成池芳，陳新軍，張如意，劉宗昭

（新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司/新疆釀酒葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心/新疆葡萄酒與葡萄烈酒工程技術(shù)研究中心，新疆瑪納斯 832200）

葡萄酒是以破碎或未破碎的新鮮葡萄或葡萄汁為原料，經(jīng)發(fā)酵釀造的含有一定酒精度的飲料[1]。香氣是構(gòu)成葡萄酒感官品質(zhì)的三大要素之一。隨著氣相色譜技術(shù)的發(fā)展，風味化學家和釀酒師對葡萄酒香氣化學本質(zhì)的了解也越來越深入。這些香氣物質(zhì)有不同的來源，對葡萄酒香氣有不同程度的貢獻[2]。發(fā)酵前處理和發(fā)酵工藝影響葡萄酒香氣物質(zhì)的種類和含量，其中比較重要的因素有發(fā)酵溫度、浸漬方式、原料破碎度、酵母菌種等[3-6]。

原料的破碎度影響著葡萄酒的質(zhì)量。對于葡萄酒生產(chǎn)來說，適當輕度的破碎，有利于葡萄皮中色素、優(yōu)質(zhì)單寧、果膠和香氣成分以及果肉中一些香氣成分的釋放，而葡萄破碎程度過高，會將劣質(zhì)單寧帶入葡萄汁中，從而給葡萄酒帶來不良風味[7]。陳嘉等[7]釀造的‘玫瑰香’干紅葡萄酒，在陳釀6個月后調(diào)查了不同破碎度對其風味的影響，結(jié)果表明，破碎度以70%的表現(xiàn)最好。桂長莉等[2]研究表明，當不進行浸漬處理時，破碎度對葡萄漿中主要成分的溶出無明顯影響；當采用8 ℃浸漬2 d后，破碎度超過60%時葡萄中各種成分浸出效果最好，葡萄酒中總酚、總花色苷和單寧含量分別是對照的1.86、2.06、1.20倍。

本研究通過對‘丹菲特’葡萄入罐時漿果的破碎程度控制，測定其發(fā)酵完成后葡萄酒中的香氣物質(zhì)，為該品種最適破碎度的選擇提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年定植的‘丹菲特’葡萄，種植于新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司自建基地（44°14′N，86°15′E），株行距為1 m×3 m。采用VSP葉幕整形，主干高度約65 cm，自根苗。

1.2 方法

1.2.1 小規(guī)模發(fā)酵

在商業(yè)采收期共采收90 kg果實，經(jīng)人工破碎除梗后入9個發(fā)酵罐，每個發(fā)酵罐10 kg。入罐前分別控制10%的漿果破碎（輕度）、50%的漿果破碎（中度）和90%的漿果破碎（重度）。每種破碎度3個罐，作為3個生物學重復(fù)。同時加入20 mL 4% H2SO3和0.4 g果膠酶。入罐24 h后添加4 g活化好的Lalvin D254酵母。干凈紗布蓋住發(fā)酵罐口，每天早晚壓帽兩次，控制酒精發(fā)酵溫度在22 ℃左右，并測定發(fā)酵醪比重和溫度。酒精發(fā)酵結(jié)束后（比重降至0.998以下且維持2 d不再變化）分離皮渣，自流汁和壓榨汁移至10 L密閉玻璃容器，添加乳酸菌進行蘋-乳發(fā)酵，水封隔絕氧氣，控制發(fā)酵溫度為20 ℃左右。蘋-乳發(fā)酵結(jié)束后加入12 mL 6%的H2SO3并裝瓶打塞，置于酒窖進行瓶儲。

1.2.2 葡萄果汁基本理化指標的測定

用手持糖度計（PAL-1, Atago, Japan）測定果汁可溶性固形物含量；用pH計測定果汁pH值；可滴定酸使用NaOH滴定法，以酒石酸計。

1.2.3 葡萄酒香氣物質(zhì)檢測

用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部葡萄酒加工重點實驗室已優(yōu)化的頂空固相微萃取方法對葡萄汁和葡萄酒香氣物質(zhì)進行萃取，并利用氣質(zhì)聯(lián)用方法分析樣品中的香氣物質(zhì)[8]。樣品在進行GC-MS分析前所用的前處理方法為頂空固相微萃取，將5 mL待測樣品、1 g氯化鈉以及10 μL 4-甲基-2-戊醇（作為內(nèi)標，濃度為 1.0006 g·L-1）放入20 mL小瓶中，迅速用帶有聚四氟乙烯隔墊的蓋子擰緊后放置在頂空進樣盤上。之后可由多功能自動進樣器（CTC CombiPAL autosampler）自動完成萃取及進樣，樣品置于40 ℃加熱槽中保持30 min，然后將已活化的萃取頭插入到香氣小瓶的頂空中，保持攪拌溫度40 ℃并萃取30 min，再將萃取頭插入到氣相色譜進樣口，熱解析8 min，采用5∶1分流模式，進樣口溫度為250 ℃。每個樣品重復(fù)萃取兩次。GC-MS分析采用色譜柱的型號為HP-Innowax（60 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣為高純氦氣（He，>99.999%），流速為1 mL·min-1；進樣口溫度為250 ℃，采用不分流模式，解析8 min。升溫程序為：從50 ℃保持 1 min，以3 ℃·min-1升溫至230 ℃保持10 min。質(zhì)譜接口溫度設(shè)定為280 ℃，離子源溫度設(shè)定為230 ℃，電離方式為EI，離子能量為70 eV，采用SCAN全離子掃描模式檢測，質(zhì)量掃描范圍為 30～350 u。GC-MS 色譜圖使用自動解卷積軟件（Amdis，National institute of Standards and Technology，Gaithersburg，MD，USA）和MSD Chemstation（Agilent，Santa Clara，CA，USA）進行定性和定量分析。葡萄酒中有相應(yīng)標準品的香氣化合物根據(jù)其標準品的標準曲線直接定量，無相應(yīng)標準品的香氣化合物選擇碳原子數(shù)與之相近且官能團與之一致的標準品的標準曲線進行半定量。

1.2.4 葡萄酒的感官評價

由新疆中信國安葡萄酒業(yè)有限公司10位專業(yè)品評員對各處理葡萄酒進行感官品評，每個處理3個重復(fù)的酒樣進行等比例混合。感官評價指標為澄清度和色度、香氣的濃郁度、優(yōu)雅細膩度、復(fù)雜性與變化；酒體的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性、醇厚感、單寧的質(zhì)感及強度、層次變化、回味，以及總體評價，其中每項指標各10分。顏色指標10分，香氣類指標共30分，口感類指標共50分，總體評價10分，滿分為100分。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0進行統(tǒng)計分析，采用SIMCA 14.1進行主成分分析并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 入罐葡萄汁的基本理化指標

不同破碎程度下入罐葡萄汁基本理化指標如表1所示。結(jié)果表明，隨著破碎程度的增加，葡萄汁的可溶性固形物含量呈現(xiàn)輕微上升的趨勢。中度破碎處理的可溶性固形物含量比輕度破碎高0.3個百分點，可滴定酸受破碎度的影響較小。pH方面，與輕度破碎相比，中度破碎和重度破碎顯著提高了果汁的pH。

表1 不同破碎程度對入罐葡萄汁基本理化指標的影響Table 1 Effects of different crushing degrees on physicochemical parameters of grape juice in tanks

2.2 不同破碎程度對葡萄酒香氣物質(zhì)的影響

表2顯示，共檢測到56種香氣物質(zhì)，包括2種C6醇類物質(zhì)，2種降異戊二烯類物質(zhì)，2種萜烯類物質(zhì)，29種酯類物質(zhì)，9種高級醇類物質(zhì)，1種硫醇類物質(zhì)，4種芳香族類物質(zhì)，7種脂肪酸類物質(zhì)。

表2 不同破碎程度對葡萄酒香氣物質(zhì)濃度的影響Table 2 Effect of different crushing degree on aroma compounds of wine μg·L-1

在本研究中，隨著破碎程度的增加，葡萄酒中正己醇的濃度升高。與輕度破碎相比，中度破碎的正己醇含量可增加150 μg·L-1左右，重度破碎的正己醇含量可增加400 μg·L-1左右。這表明隨著破碎程度的增加，葡萄酒的生青味增加。但對于3-己烯醇，雖然重度破碎的含量仍然高于輕度破碎和中度破碎，但中度破碎的含量要低于輕度破碎。

在檢測到的4種物質(zhì)中，只有大馬士酮受到破碎度的顯著影響。中度破碎和重度破碎的葡萄酒中大馬士酮濃度顯著高于輕度破碎。這表明隨著破碎程度的增加，葡萄酒的花香味得到了提高。其他物質(zhì)例如香茅醇和里那醇，雖然在中度破碎和重度破碎處理中的濃度要高于輕度破碎，但未達到顯著水平。

酯類物質(zhì)作為葡萄酒中果香的主要貢獻者，共有11種酯類物質(zhì)在不同破碎度處理中呈現(xiàn)出顯著差異。其中乙酸庚酯、乙酸己酯、2-羥基-丙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、3-甲基-戊酸甲酯、辛酸甲酯、3-甲基-辛酸丁酯、癸酸異戊酯均在高破碎程度處理中有較高的濃度。這表明隨著破碎程度的增加，葡萄酒的果香得到增強。只有庚酸乙酯在中度破碎處理的濃度高于重度和輕度破碎處理。

高級醇方面，丙醇、正丁醇、2-甲基-丁醇、3-甲基-丁醇均受到破碎程度的顯著影響。但丙醇和正丁醇均在輕度破碎程度處理中濃度較高，而2-甲基-丁醇和3-甲基-丁醇均在重度破碎處理中的濃度較高。脂肪酸方面，2-甲基-丙酸和3-甲基-丁酸在重度破碎處理中的濃度均高于其他兩個破碎度。

2.3 葡萄酒中香氣物質(zhì)的主成分分析

將不同破碎度處理葡萄酒中的香氣物質(zhì)進行主成分分析，如圖1所示。兩個主成分t[1]和t[2]分別占所有數(shù)據(jù)方差的62.5%和14.6%，累積貢獻率為77.1%，能夠較好的代表原始數(shù)據(jù)。從3個處理組的位置來看，主成分分析能夠明顯的區(qū)分重度破碎度處理和輕度破碎度處理。其中重度破碎處理組主要位于坐標軸的第一、四象限，而輕度破碎處理主要位于坐標軸的第二象限。而中度破碎處理組位于其余兩組之間。結(jié)合載荷圖（圖2）可以發(fā)現(xiàn)，重度破碎處理組中具有較高的酯類物質(zhì)的濃度，這與之前的分析結(jié)果一致。除酯類物質(zhì)外，2-甲基-丙酸、3-甲基-丁酸、2-甲基-丙醇和3-甲基-丙醇在重度破碎處理組中也較為豐富。對于輕度破碎處理組來說，丙醇、正丁醇、萘、苯丙酸乙酯和3-甲基-丁酸乙酯的濃度較高。

圖1 葡萄酒中香氣物質(zhì)的主成分分析Figure 1 Principal component analysis of aroma compounds in wine

圖2 葡萄酒中香氣物質(zhì)的主成分分析載荷圖Figure 2 Principal component analysis loading pot of aroma compounds in wine

2.4 不同破碎程度對葡萄酒感官評價的影響

由圖3看出，從葡萄酒的感官得分來看，中度破碎處理（79.9）>重度破碎處理（79.6）>輕度破碎處理（74.5）。這表明品評員對中度破碎處理的葡萄酒在感官上的認可度最高，而輕度破碎處理的感官認可度最低。從顏色和澄清度來看，重度破碎和中度破碎的評分值相近，均高于輕度破碎。葡萄酒的香氣方面，重度破碎處理在香氣濃郁度和復(fù)雜性這兩項指標的評分值最高，而中度破碎處理在香氣優(yōu)雅細膩度方面評分值更高。在酒體醇厚感和層次變化這兩個指標上，均為重度破碎處理葡萄酒的感官評分最高。在單寧質(zhì)感和強度以及回味這兩項指標來看，中度破碎處理組的評分值要高于重度和輕度破碎處理組。

圖3 不同破碎程度對葡萄酒感官評價的影響Figure 3 Effect of different crushing degrees on sensory analysis of wine

3 討論

葡萄酒中的香氣物質(zhì)作為葡萄酒質(zhì)量評估的重要一環(huán)，直接影響著消費者的感官喜好。C6醇類物質(zhì)，又稱為綠葉氣味組分，是由于具有新鮮割草的獨特氣味。綠葉氣味組分對葡萄酒的香氣感官具有重要貢獻，給人留下葡萄酒不成熟的印象。在本研究中，隨著破碎程度的增加，葡萄酒中的C6醇類物質(zhì)增加，類似結(jié)論已有很多類似報道，在機械采收、破碎和壓榨釀造的葡萄酒中，C6醇的濃度遠高于手工采摘和手工壓榨釀造的葡萄酒[9]。降異戊二烯和萜烯類物質(zhì)作為葡萄品種香的重要來源，對葡萄酒的花香和果香的呈現(xiàn)起著重要作用。二者在釀酒葡萄中的含量相對較低，均來源于異戊二烯代謝，且閾值較低。相比于10%輕度破碎處理，50%中度和90%重度破碎處理均顯著提高了葡萄酒中的大馬士酮含量。不同處理香氣物質(zhì)的差異也體現(xiàn)在葡萄酒的感官評價上，90%破碎處理葡萄酒香氣濃郁度和復(fù)雜性這兩項指標的評分值最高，這與之前分析中90%破碎處理顯著提高了葡萄酒中C6醇、部分萜烯（香茅醇和里那醇）、大部分酯類以及部分高級醇（2-甲基-丙醇和3-甲基-丙醇）和脂肪酸（2-甲基-丙酸、3-甲基-丁酸）的濃度有關(guān)。但值得注意的是，在香氣的優(yōu)雅細膩度方面，50%破碎處理葡萄酒的評分值更高。這說明雖然90%處理顯著提高了多類香氣物質(zhì)的濃度，但C6醇、高級醇、脂肪酸類物質(zhì)的提高會相應(yīng)地增加葡萄酒的生青味、化學味和脂肪味，從而影響葡萄酒的優(yōu)雅細膩度[10]。

除香氣外，葡萄酒的口感也是評價葡萄酒質(zhì)量的重要因素。在酒體醇厚感和層次變化這兩個指標上，均為90%破碎處理葡萄酒的感官評分最高。這可能是由于90%破碎處理不僅有利于酚類物質(zhì)的浸出[11]，其他風味物質(zhì)的浸出率也較高，表現(xiàn)較為復(fù)雜的口感。在單寧質(zhì)感和強度以及回味這兩項指標中，50%破碎處理組的評分值要高于90%破碎處理組，這可能是由于90%破碎處理中種子單寧的完全浸出，導(dǎo)致了葡萄酒中‘粗糙’單寧含量的增加。之前的研究表明，當品嘗葡萄酒時，葡萄酒中的果皮單寧給人以精細豐滿的印象；而源于種子和果梗的單寧，通常被認為是更澀、更粗糙和更干的感官響應(yīng)[12-14]。而對于10%破碎處理的葡萄酒來說，浸出較少的果皮和種子單寧導(dǎo)致其葡萄酒的酒體較弱，從而在口感方面的評分最低。

4 結(jié)論

本研究主要探究了入罐時不同破碎程度對‘丹菲特’葡萄酒香氣物質(zhì)的影響。利用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜（HS-SPME-GC/MS）聯(lián)用方法進行了葡萄酒中香氣物質(zhì)的測定，共檢測出56種香氣物質(zhì)。結(jié)果表明，隨著破碎程度的增加，葡萄酒的大部分香氣物質(zhì)的濃度呈現(xiàn)上升的趨勢。90%重度破碎處理顯著提高了萜烯、降異戊二烯和酯類物質(zhì)的濃度，對葡萄酒中的花香和果香有顯著的提升作用。但也顯著提高了葡萄酒中C6醇類物質(zhì)、脂肪酸類物質(zhì)和高級醇類物質(zhì)的濃度，增加了葡萄酒的生青味、脂肪味和化學味，香氣更加復(fù)雜。不同破碎度處理對香氣物質(zhì)的影響也體現(xiàn)在了葡萄酒的感官品評上，90%重度破碎處理較強的生青味、脂肪味和化學味也導(dǎo)致了其優(yōu)雅細膩度的評分弱于中度破碎處理；50%中度破碎處理避免了粗糙單寧的浸出，同時酒體要強于10%輕度破碎處理，總體評價最高。