杉木桶貯酒過程對葡萄酒質量的影響

杉木桶貯酒過程對葡萄酒質量的影響

數百年來，作為一種儲存啤酒的容器，木桶被司機廣泛使用。在桶中的陳桶中，一些化學品成分與酒精混合在一起，它們給葡萄酒帶來了獨特的味道，改善了葡萄酒的口感，使飲酒者享受更完美的樂趣。近年來，隨著分析手段的提高，橡木桶生產商能夠更有效地控制這些化學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。橡木桶制造過程的步驟可以概括為：選材、板材切割、板材風干、拼裝、烘烤和定型成桶。其中決定橡木桶有效化學組分含量的關鍵工藝是選材、板材干燥和烘烤，以下分別對這3個工藝環(huán)節(jié)進行分析討論。1美國杉木概況世界上橡木的種類約為250多種。由于結構和成分的不同、每一種橡木賦予葡萄酒的風味是不一樣的。綜合世界各地的成功經驗，對于葡萄酒行業(yè)來說，最為常用、最為流行的樹種主要有3個。即產于法國、奧地利、捷克等歐洲國家的盧浮橡和夏橡以及主產于美國的美洲白櫟。這3個樹種的木紋結構特點相近，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，一般多選用美國白櫟；如果釀造橡木香、果香、酒香協(xié)調的葡萄酒則要選擇歐洲橡木。用于制桶的3個主要橡木品種及其特點：(1)夏橡（Quercusrobur）又稱有柄橡，主要生長于法國利木森（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快、紋理粗糙的特點，干浸物較高，富含易溶于水的酚類化合物，但揮發(fā)性香氣物質較少，多用于制作白蘭地木桶。(2)盧浮橡（Quercussessile）又稱無柄橡，主要生長于法國中北部及東歐部分地區(qū)，受生長區(qū)寒冷、土壤貧瘠等因素的影響，生長緩慢、木質緊密，揮發(fā)性芳香物質和酚類化合物有較好的平衡，多用于制作葡萄酒木桶。(3)美國白櫟（Quercusalba）主要生長于美國肯塔基州、俄亥俄州、印第安那州等地，特點是香氣物質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種橡木的化學成分區(qū)別見表1。干浸總量：包括半纖維素片段、木糖、木質素片段、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酯鍵相連，可在單寧水解酶或酸、堿的催化下水解為構成其分子的單體。這類單寧呈淡黃色，具有最大收斂性，比聚合性單寧澀得多。這類單寧一般來源于橡木桶。它既可在某種條件下由于單體的反復縮合而成為大分子，也會由于水解而產生對葡萄酒風味有良好影響的小分子物質。橡木內酯(β-Methyl-γ-octalactones)：有順式和反式兩種異構體，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。在橡木的自然風干過程中，橡木內酯的含量會升高。丁子香酚(Eugenol)：具香料和丁香氣味，在橡木的風干和烘烤過程中，丁子香酚的含量有時會升高。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，其含量在橡木的風干和烘烤過程中大幅度上升。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的相對含量不同，而不在于它們含有什么樣不同的化學成分。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。有實驗數據表明，用酒精溶液從美洲橡木的干木材中可萃取的干物質平均含量為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。因此可以預計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過加工成材后需要在露天環(huán)境中風干，時間為18～36個月，經過風干木材的含水量可從50%左右下降到16%左右，達到加工橡木桶的理想數值。在含水量減少的同時，板材所含的某些化學組分含量也發(fā)生了顯著變化，主要表現在以下方面。2.1干燥過程對木材材料中酚類物質含量的影響2.1.1揮發(fā)油提取量的確定利用酚類物質在光波長280nm下被吸收的特性，對木材中總酚提取物含量進行檢測，可以看出在0～5年風干期間可提取酚類的量顯著下降（見表2）。其中可提取單寧量的減少直接導致木材干燥和陳放過程中苦味的減少。從表2還可得出，板材表面酚類物質的減少要比木材內部多，風干陳放3年后，板材表面和內部的酚含量會有所不同。2.1.2發(fā)酵劑中采用化學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個月后會有明顯降低。從表1可以看出，鞣花單寧相對于兒茶酚單寧來講含量要高，并且干燥過程中比后者減少得快。鞣花單寧的低聚體對于水解和氧化作用都很敏感，水和氧氣促成的化學反應是造成木材自然干燥過程中單寧成分降低的主要原因，另外霉菌對酚類物質也有一定的降解作用，通過這些化學和生化反應衍生出鞣花單寧單體，會對改善葡萄酒的風味起到良好的作用?？傊?，在露天干燥和陳放過程中，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果。如果木材的干燥時間過短、速度過快，則不能使過多的單寧量降低。2.2干燥過程對木材材料中的蒸發(fā)氣體含量的影響2.2.1干燥陳放時木材的香蘭素有乙醛酚類物質來源于木質素聚合體的酸化作用和化學氧化作用，而香蘭素是乙醛酚類物質中唯一有香味的。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在木材的內部而不是表面。但是相對于在木桶的烘烤處理過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酯具有順式(cis-MOL)和反式(trans-MOL)兩種同分異構體結構，順式橡木內酯(cisMOL)所具有的香味強度是反式(trans-MOL)的4倍。木材在自然干燥過程中橡木內酯的總含量會增加許多，在開始時占主導地位的是反式橡木內酯，它的含量在0～3年風干期間會逐步提高，然后隨著時間的延長會有所降低；而順式橡木內酯的含量在風干期會一直保持有規(guī)律的增加。2.3可再生物酶aerobasiwellandpond在數年風干的過程中，雨水可以沖洗掉部分水溶性木質單寧，通過檢測表明被沖洗掉的單寧比保留下的單寧含有更多的苦味，更少的木質味，說明沖洗過程對去除苦味單寧有相當明顯的效果。與此同時，幾種霉菌（主要是Aerobasidiumpullulans）在木材表面的生長也對橡木板材的成熟起到了不可替代的促進作用。它們能夠耐受40℃的高溫條件，喜愛相對濕度較弱（35%～65%）的環(huán)境。這些菌能夠獲取聚酚類化合物結構內部的葡萄糖，而這些葡萄糖苷最初是未經處理的木材氣味的主要分子，也是導致收斂性和苦味的主要原因。它們在微生物產生的果膠酶作用下水解，由此產生微酸性化合物。這些葡萄糖苷在水中是難溶的，不會被雨水帶走，恰好這些微生物是雨水沖洗作用的補充；而且通過微生物作用還可以提高順式橡木內酯(cis-MOL)的含量，它會使新木桶更加芳香（見表3）。3桶板內部溫度烘烤的目的有兩個：一個是使木板彎曲成型，減少桶板的彎曲壓力，起到防止斷裂和固定形狀的作用；另一個是通過烘烤改變木材的化學組分含量，產生大量的芳香物質會賦予葡萄酒更完美的嗅覺感受，這也是以下主要討論的內容。烘烤一般分為4種強度：輕度（L）、中度（M）、中度加深（M+）、重度（H）。輕度加熱（少于12min）：可使桶板內部達115℃，幾乎不會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、中度加強加熱（12～15min）：可使桶板內部溫度達到200℃，可造成一定量的具有豐富且復雜的燒烤味及香草味的化合物的合成。木桶很快就會適量地釋放出這些香氣物質。重度加熱（15min以上）：使木頭表面溫度上升到230℃，導致最大量的燒烤味和香草香氣的產生。這種加熱程度極大地改變了酚類物質（鞣花單寧、木質素），并且或多或少造成木頭深度的細微裂紋。烘烤強度對木桶中各類化合物含量的影響結果見圖1。表4為一個美國橡木桶生產廠家提供的數據，從中可以看出，溫度的控制對于香氣成分產生量的影響。表5為法國SEGUIN-MOREAU公司提供的不同烘烤強度下木桶所具有的不同的香味類型和單寧含量的對照結果。由此可見，烘烤過程是制作橡木桶的關鍵環(huán)節(jié)，烘烤強度改變了木材原有的化學組分含量，從而使橡木桶具有了不同的呈香特性和酚類物質含量。4白櫟酒的制備橡木桶的選型往往是根據葡萄原酒的品質和葡萄酒消費市場的需求情況來決定的，總的說來可以根據以下原則考慮選擇何種橡木桶。4.1自然風干的橡木比人工干燥的橡木更適合葡萄酒的陳釀。4.2密度材質的橡木桶(例如法國Allier地區(qū)橡木或美國白櫟)更適合貯存富含單寧但酒體生硬、缺乏圓潤感的紅葡萄酒,因為它們含有的酚類物質較少,并且采用中度加強型的烘烤可以抵消原酒的生青味和苦味。4.3對于口感平衡、香氣協(xié)調的紅葡萄酒,可以從木桶中萃取相對多一些的酚類物質,但要避免因重度烘烤帶來的苦味、煙熏味,這種味道會增加酒體的粗糙感,特別是對