柴菊華，崔彥志， 張東升，孫小奎，王 莉

(1 河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 朗格斯酒莊(秦皇島)有限公司)

昌黎產(chǎn)區(qū)赤霞珠桃紅和干紅葡萄酒香氣成分分析

柴菊華1，崔彥志2， 張東升2，孫小奎2，王 莉2

(1 河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600；2 朗格斯酒莊(秦皇島)有限公司)

采用溶劑萃取法提取赤霞珠桃紅和干紅葡萄酒的香氣成分，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析，桃紅酒鑒定出41種化合物，包括22種酯，7種醇，3種酸，4種萜烯，2種酮，2種醛和1種芳香族化合物；干紅酒鑒定出24種化合物，包括12種酯，5種醇，2種酮，2種醚，1種萜烯，1種酸和1種芳香族化合物。桃紅酒的主要香氣成分是酯類，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總量的73.441%，其中反式-4-癸烯酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)48.246%；其次是醇類，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占3.549%。干紅酒的主要香氣成分是醇類，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總量的38.440%，其中苯乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)37.430%；其次是酯類，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占12.829%。

赤霞珠；桃紅葡萄酒；干紅葡萄酒；香氣成分；GC/MS

昌黎是我國著名的紅葡萄酒產(chǎn)區(qū)，主要種植的釀酒葡萄品種為全國主栽的紅色品種赤霞珠，長期以來存在品種結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重等問題[1]。昌黎地處沿海，氣候冷涼，晝夜溫差大，有利于釀酒葡萄積累適量糖酸和較多的芳香物質(zhì)，特別適合生產(chǎn)新鮮型桃紅和白葡萄酒[2]，搭配當(dāng)?shù)睾ｕr和各種菜肴，滿足消費(fèi)者和旅游者差異化、個(gè)性化和多樣化的需求。近年來，該產(chǎn)區(qū)朗格斯酒莊率先創(chuàng)新，向市場上推出了具有果香、清爽、柔和特點(diǎn)的桃紅葡萄酒優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，受到廣泛好評。

桃紅葡萄酒的香氣成分是構(gòu)成葡萄酒質(zhì)量的主要因素，是科學(xué)評價(jià)葡萄品種和葡萄酒質(zhì)量的重要依據(jù)。目前國內(nèi)關(guān)于赤霞珠干紅葡萄酒的香氣成分研究文獻(xiàn)較多[3～16]，而對赤霞珠桃紅葡萄酒的香氣成分報(bào)道尚屬空白。本研究通過對昌黎產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄相同原料執(zhí)行不同釀造工藝，生產(chǎn)桃紅和干紅葡萄酒，在感官鑒評的基礎(chǔ)上對其香氣成分進(jìn)行檢測和比較分析，以期為赤霞珠桃紅葡萄酒生產(chǎn)工藝進(jìn)一步優(yōu)化、桃紅葡萄酒香氣質(zhì)量評價(jià)和特征香氣物質(zhì)判定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2009年10月，以河北昌黎赤霞珠葡萄為原料，采用短期浸漬分離法發(fā)酵桃紅葡萄酒工藝和標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)干紅葡萄酒發(fā)酵工藝[17]，釀造桃紅和干紅葡萄酒。

1.2 發(fā)酵工藝

桃紅葡萄酒發(fā)酵工藝：葡萄→分選→破碎除梗入發(fā)酵罐→加SO2，果膠酶→浸漬24 h分離20%葡萄汁→接種酵母L2323→酒精發(fā)酵(18～20 ℃)→發(fā)酵結(jié)束后分離轉(zhuǎn)罐和SO2處理。

干紅葡萄酒發(fā)酵工藝：葡萄→分選→破碎除梗入發(fā)酵罐→加SO2，果膠酶→接種酵母L2323→酒精發(fā)酵(26～30 ℃)→浸漬發(fā)酵12 d后分離壓榨→降溫到18～20 ℃→接種乳酸菌Vitilactic→蘋果酸-乳酸發(fā)酵→分離轉(zhuǎn)罐和SO2處理。

1.3 香氣成分萃取方法

取100 mL發(fā)酵結(jié)束的干紅和桃紅葡萄酒，用二氯甲烷分別以100，50，50 mL萃取3次，合并有機(jī)相，將有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至5 mL，加入5 g烘干的無水硫酸鈉干燥過夜，用二氯甲烷稀釋100倍，0.22 μm孔徑的油膜過濾，取1 μL樣品液上機(jī)分析[18]。

1.4 GC/MS分析

GC條件：美國Varian4000M氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，VF-5 ms30 m×0.25 mm×0.25 μm毛細(xì)管柱。

程序升溫：初始溫度60 ℃保持2 min，以8 ℃/min升至180 ℃，5 ℃/min升至240 ℃，再以10 ℃/min升至300 ℃并保持5 min。進(jìn)樣口溫度280 ℃；分流比：50/1；載氣：He, He的體積分?jǐn)?shù)為0.999 9；柱流速：1 μL/min；進(jìn)樣量為1 μL。MS條件：EI源；離子源溫度220 ℃，傳輸線溫度280 ℃；掃描方式：全掃描；掃描范圍：50～500 m/z；溶劑延遲時(shí)間3 min[18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 香氣成分概述

桃紅酒分離出揮發(fā)性成分53種，干紅酒分離出揮發(fā)性成分32種，其中各個(gè)組分經(jīng)譜庫檢索和資料分析，舍棄可能不存在發(fā)香基團(tuán)的烷烯類揮發(fā)性物質(zhì)(桃紅6種，占總的揮發(fā)性成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.035%；干紅5種，占總的揮發(fā)性成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)共計(jì)為45.216%)，鑒定出匹配度大于700的香氣化合物(表1)。其中，桃紅酒有41種香氣化合物，干紅酒僅有24種，香氣化合物數(shù)量差異極顯著。桃紅酒揮發(fā)性成分的總峰面積為干紅酒揮發(fā)性成分的總峰面積的304.79%，說明桃紅酒的揮發(fā)性物質(zhì)總量也明顯高于干紅酒，但有待進(jìn)一步定量分析驗(yàn)證(圖1，圖2)。

表1 赤霞珠桃紅和干紅葡萄酒的香氣成分

續(xù)表1

類別保留時(shí)間/min化合物名稱分子式分子量占總的揮發(fā)性成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)桃紅酒干紅酒醇類18．488苯乙醇C8H10O1223．32637．4302．9271?環(huán)戊基?2，2?二甲基?1?丙醇C10H20O1560．0630．73512．941庚醇C7H16O1160．062未檢出2．127〔S?(R?，R?)〕?2，3?丁二醇C4H10O2900．0540．03822．0161?十一醇C11H24O1720．027未檢出2．226〔R?(R?，R?)〕?2，3?丁二醇C4H10O2900．011未檢出15．543苯甲醇C7H8O1080．0060．1246．1362．3?丁二醇C4H10O290未檢出0．113合計(jì)3．54938．440萜烯28．982長葉烯C15H242040．8990．82129．250石竹烯C15H242040．087未檢出27．854(+)?長葉蒎烯C15H242040．082未檢出27．005(+)?α?長葉蒎烯C15H242040．022未檢出合計(jì)1．0900．821其他20．672辛酸C8H16O21440．239未檢出37．872蓖麻油酸C18H34O32980．067未檢出13．120正庚酸C7H14O21300．009未檢出2．429乳酸C3H6O390未檢出0．03937．709(Z)?9，17?十八碳二烯醛C18H32O2640．277未檢出12．672苯甲醛C7H6O1060．035未檢出27．894大馬士酮C13H18O1900．0470．17314．9052?(1-甲基丙基)環(huán)戊酮C9H16O1400．0140．17021．302奧甘菊環(huán)C10H181280．0100．0426．665乙二醇甲醚C3H8O276未檢出0．1013．532丙二醇甲醚C4H10O290未檢出0．035合計(jì)0．6980．560

圖1 赤霞珠桃紅葡萄酒香氣成分GC/MS總離子圖

桃紅酒中相對含量排在前10位的香氣化合物占總量的75.756%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)，分別是：反式-4-癸烯酸乙酯(48.246%)，十二酸乙酯(12.650%)，乙酸己酯(4.251%)，苯乙醇(3.326%)，甲酸苯乙酯(2.574%)，十四酸乙酯(2.199%)，長葉烯(0.899%)，辛酸異戊酯(0.699%)，十六酸乙酯(0.576%)和癸酸異戊酯(0.336%)。

圖2 赤霞珠干紅葡萄酒香氣成分GC/MS總離子圖

干紅酒中相對含量排在前10位的香氣化合物占揮發(fā)性成分總量的50.497%，分別是：苯乙醇(37.430%)，十二酸乙酯(3.769%)，4-甲基-2-己內(nèi)酯(2.235%)，反式-4-癸烯酸乙酯(2.187%)，丁二酸二乙酯(1.605%)，長葉烯(0.821%)，1-環(huán)戊基-2,2-二甲基-1-丙醇(0.735%)，甲酸苯乙酯(0.645%)，辛酸異戊酯(0.636%)和己酸乙酯(0.434%)。

2.2 酯類化合物比較與分析

酯類化合物主要來源于葡萄果實(shí)、低碳脂肪酸通過輔酶A與醇類結(jié)合形成，以及氨基酸與酮酸的轉(zhuǎn)化，絕大多數(shù)酯類具有果香味和花香氣味[19]。由表1可知，桃紅酒和干紅酒分別含有22種和12種酯類物質(zhì)，分別占揮發(fā)性物質(zhì)總量的73.441%和12.829%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，說明低溫發(fā)酵不僅顯著增加酯類物質(zhì)種類，而且大幅度提高酯類物質(zhì)比例，有利于桃紅葡萄酒的香氣質(zhì)量。2種酒樣中乙醇酯類比例較高，桃紅酒有9種，相對含量占64.255%，干紅酒中檢出5種，占7.199%。桃紅酒和干紅酒共有的酯類化合物為8種，分別占總量的66.802%和11.646%，其中桃紅酒的反式-4-癸烯酸乙酯、十二酸乙酯、甲酸苯乙酯和十四酸乙酯的相對含量分別比干紅酒提高了46.05%，8.881%，1.929%和1.786%，而4-甲基-2-己內(nèi)酯和丁二酸二乙酯的相對含量分別降低了1.994%和1.579%。桃紅酒特有的酯類化合物為14種，占總量的6.639%，包括乙酸己酯，十六酸乙酯，癸酸異戊酯，2-甲基十四酸甲酯，乙酸庚酯，十五酸乙酯，正辛酸甲酯，2-己烯酸乙酯，辛酸正丁酯，7-辛烯酸乙酯，9-十六碳烯酸乙酯，癸酸異丁酯，己酸丁酯和2-丁烯酸乙酯。其中乙酸己酯的相對含量為4.251%，可能與桃紅葡萄酒的蘋果香氣相吻合。干紅酒特有的酯類化合物為4種，占總量的1.183%，包括己酸乙酯，乳酸乙酯，棕櫚酸異丙酯和丙酸正戊酯。 Zlotejablko報(bào)道稱，在蘋果酸-乳酸發(fā)酵后，有些酯類物質(zhì)(尤其是乙酸己酯)的含量降低[20]。Ugliano和 Moio 發(fā)現(xiàn)，部分乙醇酯還可以在蘋果酸-乳酸發(fā)酵過程中形成，如乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和乳酸乙酯[21]。本次研究與文獻(xiàn)報(bào)道基本吻合。

2.3 醇類化合物比較與分析

葡萄酒中高級(jí)醇是酵母酒精發(fā)酵過程中氨基酸或糖代謝的產(chǎn)物，大多數(shù)醇類低濃度時(shí)可使葡萄酒香氣更為復(fù)雜，濃度過高時(shí)則使葡萄酒具有不愉快的氣味和粗糙感[22～24]。桃紅酒和干紅酒各含7種和5種醇，占揮發(fā)性成分總量的3.549%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)和38.440%，揭示出低溫發(fā)酵顯著增加醇類物質(zhì)種類，但大幅度降低醇類物質(zhì)比例。桃紅酒和干紅酒共有的醇類化合物有4種，分別占總量的3.449%和38.327%，包括苯乙醇，1-環(huán)戊基-2，2-二甲基-1-丙醇，[S-(R*,R*)]-2,3-丁二醇，苯甲醇。苯乙醇在2種酒醇類物質(zhì)中含量最高，但含量差別很大，桃紅和干紅酒分別占總量的3.326%和37.430%，感官鑒評時(shí)桃紅酒呈現(xiàn)苯乙醇的典型氣味—濃郁的玫瑰花香和桃香，而干紅酒卻沒有苯乙醇的愉悅香氣，可見每一種香氣物質(zhì)對葡萄酒香氣的貢獻(xiàn),不僅取決于這一物質(zhì)的含量和感官閾值,而且還取決于各種香氣物質(zhì)之間的相互影響，因此不能只依據(jù)香氣化合物的相對或絕對含量來評價(jià)對酒的貢獻(xiàn)[7]。桃紅酒特有的醇類化合物為3種，占總量的0.100%，包括庚醇，1-十一醇和[R-(R*,R*)]-2，3-丁二醇。干紅酒特有的醇類化合物有1種，為2.3-丁二醇，占總量的0.113%。

2.4 萜烯類化合物比較與分析

萜烯類化合物是一種來源于葡萄漿果的香氣成分[24]。桃紅酒中含有4種萜烯類化合物，分別是長葉烯、石竹烯、(+)-α-長葉蒎烯、(+)-長葉蒎烯，共計(jì)1.090%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)，其中長葉烯含量最高(0.899%)，干紅葡萄酒中僅檢測到長葉烯，占總量的0.821%，表明應(yīng)用低溫發(fā)酵工藝釀造桃紅酒，可以保留更多的萜烯類香氣物質(zhì)。

2.5 其它類化合物比較與分析

桃紅酒含有8種其它化合物，占揮發(fā)性成分總量的0.698%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)，包括3種酸，2種醛，2種酮和1種芳香族化合物，干紅酒含有6種其它化合物，占揮發(fā)性成分總量的0.560%， 包括1種酸，2種酮，2種醚和1種芳香族化合物。桃紅酒和干紅酒共有的其它類化合物有3種，分別占總量的0.071%和0.385%，包括大馬士酮，2-(1-甲基丙基)環(huán)戊酮和奧甘菊環(huán)。桃紅酒特有的其它化合物有5種，占總量的0.627%，包括辛酸，蓖麻油酸，正庚酸，(Z)-9,17-十八碳二烯醛和苯甲醛，含量較低。干紅酒特有的其它類化合物有3種，占總量的0.175%，包括乳酸，乙二醇甲醚和丙二醇甲醚，其中乳酸是在蘋果酸-乳酸發(fā)酵過程中形成的[17]。

3 討 論

感官鑒評時(shí)赤霞珠桃紅酒具有清新優(yōu)雅的復(fù)雜香氣，包括蘋果、桃、梨、玫瑰花香等，可能的原因有兩方面：一方面，低溫發(fā)酵更多地保持了來自果皮的芳香物質(zhì)，如萜烯類、反式-4-癸烯酸乙酯、十二酸乙酯等[24，25]；另一方面，低溫發(fā)酵有利于酵母代謝產(chǎn)生豐富的酯類香氣物質(zhì)和適量脂肪酸(辛酸、蓖麻油酸和庚酸)，便于維持酒體酯類平衡，防止芳香型酯類化合物水解丟失[26，27]。法國學(xué)者M(jìn)urat研究了波爾多赤霞珠、品麗珠等多個(gè)品種釀造的桃紅葡萄酒，認(rèn)為硫醇類化合物是其特征果香物質(zhì)[17]，但本實(shí)驗(yàn)并未檢測到任何硫醇類化合物，可能與不同產(chǎn)地不同年份桃紅葡萄酒的特征果香物質(zhì)差異巨大有關(guān)。試驗(yàn)用干紅酒具有濃郁的黑醋栗氣息和些許生青氣味，香氣分析時(shí)苯乙醇和醇類含量最高與文獻(xiàn)報(bào)道較為一致，但同樣沒有檢測到文獻(xiàn)報(bào)道的甲氧基吡嗪類、硫醇類物質(zhì)和揮發(fā)性酚類等特征香氣成分[3，4，8，12]。今后應(yīng)重視對各產(chǎn)區(qū)單品種釀酒葡萄果實(shí)香氣和葡萄酒香氣進(jìn)行專業(yè)感官鑒評，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行香氣成分定性與定量分析，為判定不同產(chǎn)區(qū)不同年份單品種葡萄和不同類型葡萄酒的特征果香物質(zhì)、構(gòu)建香氣指紋圖譜和保護(hù)葡萄酒原產(chǎn)地提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

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(責(zé)任編輯：朱寶昌，楊靜)

Abstract: The aroma compounds of Cabernet Sauvignon rose wine and dry red wine were extracted by solvent extraction and then analyzed by GC/MS method. The results showed that there were 41 aroma compounds in rose wine including 22 esters, 7 alcohols, 3 acids, 4 terpenes, 2 ketones, 2 aldehydes and 1 benzene compound, while there were 24 aroma compounds in dry red wine including 12 esters, 5 alcohols, 2 ketones, 2 ethers, 1 terpene, 1 acid and 1 benzene compound. 73.441% aroma components in rose wine were esters, in which the content of ethyl trans-4-decenoate was up to 48.246%, followed by alcohols for 3.549%. On the contrary, 38.440% aroma components in dry red wine were alcohols, in which the content of phenylethyl alcohol was as high as 37.430%, followed by esters for 12.829%.

Keywords: Cabernet Sauvignon; rose wine; dry red wine; aroma compound; GC/MS

AnalysisofAromaComponentsinRoseWineandDryRedWinefromChangliCabernetSauvignonGrapeProducingArea

CHAI Juhua1, CUI Yanzhi2, ZHANG Dongsheng2, SUN Xiaokui2, WANG Li2

(1 College of Food Science & Technology, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600; 2 Bodega-langes (Qinhuangao) Co.,Ltd.; China)

TS262.6

A

1672-7983(2017)02-0037-06

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2017.02.007

2017-05-24;修改稿收到日期2017-06-26

柴菊華(1969-)，女，碩士，教授。主要研究方向：葡萄栽培與釀酒，果酒釀造。