煙臺產(chǎn)區(qū)三個葡萄品種原酒和蒸餾酒香氣分析

肖慧琳，徐維華，鄭秋玲，李記明，唐美玲，楊魯光

（1. 山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東煙臺 265500；2. 煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東煙臺 265503；3. 萊州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心果茶工作站，山東萊州 261400）

香氣是評價葡萄蒸餾酒質(zhì)量的核心指標(biāo)之一[1-2]，已報道的蒸餾酒香氣成分有400多種[3]，主要包括酯類、醇類、萜烯類、醛酮類、酸類等，來源于葡萄果實、發(fā)酵、蒸餾和陳釀過程[2]。其中，葡萄品種對蒸餾酒香氣的影響較大[4-6]，因此近年來篩選適宜的釀酒葡萄品種以提升葡萄酒和蒸餾酒品質(zhì)的研究逐漸增多[7-10]。

優(yōu)良品種需要適地適栽，才能發(fā)揮出品種的最大優(yōu)勢。近年來，煙臺產(chǎn)區(qū)極端氣候增多，春天頻繁變溫，夏秋陰雨連綿，冬季持續(xù)低溫，導(dǎo)致葡萄枝條抽干嚴(yán)重，葡萄品質(zhì)不穩(wěn)定，病害防控壓力大，亟需篩選抗病、省工品種，豐富產(chǎn)區(qū)葡萄品種和酒種?！茉腊住巧綒W雜種，抗寒抗病，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，酸高糖高，釀造的白葡萄酒新鮮清爽[11]；‘黑虎香’是歐美雜種，在煙臺產(chǎn)區(qū)5年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該品種對霜霉病、炭疽病和白腐病等抗性強，采收期還原糖含量150 g·L-1左右，酸含量在6～9 g·L-1，糖低酸高，釀造的葡萄酒香氣濃郁，口感清爽[12]；‘摩爾多瓦’是歐美雜種，高抗霜霉病，采收時可溶性固形物在16%～19%[13]，釀造的葡萄酒口感柔和，果香濃郁，香氣純正[14]。本研究通過分析比較煙臺產(chǎn)區(qū)上述3品種的原酒和蒸餾酒香氣成分，為篩選煙臺產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)白蘭地及其調(diào)配酒的適宜品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試品種‘黑虎香’‘摩爾多瓦’和‘熊岳白’，種植于山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗地，自根苗，株行距1 m×2 m，單干雙臂樹形，垂直葉幕，短枝修剪，每米留梢量為10～13個，每新梢留果量1～2穗。采收時葡萄汁基本理化指標(biāo)如表1所示。

表1 三個釀酒葡萄品種采收期葡萄汁基本理化指標(biāo)Table 1 Basic physicochemical indexes of grape juice in harvest period of three grape varieties

試劑：色譜級香氣標(biāo)準(zhǔn)品：美國Sigma-Aldrich公司；分析純氯化鈉：中國上海中藥化學(xué)試劑有限公司；酵母FC9：上海杰兔工貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭：美國Supelco公司；Trace1300-ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、HP-5 MS石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）：美國Thermos公司；電子分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；紫銅雙塔蒸餾器：煙臺帝伯仕自釀機有限公司。

1.3 方法

1.3.1 小容器發(fā)酵和蒸餾

2021年于采收期分別采收成熟果實，10月10日采收‘熊岳白’，10月25日采收‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’。每個品種分別采收30 kg，除梗，粒選機粒選后破碎，壓榨取清汁分別置于3個5 L發(fā)酵罐，放置4 ℃冷庫低溫靜置24 h。每罐取上清液，按0.3 g·L-1添加活化FC9酵母，15～18 ℃控溫發(fā)酵，待比重降至1.00以下且不再發(fā)生變化后表明酒精發(fā)酵結(jié)束；于4 ℃冷庫靜置3 d，取上清液，其中300 mL原酒加硫60 mL·L-1滿瓶保存待測，其余原酒蒸餾。

采用12 L紫銅雙塔蒸餾器二次蒸餾發(fā)酵樣品，第一次蒸餾待混合餾出液酒度28%～30%（Vol，下同）時停止蒸餾，得到粗餾液，將粗餾液二次蒸餾，去酒頭（體積為酒精總含量的1%），待混合餾出液酒精度為68%～70%時停止蒸餾，得蒸餾酒待測。

1.3.2 香氣成分檢測

葡萄原酒和蒸餾酒（酒精度稀釋至10%送檢）香氣成分采用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法檢測。載氣為高純氦氣，流速1.6 mL·L-1；升溫程序為40 ℃保持2 min，以4 ℃·min-1升至180 ℃保持1 min；再以15 ℃·min-1升溫至250 ℃，保持1 min，進樣口溫度為250 ℃；不分流進樣，電離模式為電子轟擊離子源（EI），電子能量70 eV，離子源溫度250 ℃，傳輸線溫度250 ℃，質(zhì)量掃描范圍為45～600 amu。根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所標(biāo)準(zhǔn)譜庫的保留指數(shù)和質(zhì)譜信息定性，根據(jù)相似結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線進行定量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用Origin 9.5繪制柱狀圖，采用SPSS 19.0進行數(shù)據(jù)顯著性分析，采用SIMCA 14.1進行偏最小二乘和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄原酒和蒸餾酒香氣成分種類

2.1.1 葡萄原酒香氣成分種類分析

3個品種葡萄原酒共檢測出55種香氣成分，其中‘黑虎香’最多，有46種；‘熊岳白’最少，有40種。3個品種原酒相同香氣成分33種，各品種獨有香氣成分共16種，其中‘黑虎香’獨有香氣成分為9種：2-戊醇、異戊酸乙酯、辛醇、丁二酸二乙酯、α-松油醇、苯乙酸乙酯、肉桂酸乙酯、癸酸正丙酯和姜烯，主要呈現(xiàn)甜果香[15]、花香[16]、蜂蜜香[17]和酒香等；‘摩爾多瓦’獨有香氣成分4種：反式-2-己烯酸、十一醇、正癸酸和β-石竹烯，主要呈現(xiàn)果香、奶香[15]和花香；‘熊岳白’獨有香氣成分3種：己酸異丁酯、甲酸芳樟醇和(E)-β-金合歡烯，主要呈現(xiàn)蘋果、檸檬、熱帶水果香。

2.1.2 葡萄蒸餾酒香氣種類分析

3個品種蒸餾酒共檢測出56種香氣成分，‘黑虎香’共檢測到42種，‘熊岳白’39種。3個品種蒸餾酒相同香氣成分29種，各品種獨有香氣成分共19種，其中‘黑虎香’獨有香氣成分9種：乙酸異丁酯、5-甲基-2-庚醇、巴豆酸乙酯、莰烯、辛醇、2-辛烯酸乙酯、甲酸-2-苯乙酯、肉桂酸乙酯和α-金合歡烯，主要呈現(xiàn)果香[18]和花香；‘摩爾多瓦’獨有香氣成分5種：2-戊醇、醋酸辛酯、十一醇、乙酸香茅酯和辛酸異辛酯，主要呈現(xiàn)酒香、果香和玫瑰花香；‘熊岳白’獨有香氣成分5種：紫羅蘭酮、甲酸芳樟醇、甲酸香草酯、癸酸異丁酯和10-十一烯酸乙酯，主要呈現(xiàn)玫瑰花香、檸檬香、果香和脂香。

2.1.3 不同品種葡萄原酒與蒸餾酒香氣種類對比分析

經(jīng)過蒸餾操作后，3個品種酒樣香氣種類均沒有增加，有的品種反而減少?！诨⑾恪麴s酒比原酒減少了12種香氣成分：2-戊醇、異戊酸乙酯、己酸、辛酸、丁二酸二乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、辛酸異丁酯、癸酸正丙酯、十一酸乙酯、癸酸異丁酯、十四酸乙酯；增加了另外8種香氣成分：5-甲基-2-庚醇、巴豆酸乙酯、莰烯、4-萜烯醇、2-辛烯酸乙酯、甲酸-2-苯乙酯、α-金合歡烯、(E)-β-金合歡烯。‘摩爾多瓦’蒸餾酒比原酒減少了10種香氣成分：乙酸異丁酯、反式-2-己烯酸、辛酸、癸酸甲酯、丁酸香茅酯、正癸酸、β-石竹烯、十一酸乙酯、雪松烯、癸酸異丁酯；增加了10種香氣成分：2-戊醇、芳樟醇、4-萜烯醇、α-松油醇、醋酸辛酯、乙酸香茅酯、大馬士酮、辛酸異辛酯、姜烯、(E)-β-金合歡烯。‘熊岳白’蒸餾酒比原酒減少了8種香氣成分：乙酸異丁酯、己酸、己酸異丁酯、辛酸、辛酸丙酯、壬酸乙酯、丁酸香茅酯、雪松烯；增加了7種香氣成分：辛酸甲酯、α-松油醇、紫羅蘭酮、甲酸香草酯、大馬士酮、姜烯、10-十一烯酸乙酯。

2.2 葡萄原酒和蒸餾酒香氣含量分析

2.2.1 葡萄原酒香氣含量分析

圖1A為不同品種原酒香氣成分含量，包括酯類、醇類、醛類、酸類、萜烯類等。香氣成分總含量上，順序為黑虎香＞摩爾多瓦＞熊岳白，‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’原酒香氣總量無顯著差異，但均顯著高于‘熊岳白’。3個品種均為酯類含量最高，均在85%以上；其次為醇類，含量為5%～14%，其余香氣成分含量比例隨品種不同而有差異。

圖1 原酒（A）和蒸餾酒（B）香氣成分含量Figure 1 Aroma content of original wine (A) and distilled wine (B)

3個品種原酒酯類含量較高的成分均為辛酸乙酯和癸酸乙酯，主要呈現(xiàn)甜果香味和脂肪味，‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’原酒酯類含量均超過7400 μg·L-1，顯著高于‘熊岳白’4370.91 μg·L-1；‘摩爾多瓦’原酒酯類含量占比最高，達到94.25%，其中乙酸酯類含量（457.28 μg·L-1）顯著高于‘黑虎香’和‘熊岳白’。3個品種原酒醇類均以異戊醇、2-甲基丁醇和苯乙醇為主，‘黑虎香’和‘熊岳白’原酒醇類含量均超過了720 μg·L-1，顯著高于‘摩爾多瓦’原酒（408.91 μg·L-1）；酸類、醛類和萜烯類在三個品種原酒中含量均較低。葡萄酒脂肪酸類主要來源于酵母脂肪酸代謝，其中中鏈脂肪酸（C4～C12）及其相應(yīng)的酯對葡萄酒風(fēng)味產(chǎn)生顯著影響[19]。3個葡萄品種原酒揮發(fā)性酸類均以辛酸為主，‘摩爾多瓦’原酒揮發(fā)性酸類含量（25.43 μg·L-1）顯著高于‘黑虎香’（13.63 μg·L-1）和‘熊岳白’（10.85 μg·L-1）。葡萄酒醛類主要來源于高級醇氧化，三個品種原酒醛類均以壬醛為主，呈現(xiàn)柑橘香氣，‘摩爾多瓦’原酒醛類含量顯著高于‘黑虎香’和‘熊岳白’。葡萄酒萜烯類來源于葡萄果實，多呈現(xiàn)花香、果香和甜香，通常閾值很低，因此對葡萄酒香氣有重要影響。3個品種原酒萜烯類以香茅醇、芳樟醇和橙花叔醇為主，主要呈現(xiàn)玫瑰、柑橘香氣，萜烯類總含量為黑虎香＞熊岳白＞摩爾多瓦，且均有顯著性差異。

2.2.2 葡萄蒸餾酒香氣含量分析

圖1B為3個品種蒸餾酒不同種類香氣成分含量，主要包括酯類、醇類、醛類和萜烯類。香氣成分總含量上，摩爾多瓦＞黑虎香＞熊岳白，均有顯著性差異；與原酒順序不同，‘摩爾多瓦’蒸餾酒香氣總量最多，達到38 299.18 μg·L-1。3個品種蒸餾酒均為酯類含量最高，均在86%以上，均以辛酸乙酯和癸酸乙酯為主。其次為醇類，含量為6%～11%，以異戊醇和2-甲基丁醇為主，其余香氣成分含量比例隨品種不同而有差異。經(jīng)蒸餾操作后，‘摩爾多瓦’蒸餾酒酯類含量（35 476.94 μg·L-1）顯著高于‘黑虎香’和‘熊岳白’，占比92.63%；主要增加了呈現(xiàn)果香的辛酸乙酯和癸酸乙酯含量?！诨⑾恪汀柖嗤摺麴s酒香氣含量排序均為其他類＞萜烯類＞醛類，‘熊岳白’經(jīng)蒸餾后萜烯類含量（398.62 μg·L-1）顯著高于‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’。

2.3 葡萄原酒和蒸餾酒香氣主成分分析

對3個品種原酒香氣成分做偏最小二乘分析，VIP值大于1的香氣成分如表2所示。選取VIP＞1的香氣成分對原酒做主成分分析。從原酒主成分得分圖可知（圖2A），主成分1可以將‘黑虎香’原酒區(qū)分開，主成分2可以將‘摩爾多瓦’和‘熊岳白’原酒區(qū)分開。綜合得分圖和載荷圖（圖2B），2-戊醇、乙酸異戊酯、乙酸己酯、丁二酸二乙酯、姜烯和苯乙醇等香氣成分是‘黑虎香’區(qū)別于另外兩個品種的主要成分，主要呈現(xiàn)花香、醚香和蜂蜜香。十一酸乙酯、己酸異丁酯、癸酸乙酯、(E)-β-金合歡烯是‘熊岳白’原酒區(qū)別于其他兩個品種原酒的主要成分，主要呈現(xiàn)果香。反式-2-己烯酸、癸醛、十一醇、正癸酸、己酸和芳樟醇等香氣成分是‘摩爾多瓦’原酒區(qū)別于其他兩個品種原酒的主要香氣成分，主要呈現(xiàn)脂香和橙皮香。

圖2 原酒香氣主成分分析得分圖（A）和載荷圖（B）Figure 2 The score plot (A) and load diagram (B) of principal component analysis of original wine

對3個品種蒸餾酒香氣成分分別做偏最小二乘法分析，VIP值大于1的香氣成分如表3所示，選取VIP＞1的香氣成分對蒸餾酒做主成分分析（圖3）。圖3A為蒸餾酒主成分得分圖，主成分1可以將‘黑虎香’蒸餾酒區(qū)分開，主成分2可以將‘摩爾多瓦’和‘熊岳白’蒸餾酒區(qū)分開。綜合主成分得分圖和載荷圖（圖3B），乙酸異丁酯、5-甲基-2-庚醇、莰烯、辛醇、2-辛烯酸乙酯、甲酸-2-苯乙酯、乙酸己酯和乙酸苯乙酯等香氣成分引起‘黑虎香’和另外兩個品種蒸餾酒的差異，主要呈現(xiàn)果香、玫瑰花香。紫羅蘭酮、甲酸香草酯、反式-4-癸烯酸乙酯、10-十一烯酸、4-萜烯醇和壬酸乙酯等是‘熊岳白’蒸餾酒區(qū)別于其他兩個品種蒸餾酒的主要成分，主要呈現(xiàn)花香、果香和脂香。醋酸辛酯、2-戊醇、十一醇、乙酸香茅酯、辛酸異辛酯和癸酸甲酯等香氣成分是‘摩爾多瓦’蒸餾酒區(qū)別于其他兩個品種蒸餾酒的原因，主要呈現(xiàn)花香、果香和脂香。

圖3 蒸餾酒香氣主成分分析得分圖（A）和載荷圖（B）Figure 3 The score plot (A) and load diagram (B) of principal component analysis of distilled wine

表3 蒸餾酒VIP值大于1香氣成分含量Table 3 Content of distilled wine aroma components with VIP＞1

2.4 三個品種原酒和蒸餾酒香氣呈味情況

OAV是香氣成分含量與閾值的比值，用于評價香氣成分對酒香的貢獻情況。各類已知閾值香氣成分OAV＞0.1的OAV累加值如表4所示。將OAV＞0.1的呈味類型分為4組，分別為果香、花香、甜香和脂肪味。其中果香主要來源于己酸乙酯、癸酸乙酯和辛酸乙酯，花香主要來源于芳樟醇、大馬士酮和紫羅蘭酮，甜香主要來源于乙酸異戊酯和壬醛，脂肪味主要來源于癸醛（香皂、橙皮、牛脂味）。3個葡萄品種原酒呈味均以果香為主，‘黑虎香’的果香最為突出，‘摩爾多瓦’和‘黑虎香’果香差異不顯著。‘摩爾多瓦’原酒的脂肪味和甜香最明顯。‘熊岳白’原酒各呈香香氣比‘摩爾多瓦’和‘黑虎香’更均衡。3個品種蒸餾酒中，‘黑虎香’以果香和脂肪味為主，伴以少量花香和甜香；‘摩爾多瓦’以果香、脂肪味和花香為主，呈少量甜香；‘熊岳白’蒸餾酒果香、花香和脂肪味相對均衡。

表4 三個品種原酒和蒸餾酒香氣值Table 4 Odor activity value of original wine and distilled wine from three grape varieties

3 討論

葡萄酒酯類物質(zhì)主要來源于發(fā)酵過程[20]，大多數(shù)酯類物質(zhì)呈現(xiàn)果香、花香和奶油香等令人愉快的香氣[21]。曹佩佩[22]分析了陜西地區(qū)‘摩爾多瓦’等鮮食葡萄原酒和蒸餾酒，結(jié)果表明‘摩爾多瓦’原酒醇類物質(zhì)含量高于酯類，與本研究結(jié)果不一致，可能為酵母發(fā)酵和產(chǎn)區(qū)不同引起。李凱等[23]研究表明，酯類是草莓香型葡萄品種主要的呈味物質(zhì)，‘黑虎香’原酒酯類含量最高，可能與品種香有關(guān)。

葡萄酒中的醇類是由糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來[24]，呈現(xiàn)甜香、花香和青草香[25]，大部分高級醇來源于酵母菌氨基酸代謝。重構(gòu)試驗表明，單個高級醇對葡萄酒的風(fēng)味影響較小，可能是由于作為底物生成乙酸酯類和醛類等更有氣味特點的物質(zhì)[19]?！柖嗤摺浦幸宜狨ヮ惡孔罡撸碱惡孔畹?，可能為高級醇類作為底物生成了更多的乙酸酯類。

蒸餾酒香氣成分組成和含量受到葡萄品種、栽培管理、產(chǎn)地、發(fā)酵和蒸餾工藝等因素影響[15]。本研究中3個品種蒸餾酒香氣種類均未增多，與李洋等[26]對‘貴人香’原酒和蒸餾酒香氣檢測種類變化不同，可能與品種香氣成分和蒸餾方式差異有關(guān)。Zierer等[27]研究表明，蒸餾工藝相同的情況下，不同品種蒸餾酒香氣風(fēng)格差異較大。本研究也得到了相似結(jié)果，3個品種蒸餾酒香氣主成分和香氣值差異較大，區(qū)別明顯。

蒸餾過程可以濃縮原酒中揮發(fā)性成分，還可以通過馬德拉反應(yīng)、酯化作用等合成新的香氣成分[29]，這些新成分常構(gòu)成蒸餾酒的骨架香氣[15]，這在曹佩佩[22]、王鑫等[30]的研究中得到了驗證。與原酒不同，經(jīng)蒸餾操作后，3個品種均未檢出揮發(fā)性酸類物質(zhì)，‘摩爾多瓦’經(jīng)蒸餾操作后，酯類含量顯著提升，可能原因為蒸餾過程中酸類參與合成了酯類[28]。

4 結(jié)論

3個葡萄品種原酒和蒸餾酒香氣均可較好區(qū)分，原酒中香氣成分種類和總含量‘黑虎香’最多，‘熊岳白’最少。3個品種原酒香氣成分含量均以呈現(xiàn)果香的酯類為主，‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’原酒果香香氣值相近，均顯著高于‘熊岳白’，有釀造優(yōu)質(zhì)果香型葡萄酒的潛力。蒸餾操作未能增加酒樣中的香氣種類，但顯著提升了香氣含量；3個品種蒸餾酒均以酯類為主，蒸餾酒香氣總含量‘摩爾多瓦’最高，‘熊岳白’最低。3個葡萄品種蒸餾酒呈香均以果香為主，‘熊岳白’蒸餾酒花香香氣值顯著高于‘黑虎香’和‘摩爾多瓦’，整體相對均衡，有釀造優(yōu)質(zhì)白蘭地的潛力。