采用GC-MS聯用法測定墨爾樂紅葡萄酒中的香氣成分

吳秋波，閆寧環，秦潤梅（內蒙古化工職業學院，內蒙古呼和浩特011503）

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采用GC-MS聯用法測定墨爾樂紅葡萄酒中的香氣成分

吳秋波，閆寧環，秦潤梅
（內蒙古化工職業學院，內蒙古呼和浩特011503）

摘要：以墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒為分析對象，采用頂空固相微萃取（SPME）法對葡萄酒中的香氣成分（包括揮發性和非揮發性組分）進行采集，利用氣相色譜-質譜聯用技術（GC/MS）對收集到的44種香氣組分進行分析測定。結果表明，墨爾樂紅葡萄酒中的香氣成分包含16種酯類物質、13種酸類物質、8種醇類物質、1種萜烯類、1種酚類物質及3種其他類物質等，酯類和酸類物質是構成墨爾樂紅葡萄酒香氣的主要成分。化學味和果香味是其主要香氣類型，其次是花香味、香料味、植物味。

關鍵詞：頂空固相萃取；氣相色譜-質譜聯用；墨爾樂紅葡萄酒；香氣；葡萄酒

優先數字出版時間：2016-03-04；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.ts.20160304.1445.009.html。

墨爾樂（Merlot）屬于紅色釀酒葡萄品種之一，其果實顏色鮮紅，果香味濃郁，被稱為是“紅色釀酒葡萄中的王后”［1-3］。另外，墨爾樂葡萄具有成熟期早、產量大的特點，在許多葡萄酒產地均有栽培。墨爾樂葡萄果肉含糖量高，單寧及酸度通常也較低，因此用其釀制出來的紅葡萄酒口感圓潤，香味濃郁，略帶有一種淡淡的藥草氣息，比較適合中國人尤其是女性的口味。

葡萄酒中香氣成分復雜，而香氣又是評判葡萄酒感官品質的一項重要指標，構成葡萄酒香氣成分的物質的種類、含量及感官閾值等因素決定了葡萄酒的口感和風味［4-6］。決定葡萄酒風味的香氣成分為揮發性組分，常見的提取方法包括有機溶劑法、蒸餾萃取法、頂空固相萃取法及超臨界流體萃取法等，傳統的萃取方法步驟多，耗時長，可靠性差，且大量耗費有機溶劑，而頂空固相萃取法（SPME）無需溶劑和復雜裝置。因此，本研究利用SPME法直接從葡萄酒樣品中采集香氣組分，利用GC/ MS聯用技術進行分析，分析結果運用NIST05標準譜庫進行檢索，并利用嗅聞實驗對檢測的香氣成分進行香氣類型的劃分。

1材料和方法

1.1材料

采用西北農林科技大學葡萄酒學院提供的墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒作為研究對象（2010年釀制）。

1.2儀器

氣相色譜-質譜聯用儀，配有熱解析系統（美國瓦里安公司，型號：TSC011）；色譜柱：美國瓦里安公司Polyethylene glycol聚乙二醇熔融石英毛細管柱（30m× 0.32 mm×0.25μm）；頂空自動進樣器（賽默飛世爾公司，型號：Triplus 300）；萃取頭：100μm PDMS（聚二甲基硅氧烷），65μm DVB（二乙烯苯），85μm PA（聚丙烯酸酯），美國SUPELCO公司；電子天平、萃取瓶，硅橡膠蓋等其他實驗室常用儀器設備。

1.3實驗方法

1.3.1樣品預處理

在溶劑為40mL的萃取瓶中分別加入30.0mL墨爾樂紅葡萄酒，10.0 g NaCl，一個轉子，立即用帶有硅橡膠墊的瓶蓋密封保存。

將固相微萃取裝置的不銹鋼針管插入到萃取瓶中，設定溫度為35℃，轉速為1000r/min，推出萃取頭，調節萃取頭使其接近樣品液面，但要防止浸入溶液中，萃取時間為30min。30min后收起萃取頭，拔出不銹鋼針管，迅速插入氣相色譜儀氣化室內進行熱解析，利用GC-MS進行分析測定。

1.3.2 GC/MS操作條件

色譜柱：美國瓦里安公司Polyethylene glycol聚乙二醇熔融石英毛細管柱（30m×0.32 mm×0.25μm）；采用程序升溫，具體條件為：40℃保持2min，以4℃/min的速率升至230℃，保持3min，以5℃/min的速率升至270℃，保持5min。載氣（N2）流速：1.0mL/min；進樣體積：20.0μL。

1.3.3質譜條件

電離方式：電子電離離子源EI；離子源溫度230℃；接口溫度280℃；電子能量70 eV，質量掃描范圍為50～500 AMU。

1.3.4定性方法

根據分析掃描的質譜結果，與標準的質譜庫NIST05進行檢索對照，根據匹配度及化合物在色譜柱上的保留指數，查閱文獻，對香氣成分進行定性及類型劃分。

1.3.5嗅聞實驗

參考葡萄酒香氣輪盤劃分的第一區域涉及的12個香氣類型：果香味、花香味、化學味、植物味、堅果味、焦糖味、木材味、土壤味、刺鼻味、氧化味、微生物味、香料味［7-8］，由西北農林科技大學葡萄酒學院4位專業評價員對本實驗的墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒進行聞香實驗，兩男兩女，年齡在25～35周歲之間，分別記錄每個專業評價員對本實驗樣品香氣類型的香氣描述，以香氣強度表示。

2結果與分析

2.1墨爾樂（Merlot）香氣成分的定性分析

按照上述分析條件，采用SPME-GC/MS聯用技術，對墨爾樂紅葡萄酒中的香氣成分進行定性分析，得到的總離子流色譜圖見圖1。

圖1墨爾樂紅葡萄酒香氣成分的總離子流圖譜

根據分析掃描的質譜結果，與標準的質譜庫NIST05進行檢索對照，根據匹配度及化合物在色譜柱上的保留指數，查閱文獻，對香氣成分進行定性，利用該法共檢測到44種香氣成分，具體結果見表1。

分析表1結果可知，采用本實驗方法檢測到的墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒中的香氣成分包含16種酯類物質，13種酸類物質，8種醇類物質，1種萜烯類，1種酚類物質及3種其他類物質等，酯類和酸類物質是構成墨爾樂紅葡萄酒香氣的主要貢獻成分。

2.2墨爾樂（Merlot）香氣類型的分析

根據加利福尼亞大學教授Ann C.Noble的香氣輪盤［9］，查閱相關文獻，對表1檢測出的香氣成分在一級區域進行分類，結果見表2。

分析表2結果可知，墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒中的香氣成分中，化學味、果香味、花香味中包含的香氣活性成分較多，刺鼻味和氧化味次之，植物味和香料味所包含的香氣活性成分最少。

2.3墨爾樂（Merlot）香氣強度的嗅聞測定

香氣強度采用5刻度法記錄：0表示無，1表示微弱，2表示中等，3表示較明顯，4表示非常明顯，最終考量的香氣強度由4名評價人員的強度平均值決定。嗅聞實驗的結果見圖2。

圖2嗅聞實驗對墨爾樂紅葡萄酒香氣強度測定

從圖2可以看出，化學味和果香味的香氣強度最大，是墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒的主要香氣類型，其次是花香味、香料味、植物味，然后是堅果味、焦糖味和木材味。

表1墨爾樂紅葡萄酒香氣成分分析

表2墨爾樂紅葡萄酒香氣類型分析

化學味和果香味是墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒的主要香氣成分，是因為屬于該類型的香氣物質種類較多，如化學味包括二級區域的乙醇味、刺激味、橡膠味、石油味等，與其相對應的香氣活性物質有3-甲基正丁醇、異丁酸正丙酯、癸酸、鄰二甲苯、亞麻酰氯、亞油酸乙酯、正十五烷、亞麻酸乙酯、十八烯酸等物質。果香味包括二級區域的柑果味、莓果味、果樹味、熱帶水果味和干燥水果味，與其相對應的香氣活性物質有辛酸乙酯、己酸乙酯、癸烯酸乙酯、乙酸乙酯、十二酸乙酯、丁酸乙酯、正十五內酯、13-甲酸基十三酸乙酯等。

3結果與討論

3.1墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒中的香氣成分包含16種酯類物質、13種酸類物質、8種醇類物質、1種萜烯類、1種酚類物質及3種其他類物質等，酯類和酸類物質是構成墨爾樂紅葡萄酒香氣的主要成分。

3.2化學味和果香味是墨爾樂（Merlot）紅葡萄酒的主要香氣類型，其次是花香味、香料味、植物味，然后是堅果味、焦糖味和木材味。

3.3葡萄酒的香氣不僅與葡萄的品種相關，而且與釀造工藝及陳放老熟過程有關。一般來說，第1輪香氣更多地體現了葡萄植物自身的香氣，第2輪香氣，需要在釀造過程中酵母的作用下，發酵轉化而來，第3輪香氣是葡萄酒在儲存過程中，香氣類型由果香向酒香轉變的過程。

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Determination of Flavoring Compounds in Merlot Wine by GC-MS

WU Qiubo，YAN Ninghuan and QIN Runmei
（Inner Mongolia Vocational College of Chemical Engineering，Hohhot，Inner Mongolia 011503，China）

Abstract:In this study，the flavoring compounds in Merlot wine（both volatile compounds and non-volatile compounds）were collected by SPME and the collected 44 kinds of flavoring compounds were analyzed by GC/MS.The results suggested that the flavoring compounds included 16 kinds of ester compounds，13 kinds of acid compounds，8 kinds of alcohol compounds，1 terpenes，1 phenolic compound and 3 other compounds.Ester compounds and acid compounds were the main flavoring compounds in Merlot wine.Chemical aroma and fruity aroma were the main aroma types in Merlot wine，followed by flower aroma，spicy aroma and plant aroma.

Key words：headspace solid extraction；GC/MS；Merlot wine；aroma；wine

中圖分類號：TS262.6；TS261.4；TS261.7

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）06-0129-04

DOI：10.13746/j.njkj.2015472

收稿日期：2015-12-21

作者簡介：吳秋波（1976-），女，內蒙古人，碩士，內蒙古化工職業學院教師，副教授，從事食品生產工藝開發及分析檢測工作。