日照地區(qū)公釀一號葡萄及其桃紅酒特征香氣的研究

湯曉宏，任繼波，胡文效*，魏彥鋒，劉靜

（1. 山東省葡萄研究院，濟(jì)南 250100；2. 齊魯工業(yè)大學(xué)，濟(jì)南 250353）

日照地區(qū)公釀一號葡萄及其桃紅酒特征香氣的研究

湯曉宏1，任繼波1，胡文效1*，魏彥鋒1，劉靜2

（1. 山東省葡萄研究院，濟(jì)南 250100；2. 齊魯工業(yè)大學(xué)，濟(jì)南 250353）

采用微萃取結(jié)合GC-MS檢測方法，對日照產(chǎn)區(qū)公釀一號葡萄成熟果實及其自流汁釀造的桃紅葡萄酒進(jìn)行香氣分析。結(jié)果顯示：醛類、酮類、醇類、酸類、酯類和苯環(huán)化合物構(gòu)成公釀一號成熟果實主體香氣，其中(E)-2-己烯醛、正己醛含量遠(yuǎn)高于其感官香味閾值，且5-羥甲基糠醛、糠醛、二羥基丙酮、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮在其它釀酒葡萄中鮮有報道；公釀一號桃紅葡萄酒中香氣組分主要是酯類化合物，占總揮發(fā)性成分的85.82%，其它為酸類、醛類、醇類、苯環(huán)類和酮類化合物，它們構(gòu)成公釀一號桃紅葡萄酒的主體香氣，其中癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯、苯乙醇、乙酸苯乙酯等具有鳳梨、香蕉、菠蘿的果甜香和玫瑰、蜂蜜的花甜香、以及白蘭地酒香，構(gòu)成公釀一號桃紅酒的特征香氣。

公釀一號；桃紅葡萄酒；香氣成分；GC-MS分析

Abstract:This study used microextraction combined with GC-MS analytical method to evaluate the fruit aroma characteristic of Gongniang No.1 grape and its rose wine in Rizhao region. The result showed that aldehydes,alcohols, ketones, acids, esters, and benzene compounds constituted the dominant aroma of the Gongniang No.1 mature fruit; among them, the content of (E)-2-hexaenal and n-hexanal (similar to grass, leaf aroma) was much higher than the threshold of sensory aroma, and 5-hydroxymethyl furfural, furfural, dihydroxyacetone, 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4(H)-pyrane-4-ketone were rarely reported in other wine grapes. The aroma components of its rose wine were ester compounds, accounting for 85.82% of the volatile components. Others were acids,aldehydes, alcohols, benzene, and ketones, which constituted the dominant aroma of the its rose wine, including decanoic acid ethyl ester, octanoic acid ethyl ester, ethyl caproate, isoamyl acetate, benzene ethanol and phenyl ethyl acetate with pineapple, banana, pineapple fruit flavor and roses, honey flower sweet smell, and brandy bouquet, that was the characteristics of its rose wine.

Key words:Gongniang No.1; rose wine; aroma components; GC-MS

公釀一號葡萄，屬山歐雜種，由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所于1951年用玫瑰香葡萄作母本，山葡萄為父本雜交育成[1]。穗圓錐形，中等大，果粒著生中等緊密，黑色，皮中等厚，果粉厚，皮易與果肉分離，果肉軟而多汁，味甜酸；植株生長勢強，芽眼萌發(fā)高，成齡葉片大；結(jié)實力強，產(chǎn)量可達(dá)3000 kg/667m2以上[2]；適應(yīng)性強，極耐寒，耐旱，耐濕，喜肥沃土壤，抗黑痘病、炭疽病?，F(xiàn)在吉林、黑龍江、河北、內(nèi)蒙古、陜西、山東高密和山東五蓮等地區(qū)有規(guī)?；N植。

公釀一號葡萄在吉林公主嶺物候期：5月上旬萌芽，6月上旬開花，8月中旬漿果轉(zhuǎn)色，9月上旬漿果成熟。漿果總糖15.2%，總酸2.4%，單寧0.0354%，出汁率68.8%[1]。2008年引入山東日照，在山地上種植總面積66.67 hm2。在該地區(qū)的物候期：4月上旬萌芽，5月上旬開花，7月中旬開始著色，8月底、9月初成熟。漿果總糖可達(dá)226.1 g/L，總酸8.7 g/L，單寧4.88 mg/g，出汁率63.29%。對比可見，該品種在山東日照的物候期明顯早于吉林公主嶺，且果實糖、酸及單寧等指標(biāo)均優(yōu)于其在吉林公主嶺的表現(xiàn)，具備釀造好酒的潛質(zhì)。

本研究以日照地區(qū)種植的公釀一號釀酒葡萄為研究對象，對其果實及其所釀桃紅葡萄酒的香氣成分進(jìn)行分析，揭示公釀一號葡萄及其釀酒香氣特征，以期為公釀一號葡萄定向釀酒提供依據(jù)，為該產(chǎn)區(qū)葡萄酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科技支持。

1 材料與方法

1.1 材料

公釀一號葡萄：2016年9月采自五蓮縣戶部鄉(xiāng)日照太陽城酒莊，-20 ℃冰箱保存。

公釀一號桃紅葡萄酒：日照太陽城酒莊2016年穩(wěn)定儲存3個月的桃紅葡萄酒樣品，該酒是葡萄除梗破碎后經(jīng)低溫浸漬8 h，由自流汁控溫發(fā)酵而成。

1.2 儀器與試劑

2-辛醇，純度為99.99%（Sigma公司，美國）。GC-2010/QP 2010 Plus 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Shimadzu公司，日本）；色譜柱：Stabilwax-DA毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm，Restek公司，美國）；萃取頭50/30 μm DVB/CAR/PDMS(Supelco公司，美國)；HH-S4數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器科技有限公司；ML204電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 試驗方法

公釀一號葡萄去籽后勻漿，取試樣8 mL放入15 mL樣品萃取瓶中，加入5 μL濃度為832 mg/L的2-辛醇（內(nèi)標(biāo)）及磁力轉(zhuǎn)子置于固相微萃取工作臺上45 ℃恒溫萃取45 min；將吸附平衡的萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口，解析30 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

升溫層序：40 ℃保持1 min，以8 ℃/min升至120 ℃，保持3 min，以15 ℃/min升溫至210 ℃，保持10 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度250 ℃，載氣（He），無分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1 μL。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源；電子能量70 EV；離子源溫度200 ℃；全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍30～500 amu。

1.4 數(shù)據(jù)分析

定性分析：通過計算機檢索與NIST08和WILEY7質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行對照，確認(rèn)揮發(fā)性組分，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報道[3,7-9]進(jìn)行定性分析。

定量分析[3]：采用半定量方法對各組分進(jìn)行定量分析。計算公式：Xi=(Ai/As)×Cs，其中，Xi為待測物的含量；Cs為內(nèi)標(biāo)物（2-辛醇）濃度；Ai為待測物的峰面積；As為內(nèi)標(biāo)物的峰面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 公釀一號葡萄果實揮發(fā)性成分分析

采用微萃取-GC-MS分析方法，從公釀一號果實中分離檢測到106種揮發(fā)性成分。再通過計算機檢索與NIST08和WILEY7質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行對照，定性得到的61種香氣成分，峰面積之和占總揮發(fā)性組分的94.83 %，其中主要包括13種醇類（9.49%）、10種醛類（50.71%）、12種酮類（18.76%）、7種酸類（6.50%）、10種酯類（4.93%）、6種苯環(huán)類（4.04%）和3種其他類化合物（0.39%）。結(jié)合半定量分析法確定公釀一號果實中香氣化合物的相對含量，結(jié)果如表1所示。

從香氣成分及其感官特征方面分析[4-6]，(E)-2-己烯醛、正己醛含量遠(yuǎn)高于其感官香味閾值，是公釀一號成熟果實中最為突出的香氣成分，主要表現(xiàn)為青滋香氣；其次是2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮（焦糖甜香）、苯乙烯（香脂和花樣特殊香氣）；二羥基丙酮、糠醛（焦糖甜、烤面包樣香氣）含量接近其香味閾值；果實中5-羥甲基糠醛起著構(gòu)成其香氣骨架的作用，其含量卻低于感官香味閾值；其余組分的含量均低于其香味閾值，不表現(xiàn)出明顯香氣，對整體香氣起到豐富和協(xié)調(diào)作用。這些香氣成分及其組成比例共同構(gòu)成了日照產(chǎn)區(qū)公釀一號葡萄品種的主體香氣。

2.2 公釀一號桃紅葡萄酒揮發(fā)性成分分析

同樣采用微萃取GC-MS分析方法，從公釀一號桃紅葡萄酒中分離檢測到99種揮發(fā)性成分，再通過計算機檢索與NIST08和WILEY7質(zhì)譜庫提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行對照，定性出的55種香氣成分，峰面積之和占總揮發(fā)性成分的96.47%，其中主要包括12種醇類（1.73%）、3種醛類（3.38%）、6種酮類（0.63%）、6種酸類（4.79%）、23種酯類（85.82%）、2種苯環(huán)類（1.29%）和3種其他類化合物（0.11%）。結(jié)合半定量分析法確定公釀一號桃紅葡萄酒中香氣化合物的相對含量，結(jié)果如表2所示。

從香氣成分及其感官特征方面分析[4-6]，癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯含量遠(yuǎn)高于其感官香味閾值，是公釀一號桃紅葡萄酒中最為突出的香氣成分；其次是月桂酸乙酯、乙酸己酯、乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮。這些成分使得公釀一號釀制的桃紅葡萄酒具有鳳梨、香蕉、菠蘿的果甜香和玫瑰、蜂蜜的花甜香，以及白蘭地酒香。癸酸、辛酸、糠醛、正癸醇、(Z)-3-己烯-1-醇含量接近其香味閾值，低濃度的癸酸、辛酸具有朗姆酒、白蘭地樣香氣，正癸醇具有似橙花的花香，(Z)-3-己烯-1-醇有青滋香氣；其余組分的含量均低于其香味閾值，不表現(xiàn)出明顯香氣，對整體香氣起到豐富和協(xié)調(diào)作用。這些成分及其組成比例共同構(gòu)成了日照產(chǎn)區(qū)公釀一號桃紅葡萄酒的主體香氣。

表1 公釀一號葡萄果實揮發(fā)性化合物組分比例

3 討論與結(jié)論

公釀一號成熟果實中香氣成分類別含量由高到低依次為：醛類、酮類、醇類、酸類、酯類和苯環(huán)化合物，這與南海龍等[7]報道的公釀一號葡萄果實中香氣成分類別含量由高到低依次為醇類、烷烴類、酮類、酯類、酚類、有機酸類，存在顯著差異，說明同一品種在不同地區(qū)的次生代謝產(chǎn)物各不相同。公釀一號果實中含量較多的香氣組分5-羥甲基糠醛、二羥基丙酮、2,3-二氫-3,5-二氫-4H-吡喃-4-酮、糠醛等在其他葡萄中鮮有報道或含量極微，是公釀一號葡萄區(qū)別于其他品種的的特征香成分。

公釀一號桃紅葡萄酒中酯類化合物占總揮發(fā)性成分的85.82%，且癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯等含量較高，其次是酸類、醛類、醇類、苯環(huán)類和酮類化合物。張會寧等[10]通過靜態(tài)頂空氣質(zhì)聯(lián)用儀測定出桃紅葡萄酒中含量最高的成分是異戊醇，其次是乙酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、異丁醇、乙酸-3-甲基丁酯、2-甲基丙酸乙酯、正丙醇、丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯等；DARICI等[11]分析了?alkaras桃紅葡萄酒中含量最高的成分是醋酸，其次是異戊醇、乙酸乙酯、苯乙醇、異丁醇、乙醛、乳酸乙酯、辛酸、己酸、γ-丁內(nèi)酯等；Guaita等[12]分析了剛裝瓶的Montepulciano d'Abruzzo桃紅葡萄酒中含量最高的成分是辛酸，其次是己酸、琥珀酸單乙酯、乙酸異戊酯、琥珀酸二乙酯、辛酸乙酯、癸酸、乳酸乙酯、己酸乙酯、己醇等；這些研究結(jié)果與本研究中酯類的種類及其含量上存在顯著差異。說明不同葡萄原料和釀造工藝，桃紅酒的香氣存在顯著差異。公釀一號桃紅葡萄酒中具有高含量的癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇，它們是公釀一號桃紅葡萄酒區(qū)別于其他品種葡萄酒的典型特征，表現(xiàn)出日照產(chǎn)區(qū)公釀一號桃紅葡萄酒的風(fēng)格。

表2 公釀一號桃紅葡萄酒揮發(fā)性化合物組分比例

葡萄酒香氣源于葡萄果實的品種香氣和葡萄汁發(fā)酵過程產(chǎn)生的新的香氣（葡萄汁中香氣前體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化釋放、葡萄酒發(fā)酵酵母菌次生代謝揮發(fā)性產(chǎn)物）。在公釀一號葡萄果實中揮發(fā)性物質(zhì)總量為2.4292 mg/L；在公釀一號桃紅葡萄酒中揮發(fā)性物質(zhì)總量為52.2993 mg/L，是果實中的21.5倍，這說明葡萄酒中揮發(fā)性成分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于葡萄中的揮發(fā)性成分含量。Hampel等[13]研究了不同水解條件、樣品前處理方法對霞多麗和赤霞珠葡萄果實及其所釀葡萄酒中糖苷結(jié)合態(tài)香氣前體釋放的影響，結(jié)果顯示，加酶水解后的霞多麗果皮勻漿中有25種揮發(fā)性成分含量至少增加了兩倍，而且比對照組多檢測出了41種揮發(fā)性成分；加酶水解后的赤霞珠果皮勻漿中有11種揮發(fā)性成分含量至少增加了兩倍，其中3-壬烯-1-醇、異丁醛、芳樟醇的含量增加了10倍多，而且比對照組多檢測出了41種揮發(fā)性成分，說明葡萄果實中存在大量結(jié)合態(tài)香氣前體物質(zhì)。因此，需要通過控制發(fā)酵條件進(jìn)一步研究公釀一號結(jié)合態(tài)香氣前體物質(zhì)組成及其性質(zhì)，以期充分發(fā)掘公釀一號的潛在品質(zhì)。

綜上所述，公釀一號葡萄果實中的主體香氣成分(E)-2-己烯醛、正己醛等具有不愉快的青滋氣息，且這些成分主要存在于葡萄的外果皮中，在釀造干紅時皮渣長時間浸泡在汁液中，導(dǎo)致干酒中帶有不愉快青滋氣息。目前市場上的公釀一號產(chǎn)品多是先發(fā)酵成干酒，再加糖調(diào)配成低端甜型葡萄酒，用糖的香甜氣息掩蓋該品種特有的不愉快青滋氣息，說明公釀一號葡萄不適宜釀造干型葡萄酒。鑒于日照山區(qū)釀酒葡萄栽培處于越冬防寒埋土和不埋土分界線上，釀酒葡萄越冬一直是困擾果農(nóng)的難題，而公釀一號抗性強，可不埋土越冬，且長勢旺、產(chǎn)量高、易管理，建議作為日照釀造桃紅葡萄酒、白蘭地酒的適栽品種推廣。

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Research on aroma characteristic of Gongniang No.1 and its rose wine in Rizhao region

TANG Xiaohong1, REN Jibo1, HU Wenxiao1*, WEI Yanfeng1, LIU Jing2
(1. Shandong Academy of Grape, Jinan 250100, China; 2.Qilu University of Technology, Jinan 250353, China)

TS262.61；TS207.3

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2017.05.006

2017-07-13

湯曉宏（1987-），碩士研究生，發(fā)酵工程專業(yè)，葡萄酒方向

*通訊作者：胡文效（1964-），研究員，研究方向為生物催化與生物分離、葡萄與釀酒。E-mail: 1907117599@qq.com