川藏高原不同年份霞多麗冰酒香氣成分GC-MS分析

邢亞閣，蔣 麗，孫叢珊，曹 東,3，許青蓮，車振明 *，羅建峰

（1.西華大學(xué) 生物工程學(xué)院 食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610039；2.理縣塔斯酒莊有限公司，四川 阿壩藏族羌族自治州 623100；3.成都永勝福名果蔬農(nóng)民專業(yè)合作社，四川 成都 610019）

冰酒由于其獨(dú)特濃郁的醇厚甜香風(fēng)味和口感，加上對(duì)原料的苛刻要求和繁復(fù)、嚴(yán)謹(jǐn)、漫長(zhǎng)的發(fā)酵過(guò)程使其成為葡萄酒中的極品，更被譽(yù)為“液體黃金”[1]。冰酒對(duì)原料要求非常嚴(yán)格，葡萄果實(shí)需在-8 ℃以下自然冰凍，其糖分和風(fēng)味得到高度濃縮，這種葡萄在-8 ℃左右被壓榨成汁，然后慢慢發(fā)酵成冰酒[1-2]。近年來(lái)，川藏高原以其特殊的氣候條件生產(chǎn)出了以“霞多麗”和“威代爾”為主要原料的冰酒，是新發(fā)現(xiàn)的具有能夠按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)冰酒的產(chǎn)區(qū)，該產(chǎn)區(qū)冰酒目前采用自然發(fā)酵，具有酒體味道及風(fēng)味獨(dú)特、口感甜潤(rùn)和香氣濃郁等地域特點(diǎn)[1-2]。

冰酒香氣成分的種類和含量是評(píng)價(jià)酒體品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[3-4]。然而，影響冰酒香氣的因素很多，原料和發(fā)酵的影響控制著冰葡萄酒中香氣成分的種類和含量，主要包括栽培環(huán)境、氣候條件、葡萄品種、酵母菌種類及特性、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間等[3-4]。不同葡萄品種內(nèi)在遺傳基因等內(nèi)部因素是決定冰酒香氣的首要條件，在發(fā)酵之前，不同葡萄品種內(nèi)部已經(jīng)形成了該品種特有的香氣和前體物質(zhì)[4]。同樣的釀造工藝，不同的葡萄品種，冰酒香氣物質(zhì)的成分和含量也不會(huì)完全相同。氣候因素也顯著影響著冰酒原料品質(zhì)和天然釀酒酵母的種類和特性，這些因素結(jié)合釀造工藝等形成了川藏高原冰酒特有的香氣與風(fēng)味。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于釀酒葡萄中芳香成分的研究較多[4-8]。如李艷霞等[6]在遼寧本溪威代爾冰酒定性出59 種揮發(fā)性成分。GIRAUDEL J L等[8]對(duì)不同品種和發(fā)酵后熟條件下的137個(gè)冰酒進(jìn)行了分析。KILMARTIN P A[9]研究表明，冷凍濃縮、采收時(shí)間和生長(zhǎng)季節(jié)等對(duì)多酚組成及濃度有著顯著的影響。TIAN R R等[5]研究表明，酚酸和黃烷-3-醇的單體可作為辨別真?zhèn)伪频年P(guān)鍵指標(biāo)。產(chǎn)地地理氣候、酒齡、果實(shí)品種與成熟度等顯著影響冰酒的風(fēng)味特性和地域典型性[6，8，10-15]。因此，有必要研究不同年份冰酒產(chǎn)品中香氣成分的差異性，以便更好的了解貯藏時(shí)間對(duì)冰酒香氣等品質(zhì)的影響。

本實(shí)驗(yàn)以川藏高原阿壩州理縣2009年、2010年、2011年、2012年和2013年五個(gè)年份的霞多麗冰酒為試驗(yàn)材料，采用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用法對(duì)其進(jìn)行香氣成分分析，比較它們之間香氣成分的種類和相對(duì)含量的變化，了解后熟陳釀時(shí)間和不同貯藏時(shí)間對(duì)冰酒香氣品質(zhì)的影響，以期為川藏高原冰酒的品質(zhì)評(píng)價(jià)、冰酒釀造工藝及其特征性香氣的調(diào)控提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試川藏高原霞多麗冰酒：理縣塔斯酒莊有限公司提供，冰葡萄的采摘前在-8～-7 ℃冷凍后進(jìn)行，壓榨取汁過(guò)程要求嚴(yán)格控制在-8～-7 ℃溫度區(qū)間范圍內(nèi)，采摘后的冰葡萄立即壓榨。

所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AnkeGL-20G-II離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；RE-52-99真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；HP-6890-5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Agilent 公司。

1.3 方法

1.3.1 冰酒釀造工藝流程

冰凍葡萄→采摘、分選→壓榨→濃縮葡萄汁→澄清→控溫發(fā)酵→葡萄原酒→陳釀→澄清→冷凍→過(guò)濾蹤菌→灌裝→成品冰酒

1.3.2 冰酒香氣成分萃取處理

將15 mL頂空瓶放入干燥箱中干燥，干燥后加入2 mL酒樣和0.5 g NaCl。油浴鍋設(shè)定溫度調(diào)到30 ℃，酒樣預(yù)熱5 min，萃取吸附30 min，將萃取完的固相微萃?。╯olid phase micro-extraction，SPME）萃取頭用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析[16]。

1.3.3 冰酒香氣成分氣相色譜-質(zhì)譜分析

采用氣相色譜-質(zhì)譜儀對(duì)1.3.2制備的樣品進(jìn)行香氣成分分析，其中，色譜柱DB-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。電子電離（electrion ionization，EI）源，電子能量70 eV，掃描范圍45～300 amu，采用流量1 mL/min He為載氣。質(zhì)譜接口溫度270 ℃，離子源溫度230 ℃，進(jìn)樣口溫度250 ℃分析時(shí)采用程序升溫，以6 ℃/min的速率升至250 ℃，保持2 min，質(zhì)譜結(jié)果對(duì)比NIST05 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索和數(shù)據(jù)分析[4-5，16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同年份霞多麗冰酒中香氣成分及種類分析

不同年份霞多麗冰酒中香氣成分及種類分析見(jiàn)表1。

表1 川藏高原不同年份霞多麗冰酒香氣成分及相對(duì)含量分析Table 1 Aroma contents and relative amount analysis results of different years Chardonnay icewine from Sichuan-Tibet plateau

續(xù)表

續(xù)表

在2009年的霞多麗冰酒產(chǎn)品中，共檢測(cè)到26種成分中，酯類、醇類和酸類相對(duì)含量最高，其中含酯類10種（相對(duì)含量75.44%），醇類4種（相對(duì)含量10.09%），醛類3種（相對(duì)含量1.35%），酸類3種（相對(duì)含量7.36%），萜烯類3種（相對(duì)含量2.30%），烷類1種（相對(duì)含量1.12%），酮類1種（相對(duì)含量0.26%），酚類1種（相對(duì)含量2.08%）。在2010年的霞多麗冰酒產(chǎn)品中共檢測(cè)到23種成分，酯類、醇類和酸類相對(duì)含量最高，其中主要含酯類9種（相對(duì)含量74.47%），醇類4種（相對(duì)含量14.09%），醛類2種（相對(duì)含量0.47%），酸類3種（相對(duì)含量6.75%），萜烯類2種（相對(duì)含量1.94%），烷類1種（相對(duì)含量1.06%），酮類1種（相對(duì)含量0.17%），酚類1種（相對(duì)含量2.08%）。在2011年的霞多麗冰酒產(chǎn)品中共檢測(cè)到52種成分，酯類、醇類和酸類相對(duì)含量最高，其中含酯類16種（相對(duì)含量62.77%），醇類8種（相對(duì)含量15.45%），醛類4種（相對(duì)含量0.56%），酸類4種（相對(duì)含量8.6%），萜烯類3種（相對(duì)含量2.49%），烷類6種（相對(duì)含量2.01%），酮類1種（相對(duì)含量0.5%），酚類4種（相對(duì)含量4.2%）和其他6種（相對(duì)含量3.42%）。在2012年的霞多麗冰酒產(chǎn)品中共檢測(cè)到23種成分，酯類、醇類和酸類相對(duì)含量最高，其中含酯類9種（相對(duì)含量78.8%），醇類2種（相對(duì)含量8.48%），醛類1種（相對(duì)含量0.29%），酸類3種（相對(duì)含量9.16%），萜烯類3種（相對(duì)含量1.62%），烷類2種（相對(duì)含量0.90%），酮類1種（相對(duì)含量0.12%），酚類2種（相對(duì)含量0.63%）。在2013年的霞多麗冰酒產(chǎn)品中共檢測(cè)到38種成分，酯類、醇類和酸類相對(duì)含量最高，其中主要含酯類14種（相對(duì)含量66.13%），醇類3種（相對(duì)含量9.70%），醛類3種（相對(duì)含量0.56%），酸類4種（相對(duì)含量13.05%），萜烯類4種（相對(duì)含量4.65%），烷類2種（相對(duì)含量1.68%），酮類3種（相對(duì)含量0.38%），酚類1種（相對(duì)含量1.23%）和其他4種（相對(duì)含量2.62%）。分析結(jié)果表明，不同年份的霞多麗冰酒的香氣成分種類和相對(duì)含量有一定差異，這可能與當(dāng)年的葡萄果實(shí)品質(zhì)有關(guān)，也可能與釀造工藝有關(guān)，分析方法也有一定的影響。

2.2 不同年份霞多麗冰酒中香氣成分分析

2.2.1 酯類物質(zhì)分析

由表1可知，川藏高原不同年份的霞多麗冰酒種酯類物質(zhì)相對(duì)含量為最高。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年酯類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為75.44%、74.77%、62.77%、78.80%和66.13%，其中2011年含量最低，2012年含量最高。不同年份的冰酒中，檢測(cè)到的共同香氣成分主要酯類物質(zhì)有正己酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、乙酸異戊酯和乙酸己酯等。相對(duì)含量較高的共同酯類物質(zhì)分別為正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸異戊酯，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為23.4%、17.83%、12.66%、15.13%和14.49%；30.17%、32.71%、29.79%、30.45%和26.86%；2.65%、5.82%、4.78%、8.41%和5.85%；4.86%、6.77%、7.56%、16.54%和4.03%。

2.2.2 醇類物質(zhì)分析

分析結(jié)果表明，醇類物質(zhì)是川藏高原不同年份的霞多麗冰酒中最主要的香氣成分之一，僅次于酯類物質(zhì)。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年酯類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為10.09%、14.09%、15.45%、8.48%和9.70%，其中2012年含量最低，2011年含量最高。不同年份的冰酒中，檢測(cè)到的共同香氣成分主要醇類物質(zhì)有苯乙醇和乙醇，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為1.84%、3.21%、3.0%、5.23%和5.62%；3.25%、2.65%、1.11%、3.25%和4.02%。其中，在2011年的冰酒中還檢測(cè)到了3-甲基-1-己醇，其相對(duì)含量為10.29%，這些醇類物質(zhì)對(duì)威代爾葡萄香氣物質(zhì)的形成具有重要作用，對(duì)后期冰酒產(chǎn)品的品質(zhì)有著顯著的影響。

2.2.3 醛類物質(zhì)分析

由表1可知，醛類物質(zhì)在川藏高原不同年份的霞多麗冰酒相對(duì)含量較低。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年醛類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為1.35%、0.47%、0.56%、0.29%和0.56%，其中2012年含量最低，2009年含量最高。不同年份的冰酒中，檢測(cè)到的共同香氣成分主要醛類物質(zhì)僅有反式肉桂醛，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為0.31%、0.35%、0.34%、0.29%和0.26%。其中，苯甲醛在2009年、2010年和2011年的冰酒中均有檢測(cè)到，其相對(duì)含量分別為0.05%、0.12%和0.08%，在2013年冰酒中，葵醛、反式肉桂醛和反式-2,4-癸二烯醛是其主要醛類物質(zhì)，相對(duì)含量分別為0.04%、0.26%和0.26%。

2.2.4 酸類和萜烯類物質(zhì)分析

在不同年份的霞多麗冰酒中，酸類物質(zhì)也是其主要香氣成分之一。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中酸類物質(zhì)和萜烯類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為7.36%、6.75%、8.60%、9.16%和13.05%，2.30%、1.94%、2.49%、1.62%和4.65%。不同年份的冰酒中，檢測(cè)到的共同酸類物質(zhì)有己酸、正葵酸和辛酸，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為2.31%、1.76%、3.39%、3.25%和1.86%；1.53%、1.65%、1.74%、1.89%和2.09%；3.52%、3.34%、3.45%、4.02%和8.57%；檢測(cè)到的共同萜烯類物質(zhì)有（+）-檸檬烯和芳樟醇，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為1.23%、1.36%、1.45%、1.13%和1.18%；0.95%、0.58%、0.94%、0.44%和1.13%。另外，在2009年和2011年冰酒中還檢測(cè)到了α-松油醇，分別為0.12%和0.10%。

2.2.5 烷類和酮類物質(zhì)分析

在不同年份的霞多麗冰酒中，烷類和酮類為相對(duì)含量較多的幾種香氣物質(zhì)成分。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中烷類和酮類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為1.12%、1.06%、2.01%、0.90%和1.68%；0.26%、0.17%、0.50%、0.12%和0.38%。不同年份的冰酒中，檢測(cè)到的共同烷類物質(zhì)為十四烷，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為1.12%、1.06%、1.29%、0.56%和1.28%。在2009年和2010年的冰酒中共同檢測(cè)到了環(huán)己酮，相對(duì)含量分別為0.26%和0.17%，也分別為該兩個(gè)年份冰酒中的主要酮類物質(zhì)，在2011年僅到了檢測(cè)到的2-十九烷酮相對(duì)含量為0.50%，2011年中酮類物質(zhì)為橙化基丙酮（0.12%），2012年中酮類物質(zhì)分別為1-苯基-1,2-丙二酮（0.09%）、4-羥基-3-甲基苯乙酮（0.16%）和橙化基丙酮（0.13%）。

2.2.6 酚類和其他物質(zhì)分析

在不同年份的霞多麗冰酒中，酚類和其他物質(zhì)為相對(duì)含量較多的幾種香氣物質(zhì)成分。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中酚類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為2.08%、1.05%、4.20%、0.63%和1.23%。五個(gè)年份冰酒中共同酚類物質(zhì)為4-芐氧基苯酚，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相對(duì)含量分別為2.08%、1.05%、3.52%、0.53%和1.23%。其他物質(zhì)在不同年份的霞多麗冰酒中含量較少，分別在2011年和2013年的冰酒中檢測(cè)到了6種和4種物質(zhì)，其相對(duì)總含量分別為3.42%和2.62%。

2.3 討論

分析可知，這幾個(gè)年份的冰酒樣品中，酯類物質(zhì)占了絕大多數(shù)，相對(duì)含量低至62.77%，高至78.8%，而醇類和酸類物質(zhì)的種類和數(shù)量明顯少于酯類物質(zhì)，其中帶有水果和玫瑰花清香的辛酸乙酯、正己酸乙酯所占的峰面積百分?jǐn)?shù)之和在50%左右。不同年份霞多麗冰酒樣品中香氣物質(zhì)的種類和相對(duì)含量的差異主要?dú)w功于釀酒品種原料本身香氣前體物種類和含量不同及冰酒釀酒工藝不同[4，6-7]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，霞多麗冰葡萄酒中所含香氣成分主要包括酯類、醇類、醛、酮、萜烯類，有機(jī)酸和微量烷烴，其中占主要成分的酯類和醇類給予了冰葡萄酒果香和花香的主要香氣成分。由于果實(shí)成熟度不同，每個(gè)年份樣品檢測(cè)出來(lái)的冰葡萄酒香氣組分不盡相同，含量也各有差異，但主要香氣成分依然不變，不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)于冰葡萄酒香氣成分的檢測(cè)有著至關(guān)重要的影響，不同年份的香氣成分種類和含量的變化，不僅與果實(shí)中發(fā)生的一系列生理生化反應(yīng)有關(guān)，而且與釀造工藝、川藏高原獨(dú)特的光照、溫度等氣候條件有關(guān)[11-15]。更與陳釀過(guò)程和時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，酯類物質(zhì)在發(fā)酵和過(guò)程中產(chǎn)生的二類及在陳釀過(guò)程中產(chǎn)生的三類香氣物質(zhì)，酸與醇在陳釀過(guò)程中進(jìn)行酯化反應(yīng)產(chǎn)生酯類化合物[12，15]。高級(jí)醇可能來(lái)源于葡萄中的醛類或氨基酸的脫氮作用或通過(guò)糖類物質(zhì)的合成，也可能由特定的微生物參與發(fā)酵的產(chǎn)物或源于腐敗酵母菌和細(xì)菌的新陳代謝的作用[12，15]。醛類物質(zhì)如乙醛是發(fā)酵早期的代謝產(chǎn)物，在后續(xù)的發(fā)酵過(guò)程中完全有可能被轉(zhuǎn)化為醇類物質(zhì)[12，15]。酸類物質(zhì)主要來(lái)源于酵母菌發(fā)酵本身，其含量變化與發(fā)酵過(guò)程中酯化-水解平衡有關(guān)[18]。釀造過(guò)程中萜烯類等化合物的種類和比例也會(huì)發(fā)生變化[12-17]。我國(guó)川藏高原位于四川西部青藏高原東部，具有“海拔高、日照強(qiáng)、溫差大、夜雨多、定時(shí)風(fēng)突出”等有利氣候條件，適宜于冰葡萄的種植，為冰酒的釀造提供了優(yōu)質(zhì)而獨(dú)特的原料。

3 結(jié)論

不同年份的川藏高原霞多麗冰酒樣品中檢測(cè)出的香氣成分的種類和數(shù)量不完全相同，具有一定的差異。在2009年霞多麗冰酒中共檢測(cè)到26種成分，其中酯類10種、醇類6種、酸類3 種等，分別占相對(duì)含量的75.44%、11.16%和7.36%；2010年冰酒中共檢測(cè)到22種成分，其中酯類9種，醇類5種，酸類3種等，分別占74.47%、14.67%和6.75%；2011年冰酒中共檢測(cè)到53種成分，其中酯類16種，醇類10種，酸類4種等，分別占62.77%、16.49%和8.6%；2012年冰酒中共檢測(cè)到23種成分，其中酯類9種，醇類3種，酸類3種等，分別占78.8%、8.92%和9.16%；2013年冰酒中共檢測(cè)到38種成分，其中酯類14種，醇類4種，酸類4種等，分別占66.13%、10.83%和13.05%。

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