齊曉茹,侯麗娟,師 旭,馬艷莉,趙 翡,王 頡

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

不同年份、不同葡萄品種葡萄酒品質(zhì)特征分析研究

齊曉茹,侯麗娟,師 旭,馬艷莉,趙 翡,王 頡*

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

為比較不同年份、不同葡萄品種葡萄酒間理化性質(zhì)及香氣成分的差異,對(duì)葡萄酒的理化指標(biāo)及香氣物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定。結(jié)果表明:干白葡萄酒的pH,干浸出物含量、色度、總酚含量顯著低于干紅葡萄酒,色調(diào)顯著高于干紅葡萄酒(p<0.05);從兩種葡萄酒中共鑒定出54種香氣成分,鑒定出兩種葡萄酒共有香氣成分14種,其中酯類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)最多,且相對(duì)含量最高,為主要呈香物質(zhì)。不同年份、不同葡萄品種葡萄酒間理化指標(biāo)、香氣種類(lèi)、主要香氣成分及相對(duì)含量均有差異。

葡萄酒,理化指標(biāo),香氣成分,頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用,主成分分析

隨著特色葡萄酒產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大,人們對(duì)于葡萄酒品質(zhì)的要求也在不斷提高。2015年中國(guó)的葡萄酒消費(fèi)量大概為16億L。葡萄酒是一種極具風(fēng)格和個(gè)性化的酒精飲料,不同品種、不同地域、不同年份葡萄和不同工藝釀造的葡萄酒均有其顯著特征[1]。色度、色調(diào)及總酸等作為葡萄酒酚類(lèi)物質(zhì)、顏色和風(fēng)味的重要指標(biāo),是科研人員的研究熱點(diǎn)。顏色是葡萄酒外觀品質(zhì)最為重要的屬性之一[2],色度反映葡萄酒的深淺程度;色調(diào)與酒齡密切相關(guān);適當(dāng)?shù)目偹岷坑兄谄咸丫频拈L(zhǎng)期貯存[3]。葡萄酒的香氣也是評(píng)價(jià)葡萄酒質(zhì)量的重要指標(biāo),由于生態(tài)條件,品種,葡萄園管理等的不同,使不同的葡萄酒具有不同的風(fēng)格和味道[4],復(fù)雜的香氣成分在不同葡萄酒中的存在與否、含量、比例以及平衡關(guān)系等差異構(gòu)成了不同特色和風(fēng)格的葡萄酒[5]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于葡萄酒品質(zhì)特征的研究已經(jīng)取得了一定的成果,但是對(duì)于干紅葡萄酒和干白葡萄酒之間品質(zhì)特征的研究報(bào)道較少。本文分析檢測(cè)了赤霞珠干紅葡萄酒和龍眼干白葡萄酒的理化指標(biāo),并采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)葡萄酒的香氣成分進(jìn)行了提取分析,為消費(fèi)者深入了解干紅葡萄酒和干白葡萄酒的質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

赤霞珠干紅葡萄酒 2011～2014年份,葡萄產(chǎn)地及釀造條件均相同,沙城產(chǎn)區(qū)懷來(lái)龍騰葡萄酒有限公司;龍眼干白葡萄酒 2012～2013年份,葡萄產(chǎn)地及釀造條件均相同,沙城產(chǎn)區(qū)懷來(lái)龍騰葡萄酒有限公司;實(shí)驗(yàn)所用試劑 分析純,保定萬(wàn)科試劑公司。

STARTER2100型pH計(jì)、CP214型分析天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司;752型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司;7890A-5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫公司;頂空固相微萃取纖維頭 規(guī)格50/30 μm DVB/CAR/PDMS,美國(guó)Supelco公司;DZKW-C型電子恒溫水浴鍋 北京光明醫(yī)療儀器廠。

表2 葡萄酒其它理化指標(biāo)

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.2 香氣成分的測(cè)定 固相微萃取條件:取樣液7.5 mL于20 mL的鉗口瓶中,加入0.5 g NaCl,在40 ℃水浴條件下平衡15 min后,插入已活化好的萃取纖維頭,40 ℃水浴條件下頂空吸附40 min,插入GC-MS進(jìn)樣口進(jìn)行香氣成分的分離鑒定[9]。

GC-MS分析條件:使用HP-Innowax(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱,不分流進(jìn)樣,溶劑延遲3 min,解析時(shí)間為6 min;柱溫:50 ℃保持2 min,以3 ℃/min的升溫速度升至80 ℃,保持5 min,再以5 ℃/min的升溫速度升至230 ℃,保持6 min。載氣為He,流量為1 mL/min,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,檢測(cè)器溫度為230 ℃。離子源溫度為230 ℃,電子能量為70 eV,燈絲流量為0.20 mA。檢測(cè)器電壓為350 V[9]。

定性與定量分析:測(cè)定結(jié)果用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。質(zhì)譜結(jié)果經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索譜庫(kù)NIST2005進(jìn)行定性分析(取匹配度70%以上),并參照已發(fā)表的質(zhì)譜資料,確定大部分揮發(fā)性化學(xué)成分。根據(jù)面積歸一法計(jì)算已定性出的香氣物質(zhì)的相對(duì)含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA),選用Duncan多重比較確定數(shù)據(jù)間的差異,顯著水平為p<0.05,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄酒理化指標(biāo)測(cè)定

各葡萄酒總酸、總糖、干浸出物的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,2013年干白葡萄酒總酸含量最高,達(dá)到9.60 g/L,其他年份的總酸含量無(wú)顯著差異(p>0.05),總酸含量與葡萄酒的風(fēng)味有很大關(guān)系,總酸含量過(guò)高,影響酒的口感,使人感到刺口、酸澀等[10]。2012年干紅葡萄酒總糖含量最高,為4.14 g/L。干紅葡萄酒中干浸出物含量顯著高于干白葡萄酒中干浸出物含量。不同年份的同種葡萄酒中總酸、總糖、干浸出物等含量的差異可能和葡萄產(chǎn)地的氣候變化緊密相關(guān)。

表1 葡萄酒理化指標(biāo)

注：同一列中不同字母表示數(shù)值差異顯著(p<0.05)，表2同。

各葡萄酒pH、色度、色調(diào)、總酚的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出,干白葡萄酒的pH略低于干紅葡萄酒,干白葡萄酒的色度顯著低于干紅葡萄酒(p<0.05),干白葡萄酒的色調(diào)顯著高于干紅葡萄酒的色調(diào)(p<0.05),色調(diào)數(shù)值越低表示葡萄酒越紅,越高越呈橙色[8]。不同年份干紅葡萄酒之間,總酚含量差異顯著(p<0.05)。干紅葡萄酒的總酚含量顯著高于干白葡萄酒中總酚的含量(p<0.05)。

2.2 葡萄酒中香氣物質(zhì)的測(cè)定

2.2.1 干紅葡萄酒香氣種類(lèi)及相對(duì)含量比較分析 干紅葡萄酒香氣種類(lèi)及相對(duì)含量分析比較結(jié)果見(jiàn)表3。采用HS-SPME-GC-MS對(duì)2011～2014年份的赤霞珠干紅葡萄酒中的香氣成分進(jìn)行提取分析,共鑒定出45種香氣成分,包括酯類(lèi)23種,醇類(lèi)8種,酸類(lèi)4種,酚類(lèi)2種,醛類(lèi)2種和烴類(lèi)4種其他種類(lèi)化合物2種;酯類(lèi)和醇類(lèi)香氣化合物的相對(duì)含量較高,種類(lèi)較多,構(gòu)成干紅葡萄酒的主體香氣成分。從4個(gè)酒齡的干紅葡萄酒中鑒定出共有香氣成分16種,包括酯類(lèi)9種,醇類(lèi)3種,酸類(lèi)3種,酚類(lèi)1種;酯類(lèi)物質(zhì)中辛酸乙酯，琥珀酸二乙酯的相對(duì)含量較高；乙酸，己酸，辛酸在4個(gè)年份干紅葡萄酒中均被檢出，且在酸類(lèi)物質(zhì)中相對(duì)含量較高，為干紅葡萄酒的主要酸類(lèi)物質(zhì);2011～2014年干紅葡萄酒中異戊醇的相對(duì)含量分別為37.15%、25.86%、53.48%、28.27%,在所有的香氣物質(zhì)中含量最高。

表3 GC-MS分析葡萄酒中的香氣成分的相對(duì)含量(%)

續(xù)表

注：低含量香氣組分和非呈香成分均未列出。

2.2.2 干白葡萄酒香氣種類(lèi)及相對(duì)含量比較分析 干白葡萄酒香氣種類(lèi)及相對(duì)含量分析比較結(jié)果見(jiàn)表3。采用HS-SPME-GC-MS對(duì)2012、2013年份的龍眼干白葡萄酒中的香氣成分進(jìn)行提取分析,共鑒定出37種香氣成分,其中酯類(lèi)18種,醇類(lèi)3種,酸類(lèi)5種,醛類(lèi)1種,酚類(lèi)1種,烴類(lèi)4種，其他化合物5種;2個(gè)酒齡的干白葡萄酒共有香氣成分23種,包括酯類(lèi)13種,醇類(lèi)1種,酸類(lèi)4種,醛類(lèi)1種,酚類(lèi)1種,烴類(lèi)3種;2012～2013年酯類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量分別為67.09%、66.17%,醇類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量分別為24.36%、2.88%,酸類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量分別為6.11%、7.98%,烴類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量分別為1.51%、21.65%,醛類(lèi)物質(zhì)只鑒別出糠醛,酚類(lèi)物質(zhì)只鑒別出2,4-二叔丁基苯酚,醇類(lèi)物質(zhì)和烴類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量差別較大,由于氣候等環(huán)境因素,不同年份的葡萄酒香氣物質(zhì)種類(lèi)及含量會(huì)出現(xiàn)差別,酯類(lèi)香氣化合物的相對(duì)含量較高,種類(lèi)較多,構(gòu)成干白葡萄酒的主體香氣成分。

2.2.3 兩種葡萄酒香氣種類(lèi)及相對(duì)含量比較分析 由表3可知,從兩種葡萄酒中檢出14種共有香氣成分,其中酯類(lèi)9種,醇類(lèi)1種,酸類(lèi)3種,酚類(lèi)1種,分別為正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸甲酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、十四酸乙酯、棕櫚酸乙酯、苯乙醇、乙酸、己酸、辛酸、2,4-二叔丁基苯酚;苯甲醇只在干紅葡萄酒中檢出。酯類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)最多,且相對(duì)含量最高。酯類(lèi)是具有芳香性氣味的揮發(fā)性化合物,是構(gòu)成酒香的主要物質(zhì),在各種類(lèi)型的酒中起重要作用,是使酒體香氣濃郁的主要因素[11]。

圖1 兩種葡萄酒香氣成分?jǐn)?shù)量的比較Fig.1 Comparison of volatiles numbers in two different grape wines

兩種葡萄酒的香氣物質(zhì)種類(lèi)比較結(jié)果見(jiàn)圖1。從干紅葡萄酒中檢測(cè)出45種香氣成分，從干白葡萄酒中檢測(cè)出37種香氣成分；干紅葡萄酒中酯類(lèi)和醇類(lèi)物質(zhì)的香氣數(shù)量明顯高于干白葡萄酒。干白葡萄酒中酸類(lèi)和其他香氣化合物種類(lèi)高于干紅葡萄酒。

2.2.4 兩種葡萄酒香氣成分的主成分分析 主成分分析是用少數(shù)的線(xiàn)性組合來(lái)解釋整體數(shù)據(jù)變化,使數(shù)據(jù)之間的差異更加形象的展現(xiàn)出來(lái)[12]。對(duì)兩種葡萄品種葡萄酒中54種香氣成分的特征香氣成分進(jìn)行主成分分析,舍去對(duì)葡萄酒特征香氣貢獻(xiàn)不大的香氣因子,最后剩余14種香氣成分構(gòu)成整個(gè)原始數(shù)據(jù)的主成分。由SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其結(jié)果見(jiàn)表4及表5。

表4 兩種葡萄酒香氣成分主成分分析結(jié)果

由表4、表5分析結(jié)果可以看出,共確定了三個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)92.17%,兩種葡萄酒香氣物質(zhì)主成分分析的特征向量得出三個(gè)主成分的具體表達(dá)形式:

F1=0.315X1+0.266X2+0.214X3-0.232X4+0.379X5+0.057X6+0.136X7+0.209X8-0.163X7-0.376X10-0.238X11+0.292X12+0.355X13-0.290X14;

F2=-0.232X1+0.328X2+0.377X3-0.007X4+0.022X5+0.414X6-0.384X7+0.375X8+0.388X9+0.126X10+0.079X11+0.184X12-0.146X13-0.095X14;

F3=0.199X1+0.024X2+0.111X3+0.512X4+0.172X5+0.143X6+0.151X7+0.122X8+0.022X9-0.052X10-0.571X11-0.321X12-0.104X13+0.393X14。

表5 兩種葡萄酒香氣物質(zhì)主成分分析的特征向量

第一主成分中起代表作用的是己酸乙酯,琥珀酸二乙酯,苯乙醇,辛酸;第二主成分中起代表作用的是辛酸乙酯,癸酸甲酯,月桂酸甲酯,月桂酸乙酯,十四酸乙酯,棕櫚酸乙酯;第三主成分中起代表作用的是癸酸乙酯,乙酸,己酸,2,4-二叔丁基苯酚。

3 結(jié)論

對(duì)不同年份、不同葡萄品種葡萄酒的品質(zhì)特征進(jìn)行了分析研究。從分析結(jié)果來(lái)看,干白葡萄酒的pH、干浸出物、總酚含量顯著低于干紅葡萄酒,色調(diào)顯著高于干紅葡萄酒。兩種葡萄酒共鑒定出54種香氣成分;分別從不同酒齡的干紅葡萄酒中共檢出45種香氣成分,從不同酒齡的干白葡萄酒中共檢出37種香氣成分;鑒定出兩種葡萄酒共有香氣成分14種,分別為正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸甲酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、十四酸乙酯、棕櫚酸乙酯、苯乙醇、乙酸、己酸、辛酸、2,4-二叔丁基苯酚,酯類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)最多,且相對(duì)含量最高,為主要呈香物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)為深入研究貯藏時(shí)間對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響奠定基礎(chǔ),為我國(guó)葡萄酒的貯藏及其生產(chǎn)實(shí)踐提供了科學(xué)依據(jù)。

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Research of quality characteristics in grape wines from different aging vintages,grape varieties

QI Xiao-ru,HOU Li-juan,SHI Xu,MA Yan-li,ZHAO Fei,WANG Jie*

(College of Food Science and Technology,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China)

In order to compare wines from different years,different grape varieties between physicochemical properties and aroma components,the physicochemical index and aroma substances were determined. The results showed that the dry wine pH,dry extract,chromaticity values,total phenolic content was significantly lower than that of dry red wine,dry red hue was significantly higher than that of wine(p<0.05). 54 kinds of aroma components were identified from two wines and 14 kinds of them were both detected in two samples,esters had most species,and the highest relative content,and was the main aroma. In different years,varieties of grape wine aroma types,main aroma components and relative content were different.

wine;physicochemical index;aroma components;HS-SPME-GC-MS;PCA

2016-10-08

齊曉茹(1992-),女,碩士研究生,研究方向:酒類(lèi)香氣成分分析,E-mail:1091491757@qq.com。

*通訊作者:王頡(1959-),男,博士，教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏,E-mail:wj591010@163.com。

河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目(16236802D-2)。

TS207.3

A

1002-0306(2017)09-0285-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.046