超声波处理对红葡萄酒贮存期颜色变化的影响机理研究

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近年来,超声波被认为是一种很有潜能的物理催陈红酒技术。现有研究表明超声波处理可以提升葡萄酒的色泽品质和稳定性,但超声波对葡萄酒颜色的影响机理尚不明确,并且超声波产生的影响是否具有长期性或不可逆性目前并未研究。本研究利用超声波技术处理红葡萄酒,研究葡萄酒的色泽特性、主要花色苷及酚类物质随贮存时间的变化规律,分析其相关关系,以探究超声波影响红酒呈色的作用机制。此外,由于花色苷的辅色作用对红酒呈色的重要性,本文选用合适的辅色素添加至葡萄酒中,然后超声波处理,研究其色泽特性、单体花色苷、结合态花色苷和聚合态花色苷的比例以及花色苷和辅色素的含量等随贮存时间的变化趋势,以研究超声波对葡萄酒中花色苷的辅色作用的影响机理。研究内容及结果如下:1.超声波处理对红酒色泽特性变化的影响:超声波处理确实能够改善葡萄酒的色泽,当以20 kHz的超声频率、100 W超声功率处理葡萄酒28 min时,红酒的颜色改善最明显。经超声波处理的葡萄酒其吸收光谱、呈色参数、主要花色苷及酚类物质随贮存时间的变化趋势与未超声波处理酒相似,而且超声波处理后的酒各指标变化速率较快。超声波处理能增大可见吸收光谱的吸光值、增强葡萄酒颜色、增大色度值和褐变指数、提高酒中红色成分对葡萄酒色度的贡献率,且超声波对红酒的增色作用是不可逆的,即不具“返生”现象。2.超声波处理对红酒主要花色苷及酚类物质变化的影响:经超声波处理的葡萄酒中锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、(+)-儿茶素、咖啡酸、丁香酸、(-)-表儿茶素和没食子酸随贮存时间的变化趋势与其在未处理酒中相似,且超声波处理能够加快锦葵色素-3-O-葡萄糖苷等酚类物质在贮存期间的变化。此外,由主成分分析可知在各处理红酒中咖啡酸、丁香酸和(-)-表儿茶素与红酒酒色呈正相关,而锦葵色素-3-O-葡萄糖苷和(+)-儿茶素与红酒酒色呈显著负相关,即超声波处理在改善葡萄酒色泽品质的同时,并不改变葡萄酒酒色与这些物质间的相关关系。3.超声波处理对红酒辅色的影响:本研究选用辅色效果强且稳定性高的咖啡酸作为辅色素添加至葡萄酒中,并用超声波对其进行处理,以研究超声波对红酒辅色的影响。结果表明:咖啡酸的辅色作用随贮存时间持续增强,且超声波处理能够持续增强咖啡酸的辅色作用。超声波处理可使添加咖啡酸葡萄酒的可见光谱吸收值增大、酒色增强、色度和褐变指数增大、聚合态花色苷比例升高,使酒中单体花色苷比例降低,结合态花色苷比例先增后减,在超声波作用下花色苷单体逐渐转变为呈色更强且更稳定的聚合态。此外,当添加咖啡酸的红酒经过超声波处理后酒中锦葵色素-3-O-葡萄糖苷和咖啡酸的变化加快,表明超声波能持续稳定地加快花色苷与咖啡酸的辅色反应从而提升葡萄酒色泽。综上所述,超声波处理能够改善红酒的色泽且对红酒贮存期的色泽特性及酚类物质的变化有持续性和不可逆性的影响,此外,超声波处理能够加快红酒中花色苷的辅色反应从而改善红酒色泽。
摘要第3-5页
ABSTRACT第5-6页
第1章 绪论第11-19页
    1.1 葡萄酒第11页
    1.2 葡萄酒的陈酿技术第11-13页
        1.2.1 葡萄酒的自然陈酿第11-12页
        1.2.2 葡萄酒的人工催陈第12-13页
    1.3 超声波在葡萄酒催陈中的应用第13-15页
        1.3.1 超声波的作用机理第13-14页
        1.3.2 超声波催陈技术的研究进展第14页
        1.3.3 超声波对红酒色泽影响的研究进展第14-15页
    1.4 葡萄酒的呈色第15-17页
        1.4.1 葡萄酒中的花色苷第15-16页
        1.4.2 花色苷的结构和性质第16页
        1.4.3 花色苷的辅色作用第16-17页
    1.5 研究目的、意义及内容第17-19页
        1.5.1 研究目的与意义第17-18页
        1.5.2 研究内容第18-19页
第2章 超声波处理对红葡萄酒贮存期色泽变化的影响第19-33页
    2.1 试验材料与仪器第19页
        2.1.1 试验材料第19页
        2.1.2 试验仪器第19页
    2.2 试验方法第19-21页
        2.2.1 超声波处理参数的选择第19-20页
        2.2.2 红葡萄酒的超声波处理及贮存第20页
        2.2.3 测定红葡萄酒的可见吸收光谱第20页
        2.2.4 测定红葡萄酒的酒色、色度、褐变指数、色调及红、黄、蓝色占比第20-21页
    2.3 结果与分析第21-31页
        2.3.1 超声功率的选择第21-22页
        2.3.2 超声时间的选择第22-23页
        2.3.3 超声波处理对红葡萄酒贮存期间可见吸收光谱、酒色、色度、褐变指数、色调及红、黄、蓝色占比变化的影响第23-31页
    2.4 本章小结第31-33页
第3章 超声波处理对红葡萄酒贮存期主要花色苷及酚类物质变化影响第33-45页
    3.1 试验材料、试剂与仪器第33-34页
        3.1.1 材料与试剂第33页
        3.1.2 试验仪器第33-34页
    3.2 试验方法第34-35页
        3.2.1 红葡萄酒的超声波处理过程及贮存第34页
        3.2.2 红酒中主要花色苷及五种酚类物质的高效液相色谱法测定第34页
        3.2.3 标准品配制及标准曲线绘制第34-35页
        3.2.4 相关性分析第35页
    3.3 结果与分析第35-43页
        3.3.1 超声波处理对红葡萄酒贮存期间锦葵色素及酚类物质的影响第35-41页
        3.3.2 超声波处理对红葡萄酒贮存期酒色、锦葵色素及主要酚类物质相关关系的影响第41-43页
    3.4 本章小结第43-45页
第4章 咖啡酸和儿茶素对红酒模型酒的辅色作用的研究第45-53页
    4.1 试验材料与仪器第45页
        4.1.1 试验材料第45页
        4.1.2 试验仪器第45页
    4.2 试验方法第45-46页
        4.2.1 配制Mv-glc、Mv-glc+咖啡酸、Mv-glc+儿茶素模型酒液第45-46页
        4.2.2 模型酒液的贮存处理第46页
        4.2.3 模型酒液的可见吸收光谱和色泽参数分析第46页
        4.2.4 模型酒液的高效液相色谱分析第46页
    4.3 结果与分析第46-52页
        4.3.1 Mv-glc、Mv-glc+咖啡酸、Mv-glc+儿茶素模型酒液在贮存过程中的辅色效果第46-50页
        4.3.2 Mv-glc、Mv-glc+咖啡酸、Mv-glc+儿茶素模型酒液高效液相色谱分析第50-52页
    4.4 本章小结第52-53页
第5章 超声波处理对咖啡酸辅助红葡萄酒呈色机理研究第53-69页
    5.1 试验材料、试剂与仪器第53页
        5.1.1 材料与试剂第53页
        5.1.2 试验仪器第53页
    5.2 试验方法第53-55页
        5.2.1 样品制备与超声波处理第53-54页
        5.2.2 红葡萄酒可见吸收光谱的测定第54页
        5.2.3 红葡萄酒呈色参数的测定第54页
        5.2.4 测定红葡萄酒中单体、结合态和聚合态花色苷比例第54-55页
        5.2.5 高效液相色谱法测定红葡萄酒中锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、咖啡酸和丁香酸第55页
        5.2.6 标准曲线绘制第55页
        5.2.7 数据处理第55页
    5.3 结果与分析第55-67页
        5.3.1 超声波处理对添加咖啡酸红葡萄酒的可见吸收光谱的影响第56-57页
        5.3.2 超声波处理对添加咖啡酸红葡萄酒的呈色参数变化的影响第57-61页
        5.3.3 超声波处理对添加咖啡酸红葡萄酒中结合态、单体和聚合花色苷比例的影响第61-64页
        5.3.4 超声波处理对添加咖啡酸红葡萄酒在贮存期间的锦葵色素-3-O-葡萄糖苷、咖啡酸和丁香酸变化的影响第64-67页
    5.4 本章小结第67-69页
第6章 结论与展望第69-71页
    6.1 结论第69页
    6.2 展望第69-71页
参考文献第71-79页
致谢第79-81页
攻读学位期间研究成果第81页
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