桂葡3號(hào)干白葡萄酒香氣特征分析

謝林君，溫 韜，成 果，謝太理，周詠梅，張 勁*

（1.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 葡萄與葡萄酒研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，廣西 南寧 530007）

香氣是白葡萄酒的重要品質(zhì)指標(biāo)，差異化的特征香氣是構(gòu)成不同品種指紋特性的重要表征，且能反映出不同產(chǎn)區(qū)的風(fēng)土特性，如長(zhǎng)相思具有黑醋栗芽苞（俗稱(chēng)貓尿味）、夏布利產(chǎn)區(qū)霞多麗具有典型青蘋(píng)果和青檸香氣、雷司令的典型汽油香氣等[1]。葡萄酒的香氣分三類(lèi)，白葡萄酒的典型果香及花香往往來(lái)自于一類(lèi)品種原料香氣和二類(lèi)發(fā)酵香，陳釀的白葡萄酒具有更復(fù)雜的陳釀香氣[2-4]。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gaschromatography-massspectrometry，GC-MS）法是分析揮發(fā)性成分的重要方法，結(jié)合質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)和保留指數(shù)進(jìn)行物質(zhì)定性，使用外標(biāo)法或內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量[5-7]。揮發(fā)性成分定量結(jié)果與該物質(zhì)的香氣閾值比得到香氣活性值（odor activity value，OAV），依據(jù)OAV值的高低鑒定天然產(chǎn)物中活性香氣成分及特征香氣物質(zhì)，進(jìn)而分析樣品的香氣特征[8]。

桂葡3號(hào)葡萄是一種白色鮮食釀酒兼用型葡萄新品種，由廣西農(nóng)科院葡萄與葡萄酒研究所選育的“金香（Vitis vinifera×Vitis labrusca）”芽變品種，2014年通過(guò)廣西農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。該品種平均果粒質(zhì)量4～5 g，成熟時(shí)果皮呈黃綠色，在廣西已實(shí)現(xiàn)一年兩收栽培，可溶性固形物含量，一季果為17%～21%，二季果為19%～23%[9]，可鮮食，也可用于釀造白葡萄酒和白蘭地[10-11]。本研究團(tuán)隊(duì)前期進(jìn)行了桂葡3號(hào)葡萄漿果香氣成分（品種香氣）的研究，表明桂葡3號(hào)漿果主要以果香、脂香、青香和玫瑰香味主體香韻，香氣濃郁清新，十分愉悅，有釀造具有南方特色優(yōu)質(zhì)白葡萄酒的潛質(zhì)[10]。近年來(lái)以桂葡3號(hào)為試驗(yàn)原料，開(kāi)展了干白葡萄酒、白蘭地、皮渣蒸餾酒[10-11]的釀造工藝和香氣變化規(guī)律研究。本研究采用頂空-固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）結(jié)合香氣活性值（OAV）開(kāi)展桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分、特征香氣成分分析和香氣特性鑒定工作，為進(jìn)一步研究南方一年兩收栽培模式下白葡萄酒的風(fēng)格特性差異提供支撐，為研發(fā)南方風(fēng)土特征的特色白葡萄酒奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄原料：2016年6月30日采摘廣西農(nóng)科院葡萄與葡萄酒研究所南寧市明陽(yáng)雙季葡萄示范基地，釀造批次處理量2 000 kg。

葡萄酒釀酒酵母QA23：法國(guó)Lalvin 拉弗德公司；2-辛醇（100 μg/mL，純度≥99.5%）：美國(guó)Aldrich公司；正構(gòu)烷烴混標(biāo)C6～C26：美國(guó)Supelco公司。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

固相微萃取手柄、50/30 μmDVB/CAR/PDMS萃取頭：美國(guó)Supelco公司；SCION SQ 456-GC氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)BRUKER公司；DB-WAX色譜柱（30m×0.25mm×0.25 μm）：美國(guó)Agilent公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 干白葡萄酒釀造工藝流程及操作要點(diǎn)[12]

葡萄采收→除梗破碎→壓榨取汁→發(fā)酵→陳釀→灌裝→瓶?jī)?chǔ)→干白葡萄酒

操作要點(diǎn)：選擇完全成熟、果皮呈黃綠色、可溶性固形物＞18%、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的桂葡3號(hào)葡萄原料進(jìn)行采收。2 h內(nèi)運(yùn)輸至釀造實(shí)驗(yàn)室，16 ℃條件下冷卻4～6 h，降低田間熱。使用除梗破碎機(jī)進(jìn)行除梗破碎，采用水囊壓榨機(jī)（4 kg水壓力）進(jìn)行壓榨取汁，倒入干白專(zhuān)用發(fā)酵罐，按照添加量200 mg/L接入法國(guó)白葡萄酒酵母QA23，按12%vol酒精度補(bǔ)充發(fā)酵汁含糖量；20 ℃條件下控溫發(fā)酵，每天測(cè)定發(fā)酵酒液比重和殘留還原糖，待比重下降到0.993，還原糖＜4 g/L，即判定為酒精發(fā)酵終點(diǎn)；酒精發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行一次倒灌，進(jìn)入后發(fā)酵階段（20 ℃，1個(gè)月），再進(jìn)行一次倒灌，除去底部酒泥，進(jìn)入罐儲(chǔ)陳釀階段（20 ℃，3個(gè)月）；裝瓶，進(jìn)行瓶?jī)?chǔ)（20 ℃，6個(gè)月）；瓶?jī)?chǔ)結(jié)束后進(jìn)行感官評(píng)定、理化指標(biāo)測(cè)定和揮發(fā)性成分分析。

1.3.2 葡萄酒的理化檢測(cè)

葡萄酒感官指標(biāo)分析，由本研究所組成感官評(píng)價(jià)小組，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB 15037—2006《葡萄酒》中感官要求項(xiàng)目進(jìn)行。

葡萄酒理化指標(biāo)分析測(cè)定依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 15038—2006和《葡萄酒、果酒通用分析方法》規(guī)定的方法執(zhí)行。

1.3.3 葡萄酒揮發(fā)性成分GC-MS分析

頂空固相微萃?。何?0 mL酒樣置于20 mL頂空瓶中，將75 μm CAR/PDMS萃取頭老化后插入樣品瓶頂空部分，吸附30 min（45 ℃）后取出插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃解吸3 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

GC-MS分析條件：DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣（He）；流速0.8 mL/min，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；升溫程序?yàn)椋?0 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至90 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持7 min；電子電離（electronic ionization，EI）源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，掃描范圍30～500 u。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析方法

定性定量方法：結(jié)合質(zhì)譜和保留指數(shù)（retention index，RI）對(duì)桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析，其中質(zhì)譜分析結(jié)果與工作站美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（national institute of standards and technology，NIST）和Wiely數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)定性使用C6～C26正構(gòu)烷烴混標(biāo)，以相同條件進(jìn)行GC-MS分析，利用其保留時(shí)間按照線(xiàn)性方程計(jì)算各揮發(fā)性成分的保留指數(shù)RI，具體計(jì)算方法參考文獻(xiàn)[13]，利用內(nèi)標(biāo)法對(duì)被檢測(cè)成分進(jìn)行半定量。

活性和特征香氣成分：揮發(fā)性成分的OAV值計(jì)算方法參考文獻(xiàn)[13]。對(duì)OAV值＞0.1的揮發(fā)性成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，OAV＞0.1成分為活性或潛在活性香氣成分，具有較高OAV值的構(gòu)成特征香氣成分，具有突出的香氣貢獻(xiàn)率。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官及理化指標(biāo)結(jié)果分析

葡萄酒的感官分析對(duì)于判定釀造過(guò)程及葡萄酒品質(zhì)至關(guān)重要，主要包括外觀(guān)、香氣、滋味等方面。理化指標(biāo)是評(píng)價(jià)葡萄酒質(zhì)量的基本依據(jù)，主要包括酒精度、總糖（殘?zhí)牵?、酸度、干浸出物、揮發(fā)酸、單寧、酚類(lèi)等，其形成主要決定于葡萄品種、生長(zhǎng)環(huán)境、葡萄酒的釀造及陳釀工藝[14]。桂葡3號(hào)干白葡萄酒基礎(chǔ)感官及理化指標(biāo)分析結(jié)果分別見(jiàn)表1和表2。

表1 桂葡3號(hào)干白葡萄酒感官分析結(jié)果Table 1 Sensory evaluation analysis results of Guipu No.3 dry white wine

從表1可看出，瓶?jī)?chǔ)6個(gè)月桂葡3號(hào)符合新鮮干白葡萄酒的基本特征，具有干凈的外觀(guān)、優(yōu)雅的香氣和、醇正清爽的口感和一定的回味。香氣特征主要表現(xiàn)為熱帶水果的風(fēng)味，能反映出該品種果實(shí)帶有的特征果香[10]。感官分析中葡萄酒未呈現(xiàn)氧化、還原及其他不愉悅的氣味，說(shuō)明葡萄酒釀造工藝條件和儲(chǔ)藏條件控制良好，葡萄酒呈現(xiàn)健康良好狀態(tài)。

表2 桂葡3號(hào)干白葡萄酒理化指標(biāo)結(jié)果Table 2 Physical and chemical indicators results of Guipu No.3 dry white wine

從表2可看出，總糖（殘?zhí)牵? g/L，說(shuō)明發(fā)酵徹底，葡萄酒類(lèi)型為干型；酸度偏低，可能造成不利于長(zhǎng)期陳釀；酒體骨架偏輕，酸度偏低是南方熱區(qū)夏季葡萄的普遍特點(diǎn)。揮發(fā)酸符合國(guó)標(biāo)GB 15037—2006限量；總二氧化硫符合農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 274—2014《綠色食品葡萄酒》限量標(biāo)準(zhǔn)；干浸出物含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但偏低，可能由于果實(shí)糖度不足，發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)糖引起；單寧、酚較低，說(shuō)明干白葡萄酒呈現(xiàn)清爽口感?？傮w來(lái)說(shuō)，桂葡3號(hào)干白葡萄酒質(zhì)量指標(biāo)和安全指標(biāo)符合葡萄酒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)點(diǎn)是果香濃郁、口感清爽，不足是酒體輕盈、陳釀能力不足，適宜新鮮消費(fèi)。

2.2 揮發(fā)性成分結(jié)果分析

利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)分析桂葡3號(hào)干白葡萄酒的揮發(fā)性香氣成分，得到的總離子色譜圖見(jiàn)圖1，揮發(fā)性成分種類(lèi)和含量見(jiàn)圖2，定性定量及香氣特征參考描述結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1 桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分GC-MS分析總離子色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components in Guipu No.3 dry white wine analysis by GC-MS

如圖2所示，桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分中共包括醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛酮類(lèi)、酸類(lèi)及其他五大類(lèi)，揮發(fā)性成分總量是32 107.8 μg/L，其中，醇類(lèi)物質(zhì)含量是4 629.7 μg/L，酯類(lèi)物質(zhì)含量是25 984.4 μg/L，醇類(lèi)物質(zhì)和酯類(lèi)物質(zhì)占了種類(lèi)和含量的90%以上，可能是構(gòu)成桂葡3號(hào)干白葡萄酒香氣特征的重要揮發(fā)性成分。醛酮類(lèi)物質(zhì)含量為212.5 μg/L，酸類(lèi)物質(zhì)含量為1 133.5 μg/L，其他物質(zhì)含量為147.7 μg/L。

圖2 桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分種類(lèi)和含量Fig.2 Types and contents of volatiles components of Guipu No.3 dry white wine

表3 桂葡3號(hào)干白葡萄酒揮發(fā)性成分分析結(jié)果Table 3 Analysis results of volatile components of Guipu No.3 dry white wine

續(xù)表

如表3所示，經(jīng)定性定量分析，桂葡3號(hào)干白葡萄酒共鑒定出43種揮發(fā)性成分，包括醇類(lèi)9種、酯類(lèi)25種、醛、酮類(lèi)3種、酸類(lèi)2種，其他類(lèi)4種。醇類(lèi)物質(zhì)作為僅次于酯類(lèi)物質(zhì)的重要揮發(fā)性成分，含量達(dá)14%，主要來(lái)源于葡萄酒中的葡萄發(fā)酵、氨基酸轉(zhuǎn)化及亞麻酸降解物的氧化。葡萄酒中醇類(lèi)化合物的濃度對(duì)香氣有很大影響，形成葡萄酒特有的香氣特征，尤其是一些高級(jí)醇，它們來(lái)源于酵母代謝，當(dāng)質(zhì)量濃度＜400 mg/L時(shí)，就使葡萄酒具有典型的香氣和復(fù)雜的風(fēng)味[15]。在桂葡3號(hào)干白葡萄酒中，醇類(lèi)物質(zhì)含量最高的是異戊醇，達(dá)3 752.6 μg/L，占醇類(lèi)物質(zhì)含量的80%以上，是桂葡3號(hào)干白葡萄酒重要的特征香氣成分，它賦予酒香蕉香、醇香。含量較高的是異丁醇和苯乙醇，但是由于它們的閾值（7 000 μg/L和1 400 μg/L）較高，可使葡萄酒呈現(xiàn)低濃度的甜香及玫瑰花香、薔薇香氣。

酯類(lèi)成分是桂葡3號(hào)干白葡萄酒最主要和重要的揮發(fā)性成分，在種類(lèi)和含量上均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，酯類(lèi)物質(zhì)占了種類(lèi)的50%以上，含量占了80%以上。共檢測(cè)出的27種酯類(lèi)成分，含量較高的分別是辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸異戊酯、乙酸己酯、L（-）-乳酸乙酯等，結(jié)合本研究團(tuán)隊(duì)前期對(duì)桂葡3號(hào)漿果品種香氣的分析結(jié)果，癸酸乙酯、己酸乙酯均是構(gòu)成桂葡3號(hào)漿果的特征活性香氣成分，且己酸乙酯是桂葡3號(hào)漿果中OAV值最高的，構(gòu)成了其重要的特征香氣成分，具有青蘋(píng)果味、果香、草莓香、茴香的香氣特征[10]。桂葡3號(hào)干白葡萄酒中這2種酯類(lèi)成分大多來(lái)源于桂葡3號(hào)漿果的香氣成分；其他酯類(lèi)則是在酒精發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的構(gòu)成該品種干白葡萄酒的品種特征香氣，它們賦予該葡萄酒玫瑰的花香、豐富的果香、乳香及堅(jiān)果香。

醛酮類(lèi)物質(zhì)共檢測(cè)出3種，3-羥基-2-丁酮具有奶油、脂肪味，5-羥甲基糠醛具有扁桃香味。酸類(lèi)物質(zhì)共檢出2種，C6～C10脂肪酸常給葡萄酒帶來(lái)不好的風(fēng)味，但是它們可以抑制一些芳香酯的水解，對(duì)于葡萄酒香氣化合物的平衡至關(guān)重要[16]。桂葡3號(hào)葡萄酒中脂肪酸含量偏低，均未超過(guò)其嗅覺(jué)閾值。其他類(lèi)物質(zhì)共有四種，是葡萄酒中的微量化合物，屬于葡萄酒潛在氣味化合物，具有煙熏味和木頭味。

2.3 桂葡3號(hào)干白葡萄酒活性和特征香氣成分分析

表4 桂葡3號(hào)葡萄酒揮發(fā)性成分香氣活性值分析Table 4 Odor activity values analysis of volatile component of Guipu No.3 dry white wine

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合香氣閾值計(jì)算各物質(zhì)的香氣活性值（OAV），結(jié)果見(jiàn)表4所示。結(jié)果表明，分析鑒定出的桂葡3號(hào)干白葡萄酒43種揮發(fā)性成分中，共有13種貢獻(xiàn)作用的揮發(fā)性香氣成分，其中酯類(lèi)8種、醇類(lèi)4種和辛酸。酯類(lèi)和醇類(lèi)是構(gòu)成桂葡3號(hào)葡萄酒香氣特征的主要成分類(lèi)別，這些物質(zhì)部分來(lái)源于葡萄原料的品種香氣，形成該品種葡萄酒的品種特征性，另一部分來(lái)源于發(fā)酵陳釀過(guò)程，表征桂葡3號(hào)干白葡萄酒的陳釀潛力。根據(jù)香氣活性值的大小，依次排序，具有較高的OAV值（OAV＞100）的分別是：己酸乙酯、乙酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯，OAV值最大的己酸乙酯主要來(lái)源于桂葡3號(hào)葡萄漿果[10]，是一種典型的食用香料，具有令人愉悅的水果香氣[23]。含量次之的乙酸乙酯具有醚香、甜香、菠蘿香，構(gòu)成了桂葡3號(hào)干白葡萄酒酯香的重要物質(zhì)。1＜OAV值＜100的壬酸乙酯、異戊醇構(gòu)成了桂葡3號(hào)干白葡萄酒活性香氣成分，其中異戊醇是唯一OAV值＞1的醇類(lèi)物質(zhì)，具有突出的香氣貢獻(xiàn)率，構(gòu)成其醇香、醚香、香蕉香的特征香氣。0.1＜OAV值＜1的辛醇、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、辛酸、苯乙醇、松油醇等是桂葡3號(hào)干白葡萄酒潛在活性香氣成分。這13種揮發(fā)性香氣成分共同構(gòu)成了桂葡3號(hào)干白葡萄酒以青蘋(píng)果、菠蘿、柑橘為主的果香，以玫瑰為主的花香和油脂等香氣特征。綜合分析，桂葡3號(hào)干白葡萄酒特征香氣成分中，主要為一類(lèi)和二類(lèi)香氣物質(zhì)，表現(xiàn)為葡萄酒樣品香氣特征相對(duì)單一，香氣復(fù)雜層次有欠缺，該品種的陳釀香氣形成規(guī)律需開(kāi)展進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

本研究采用GC-MS對(duì)桂葡3號(hào)干白葡萄酒的揮發(fā)性成分進(jìn)行定性定量分析，并進(jìn)行活性和特征香氣成分進(jìn)行分析，初步鑒定該品種白葡萄酒的典型香氣特征。桂葡3號(hào)干白葡萄酒特征香氣成分有：己酸乙酯、乙酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯，另有壬酸乙酯、異戊醇等活性香氣成分和辛醇、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、辛酸、苯乙醇、松油醇等潛在活性香氣成分，構(gòu)成了以青蘋(píng)果、菠蘿、柑橘為主的果香，以玫瑰為主的花香和油脂等香氣特征。特征香氣來(lái)源上既保留了該品種漿果豐富典型的品種香，又具有發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的二類(lèi)香氣特征。結(jié)合感官和理化指標(biāo)分析結(jié)果，初步判定桂葡3號(hào)葡萄酒適宜新鮮消費(fèi)，具備濃郁豐富的香氣品質(zhì)，適宜南方消費(fèi)者及飲食配餐需求，不具備深度陳釀的潛力，今后本團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)就結(jié)合態(tài)香氣成分及陳釀過(guò)程中香氣特征變化規(guī)律進(jìn)行深入研究。