真空蒸馏脱醇对葡萄酒理化特性、色泽及风味成分的影响研究

本研究针对脱醇葡萄酒市场需求增长但品质易受损的问题，通过真空蒸馏技术制备部分脱醇（PDW, 6% v/v乙醇）和完全脱醇（DW, ≤0.5% v/v乙醇）的白、桃红及红葡萄酒，系统分析了乙醇去除对密度、总萃取物、有机酸、色泽参数（L, a, b*, ΔE）、挥发性成分（HS-SPME-GC-MS检测）及感官特性的影响。结果表明脱醇过程导致挥发性化合物损失率达72–94%，但DW仍保持可接受的整体适口性，为优化脱醇葡萄酒品质提供了关键技术依据。

　　

随着全球健康意识的提升和消费习惯的转变，无酒精和低酒精葡萄酒市场近年来呈现显著增长态势，年复合增长率预计达10.4%，市场规模将从2024年的27亿美元扩大至2034年的69.7亿美元。这一趋势主要受到健康考量、生活方式选择及宗教因素的多重驱动。欧盟和国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）已对“脱醇葡萄酒”（dealcoholized wine，乙醇含量≤0.5% v/v）和“部分脱醇葡萄酒”（partially dealcoholized wine，乙醇含量＞0.5% v/v且低于原酒类别最低酒精度）给出了明确定义。然而，在脱醇过程中，葡萄酒的挥发性香气成分、非挥发性物质以及感官特性极易受到影响，如何在高效率脱醇的同时最大限度保留葡萄酒原有品质，成为产业界和学术界关注的焦点。

目前常用的脱醇技术包括热方法（如真空蒸馏VD、旋转锥柱SCC、传统蒸馏）、膜技术（如纳滤NF、反渗透RO、渗透蒸馏OD、透析）及其组合工艺。不同方法依据葡萄酒类型、操作条件（时间、温度、压力、膜孔径等）以及香气成分的理化特性，对最终产品品质产生差异化影响。尽管已有研究探讨了多种脱醇工艺对葡萄酒特定类型的影响，但多数未能将乙醇含量降至符合法规要求的≤0.5% v/v，且对多类型葡萄酒（白、桃红、红）的系统对比不足。此外，脱醇过程中挥发性成分的损失机制、色泽变化及感官属性的调整策略仍需深入探索。

为此，来自意大利博洛尼亚大学农业与食品科学系的Yogesh Kumar、Lorenzo Italiano、Matthias Schmitt、Arianna Ricci、Giuseppina Paola Parpinello及Andrea Versari团队在《Food Chemistry》发表了最新研究成果，系统评估了真空蒸馏技术对三种葡萄酒类型脱醇后的理化特性、颜色指标、挥发性成分及感官属性的影响。该研究不仅成功制备出符合欧盟及OIV标准的脱醇产品，还详细揭示了乙醇去除过程中各类成分的变化规律，为脱醇葡萄酒工艺优化提供了坚实的数据支撑和理论依据。

在研究过程中，团队采用真空旋转蒸发仪（Hei-VAP Industrial）在50°C、50 mbar条件下对Riesling白葡萄酒、Pinot Noir桃红葡萄酒和Merlot红葡萄酒进行脱醇处理，获得部分脱醇（PDW, 6% v/v）和完全脱醇（DW, ≤0.5% v/v）样品。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析基本酿造参数，紫外-可见分光光度计测定颜色指标（L, a, b*, 色强度、色调ΔE等），顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）定量23种关键挥发性化合物，并由21名经验丰富的品评员进行感官特性评估。数据采用ANOVA和Tukey检验进行统计分析，并通过主成分分析（PCA）解析挥发性成分与感官属性之间的关联。

3.1. 脱醇葡萄酒的酿造参数变化

脱醇导致体积损失随乙醇去除程度增加，PDW和DW的平均体积损失分别为15.4–19.9%和33–35.6%。密度显著上升，白、桃红和红葡萄酒的总体干提取物分别从22.05 g/L、17.30 g/L和24.60 g/L增至37.00 g/L、29.25 g/L和39.90 g/L。甘油浓度显著提高，但其对口感稠度的贡献远低于总提取物中的多糖及其他溶质。总酸度（TA）显著上升（如白葡萄酒从6.88 g/L升至10.05 g/L），pH值略有下降（白葡萄酒从3.00降至2.70）。挥发性酸度在DW中显著增加，有机酸（如酒石酸、苹果酸、乳酸）浓度因浓缩效应而上升，可能影响酒体稳定性和微生物安全性。

3.2. 脱醇葡萄酒的色泽特征

乙醇去除显著改变了所有葡萄酒的色泽特性。白葡萄酒的黄化指数（Abs_420nm）从0.10 AU增至0.17 AU，桃红和红葡萄酒也呈现相似趋势。色强度随脱醇程度增加，白、桃红和红葡萄酒的DW分别达0.22 AU、0.50 AU和10.61 AU。L值下降表示酒体变暗，白葡萄酒的b值（黄度）显著增加，a值（红绿轴）下降；桃红葡萄酒的a和b值均上升，显示红黄调增强；红葡萄酒的a和b*值则下降。色度值在白和桃红葡萄酒中增加，红葡萄酒中降低。总色差ΔE在DW中显著（白葡萄酒4.08，桃红7.60，红葡萄酒24.33），且均超过人眼可辨识阈值（ΔE≥3）。这些变化主要源于浓缩效应、共色作用破坏以及氧化反应。

3.3. 脱醇葡萄酒的挥发性成分分析

乙醇去除导致挥发性成分大幅减少。白葡萄酒的PDW和DW分别仅保留27.9%和10.6%的总香气，桃红和红葡萄酒的DW保留率低于10%。高级醇如异丁醇、3-甲基丁醇在DW中未检出，2-苯乙醇受影响较小。酯类损失尤为显著，乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等在DW中几乎完全消失。挥发性酸中，异戊酸未受显著影响，而己酸、辛酸在红葡萄酒DW中分别减少46.2%和64.6%。香气活性值（OAV）计算显示，PDW中8种成分OAV＞1，DW中仅2-苯乙醇、丁二酸二乙酯、异戊酸、己酸和辛酸保留OAV＞1，表明果香和花香显著减弱，奶酪、脂肪类气息相对突出。

3.4. 脱醇葡萄酒的感官特性

感官评价显示，乙醇去除显著降低了白和桃红葡萄酒的新鲜花香、果香、甜感、热感和酒体饱满度，但提高了色强度、蒸煮蔬菜气息和酸度。红葡萄酒的整体适口性未受显著影响，但演化花香、红色水果香和橡木调增强。PCA分析进一步证实，原酒（OW）与酯类、脂肪酸及新鲜果香、花香属性紧密相关，而PDW和DW则偏向演化香气和蒸煮类气味。脱醇桃红葡萄酒的适口性评分显著下降，表明白和红葡萄酒更适合脱醇处理。

本研究系统证实真空蒸馏可高效生产符合法规要求的脱醇葡萄酒，但会导致挥发性成分严重损失及色泽、口感特性改变。尽管部分感官属性如酸度和蒸煮类气息增强，但整体适口性在白和红葡萄酒中得以保留。未来研究需聚焦香气回收与重组技术，以弥补脱醇过程中的风味缺陷，同时应建立乙醇校正的香气阈值体系，提升脱醇葡萄酒品质评估的准确性。该工作为脱醇葡萄酒的工业化生产提供了关键技术参数和理论指导，对推动低酒精饮品市场发展具有重要意义。