基于专利分析的甜白葡萄酒技术发展现状
作者: 冀敏
摘 要:本文从专利技术的视角,分析了以高端冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒为代表的甜白葡萄酒的技术发展现状,主要从地域分布、品种选择、酿造技术、安全性控制等方面展开介绍,以期为解决高端甜白葡萄酒产量与市场需求的矛盾、饮用安全性问题以及广大企业和酒庄寻求自身在高端甜白葡萄酒方面的发展提供借鉴。
关键词:冰酒;贵腐;甜白葡萄酒;食品安全;专利分析
Research on the Current Status of Sweet White Wine Technology Development Based on Patent Analysis
JI Min
(Patent Examination Cooperation (Beijing) Center of the Patent Office, Beijing 100070, China)
Abstract: This article analyzes the technological development status of sweet white wine represented by high-end ice white wine and noble rot wine from the perspective of patent technology, including regional distribution, variety selection, brewing technology, safety control, etc., in order to provide reference for solving the contradiction between high-end sweet white wine production and market demand, drinking safety issues, and for enterprises and wineries seeking their own development in high-end sweet white wine.
Keywords: ice wine; noble rot wine; sweet white wine; food safety; patent analysis
葡萄酒是一种历史悠久的酒精类饮品。依照《葡萄酒》(GB/T 15037—2006),葡萄酒按照含糖(以葡萄糖计)量,可分为干型、半干型、半甜型、甜型(含糖量>45 g·L-1);而按照色泽,则可以分为白葡萄酒、桃红葡萄酒、红葡萄酒。因此,从颜色和残留糖分含量来看,甜白葡萄酒一般是指使用白葡萄品种或红葡萄品种不带皮发酵所得到的、含糖量大于45 g·L-1的葡萄酒。常见的甜白葡萄酒主要有冰白葡萄酒、贵腐葡萄酒,还可以通过迟摘、冷冻浓缩、加糖或中止发酵等技术手段酿造成其他类型甜白葡萄酒。其中,冰酒以德国加拿大产出的为代表,是在葡萄采收期延迟至-7 ℃时使葡萄结冰保持一段时间后再采收发酵制成[1]。而贵腐酒则以法国、匈牙利和德国产出的为代表,通过使用灰霉菌(Botrytis cinerea)对接近成熟期的葡萄进行侵染,发生贵腐作用酿制而成[2]。这两种国际主流的高档甜白葡萄酒对自然环境要求苛刻,酿造工艺也比较复杂,因此产量都极低,但又因其风味独特,极受全世界尤其是我国消费者的欢迎,故冰酒、贵腐两种甜白葡萄酒也被称为“液体黄金”。
随着人们生活水平的提高,食品安全性越来越得到公众关注。SO2作为在葡萄酒酿造过程中必不可少的添加剂,适量添加具有预防葡萄酒氧化、减弱葡萄酒不良风味的作用,但也会损害人体的健康[3-4]。山梨酸钾也是一种常用防腐剂,能有效抑制酵母菌、霉菌的生长,可作为SO2的补充物,被用于控制葡萄酒的二次发酵过程[5],这在甜型葡萄酒生产中尤为重要。但以上物质的使用也给甜白葡萄酒带来了一定的食品安全风险。
鉴于以高档冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒为代表的甜白葡萄酒的以上现状,针对高档甜白葡萄酒产量和市场需求之间的矛盾,以及甜白葡萄酒的饮用安全性问题,本文重点关注了甜白葡萄酒的专利技术现状,并对其进行了分析,以期能以专利的视角来探寻解决以上矛盾和问题的方案。
1 研究样本的构成
本研究中所分析的专利文献数据主要来自中国专利文摘数据库、中国专利全文数据库、德温特世界专利数据库(Derwent World Patent Index,DWPI)。通过限定特定领域分类号、关键词的扩展,经过初步检索、扩展检索和补充检索等,以保证数据检索的全面性。同时为保证检索结果的准确性进行了人工精读去噪。检索截止日为2024年5月30日。
2 检索结果分析
2.1 甜白葡萄酒总体专利情况分析
2.1.1 地域分布
某一国家专利技术的申请量在一定程度上代表了该国技术的发展水平现状,也能反映出该技术的市场活跃度。通过图1甜白葡萄酒专利申请的地域分布柱状图可以看出,甜白葡萄酒相关专利申请绝大部分集中在中国(申请量111件),国外的相关申请则很少,主要涉及美国、韩国、日本、俄罗斯、欧专局和法国,申请数量均为个位数。可见,中国的甜白葡萄酒市场相对活跃,美国、韩国、日本也具有一定的甜白葡萄酒市场。基于历史和地理等因素,葡萄酒国家可划分为旧世界国家和新世界国家,以法国、德国等为代表的旧世界葡萄酒沿用传统工艺和酿造方法,风土、产区、较为完备的葡萄酒法律法规是其核心竞争力;而以中国、美国等为代表的新世界葡萄酒则精于技术,在葡萄品种选择、葡萄酒酿造等方面更崇尚现代化技术的应用。结合新旧世界葡萄酒的特点,甜白葡萄酒专利技术所涉及的国家中,中、美、日、韩、俄都属于新世界葡萄酒范畴,具有绝对的优势,而旧世界葡萄酒的国家只有法国的1件,这也与新旧世界葡萄酒的发展理念相一致,可见新世界葡萄酒国家更加注重葡萄酒技术上的创新。
2.1.2 类型分布
甜白葡萄酒类型中,除了众所周知的冰酒和贵腐外,还可以通过其他技术达到甜白葡萄酒的酿造标准。其中,迟摘是在葡萄正常成熟后延迟采收,果实中的部分水分蒸发而使糖分浓缩,进而在发酵后能保证成品酒达到所要求的含糖量。酿造过程中对葡萄汁进行冷冻浓缩、添加糖类或者使用葡萄自身糖分并结合提前中止发酵等技术以达到残留糖含量标准也是可行的。通过精读筛选,根据图2中甜白葡萄酒的类型分布,可以看到冰酒的专利申请数量遥遥领先,说明各国更加关注冰酒技术的研发。而除了单类型以外,还存在多类型结合的技术形式,如冰酒、贵腐与其他技术相结合,这也在一定程度上体现了复合技术在甜白葡萄酒上的应用已经被关注。
此外,经过精读发现,中国专利申请涵盖了几乎所有类型的甜白葡萄酒,而美国(贵腐3、冰酒1)、韩国(冰酒4)、日本(贵腐3)在类型研究上的侧重点则有所不同,这可能与该国民众的饮食习惯有关。
2.2 冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒的专利情况分析
基于以上对甜白葡萄酒的类型分析,考虑到其他类型甜白葡萄酒技术种类多且分散,甜白葡萄酒的研究方向主要集中在冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒,与市场对高端甜白葡萄酒的消费需求一致。结合人工精读的情况,本小节主要分析介绍了冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒在品种选择和酿造技术方面的具体研究动向。
2.2.1 品种选择
甜白葡萄酒从色泽上属于白葡萄酒类型,其延续了白葡萄酒使用白葡萄品种或红葡萄品种去皮发酵的技术要点。从具体葡萄种类来看,冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒所采用的酿酒品种也多为威代尔、雷司令、霞多丽等白葡萄品种,如CN107937197A(冰酒/威代尔)、CN108441369A(冰酒/雷司令)、CN102260611A(贵腐/雷司令)、CN101812389A(冰酒/霞多丽)、CN104263573A(贵腐/霞多丽)等,这也是大多数酒庄或企业常用的酿酒品种。但也出现了使用红皮白瓤葡萄原料制备贵腐葡萄酒(CN102260613A)的专利申请,该专利是结合后期冷冻浓缩原酒的技术,可获得浓厚的贵腐风味。
虽然两款高端甜白葡萄酒所用原料在种类上相似,但在具体使用品种方面有所偏好。冰酒酿造原料以威代尔品种为主,这可能与传统冰酒产区以及我国引进冰酒生产技术的具体现状有关。威代尔是国际上酿造冰酒的最佳品种之一,能抵抗高纬度地区严寒的侵袭。2006年,张裕与加拿大最大冰酒生产企业奥罗丝公司合作,在黄金冰谷地区酿造出的优质黄金冰谷冰酒采用的就是从加拿大引进的优良品种威代尔。此外,同样位于该地区的恒仁思帕蒂娜冰酒庄园也主要以威代尔(CN105820964A、CN105802865A)为原料酿造冰酒。雷司令、霞多丽等国际传统白葡萄品种也均被用于冰酒的酿造中,呈现出了以威代尔为主,其余品种也同时进行探索的品种使用格局。
贵腐葡萄酒则较多使用了霞多丽品种,雷司令、白诗南(CN102168001A)等常规白葡萄品种也有涉及。值得注意的是,除了国际传统使用的白葡萄品种外,贵腐葡萄酒的酿造关注了来自东方的宝藏品种——贵人香(CN112646673A),这种源自中国的葡萄品种,以其独特的香气和口感闻名于世。山东省农科院以贵人香为原料,利用其糖度高、黏度大的特点,结合低温澄清技术并优选法国Laffort公司的Zymaflore™ ST酵母,针对该酵母和原料特点采用了相应的发酵工艺,获得了口感良好的贵腐葡萄酒。此外,冰酒也涉及了采用贵人香为原料进行酿造的技术(CN106753966A、CN1775939A),以上专利技术为国产原料的利用提供了借鉴思路。
2.2.2 酿造技术
(1)菌种选择。不管是冰葡萄酒还是贵腐葡萄酒,酿造工艺过程中菌种是决定酿造质量以及最终酒体、风味、口感的关键因素。两种甜白葡萄酒在所用菌种方面都进行了相关的研究(表1)。
冰葡萄酒关注的菌种为酵母,分为酿酒酵母和非酿酒酵母,多集中在耐低温、耐高温、耐酒精、香气提升等方面。近年来非酿酒酵母在葡萄酒发酵中的应用受到越来越多的关注[6],这也体现在专利技术中,通过筛选得到不同类型的酵母如美极梅奇酵母、汉逊酵母,能很好地适用于冰酒酿造并显现出良好的品质提升效应。此外,西华大学(CN103525711A)通过采用前期沉酿—中期快速启动—后期发酵三级复合发酵菌剂使川藏高原冰葡萄酒实现工业化生产,大大缩短了发酵时间,提高了生产效率。
贵腐葡萄酒则主要关注灰霉菌种,如日本的专利申请(JP08294386A)发现了新菌种,其在有机酸代谢及甘油生产性能方面表现优异。
(2)人工干预技术。传统的冰酒和贵腐在酿造时过于依赖环境因素,这是造成产量极低的根本原因。而通过人工干预技术,从原料、生产过程等各方面来创造利于酿造的条件,是提高产量的重要技术手段。
对于冰白葡萄酒,各创新主体通过人工冰冻葡萄果实(CN1912089A、CN106753966A),设计获得人工智能控制冰葡萄的冷冻、加热循环交替的车间厂房(CN108315118A)等技术手段,从原料获得、环境控制等方面为提高冰酒产量提供了借鉴。
而对于贵腐葡萄酒,则通过人工接种灰霉菌(CN104263573A、CN108048271A、CN102260611A、US20110300258A1、EP1862075A1)有效增加产生贵腐作用的葡萄原料数量,并最终保证产量的提升。其中广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所(CN104263573A)在人工接种时,通过调控温湿度使灰葡萄孢在低温高湿下侵染葡萄、低温低湿条件下发生贵腐作用,提高侵染葡萄和发生贵腐作用的成功率和稳定性,进而有效提高了贵腐葡萄的产率。
可见,通过对原料的获得、环境的调控等方面进行人工干预,可以有效提高产量。
2.3 甜白葡萄酒饮用安全性分析