干化葡萄酒品質(zhì)的比較及揮發(fā)性成分的GC-MS分析

付麗霞，張惠玲*，齊曉琴，劉建花，李金鵬

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川750021）

干化葡萄酒品質(zhì)的比較及揮發(fā)性成分的GC-MS分析

付麗霞，張惠玲*，齊曉琴，劉建花，李金鵬

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川750021）

以寧夏賀蘭山東麓地區(qū)赤霞珠葡萄為原料，采用3種不同方法進(jìn)行干化處理，而后接種酵母進(jìn)行干化葡萄酒的釀造，用頂空-固相微萃?。℉S-SPME）氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）分析比較了干化葡萄酒的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異。結(jié)果表明，與鮮釀的葡萄酒相比，干化葡萄酒中總酚含量最高增加了2.47%，單寧含量最高增加了3.54%，花色苷含量最高增加了0.033 g/L；鮮釀的葡萄酒中檢測(cè)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有36種，3種干化葡萄酒中檢測(cè)到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分別有38、40、37種，酯類物質(zhì)的含量最大提高了9.95%。

干化葡萄酒；品質(zhì)比較；氣質(zhì)聯(lián)用法

干化葡萄酒是釀酒葡萄經(jīng)過晾制后再接種酵母發(fā)酵而形成的一種葡萄酒，也叫麥稈葡萄酒（straw wine）或葡萄干葡萄酒（raisin wine）[1]。干化葡萄酒晾制條件必須要在氣候干燥的環(huán)境中進(jìn)行，否則容易使葡萄發(fā)霉。寧夏地區(qū)氣候干旱，積溫高、降水少，為葡萄的干化處理提供了得天獨(dú)厚的環(huán)境條件，使葡萄漿果在晾制過程中能夠保證品質(zhì)，地域特性適合于釀造干化葡萄酒。本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同干化處理后的葡萄進(jìn)行葡萄酒的釀造工藝研究，對(duì)比干化葡萄酒的品質(zhì)，并與未經(jīng)干化處理的鮮釀赤霞珠葡萄酒揮發(fā)性成分進(jìn)行對(duì)比，尋找最佳釀造工藝，以期將干化葡萄酒的釀造技術(shù)應(yīng)用于寧夏葡萄酒的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，并加以推廣。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

寧夏賀蘭山東麓地區(qū)赤霞珠葡萄，果實(shí)無病蟲害、無腐爛變質(zhì)；亞硫酸（食品級(jí)）：陜西芳草地工貿(mào)有限責(zé)任公司；葡萄酒專用活性干酵母、乳酸菌：法國(guó)Lamothe-Abiet公司；果膠酶（7 500 PGNU/g）：丹麥Novozymes公司。

1%HCl-甲醇、福林-丹尼斯（Folin-Denis，F(xiàn)-D）、福林酚（Folin-Ciocalteu，F(xiàn)-C）、沒食子酸、單寧酸：天津市大茂化學(xué)試劑廠；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS-QP2010氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatographymassspectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀：日本島津公司；手動(dòng)固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）裝置：美國(guó)Supelco公司；DF-Ⅱ數(shù)顯集熱式磁力攪拌器：常州愛華儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄干化處理方法

葡萄采收后放于塑料筐中，每筐放1層，分別放置在室內(nèi)、室外進(jìn)行干化處理，干化場(chǎng)所通風(fēng)狀態(tài)良好，每天對(duì)果實(shí)的品質(zhì)進(jìn)行觀察，確保果實(shí)無腐爛、無霉變、無污染，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)貒姙喠蛩幔ㄊ称芳?jí)）進(jìn)行防腐處理[2]，當(dāng)葡萄的品質(zhì)達(dá)到釀造要求（可溶性固形物含量≥30%）時(shí)進(jìn)行除梗壓榨、入罐發(fā)酵。3種不同干化處理方法為曬制（處理1，室外）、暗光低溫陰制（處理2，室內(nèi)）、室內(nèi)散光常溫陰制（處理3，室內(nèi)）。

1.3.2 葡萄酒的釀造

干化葡萄酒的釀造：以干化處理后的葡萄為材料，在寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院完成干化葡萄酒的單釀實(shí)驗(yàn)。葡萄原料揀選、除梗破碎后入罐（600 L），添加1 mL/L的6%亞硫酸，40 mg/L果膠酶，于10℃條件下浸漬7 d，浸漬結(jié)束后添加0.2 g/L酵母，于25～28℃條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，期間定時(shí)測(cè)定葡萄酒溫度、比重，并壓帽；當(dāng)比重均＜0.996，還原糖含量在4 g/L左右時(shí)進(jìn)行皮渣分離，倒罐澄清，接種乳酸菌進(jìn)行蘋果酸-乳酸發(fā)酵[3-5]。發(fā)酵結(jié)束后取樣測(cè)定。同時(shí)將酒入橡木桶陳釀。

鮮葡萄酒釀造：采用同批葡萄，不經(jīng)過干化處理，采摘后直接釀造，工藝條件與上相同，發(fā)酵結(jié)束后取樣測(cè)定，對(duì)比分析。

1.3.3 測(cè)定方法[6-8]

總酚：福林酚法；單寧：福林-丹尼斯法。

總花色苷：以矢車菊-3-葡萄糖苷計(jì)。采用pH示差法，用移液管吸取2 mL酒樣，分別用pH為1.0[0.2 mol/L KCl∶0.2mol/LHCl=25∶75，V/V]和pH為4.5[0.2mol/LNaAc·3H2O∶0.2 mol/L HAc=1∶1，V/V]的緩沖液稀釋至20 mL，混勻，以2 mL蒸餾水加18mL相應(yīng)緩沖液作空白，在波長(zhǎng)510 nm和700 nm處測(cè)定OD值[8]。

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)：揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的提取采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction，HS-SPME）技術(shù)，取一個(gè)20 mL頂空瓶，用移液槍加入5 mL待分析的葡萄汁或葡萄酒，加入2.0 g NaCl，于40℃恒溫磁力攪拌器上平衡10min，插入CAR/DVB/PDMS纖維頭40℃吸附30 min，GC解吸5 min，用于GC-MS分析[9-15]。

氣相色譜條件：色譜柱為DB-5MS（30 m×0.25 mm× 0.25 μm），程序升溫：40℃保持2 min，以5℃/min的升溫速度升至120℃，再以8℃/min的升溫速度升至230℃，保持10 min。載氣為He，體積流量為1 mL/min，進(jìn)樣口溫度為250℃。

質(zhì)譜條件為：電子電離源（electronic ionization，EI），電子能量為70 eV，燈絲電流為0.20 mA。檢測(cè)器電壓為350 V。掃描范圍為20～450 m/z，離子源溫度為200℃。

定性定量分析：利用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（national institute of standards and technology，NIST）.107標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)自動(dòng)檢索各組分質(zhì)譜數(shù)據(jù)，根據(jù)化合物的結(jié)構(gòu)特征，與NIST譜庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)化合物的圖譜進(jìn)行比較判別化合物類型，并根據(jù)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流色譜圖計(jì)算香氣化合物的百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 干化處理對(duì)葡萄酒酚類物質(zhì)的影響

由圖1可以看出，葡萄漿果采摘后進(jìn)行干化處理后再進(jìn)行葡萄酒釀造，葡萄酒中的總酚、單寧和花色苷含量整體要比鮮釀的葡萄酒要高，處理1（即室外曬干）的效果最好，總酚、單寧、花色苷含量均最高，各處理對(duì)品質(zhì)的影響達(dá)到了顯著的水平。與鮮釀的葡萄酒相比，處理1、處理2、處理3的總酚含量增加了2.47%、0.775%和2.18%；單寧含量增加了3.54%、2.00%和2.02%；花色苷含量增加了0.033 g/L、0.023 g/L和0.03 g/L。葡萄酒中的酚類物質(zhì)與葡萄酒的品質(zhì)關(guān)系十分密切，決定著葡萄酒的結(jié)構(gòu)感和圓潤(rùn)度，而酚類物質(zhì)的含量除了與葡萄品質(zhì)品質(zhì)有關(guān)，同時(shí)還與釀造方式有關(guān)，研究結(jié)果表明，在葡萄原料一致的情況下，干化處理可以顯著影響葡萄酒中多酚類物質(zhì)的含量。

圖1 不同處理對(duì)葡萄酒總酚(A)、單寧(B)、花色苷(C)含量的影響Fig.1 Effects of different treatments on total phenol(A),tannins(B), anthocyanins(C)contents in wine

2.2 干化處理對(duì)葡萄酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

由表1可以看出，4種葡萄酒總共檢測(cè)出了98種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

鮮釀的葡萄酒中檢測(cè)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有36種，其中酯類化合物為15種，醇類6種，羰基類化合物7種，其他類化合物為8種；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)按含量的多少排序依次為乙酸戊酯（32.52%）、乙酸己酯（11.63%）、丁酸丁酯（10.2%）、異戊醇（6.55%），辛酸乙酯（5.78%）。

3種干化葡萄酒中檢測(cè)到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分別有38、40、37種。

圖2 不同處理的葡萄酒揮發(fā)性成分GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram of aroma compounds of wine with different treatments analysis by GC-MS

處理1的酒樣中酯類化合物為14種，醇類6種，羰基類化合物6種，其他類化合物為12種；按揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量排序依次為乙酸戊酯（35.66%）、乙酸己酯（13.63%）、酞酸二乙酯（7.14%）、異戊醇（5.18%）、癸酸乙酯（4.14%）；

表1 葡萄酒中主要香氣成分及相對(duì)含量Table 1 Aroma components and their relative contents of wine

續(xù)表1

處理2的酒樣中酯類化合物為16種，醇類10種，羰基類化合物9種，其他類化合物為5種；按照揮發(fā)性物質(zhì)含量多少排序?yàn)橐宜嵛祯ィ?4.72%）、乙酸己酯（10.16%）、酞酸二乙酯（7.68%）、辛酸乙酯（5.46%）、2-甲基戊醇（4.55%）；

處理3的酒樣中酯類化合物為17種，醇類8種，羰基類化合物6種，其他類化合物為6種；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)按照含量的多少排序?yàn)榧核嵛祯ィ?3.75%）、乙酸己酯（12.75%）、丁酸丁酯（11.3%）、辛酸乙酯（6.95%）、己酸異戊酯（5.64）、異戊醇（4.88%）。

酯類：鮮釀的葡萄酒中酯類物質(zhì)的含量為73.74%，3種干化處理的酒樣的酯類含量依次為73.4%、72.48%和81.08%，酯類物質(zhì)的含量最大提高了9.95%。

可以看出本次釀造的葡萄酒中，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中酯類物質(zhì)占主體，對(duì)葡萄的香氣貢獻(xiàn)也較大。酯類物質(zhì)都是構(gòu)成酒的香氣成分的重要物質(zhì)，特別是構(gòu)成了葡萄酒的蘋果、菠蘿、梨、芒果等水果香氣，使得葡萄酒的果香濃郁，口感圓潤(rùn)。在處理1和處理3的葡萄酒酒樣中出現(xiàn)了異戊酸丁酯，而在鮮釀的葡萄酒中沒有發(fā)現(xiàn)，異戊酸丁酯的香味特征是香蕉香香氣和干酪香味。

醇類：鮮釀葡萄酒中的醇類物質(zhì)的含量為14.84%，3種干化處理的葡萄酒中的醇類物質(zhì)含量依次為18.1%、15.08%和13.59%，醇類物質(zhì)主要有異戊醇、1-癸醇、正己醇、壬醇等，異戊醇是每個(gè)葡萄酒中所共同有的，但是，干化處理后的異戊醇含量由鮮釀的6.55%分別降低為5.18%、4.88%，異戊醇在一定程度上是構(gòu)成酒的香味物質(zhì)，但它也是導(dǎo)致飲后容易“上頭”的主要物質(zhì)，盡量減少異戊醇的產(chǎn)生，說明干化處理有益于降低異戊醇的產(chǎn)生。

羧酸類：羧酸類的物質(zhì)在葡萄酒中檢測(cè)到的并不多，分別為4-甲基辛酸、烯丙基丙二酸和5-甲基己基-2-丁烯酸，且含量也很少，可能是固相微萃取時(shí)萃取頭對(duì)酸類物質(zhì)的吸附能力比較弱。

羰基類：羰基類化合物對(duì)葡萄的香氣在一定范圍內(nèi)有積極作用。與鮮釀的葡萄酒相比，干化葡萄酒中出現(xiàn)了壬醛（0.26%，處理3），癸醛（0.59%，處理2），beta-紫羅酮（0.32%，處理2；0.16%，處理3）等鮮釀葡萄酒中沒有的物質(zhì)，壬醛具有微甜的蜜蠟香和花香氣息，有柑橘香味；癸醛有似甜橙、檸檬、以及玫瑰的后韻；β-紫羅蘭酮有紫羅蘭香味。這些物質(zhì)雖然含量低，但對(duì)葡萄酒的香氣都有一定的貢獻(xiàn)作用。

其他物質(zhì)：在葡萄酒中還撿測(cè)到了烷烴、烯烴和少量的呋喃化合物，如乙基苯、1-己烯、二苯并呋喃等，這些物質(zhì)在葡萄酒中的含量非常低，可能來源于葡萄本身，它們大多碳鏈較長(zhǎng)，呈味能力差，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)小。

3 結(jié)論

從葡萄酒中影響葡萄酒品質(zhì)的重要質(zhì)量指標(biāo)上看，干化處理后葡萄漿果的改變對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響很大，對(duì)酒的整體結(jié)構(gòu)與風(fēng)味都起著積極作用。在干化葡萄酒中的含量要高于鮮釀的葡萄酒，其中處理1中的含量最高，總酚含量增加了2.47%，單寧含量增加了3.54%，花色苷含量增加了0.033 g/L這使得干化葡萄酒的口感厚重、結(jié)構(gòu)感強(qiáng)，色澤濃郁。

從構(gòu)成葡萄酒香氣物質(zhì)的揮發(fā)性成分上看，干化葡萄酒中的芳香物質(zhì)的種類和含量都有所增加，特別是酯類物質(zhì)的含量最大提高了9.95%，異戊酸丁酯、β-紫羅蘭酮、壬醛、癸醛等質(zhì)是鮮釀葡萄酒中沒有的，這些都對(duì)葡萄酒的香氣具有積極的貢獻(xiàn)作用，使得干化葡萄酒果香、花香濃郁，風(fēng)味獨(dú)特，因?yàn)楫愇焖岫□ゾ哂邢憬断阆銡夂透衫蚁阄叮?紫羅蘭酮具有紫羅蘭香味。香氣物質(zhì)的含量決定了葡萄酒的優(yōu)雅度和風(fēng)味，總體來說，干化處理對(duì)葡萄酒的香氣也有積極作用，使香氣成分更加復(fù)雜多樣。

因此，探索干化葡萄酒的生產(chǎn)工藝對(duì)改善葡萄酒品質(zhì)具有重要意義。

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Comparison of quality and volatile components of dried grape wine analysis by GC-MS

FU Lixia,ZHANG Huiling*,QI Xiaoqin,LIU Jianhua,LI Jinpeng
(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)

Using Cabernet Sauvignon grape in East Helan Mountain Area in Ningxia as raw material,after processed with three different drying methods,yeast was inoculated to make dried grape wine.The differences of volatile flavor substances in dried grape wines were analyzed and compared by HS-SPME-GC-MS.The results showed that compared with fresh grape wine,the highest total phenol content in dried grape wine was increased by 2.47%,the highest tannin content was increase by 3.54%,and the highest anthocyanin content was increased 0.033 g/L in dried grape wine.36 kinds of volatile flavor compounds were detected in fresh grape wines and 38,40 and 37 kinds of volatile flavor compounds were detected in the three dried grape wines,respectively,the highest esters content increased by 9.95%.

dried wine;quality comparison;GC-MS

O657.7

0254-5071（2017）02-0166-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.02.036

2016-09-13

寧夏回族自治區(qū)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目

付麗霞(1991-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槲⑸锇l(fā)酵。

*通訊作者：張惠玲(1963-)，女，教授，碩士，研究方向?yàn)槲⑸锇l(fā)酵。