杉木桶貯酒過(guò)程對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響

杉木桶貯酒過(guò)程對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響

數(shù)百年來(lái)，作為一種儲(chǔ)存啤酒的容器，木桶被司機(jī)廣泛使用。在桶中的陳桶中，一些化學(xué)品成分與酒精混合在一起，它們給葡萄酒帶來(lái)了獨(dú)特的味道，改善了葡萄酒的口感，使飲酒者享受更完美的樂(lè)趣。近年來(lái)，隨著分析手段的提高，橡木桶生產(chǎn)商能夠更有效地控制這些化學(xué)組分在加工工藝中的含量，從而使葡萄酒獲得更理想的品質(zhì)。橡木桶制造過(guò)程的步驟可以概括為：選材、板材切割、板材風(fēng)干、拼裝、烘烤和定型成桶。其中決定橡木桶有效化學(xué)組分含量的關(guān)鍵工藝是選材、板材干燥和烘烤，以下分別對(duì)這3個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行分析討論。1美國(guó)杉木概況世界上橡木的種類約為250多種。由于結(jié)構(gòu)和成分的不同、每一種橡木賦予葡萄酒的風(fēng)味是不一樣的。綜合世界各地的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于葡萄酒行業(yè)來(lái)說(shuō)，最為常用、最為流行的樹(shù)種主要有3個(gè)。即產(chǎn)于法國(guó)、奧地利、捷克等歐洲國(guó)家的盧浮橡和夏橡以及主產(chǎn)于美國(guó)的美洲白櫟。這3個(gè)樹(shù)種的木紋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相近，但理化組成和呈香特性均有不同。歐洲橡木一般香氣較幽雅細(xì)致，易于與葡萄酒的果香和酒香融為一體；美洲白櫟的香氣較濃烈，較易游離于葡萄酒的果香和酒香之上。如果釀酒師喜歡釀制橡木香較濃郁的葡萄酒，一般多選用美國(guó)白櫟；如果釀造橡木香、果香、酒香協(xié)調(diào)的葡萄酒則要選擇歐洲橡木。用于制桶的3個(gè)主要橡木品種及其特點(diǎn)：(1)夏橡（Quercusrobur）又稱有柄橡，主要生長(zhǎng)于法國(guó)利木森（Limousin）地區(qū)，受該地區(qū)溫暖、干燥、礫石土壤等環(huán)境因素的影響而具有了生長(zhǎng)快、紋理粗糙的特點(diǎn)，干浸物較高，富含易溶于水的酚類化合物，但揮發(fā)性香氣物質(zhì)較少，多用于制作白蘭地木桶。(2)盧浮橡（Quercussessile）又稱無(wú)柄橡，主要生長(zhǎng)于法國(guó)中北部及東歐部分地區(qū)，受生長(zhǎng)區(qū)寒冷、土壤貧瘠等因素的影響，生長(zhǎng)緩慢、木質(zhì)緊密，揮發(fā)性芳香物質(zhì)和酚類化合物有較好的平衡，多用于制作葡萄酒木桶。(3)美國(guó)白櫟（Quercusalba）主要生長(zhǎng)于美國(guó)肯塔基州、俄亥俄州、印第安那州等地，特點(diǎn)是香氣物質(zhì)中香蘭素的含量比較高，但酚類化合物含量較低，多用于制作葡萄酒木桶。3種橡木的化學(xué)成分區(qū)別見(jiàn)表1。干浸總量：包括半纖維素片段、木糖、木質(zhì)素片段、木酚素及鞣花單寧等。鞣花單寧(ellagitannins)：屬于水解性單寧（hydrolysabletannin），這類單寧的單體分子之間通過(guò)酯鍵相連，可在單寧水解酶或酸、堿的催化下水解為構(gòu)成其分子的單體。這類單寧呈淡黃色，具有最大收斂性，比聚合性單寧澀得多。這類單寧一般來(lái)源于橡木桶。它既可在某種條件下由于單體的反復(fù)縮合而成為大分子，也會(huì)由于水解而產(chǎn)生對(duì)葡萄酒風(fēng)味有良好影響的小分子物質(zhì)。橡木內(nèi)酯(β-Methyl-γ-octalactones)：有順式和反式兩種異構(gòu)體，具有椰子和新鮮木頭的氣味，它代表了新鮮木頭的大部分芳香潛力。在橡木的自然風(fēng)干過(guò)程中，橡木內(nèi)酯的含量會(huì)升高。丁子香酚(Eugenol)：具香料和丁香氣味，在橡木的風(fēng)干和烘烤過(guò)程中，丁子香酚的含量有時(shí)會(huì)升高。香草醛(Vanillin)：又叫香蘭素，具香草和香蘭子氣味；香草醛在新鮮橡木中的含量很少，其含量在橡木的風(fēng)干和烘烤過(guò)程中大幅度上升。從表1可得出，美洲橡木與歐洲橡木的區(qū)別在于含有的重要浸出物的總量及這些物質(zhì)的相對(duì)含量不同，而不在于它們含有什么樣不同的化學(xué)成分。歐洲橡木中含有的口味較淡的碳水化合物和單寧的量約是美洲橡木的2倍，而美洲橡木中含有更多的揮發(fā)性香氣物質(zhì)。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，用酒精溶液從美洲橡木的干木材中可萃取的干物質(zhì)平均含量為6.4%,而歐洲橡木為10.4%。同樣美洲橡木萃取的固形物中平均每克含總酚365mg，而歐洲橡木為561mg。因此可以預(yù)計(jì)歐洲橡木桶可浸出的固型物含量為同等大小的美洲橡木桶的160%，總酚為美洲橡木桶的250%。2干法木材的含水量橡木經(jīng)過(guò)加工成材后需要在露天環(huán)境中風(fēng)干，時(shí)間為18～36個(gè)月，經(jīng)過(guò)風(fēng)干木材的含水量可從50%左右下降到16%左右，達(dá)到加工橡木桶的理想數(shù)值。在含水量減少的同時(shí)，板材所含的某些化學(xué)組分含量也發(fā)生了顯著變化，主要表現(xiàn)在以下方面。2.1干燥過(guò)程對(duì)木材材料中酚類物質(zhì)含量的影響2.1.1揮發(fā)油提取量的確定利用酚類物質(zhì)在光波長(zhǎng)280nm下被吸收的特性，對(duì)木材中總酚提取物含量進(jìn)行檢測(cè)，可以看出在0～5年風(fēng)干期間可提取酚類的量顯著下降（見(jiàn)表2）。其中可提取單寧量的減少直接導(dǎo)致木材干燥和陳放過(guò)程中苦味的減少。從表2還可得出，板材表面酚類物質(zhì)的減少要比木材內(nèi)部多，風(fēng)干陳放3年后，板材表面和內(nèi)部的酚含量會(huì)有所不同。2.1.2發(fā)酵劑中采用化學(xué)化合物橡木板材中所含的單寧主要是鞣花單寧的聚合體，單寧總量在木材干燥陳放18～36個(gè)月后會(huì)有明顯降低。從表1可以看出，鞣花單寧相對(duì)于兒茶酚單寧來(lái)講含量要高，并且干燥過(guò)程中比后者減少得快。鞣花單寧的低聚體對(duì)于水解和氧化作用都很敏感，水和氧氣促成的化學(xué)反應(yīng)是造成木材自然干燥過(guò)程中單寧成分降低的主要原因，另外霉菌對(duì)酚類物質(zhì)也有一定的降解作用，通過(guò)這些化學(xué)和生化反應(yīng)衍生出鞣花單寧單體，會(huì)對(duì)改善葡萄酒的風(fēng)味起到良好的作用。總之，在露天干燥和陳放過(guò)程中，橡木中的可提取酚含量的減少，是鞣花單寧低聚體水解和氧化造成的遞降分解及瀝濾的綜合損失的結(jié)果。如果木材的干燥時(shí)間過(guò)短、速度過(guò)快，則不能使過(guò)多的單寧量降低。2.2干燥過(guò)程對(duì)木材材料中的蒸發(fā)氣體含量的影響2.2.1干燥陳放時(shí)木材的香蘭素有乙醛酚類物質(zhì)來(lái)源于木質(zhì)素聚合體的酸化作用和化學(xué)氧化作用，而香蘭素是乙醛酚類物質(zhì)中唯一有香味的。在干燥陳放的0～3年中香蘭素含量上升，然后基本保持不變，這種升高主要是表現(xiàn)在木材的內(nèi)部而不是表面。但是相對(duì)于在木桶的烘烤處理過(guò)程中釋放出的香蘭素的量（150～350μg/g），木材干燥陳放的作用則顯得有限（在陳放3年后為90～100μg/g）。2.2.2順式杉木li木材中所含的橡木內(nèi)酯具有順式(cis-MOL)和反式(trans-MOL)兩種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)，順式橡木內(nèi)酯(cisMOL)所具有的香味強(qiáng)度是反式(trans-MOL)的4倍。木材在自然干燥過(guò)程中橡木內(nèi)酯的總含量會(huì)增加許多，在開(kāi)始時(shí)占主導(dǎo)地位的是反式橡木內(nèi)酯，它的含量在0～3年風(fēng)干期間會(huì)逐步提高，然后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)有所降低；而順式橡木內(nèi)酯的含量在風(fēng)干期會(huì)一直保持有規(guī)律的增加。2.3可再生物酶aerobasiwellandpond在數(shù)年風(fēng)干的過(guò)程中，雨水可以沖洗掉部分水溶性木質(zhì)單寧，通過(guò)檢測(cè)表明被沖洗掉的單寧比保留下的單寧含有更多的苦味，更少的木質(zhì)味，說(shuō)明沖洗過(guò)程對(duì)去除苦味單寧有相當(dāng)明顯的效果。與此同時(shí)，幾種霉菌（主要是Aerobasidiumpullulans）在木材表面的生長(zhǎng)也對(duì)橡木板材的成熟起到了不可替代的促進(jìn)作用。它們能夠耐受40℃的高溫條件，喜愛(ài)相對(duì)濕度較弱（35%～65%）的環(huán)境。這些菌能夠獲取聚酚類化合物結(jié)構(gòu)內(nèi)部的葡萄糖，而這些葡萄糖苷最初是未經(jīng)處理的木材氣味的主要分子，也是導(dǎo)致收斂性和苦味的主要原因。它們?cè)谖⑸锂a(chǎn)生的果膠酶作用下水解，由此產(chǎn)生微酸性化合物。這些葡萄糖苷在水中是難溶的，不會(huì)被雨水帶走，恰好這些微生物是雨水沖洗作用的補(bǔ)充；而且通過(guò)微生物作用還可以提高順式橡木內(nèi)酯(cis-MOL)的含量，它會(huì)使新木桶更加芳香（見(jiàn)表3）。3桶板內(nèi)部溫度烘烤的目的有兩個(gè)：一個(gè)是使木板彎曲成型，減少桶板的彎曲壓力，起到防止斷裂和固定形狀的作用；另一個(gè)是通過(guò)烘烤改變木材的化學(xué)組分含量，產(chǎn)生大量的芳香物質(zhì)會(huì)賦予葡萄酒更完美的嗅覺(jué)感受，這也是以下主要討論的內(nèi)容。烘烤一般分為4種強(qiáng)度：輕度（L）、中度（M）、中度加深（M+）、重度（H）。輕度加熱（少于12min）：可使桶板內(nèi)部達(dá)115℃，幾乎不會(huì)造成什么成分分解和具有溶解性香氣的變化。所以，這種加熱程度很少使用。中度加熱、中度加強(qiáng)加熱（12～15min）：可使桶板內(nèi)部溫度達(dá)到200℃，可造成一定量的具有豐富且復(fù)雜的燒烤味及香草味的化合物的合成。木桶很快就會(huì)適量地釋放出這些香氣物質(zhì)。重度加熱（15min以上）：使木頭表面溫度上升到230℃，導(dǎo)致最大量的燒烤味和香草香氣的產(chǎn)生。這種加熱程度極大地改變了酚類物質(zhì)（鞣花單寧、木質(zhì)素），并且或多或少造成木頭深度的細(xì)微裂紋。烘烤強(qiáng)度對(duì)木桶中各類化合物含量的影響結(jié)果見(jiàn)圖1。表4為一個(gè)美國(guó)橡木桶生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)，從中可以看出，溫度的控制對(duì)于香氣成分產(chǎn)生量的影響。表5為法國(guó)SEGUIN-MOREAU公司提供的不同烘烤強(qiáng)度下木桶所具有的不同的香味類型和單寧含量的對(duì)照結(jié)果。由此可見(jiàn)，烘烤過(guò)程是制作橡木桶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，烘烤強(qiáng)度改變了木材原有的化學(xué)組分含量，從而使橡木桶具有了不同的呈香特性和酚類物質(zhì)含量。4白櫟酒的制備橡木桶的選型往往是根據(jù)葡萄原酒的品質(zhì)和葡萄酒消費(fèi)市場(chǎng)的需求情況來(lái)決定的，總的說(shuō)來(lái)可以根據(jù)以下原則考慮選擇何種橡木桶。4.1自然風(fēng)干的橡木比人工干燥的橡木更適合葡萄酒的陳釀。4.2密度材質(zhì)的橡木桶(例如法國(guó)Allier地區(qū)橡木或美國(guó)白櫟)更適合貯存富含單寧但酒體生硬、缺乏圓潤(rùn)感的紅葡萄酒,因?yàn)樗鼈兒械姆宇愇镔|(zhì)較少,并且采用中度加強(qiáng)型的烘烤可以抵消原酒的生青味和苦味。4.3對(duì)于口感平衡、香氣協(xié)調(diào)的紅葡萄酒,可以從木桶中萃取相對(duì)多一些的酚類物質(zhì),但要避免因重度烘烤帶來(lái)的苦味、煙熏味,這種味道會(huì)增加酒體的粗糙感,特別是對(duì)