齊曉茹,師 旭,王 頡,馬艷莉
(河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,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國?!吨袊茦I(yè)新聞》數(shù)據(jù)顯示,2016年中國進口葡萄酒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,葡萄酒品質提升也越來越受重視。對于葡萄酒的科學研究,在Web of Science所有數(shù)據(jù)庫中檢索關鍵詞“wine”,共有128255條檢索結果,在CNKI中檢索關鍵詞“葡萄酒”,共有20870條檢索結果,國內(nèi)外有關葡萄酒的論文發(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,過量的甲醇會對人體神經(jīng)和視力產(chǎn)生危害,嚴重的會導致失明甚至危害生命[3]。葡萄酒國家標準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,少量的高級醇可增加葡萄酒的風味,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,這一點已引起葡萄酒生產(chǎn)者和消費者的高度重視。鑒于高級醇在葡萄酒中的重要性質,測定葡萄酒中高級醇的組成和含量,對于提高葡萄酒的質量和風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],影響著葡萄酒的風格。因此,在葡萄酒的質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,促進葡萄酒行業(yè)的發(fā)展奠定基礎。
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。
儀器設備:Agilent7890自動進樣氣相色譜儀、FID氫火焰檢測器,美國安捷倫公司;TG-WAXMS毛細管色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),美國安捷倫公司。
色譜條件:載氣-氮氣(純度99.999%),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;進樣口溫度:200℃;檢測器溫度:230℃。
分別準確稱取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-苯乙醇標準品,以及3.2 g甲醇標準品置于100 mL容量瓶中,用無水乙醇定容,得到高濃度的甲醇、高級醇的標準溶液,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的標準溶液,保存待氣相分析用。
不同濃度的標準溶液及酒樣用1 mL一次性無菌注射器過0.22 μm有機系濾膜過濾,置于氣相色譜2 mL自動進樣瓶,采用保留時間定性,外標法定量的方法計算葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高級醇的含量,每個樣品重復測定3次。
實驗結果采用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性統(tǒng)計分析,顯著水平為0.05,采用Origin7.5繪制折線圖。
使用毛細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。
圖1 赤霞珠干紅葡萄酒酒樣氣相色譜圖
赤霞珠干紅葡萄酒甲醇含量測定結果見圖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,符合國家標準。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)是結構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
赤霞珠干紅葡萄酒乙酸乙酯含量測定結果見圖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)歷著緩慢的化學反應,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。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
測定6個年份的赤霞珠干紅葡萄酒高級醇含量,結果如表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味的影響貢獻較大,β-苯乙醇對葡萄酒感官風味的影響貢獻較小。適量的高級醇與酒中的酸、酯等共同構成葡萄酒獨特的風格,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
采用毛細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,今后應加強對葡萄酒甲醇、乙酸乙酯、高級醇含量的調控技術及生成機理等方面的研究,為提升葡萄酒品質,促進葡萄酒行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
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