王雪薇，王舸楠，江 偉，全 莉，武 運*,薛 潔

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司 酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心，北京 100015）

香氣質(zhì)量是葡萄酒的諸多評定指標中突出葡萄酒差異性的主要方面，從香氣來源方面來說，品種香是葡萄酒差異特征的主要來源。葡萄香氣自身具有其特性，品種間香氣各異，香氣的氣味不僅僅是單一的個體，而是各種香氣自身之間的累加、協(xié)同、抑制等相互作用，從而產(chǎn)生了酒種特殊的香氣[1-4]。目前，已檢測出的揮發(fā)性香氣成分已有上千余種，含量從ng/L到mg/L[5-6]，這些香氣參與著不同化學(xué)成分間的轉(zhuǎn)化，構(gòu)成了葡萄酒的種香，當然也受到了外界諸多因素的影響，如土壤、大小氣候、栽培管理、采摘成熟度、釀造工藝等[7-8]。

GARDNERD M等[9]評價了加利福尼亞州4種小芒森葡萄酒的香氣，并用香味描述因子對其成品酒進行專業(yè)描述，小芒森葡萄酒間無顯著差異。謝春梅等[10]對寧夏青銅峽小產(chǎn)區(qū)美樂、赤霞珠、西拉葡萄酒揮發(fā)性香氣成分進行分析，研究結(jié)果表明三者在主要成分上具有一致性，聚類分析其香氣物質(zhì)具有較大差異。左俊偉等[11]對陳釀前后的寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)霞多麗、貴人香干白葡萄酒香氣成分進行了分析，其品種差異占主要優(yōu)勢。國內(nèi)外研究分析了很多品種葡萄酒香氣物質(zhì)，但只分析了個別產(chǎn)區(qū)，對新疆品種葡萄酒香氣物質(zhì)鮮有研究，且研究中樣品種類較少。

嗅聞儀是一種對氣味物質(zhì)進行在線嗅聞并記錄描述結(jié)果的儀器。頂空固相微萃取-氣質(zhì)（headspace-solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometer，HSSPME-GC-MS）聯(lián)用與嗅聞儀（olfactometry）聯(lián)用技術(shù)已廣泛用于香醋、白酒、蘋果、奶酪等食品的特征香氣成分的分析[12-18]。氣相色譜-質(zhì)譜-嗅聞儀（GC-MS-olfactometry，GC-MS-O）聯(lián)用對品種葡萄酒香氣成分的研究已有較多報道。新疆作為我國最大的釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)，葡萄酒產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為新疆自治區(qū)的支柱型產(chǎn)業(yè)[19-23]，本研究利用HS-SPME-GC-MS與嗅聞儀聯(lián)用技術(shù)，對新疆4個葡萄酒產(chǎn)區(qū)（焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓）不同品種葡萄酒香氣成分分析檢測，并對結(jié)果進行聚類分析研究，為品種葡萄酒的分析檢測提供技術(shù)支持，以避免葡萄酒市場中存在的偽品種、以次充好等問題，為新疆品種葡萄酒的保護提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料

從新疆4大產(chǎn)區(qū)葡萄酒廠收集2016年份不同品種葡萄酒樣品（6款紅葡萄酒和4款白葡萄酒），葡萄酒品種為赤霞珠（A）、品麗珠（B）、蛇龍珠（C）、梅樂（D）、西拉（E）、馬瑟蘭（F）、霞多麗（G）、貴人香（H）、小芒森（I）、雷司令（J），未經(jīng)橡木桶陳釀均為“干型”，紅葡萄酒酒精度為（13±1）%vol、白葡萄酒酒精度為（12±1）%vol。葡萄酒來自新疆4大產(chǎn)區(qū)：焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓，每個產(chǎn)區(qū)各3瓶。

1.1.2 化學(xué)試劑

C8～C40正構(gòu)烷烴標準品（色譜純）：美國Accustandard公司；無水乙醇（色譜純）：天津市豐越化學(xué)品有限公司；2-甲基-3-庚酮（色譜純）：美國Sigma公司；氯化鈉（分析純）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890 A-Sniffer 9000-7000 GC-MS聯(lián)用儀：美國Agilent公司；Sniffer9000嗅聞儀：瑞士Brechbuhler公司；DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）：美國J&W公司；HH-1數(shù)顯電子恒溫水浴鍋：金壇市至翔科教儀器廠；30mL萃取瓶：北京玻璃儀器廠；手動SPME進樣器、50/30μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取頭：美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 HS-SPME提取揮發(fā)性成分

移取一定量葡萄酒至30 mL玻璃萃取瓶中，旋緊蓋子，在55℃水浴鍋中放置10 min，用萃取針吸附萃取瓶中葡萄酒香氣30 min后，插入氣相色譜的進樣口解吸5 min，抽回纖維頭后拔出萃取頭，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.2 GC-MS條件

氣相色譜條件：DB-WAX色譜柱（30m×0.25mm，0.25μm），不分流進樣。升溫程序：起始溫度為40℃，以2℃/min升溫速度升到215℃，保持3 min。進樣口的溫度為250℃，載氣為氦氣（He），流速為1.2mL/min。

質(zhì)譜條件：電子電離（electronic ionization，EI）源，電子能量為70 eV；傳輸線溫度280℃；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；質(zhì)譜質(zhì)量掃描的范圍為55～500 m/z。嗅聞口接口溫度200℃。

1.3.3 揮發(fā)性物質(zhì)的定性

谷水又東屈南，逕建春門石橋下。即上東門也。……其水依柱，又自樂里道屈而東出陽渠。昔陸機為成都王穎入洛，敗北而返。水南即馬市也，舊洛陽有三市，斯其一也。[注] (北魏)酈道元著、陳橋驛校證《水經(jīng)注校證》卷十六《谷水》，北京：中華書局，2007年，第396頁。

采用Qualitative Analysis數(shù)據(jù)處理軟件對氣相質(zhì)譜儀采集的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理。使用質(zhì)譜計算機自帶的美國國家標準技術(shù)研究所（national institute of standardsand technology，NIST）2.0和Wiley譜庫檢索定性分析，參考相關(guān)文獻，確定各類香氣物質(zhì)。

1.3.4 揮發(fā)性物質(zhì)的定量

采用內(nèi)標法定量。內(nèi)標物質(zhì)：2-甲基-3-庚酮（質(zhì)量濃度0.816μg/L）。

1.3.5 GC-MS-O分析法

選擇3位經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的嗅聞人員，記錄香氣活性物質(zhì)的保留時間、氣味特性。嗅聞強度采用5個等級來評價，即1：極弱；2：弱；3：中等；4：強；5：極強。每個嗅聞人員對每種樣品進行嗅聞2次，嗅聞結(jié)果取6組數(shù)據(jù)的平均值。

1.3.6 聚類分析

采用SPSS軟件對GC-MS-O的結(jié)果進行分析，以嗅聞結(jié)果對葡萄酒進行聚類。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種葡萄酒GC-MS分析結(jié)果

由表1可知，不同品種葡萄酒中共鑒定出52種組分，這些風味物質(zhì)包括：醇類、酯類、脂肪酸類、萜烯類、酮類、醛類和酚類等成分。在已鑒定出的香氣組分中，以赤霞珠葡萄酒為例，其中種類最多的為酯類香氣成分，有29種，其含量占總風味物質(zhì)含量的51.63%；醇類物質(zhì)有10種，其相對含量較酯類低，為46.11%；萜烯類物質(zhì)有6種，相對含量為5.03%；脂肪酸類為5種，相對含量為0.79%；醛類為4種，相對含量為0.65%；酮類化合物1種，相對含量為0.36%。

從單一香氣成分及香氣成分的感官特征方面分析，在赤霞珠葡萄酒中，含量最高的風味物質(zhì)為異戊醇，其次為癸酸乙酯和辛酸乙酯；品麗珠葡萄酒中含量最高的風味物質(zhì)是辛酸乙酯；蛇龍珠、西拉、小芒森、雷司令這4種葡萄酒中均是1-戊醇含量最高；貴人香葡萄酒中含量最高的風味物質(zhì)為乙酸乙酯；梅樂葡萄酒中含量最高的風味物質(zhì)為癸酸乙酯；而馬瑟蘭、霞多麗葡萄酒中辛酸乙酯含量最高。葡萄酒中風味物質(zhì)不僅來源于釀酒葡萄原料，而且與菌種、發(fā)酵溫度等參數(shù)也密切相關(guān)，雖然研究發(fā)現(xiàn)不同品種中含量最高的風味物質(zhì)相同，但含量最高的風味物質(zhì)并不一定是葡萄酒的主要風味物質(zhì)，這也證明了為什么不同品種葡萄酒風格各異，為了比較不同風味物質(zhì)對品種葡萄酒質(zhì)量的影響，本研究采用嗅聞技術(shù)對影響葡萄酒的主要風味物質(zhì)進行了鑒定。

表1 新疆產(chǎn)區(qū)不同品種葡萄酒香氣成分GC-MS分析結(jié)果Table 1 GC-MS analysis results of aroma components in different wines from producing area in Xinjiang

續(xù)表

2.2 不同品種葡萄酒GC-MS-O分析結(jié)果

對不同品種葡萄酒香氣物質(zhì)進行了GC-MS-O分析鑒定，結(jié)果見表2。由表2可知，在赤霞珠、品麗珠、蛇龍珠、梅樂、西拉、馬瑟蘭、霞多麗、貴人香、小芒森、雷司令葡萄酒中分別嗅聞出18、14、22、20、15、31、14、22、18、19種香氣物質(zhì)。結(jié)果表明，不同品種葡萄酒的香氣活性物質(zhì)主要是酯類。

表2 新疆產(chǎn)區(qū)不同品種葡萄酒香氣物質(zhì)GC-MS-O分析結(jié)果Table 2 GC-MS-O analysis results of aroma substances in different wines from Xinjiang

由表2可知，乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、1-戊醇是品種葡萄酒之間共有的呈香物質(zhì)；不同類別葡萄酒呈香物質(zhì)不同，乙酸異丁酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸異戊酯、苯甲酸乙酯、乙酸異戊酯、威士忌內(nèi)酯、丙醇、異戊醇、卞醇、苯乙烯為紅葡萄酒中特有的呈香物質(zhì)；白葡萄酒中乙酸葉醇酯、異戊酸乙酯、辛酸甲酯、2-糠酸乙酯、苯乙酸乙酯、大馬酮為其特有的呈香物質(zhì)。白葡萄酒呈香物質(zhì)的嗅聞氣味較清新，如橙子味、清淡的果味，而紅葡萄酒呈香物質(zhì)的嗅聞氣味更為濃郁、厚重、刺激，比如熟透的果香、刺激的醇味。這也是紅葡萄酒較為醇厚、豐滿，而白葡萄酒更為清新純凈的原因。

圖1 干紅（A）及干白（B）葡萄酒嗅聞結(jié)果聚類分析圖Fig.1 Cluster analysis dendrogram of olfactometry results of dry red wine(A)and dry white wine(B)

2.3 聚類分析

采用SPSS軟件對新疆產(chǎn)區(qū)不同品種葡萄酒香氣物質(zhì)GC-MS-O結(jié)果進行聚類分析，結(jié)果見圖1。

由圖1A可知，經(jīng)過聚類分析可以看出蛇龍珠、馬瑟蘭兩不同酒樣歸為一類。品種差異是葡萄酒產(chǎn)生區(qū)別的主要原因，但蛇龍珠、馬瑟蘭仍能歸為一類，則表明在6款干紅品種葡萄酒中，蛇龍珠、馬瑟蘭兩品種間差異較小。結(jié)合文獻，赤霞珠葡萄是蛇龍珠葡萄與馬瑟蘭葡萄的親本之一，相同的親本導(dǎo)致其品種差異較小，故蛇龍珠葡萄酒與馬瑟蘭葡萄酒歸為一類。由圖1B可知，干白葡萄酒嗅聞聚類結(jié)果顯示，霞多麗和小芒森兩個不同的酒樣可以歸為一類，結(jié)合文獻，皮諾葡萄是霞多麗葡萄與小芒森葡萄的親本之一，霞多麗葡萄酒與小芒森葡萄酒的嗅聞結(jié)果差異較小，故霞多麗葡萄酒與小芒森葡萄酒經(jīng)聚類分析歸為一類。

2.4 不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒GC-MS-O香氣成分分析

對來自新疆不同產(chǎn)區(qū)（焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓）的赤霞珠葡萄酒的香氣物質(zhì)進行GC-MS-O分析，結(jié)果見表3。

表3 新疆不同產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒香氣GC-MS-O分析結(jié)果Table 3 GC-MS-O analysis results of aroma components of Cabernet Sauvignon wine in different producing area from Xinjiang

由表3可知，新疆4產(chǎn)區(qū)葡萄酒，每個產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒各3瓶，各產(chǎn)區(qū)葡萄酒嗅聞結(jié)果基本一致，新疆4產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒呈香物質(zhì)含有酯類、醇類、醛類，其中以酯類為主。

4產(chǎn)區(qū)赤霞珠葡萄酒共有的呈香物質(zhì)包括：乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、1-戊醇、苯乙醇、苯甲醛。焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓赤霞珠葡萄酒中酯類呈香物質(zhì)分別有14、12、8、11種。焉耆盆地赤霞珠葡萄酒嗅聞呈香物質(zhì)較為豐富，但是嗅聞到的香氣強度較其他產(chǎn)區(qū)普遍不高，這是由于焉耆盆地處于暖溫帶，其氣候條件與天山以南處于中溫帶的3大產(chǎn)區(qū)差異較大；伊犁河谷地區(qū)降水量為新疆4大產(chǎn)區(qū)降水量最高的地方，嗅聞呈香物質(zhì)較少，其赤霞珠葡萄酒中1-壬醇、苯乙醇等物質(zhì)嗅聞強度較高，呈玫瑰等花香氣味；吐哈盆地是4大產(chǎn)區(qū)中降水量最低，晝夜溫差最大的產(chǎn)區(qū)，溫差與降水量對于葡萄酒中果味香氣具有影響，其赤霞珠葡萄酒中丁酸乙酯、二甲基丁酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯嗅聞強度較高，這些物質(zhì)普遍呈橙子香、梨香等果香氣味；天山北麓嗅聞香氣物質(zhì)強度普遍較高，其赤霞珠葡萄酒中乙酸己酯、水楊酸甲酯、丙醇、卞醇嗅聞強度高于其他地區(qū)，這些物質(zhì)呈熟透的果香氣味。不同產(chǎn)區(qū)的赤霞珠葡萄酒其嗅聞呈香物質(zhì)具有較大差異，不同的氣候條件對于葡萄酒香氣具有較大影響。

3 結(jié)論

GC-MS-O聯(lián)用技術(shù)分析新疆10個品種葡萄酒，酯類成分占總香氣成分的37.8%～50.6%，醇類占總香氣成分的19.4%～30.1%，酸類占總香氣成分的18.7%～28.5%。其中乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、1-戊醇是品種葡萄酒之間共有的呈香物質(zhì)。不同色澤葡萄酒中，嗅聞呈香物質(zhì)具有較大差異，紅葡萄酒呈香物質(zhì)的嗅聞氣味更為濃郁、厚重，如具有熟透的果香的2-甲基丁酸乙酯和具有刺激的醇味的異戊醇；白葡萄酒呈香物質(zhì)的嗅聞氣味較清新，如具有橙子味的辛酸甲酯、具有水果味的異戊酸乙酯。品種葡萄酒之間。經(jīng)聚類分析得出，原料呈香物質(zhì)相似的葡萄經(jīng)釀造后，其嗅聞呈香物質(zhì)相似。經(jīng)過聚類分析，干紅葡萄酒中蛇龍珠葡萄酒與馬瑟蘭葡萄酒歸為一類，干白葡萄酒中霞多麗葡萄酒與小芒森葡萄酒歸為一類。

對比新疆4產(chǎn)區(qū)葡萄酒，處于暖溫帶的焉耆盆地與處于中溫帶的其他3產(chǎn)區(qū)相比，呈香物質(zhì)更為豐富而嗅聞到的香氣強度較低；溫差最大的吐哈盆地赤霞珠葡萄酒嗅聞果香味最強；降水量最高的伊犁河谷赤霞珠葡萄酒花香氣味對葡萄酒占主要影響；天山北麓赤霞珠葡萄酒嗅聞到的香氣物質(zhì)強度普遍較高，熟透的果香對葡萄酒香氣影響較大。

目前，葡萄酒行業(yè)只對部分品種葡萄酒進行香氣方面的分析，對于多品種葡萄酒對比分析較少。新疆釀酒葡萄優(yōu)質(zhì)且資源豐富，深入研究不同品種葡萄酒中的特征香氣成分，對葡萄酒選擇原料方法的完善和葡萄酒質(zhì)量控制的發(fā)展具有重要的意義。