赤霞珠干紅葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇含量的測定

齊曉茹，師　旭，王　頡，馬艷莉

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定 071001）

葡萄酒是以新鮮葡萄或葡萄汁為原料，經(jīng)全部或部分發(fā)酵釀制而成，含有一定酒精度的發(fā)酵酒，是世界公認(rèn)的對人體有益的健康飲品，世界葡萄產(chǎn)量的80%被用來釀造葡萄酒[1-2]。目前，中國已經(jīng)成為世界重要的葡萄酒消費(fèi)國?！吨袊茦I(yè)新聞》數(shù)據(jù)顯示，2016年中國進(jìn)口葡萄酒63.8萬kL，中國葡萄酒產(chǎn)量為113.7萬kL，隨著葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷壯大，葡萄酒品種越來越多樣化，葡萄酒品質(zhì)提升也越來越受重視。對于葡萄酒的科學(xué)研究，在Web of Science所有數(shù)據(jù)庫中檢索關(guān)鍵詞“wine”，共有128255條檢索結(jié)果，在CNKI中檢索關(guān)鍵詞“葡萄酒”，共有20870條檢索結(jié)果，國內(nèi)外有關(guān)葡萄酒的論文發(fā)文量均呈逐年上升趨勢，可見研究者非常重視對葡萄酒的研究。

甲醇是葡萄酒釀造過程中產(chǎn)生的一類對人體有害的物質(zhì)，過量的甲醇會對人體神經(jīng)和視力產(chǎn)生危害，嚴(yán)重的會導(dǎo)致失明甚至危害生命[3]。葡萄酒國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15037—2006規(guī)定，每升葡萄酒中的甲醇含量必須在400 mg以下。高級醇也稱雜醇油[4]，其成分復(fù)雜，包括正丙醇、正戊醇、異戊醇、活性戊醇、正丁醇、異丁醇等，主要由葡萄汁中的糖發(fā)酵而成，并依賴于氮素營養(yǎng)[5-7]。高級醇是揮發(fā)性的香味物質(zhì)，少量的高級醇可增加葡萄酒的風(fēng)味，但過量也會對人體造成危害，會使人產(chǎn)生頭暈、惡心、嘔吐等癥狀，這一點(diǎn)已引起葡萄酒生產(chǎn)者和消費(fèi)者的高度重視。鑒于高級醇在葡萄酒中的重要性質(zhì)，測定葡萄酒中高級醇的組成和含量，對于提高葡萄酒的質(zhì)量和風(fēng)味有著很重要的意義。此外，乙酸乙酯也是葡萄酒的重要香氣成分[8]，影響著葡萄酒的風(fēng)格。因此，在葡萄酒的質(zhì)量控制及分析鑒評時，對葡萄酒中乙酸乙酯的測定也十分重要。

本研究采用毛細(xì)管氣相色譜法測定了河北省張家口懷來地區(qū)不同酒齡赤霞珠干紅葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的含量，對比分析貯藏時間對葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的影響，以期為提升葡萄酒品質(zhì)，促進(jìn)葡萄酒行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1　材料、試劑及儀器

酒樣：不同酒齡的赤霞珠干紅葡萄酒（2008—2013年），取自河北省張家口懷來地區(qū)。

試劑：甲醇（Methanol），乙醇（ethanol），異丙醇（Isopropanol），正丙醇（1-Propanol），乙酸乙酯（Ethyl acetate），異丁醇（Isobutanol），正丁醇（1-Butanol），異戊醇（Isoamyl alcohol），活性戊醇（2-Methyl-1-butanol），正戊醇（1-Pentanol），β-苯乙醇（βphenethyl alcohol），均為色譜純，購于上海源葉生物科技有限公司。

儀器設(shè)備：Agilent7890自動進(jìn)樣氣相色譜儀、FID氫火焰檢測器，美國安捷倫公司；TG-WAXMS毛細(xì)管色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），美國安捷倫公司。

1.2　實(shí)驗方法

1.2.1　氣相色譜條件

色譜條件：載氣-氮?dú)猓兌?9.999%），流速：2.0 mL/min（恒流）；氫氣流速：35 mL/min；空氣流速：350 mL/min；尾吹流速：20.0 mL/min；分流比：20∶1；進(jìn)樣量：1 μL。

升溫程序：以柱溫40℃的起始溫度，保持2 min，之后，以5℃/min的升溫至80℃，保持0 min，然后以20℃/min升溫至220℃保持10 min；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測器溫度：230℃。

1.2.2　標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備[9]

分別準(zhǔn)確稱取0.32 g乙酸乙酯、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、活性戊醇、正戊醇、β-苯乙醇標(biāo)準(zhǔn)品，以及3.2 g甲醇標(biāo)準(zhǔn)品置于100 mL容量瓶中，用無水乙醇定容，得到高濃度的甲醇、高級醇的標(biāo)準(zhǔn)溶液，梯度稀釋配制成乙酸乙酯、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、活性戊醇、正戊醇、β-苯乙醇質(zhì)量濃度為0.000、0.005 g/100 mL、0.010 g/100 mL、0.020 g/100 mL、0.040 g/100 mL、0.080 g/100 mL、0.160 g/100 mL、0.320 g/100 mL，甲醇質(zhì)量濃度為0.00、0.05 g/100 mL、0.10 g/100 mL、0.20 g/100 mL、0.40 g/100 mL、0.80 g/100 mL、1.60 g/100 mL、3.20 g/100 mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，保存待氣相分析用。

1.2.3　樣品分析

不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液及酒樣用1 mL一次性無菌注射器過0.22 μm有機(jī)系濾膜過濾，置于氣相色譜2 mL自動進(jìn)樣瓶，采用保留時間定性，外標(biāo)法定量的方法計算葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的含量，每個樣品重復(fù)測定3次。

1.3　數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實(shí)驗結(jié)果采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性統(tǒng)計分析，顯著水平為0.05，采用Origin7.5繪制折線圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　赤霞珠干紅葡萄酒酒樣色譜圖（圖1）

使用毛細(xì)管氣相色譜法測定赤霞珠干紅葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯和高級醇含量，色譜圖如圖1所示，從圖1可見，甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、異丁醇、異戊醇、活性戊醇等物質(zhì)峰型及分離效果較好，表明使用1.2.1所描述的試驗條件可以有效地實(shí)現(xiàn)赤霞珠干紅葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯和高級醇的分離，為后續(xù)試驗奠定了基礎(chǔ)。

圖1　赤霞珠干紅葡萄酒酒樣氣相色譜圖

2.2　赤霞珠干紅葡萄酒甲醇含量測定結(jié)果

赤霞珠干紅葡萄酒甲醇含量測定結(jié)果見圖2，2008—2013年份的赤霞珠干紅葡萄酒的甲醇含量為122.37～207.12 mg/L，均≤400 mg/L，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。不同年份葡萄酒甲醇含量差異性顯著（p＜0.05），2013年份甲醇含量最高，為207.12 mg/L，2010年份的甲醇含量最低，為122.37 mg/L。從總體趨勢來看，隨著貯藏時間的延長，甲醇含量呈逐漸降低趨勢。甲醇（CH3OH）是結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇，果膠含量高是形成甲醇的主要原因，果膠在熱、酸、堿或酶的作用下，甲氧基分解并生成甲醇[10]。

圖2　不同年份赤霞珠干紅葡萄酒甲醇含量

2.3　赤霞珠干紅葡萄酒乙酸乙酯含量測定結(jié)果

赤霞珠干紅葡萄酒乙酸乙酯含量測定結(jié)果見圖3，2008—2013年份赤霞珠干紅葡萄酒乙酸乙酯的含量為15.24～37.92 mg/L。不同年份葡萄酒的乙酸乙酯含量差異性顯著（p＜0.05）。從總體趨勢來看，隨著貯藏時間的延長，乙酸乙酯含量呈逐漸升高趨勢，葡萄酒在貯藏過程中經(jīng)歷著緩慢的化學(xué)反應(yīng)，使得乙酸乙酯的含量有所升高，另外乙酸乙酯含量的差異還與不同年份釀酒葡萄的生長環(huán)境緊密相關(guān)。乙酸乙酯賦予了葡萄酒菠蘿香味。葡萄酒釀造過程中乙酸乙酯的形成是微生物發(fā)酵的代謝物，或者乙酸經(jīng)生物酯化而成[11]。

圖3　不同年份赤霞珠干紅葡萄酒乙酸乙酯含量

2.4　赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量測定結(jié)果

測定6個年份的赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量，結(jié)果如表1所示，異丙醇、正丁醇、正戊醇、β-苯乙醇在6個年份的葡萄酒中均未檢出，所測得高級醇含量順序為異戊醇＞活性戊醇＞異丁醇＞正丙醇，異戊醇含量最高，占所測得高級醇總量的69%左右。正丙醇含量在2013年份的葡萄酒中未檢出。Delafuenteblanco A等[12]研究表明，異丁醇和異戊醇對葡萄酒感官風(fēng)味的影響貢獻(xiàn)較大，β-苯乙醇對葡萄酒感官風(fēng)味的影響貢獻(xiàn)較小。適量的高級醇與酒中的酸、酯等共同構(gòu)成葡萄酒獨(dú)特的風(fēng)格，增加了酒的醇香感，使酒體清香豐滿有后勁，葡萄酒高級醇含量過高則打破了量比之間的平衡，使酒味苦、辣、糙、澀，不僅影響酒體的風(fēng)格，還能引起酒后不適，影響人體身心健康[4]。葡萄酒中高級醇的香氣特征見表2。

赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量變化趨勢如圖4所示，2008—2013年份赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量差異性顯著（p＜0.05），其中2009年份高級醇含量最高，達(dá)399.62 mg/L±7.68 mg/L，2011年份高級醇含量最低，為338.73 mg/L±17.16 mg/L，隨著貯藏時間的延長，高級醇總量呈逐漸升高趨勢。

表1　赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量

表2　赤霞珠干紅葡萄酒中高級醇的香氣描述

圖4　不同年份葡萄酒高級醇總含量

3　結(jié)論

采用毛細(xì)管氣相色譜法測定了不同年份赤霞珠干紅葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的含量。結(jié)果表明，隨著貯藏年份的延長，甲醇含量逐漸降低；乙酸乙酯含量逐漸升高，高級醇含量逐漸升高，異戊醇含量最高，占所測得高級醇總量的69%左右。測定的樣品中甲醇含量為122.37～207.12 mg/L，乙酸乙酯含量為15.24～37.92 mg/L，高級醇總含量為338.73～399.62 mg/L。葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的含量高低影響著葡萄酒的品質(zhì)，今后應(yīng)加強(qiáng)對葡萄酒甲醇、乙酸乙酯、高級醇含量的調(diào)控技術(shù)及生成機(jī)理等方面的研究，為提升葡萄酒品質(zhì)，促進(jìn)葡萄酒行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]ZHU F,DU B,ZHENG L,et al.Advance on the bioactivity and potential applications of dietary fibre from grape pomace[J].Food chemistry,2015,186：207.

[2]周安玲,米蘭,李霽昕,等.幾株乳酸菌對干紅葡萄酒揮發(fā)性成分的影響[J].食品工業(yè)科技,2015,36(15)：136-142.

[3]陳發(fā)河,吳光斌.毛細(xì)管氣相色譜法測定白酒中的甲醇、乙酸乙酯和雜醇油[J].食品科學(xué),2007,28(1)：232-234.

[4]宋波.白酒中各種成分對酒質(zhì)的影響[J].釀酒科技,2011(12)：65-67.

[5]劉延琳,魏冬梅.利用氣相色譜法進(jìn)行葡萄酒、果酒、醇類及乙酸乙酯的同時測定[J].中外葡萄與葡萄酒,1999(1)：40-42.

[6]曾朝珍,張永茂,康三江,等.發(fā)酵酒中高級醇的研究進(jìn)展[J].中國釀造,2015,34(5)：11-15.

[7]FERREIRA M C,MEIRELLES A J A,BATISTA E A C.Study of the fusel oil distillation process[J].Industrial&engineering chemistry research,2013,52(6)：2336-2351.

[8]姜文廣,李記明,于英,等.蛇龍珠營養(yǎng)系干紅葡萄酒中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[J].食品科學(xué),2015,36(18)：148-154.

[9]白鳳岐,遲超逸,王迪,等.毛細(xì)管氣相色譜法測定紅棗白蘭地中甲醇、乙酸乙酯、高級醇含量[J].食品工業(yè)科技,2014,35(24)：57-60.

[10]XIAY,MAY,HOU L,et al.Studies of boil treatment on methanol control and pilot factory test of jujube brandy[J].International journal of food engineering,2017,13(2)：20160095.

[11]謝玉球,時曉,周二干,等.降低濃香型原酒中乙酸乙酯含量的研究與應(yīng)用[J].釀酒科技,2017(1)：33-36.

[12]DELAFUENTEBLANCO A,SáENZNAVAJAS M P,FERREIRA V.On the effects of higher alcohols on red wine aroma.[J].Food chemistry,2016,210：107.

[13]甄會英,王頡,李長文,等.氣相色譜法測定葡萄酒中高級醇[J].食品科技,2005(4)：74-76.

[14]丁祥慶.對白酒中雜醇油含量的看法[J].釀酒科技,1983(1)：10-15.