酒中添加SO2达到一定值，容易出现硫臭味，此现象不仅在发酵过程中产生，也会在陈酿过程中出现，必须严格控制SO2的添加量，SO2<80mg/L为佳。
（六）增加粗糙感
SO2的添加会使发酵酒口感带来刺激粗糙味，显得不柔顺协调，SO2量越重，粗糙感越强。
（七）毒害作用
SO2在国际卫生组织规定每人每日允许摄入量0～0.7mg/Kg，有一部分人对SO2敏感，有哮喘现象，严重者可能出现呼吸困难，脑、心等其它组织器官缺氧。SO2运用于果酒工业，大多数国家将250mg/L作为最高允许添加量。
2.3 单宁对发酵酒颜色的影响
表5单宁对发酵酒颜色影响（刚发酵结束）
单宁（g/L） 色度I 色调N PH值
0.00 0.578 0.642 3.48
0.25 0.612 0.679 3.3
0.35 0.620 0.646 3.51
0.45 0.616 0.654 3.52
0.55 0.625 0.642 3.52
由表6可见，添加单宁对发酵酒色度有所提高，对发酵酒色调影响不大。未加单宁发酵酒色度是0.578，添加0.25～0.55g/L单宁发酵后的色度是0.61～0.625之间，大于空白对照的色度，色调基本一致，在0.642～0.650之间。
表6 单宁对陈酿发酵酒颜色的影响
时间
单宁（g/L）
色度I 与前期Ⅰ比变化率（%）
色调N 与前期Ⅰ比变化率（%）
Ⅰ
9月8日发酵
刚结束 空白 0.578 0 0.642 0
0.25 0.612 0 0.679 0
0.35 0.620 0 0.646 0
0.45 0.616 0 0.654 0
0.55 0.625 0 0.642 0
Ⅱ
10月17日 空白 0.607 4.8 0.739 13
0.25 0.639 4.2 0.783 13
0.35 0.623 0.5 0.742 13
0.45 0.641 3.9 0.752 13
0.55 0.630 0.8 0.760 15.5
Ⅲ
12月30日 空白 0.684 15.49 0.780 17.692
0.25 0.746 17.96 0.818 16.992
0.35 0.682 9.09 0.787 17.916
0.45 0.727 15.268 0.790 17.215
0.55 0.729 14.266 0.793 19.04
酿酒的前处理之后，色素的稳定性并不会立即显现出来，通常需要经过几个月陈酿后才可以看到处理与不处理的效果差异。
由表7可见，添加单宁参与发酵的桑椹酒经过4个月的陈酿，空白与添加单宁的发酵酒都在同一环境中经历了一些氧化，由于氧化的作用，色度有所提高，色调也有所提高。色调的提高意味红色素的比例减少，当添加单宁<0.45g/L时，空白发酵酒与添加单宁发酵酒的色调提高速率很接近为17%左右。当添加单宁>0.55g/L时，发酵酒的色调提高率却是19%，高于空白和其他单宁添加量发酵酒。
葡萄酒的理论表明花青素是红酒颜色的基础，单宁含量多少是颜色稳定条件，所以人们在酿造过程中注重最大限度的有效提取优质花青素，同时也别忘记提取或补充适量单宁有效物质，两者在发酵红酒中相互依存，只有足够量的成熟单宁与花青素结合才能保证红酒颜色的稳定。我们观察到刚发酵出的桑椹原酒色泽鲜艳，颜色深紫红，色度要高于葡萄酒，是因桑椹花青素含量高于普通葡萄花青素含量5倍以上，但经一段时间陈酿后，随着时间的推移，原酒颜色逐渐退化，变浅转黄直至变褐红，容易变色，颜色稳定性不如葡萄酒，我们猜测可能是桑椹本身含有效单宁低的缘故。
表7 桑椹原汁与桑椹酒的单宁含量
品种 单宁（g/L）
桑椹果汁 1.08
05年桑椹原酒 0.343
06年桑椹原酒 0.447
所以在发酵中，添加适量酿酒单宁，但结果未发现补充适量单宁可以稳定发酵酒颜色的趋势与效果，这与葡萄酒中单宁的作用不一样，虽然添加单宁可以适度提高一点颜色强度，但色调与空白对照没什么区别。在氧化过程中，它们的氧化速率也基本一致，当添加单宁>0.55g/L时，对色度、色调都有所提高，反而起到负作用。
表8 桑椹原汁与发酵酒吸光度的变化
品种 波 长（nm） 色度
I 色调
N
420 520 620
桑椹原汁 0.523 0.721 0.135 1.379 0.725
桑椹原酒 0.490 0.650 0.115 1.255 0.753
从表9可以看出桑椹汁发酵后颜色强度降低，红、黄、蓝三色吸光度都有所减少，特别是红色吸光度降低明显，由0.721降至0.650，通过分光光度计对二者吸收波长测定，发现原汁的最大吸收峰在520nm，原酒的最大吸收峰却在720nm说明发酵后的呈色物质化学结构已经有了较大的改变。
有研究表明，桑椹汁在发酵前以C3R和C3G为主，两者含量比为1.95，发酵后以C3R为主，同时含有微量的C3G，在整个发酵过程中，两种主要花青素减少了57.4%，C3G在发酵前7天含量迅速下降，
C3G在整个发酵过程中，几乎丧失殆尽，损失掉93.3%。研究指出C3G含量减少是发酵后果酒总花青素减少和颜色变黄主要原因，而与花青素的聚合量无关。C3R在整个发酵过程中，含量也有所下降，整个发酵过程含量下降了31.3%，前期（7天）花青素下降明显（王振江，2007）。
可以说桑椹酒颜色不稳定性主要是桑椹色素改变的缘故。
2.4温度的影响
表9 不同温度下贮藏发酵酒的吸光度值
时
间 温
度（℃） 波 长（nm） I N 颜
色
420 520 620
9.4 10 0.221 0.330 0.040 0.591 0.669
紫红
25 0.221 0.330 0.040 0.591 0.669
30 0.221 0.330 0.040 0.591 0.669
9.14 10 0.240 0.335 0.047 0.672 0.865 紫红
25 0.302 0.340 0.057 0.699 0.888 宝石红
30 0.312 0.336 0.057 0.706 0.928 宝石红
9.24 10 0.322 0.363 0.064 0.749 0.901 深红
25 0.328 0.357 0.066 0.751 0.918 红微带棕红
30 0.353 0.363 0.069 0.785 0.972 宝石红
10.8 10 0.326 0.369 0.065 0.76 0.883 深红
25 0.350 0.370 0.065 0.780 0.945 红微带棕红
30 0.370 0.364 0.070 0.804 1.016 桔红
10.15 10 0.314 0.354 0.061 0.729 0.887 宝石红
25 0.345 0.351 0.064 0.76 0.982 桔红
30 0.370 0.352 0.075 0.797 1.051 棕红
11.7 10 0.346 0.388 0.069 0.803 0.891 宝石红
25 0.410 0.380 0.071 0.861 1.08 桔红
30 0.416 0.378 0.081 0.875 1.10 棕红
由表10可见，随着时间推移，温度越高，颜色逐渐变暗，色度色调值逐渐升高。色调的提高意味红色素活性的破坏，红色素的逐渐消失。10℃与30℃的贮存对发酵酒颜色的稳定性和延缓性有比较大的差别。经过两个多月的跟踪检测，10℃贮藏的发酵酒色调值由0.669升高到0.891，差值为0.222，而30℃贮藏的色调则由0.669升高到1.10，差值是0.431，颜色呈现，前者是宝石红，是一个愉快活泼的色彩，而后者是褐红色，呆板，沉闷。
2.5光的影响
表10 日照对桑椹酒发酵的影响
时间（天） I N 颜 色
5 0.551 1.221 宝石红
10 0.602 1.278 宝石红
15 0.648 1.313 桔红
20 0.690 1.33 红中带棕
25 0.730 1.332 棕红
30 0.750 1.358 棕褐
由表11可见，在常温下的日照，随着日照时间的延长，色度、色调值都在升高，颜色由鲜亮逐渐转为呆板的暗色、棕红、棕褐，说明桑椹发酵酒颜色对光不稳定。
2.6酵母的影响
目前国内果酒厂使用的酵母种类繁多，有国内的安琪酵母，法国的莱蒙特、诺盟集团酵母，西班牙的阿格罗文公司酵母，澳大利亚的葡萄酒研究学院的mautivin酵母等，分类很细，有干红专用，干白专用，起泡酒专用。本实验选用了莱蒙特公司的D254、RA17、RC212、诺盟集团的L.A.Bayanus,澳大利亚葡萄酒研究学院的AWRIR2酵母，不同型号酵母颜色呈现差异明显。
表11 酵母对桑椹发酵酒颜色的影响
酵母型号 发酵温度 色度I 原酒520nm吸光度 原酒颜色
RA17 18～20℃ 1.290 0.712 紫红色
RC212 18～20℃ 1.255 0.700 宝石红
D254 18～20℃ 1.310 0.745 深紫红色
AWRIR2 18～20℃ 1.275 0.702 紫红色
诺盟B
(L.A.Bayanus) 18～20℃ 1.269 0.709 大红色
由表12可见酵母D254的原酒呈色最深，色度为1.310，含红色素量最高，原酒520nm吸光度值为0.745，原酒颜色是深紫红色。其次是RA17，色度是1.290，颜色最浅的是RC212，色度是1.255。在生产中可根据酵母的呈色特性，选择不同型号的酵母以满足生产的需要。
2.7糖类的影响
表12 蔗糖和蜂蜜对桑椹发酵酒颜色的影响
因素
吸光度OD I N
420nm 520nm 620nm
空白对照 0.490 0.703 0.115 1.298 0.682
蔗糖 0.533 0.799 0.139 1.471 0.667
蜂蜜 0.629 0.886 0.173 1.688 0.709
由表13可见，添加蔗糖、蜂蜜参与桑椹汁发酵都能提高发酵酒的色度，特别是蜂蜜提高色度显著。原汁发酵是色度值为1.298，蔗糖发酵的色度值1.471，蜂蜜发酵的色度值则达到1.688，三者发酵酒的色调值蜂蜜也最高0.709，说明蜂蜜发酵酒红色素纯度不如空白对照的发酵酒。
2.8酶的影响
桑椹是一种皮薄多汁的浆果，易破裂，怕挤压，不耐贮藏，极易腐烂霉变，常温下采摘4小时后必须加工，否则腐烂长霉。我们观察到在采摘后期，桑椹树上的挂果就有长霉的了。可以说整体桑椹果，因霉变分泌的氧化酶含量要比其他水果高，氧化酶含量过高对发酵酒色、香、味影响很大。
表13 氧化酶对发酵酒颜色的影响
因素 时间（月） 色度I 颜色反应
果汁未杀酶 6 0.887 深红色
10 1.121 棕红色
果汁杀酶 6 1.278 鲜红色
12 1.321 枣红色
酶会影响发酵酒颜色的色度、稳定性，研究表明，花青素分子很不稳定，容易受酶、光、氧、温度、金属离子等作用而失色，在花色苷降解过程中，涉及到的酶有糖苷酶和多酚氧化酶这两大类。糖苷酶可水解花色苷得到游离的糖和花青素，花青素很不稳定，可自发转换成无色的物质。多酚氧化酶作用于存在邻-二酚羟基的花色苷，产生的中间产物－邻醌能通过化学氧化作用使花色苷转化为氧化的花色苷及降解产物。酶的存在使花青素、多酚物质变色和发生浑浊沉淀，严重时还产生过氧化味，采取对果汁的高温瞬时杀菌灭酶是提高发酵酒颜色稳定性的有效方法之一。
3结论
1. PH值越低越能保持红酒颜色的稳定性，越能保持红色素的鲜艳性，红色素保护越好。
2.添加适量的SO2参与发酵，可增强发酵酒的色度。
初始SO2<100mg/L时发酵酒色调会随SO2量增加而有所降低，对保持果酒颜色红色调有帮助。
当SO2>120mg/L时，发酵酒的色度会随SO2量的增加而降低，甚至会破坏红色素。
当添加SO2=0～70mg/L时对陈酿酒的色度有所提高，色调有所降低，对色素有保护作用。
SO2>120mg/L时对陈酿酒的色度色调值都不如对照空白好，在颜色保护方面已失去正面的效果。当SO2=200mg/L时，其负面作用更加明显。综合分析，在陈酿阶段发酵酒，SO2含量应控制0.0～80.0mg/L。
3.添加单宁对发酵酒色度有所提高，对发酵酒色调影响不大。
在发酵中，未发现补充适量酿酒单宁可以稳定发酵酒颜色的趋势与效果。
桑椹汁在发酵前以C3R和C3G为主，发酵后以C3R为主，C3G在整个发酵过程中，几乎丧失殆尽，桑椹酒颜色不稳定性主要是桑椹色素改变的缘故，与花青素聚合量无关。
4. 桑椹发酵酒的贮藏，随着时间推移，温度越高，颜色变暗越严重，色度色调值逐渐升高。理想酒窖温度选择在10～15℃.
5. 发酵酒在常温下的日照，随着日照时间的延长，色度色调值都在升高，由鲜亮逐渐转为呆板的棕红、棕褐暗色，说明桑椹发酵酒颜色对光不稳定。
6. 不同型号酵母颜色呈现差异明显。酵母D254的原酒呈色最深，其次是RA17，颜色最浅的是RC212。
7. 添加蔗糖、蜂蜜参与桑椹汁发酵都能提高发酵酒的色度，特别是蜂蜜提高色度显著。
8. 酶会影响发酵酒颜色的色度、稳定性，酶的存在使花青素、多酚物质变色和发生浑浊沉淀，采取对果汁的高温瞬时杀菌灭酶是提高发酵酒颜色稳定性的有效方法之一。
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