不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分分析比較研究

張昱，張雅茹，黃英,2，李雅雯，王子坤，侯旭杰,2*

(1.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾843300；2.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾843300；3.塔里木大學(xué)分析測(cè)試中心，新疆阿拉爾843300）

不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分分析比較研究

張昱1，張雅茹1，黃英1,2，李雅雯3，王子坤3，侯旭杰1,2*

(1.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾843300；2.南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾843300；3.塔里木大學(xué)分析測(cè)試中心，新疆阿拉爾843300）

以新疆阿瓦提慕薩萊思葡萄酒為分析對(duì)象，采取液-液萃取、頂空固相微萃取以及直接進(jìn)樣等三種方法來(lái)提取慕薩萊思葡萄酒中的香氣成分，結(jié)合GC-MS進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果表明：頂空固相微萃取對(duì)慕薩萊思葡萄酒香氣物質(zhì)的提取量最高。采用SPME結(jié)合GC-MS共檢測(cè)出3種不同澄清度（渾濁型、半澄清型、澄清型）慕薩萊思葡萄酒香氣成分67種，其中相同成分有18種。3種澄清度慕薩萊思葡萄酒分別鑒定出香氣物質(zhì)為49種、43種、32種，總峰面積分別占總香氣含量的98.59%、98.58%、98.25%。渾濁型的慕薩萊思葡萄酒被檢測(cè)到的香氣成分種類最多，半澄清型次之，澄清型最少。

慕薩萊思葡萄酒；香氣成分；液-液萃取；頂空固相微萃取；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

慕薩萊思是新疆阿瓦提縣具有悠久歷史的特種葡萄酒，它是極富維吾爾民族傳統(tǒng)的特色飲品，被視作古代西域葡萄酒的“活化石”[1]，是刀郎文化的精髓和組成部分。慕薩萊思是當(dāng)?shù)鼐S吾爾族人釀造的一種葡萄酒類的天然飲品，與現(xiàn)代工藝釀造的葡萄酒不同，它是通過阿瓦提獨(dú)特的地理環(huán)境，自然發(fā)酵釀制經(jīng)三煮三榨工藝發(fā)酵而成的純天然飲品，在慕薩萊思葡萄酒釀造工藝中，特殊的濃縮工藝是影響其口感和風(fēng)味的重要因素，慕薩萊思的顏色有些暗淡、渾濁，口感質(zhì)樸、醇厚。含有大量對(duì)人體有益的維生素、氨基酸以及多酚類化合物等，營(yíng)養(yǎng)豐富，是一種良好的保健飲用酒[2-4]。

葡萄酒香氣是評(píng)判葡萄酒質(zhì)量的重要組成部分，其感官特性也決定著該酒的品質(zhì)高低和風(fēng)味。由于氣味通常是食品質(zhì)量的第一表現(xiàn)，影響著人們的消費(fèi)欲望，是決定消費(fèi)者是否購(gòu)買該產(chǎn)品的重要因素。葡萄酒中芳香物質(zhì)的組成及其含量是葡萄酒香氣質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]，而且每一款葡萄酒產(chǎn)品都有其獨(dú)特的香氣成分特點(diǎn)。

目前報(bào)道的葡萄酒中含有1 300多種香氣物質(zhì)，采用近十多年發(fā)展起來(lái)的氣相色譜以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法，從葡萄中已經(jīng)鑒定出的香氣成分大約有800多種，主要包括醇類、醛類、酚類、酮類、烯烴、烯醇類、酸類、酯類、含硫化合物、雜環(huán)化合物等風(fēng)味化合物[6]。國(guó)內(nèi)外芳香物質(zhì)的提取有許多方法，常見方法包括有機(jī)溶劑萃取法[7]、頂空萃取法[8]、同時(shí)蒸餾萃取法[9]、超臨界流體萃取法[10]和頂空固相微萃取[11]、攪拌棒萃取[12]等幾種。

本研究采用了頂空固相微萃取（head solid-phase micro extraction，SPME）[13-15]、液-液萃取以及直接進(jìn)樣法對(duì)慕薩萊思葡萄酒中的芳香物質(zhì)進(jìn)行萃取，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）對(duì)芳香化合物進(jìn)行檢測(cè)分析，對(duì)不同萃取方法進(jìn)行分析比較。選取比較合適的慕薩萊思葡萄酒香氣成分的萃取方法，對(duì)不同澄清度的慕薩萊思葡萄酒香氣成分進(jìn)行萃取結(jié)合GC-MS進(jìn)行檢測(cè)分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)酒樣相關(guān)信息見表1。二氯甲烷、乙腈、丙酮（均為色譜純）：美國(guó)Dikma Technologies公司；無(wú)水硫酸鈉（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司。

表1 試驗(yàn)材料信息Table 1 Information of test materials

1.2 儀器與設(shè)備

Trace1300 ISQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Thermo公司；DB-5MSUI色譜柱（30m×0.25 mm×0.25 μm）：美國(guó)Agilent公司；N-1100-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、CCA-1111冷卻水循環(huán)裝置、DC-12H恒溫水浴鍋：上海安普科學(xué)儀器公司；57330-U手動(dòng)SPME進(jìn)樣器、75 μm CAR/PDMS萃取頭：美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

頂空固相微萃取法：將頂空固相微萃取裝置的萃取頭插入裝有50 mL酒樣的萃取瓶中平衡，放入45℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行萃取，萃取時(shí)間為40 min，待用。

溶劑萃取法：利用二氯甲烷對(duì)酒樣進(jìn)行萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉脫水后濃縮，過濾膜后待用。

直接進(jìn)樣法：直接將葡萄酒酒樣用于GC-MS分析。

液體進(jìn)樣GC-MS分析條件：柱溫45℃保持5 min，以3℃/min的升溫速度升至80℃，保持2 min；以3℃/min的升溫速度升至95℃，保持5 min；以4℃/min的升溫速度升至100℃，保持1 min；以6℃/min的升溫速度升至180℃，保持1 min；再以8℃/min的升溫速度升至250℃，保持5 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250℃。

固相微萃取進(jìn)樣GC-MS分析條件：柱溫30℃保持3min，以4℃/min升至90℃，保持1min；以1℃/min的升溫速度升至95℃，保持2min；以4℃/min的升溫速度升至100℃，保持1min；再以8℃/min的升溫速度升至250℃，保持5min。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250℃。

質(zhì)譜條件：電子電離源（electronic ionization，EI），電子能量為70eV，燈絲流量為0.20mA。檢測(cè)器電壓為350V。掃描范圍為50～650 amu，離子源溫度為250℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同萃取方法結(jié)合GC-MS檢測(cè)分析總離子色譜圖

選取慕薩萊思酒樣1作為分析對(duì)象，結(jié)合GC-MS分析比較頂空固相微萃取、液-液萃取法、直接進(jìn)酒樣法對(duì)葡萄酒香氣成分的影響。圖1依次為不同萃取方法結(jié)合GC-MS檢測(cè)的慕薩萊思葡萄酒香氣成分的總離子流色譜圖。由圖1可知，三種不同方法萃取慕薩萊思葡萄酒中香氣成分，固相微萃取方法萃取出香氣物質(zhì)的色譜峰基本上分開且峰形較好，響應(yīng)度和靈敏度高于其他兩種。

圖1 HS-SPME（A）、液-液萃取（B）、直接進(jìn)樣法（C）萃取慕薩萊思葡萄酒香氣成分的GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of wine aroma components extracted by HS-SPME(A),liquid-liquid extraction(B)and direct injection methods(C)analysis with GC-MS

2.2 不同萃取方法對(duì)慕薩萊思葡萄酒香氣成分的影響

不同萃取方法萃取慕薩萊思葡萄酒香氣成分的分析結(jié)果見表2。由表2可知，三種不同萃取方法共檢測(cè)出香氣成分60種，包括醇類物質(zhì)9種，酯類和酮類各13種，酸類物質(zhì)2種，烷烴類物質(zhì)8種，醛類和烯烴類各4種，酚類物質(zhì)3種，糖類2種，肟類和醚類各1種。

表2 不同萃取方法萃取慕薩萊思葡萄酒香氣成分的分析結(jié)果Table 2 Aroma components analysis of different methods to extraction Musalaisi

續(xù)表2

由表2可知，固相微萃取法結(jié)合GC-MS共檢測(cè)出30種香氣成分，總峰面積占總香氣含量的98.23%，其中包括醇類4種，占總香氣含量的36.46%，酯類11種，占總香氣含量的41.44%，酸類1種，占總香氣含量的0.9%，烷烴類和醛類各4種，分別占總香氣含量的2.6%、12.08%，酮類3種，占總香氣含量的2.8%，酚類、烯烴類、醚類各1種，分別占總香氣含量的0.08%、0.52%、1.35%。

液-液溶劑萃取法結(jié)合GC-MS共鑒定出24種香氣成分，總峰面積占總香氣含量的90.16%，其中包括醇類8種，占總香氣含量的54.3%，酯類2種，占總香氣含量的10.6%，酸類2種，占總香氣含量的8.62%，烷烴類3種，占總香氣含量的2.33%，醛類2種，占總香氣含量的5.36%，酮類4種，占總香氣含量的7.45%，酚類1種，占總香氣含量的0.35%，糖類2種，占總香氣含量的1.15%。

直接進(jìn)樣法結(jié)合GC-MS共鑒定出25種香氣成分，總峰面積占總香氣含量的90.94%，其中包括醇類6種，占總香氣含量的28.29%，酯類3種，占總香氣含量的10.66%，酸類、烷烴類、醛類、酚類、肟類各1種，分別占總香氣含量的2.27%、0.87%、10.4%、1.34%、0.62%、4.34%，酮類7種，占總香氣含量的18.55%，糖類和烯烴類各1種，分別占總香氣含量的0.24%、13.37%。

由此可以看出，液-液萃取法可以萃取到的醇類物質(zhì)要優(yōu)于SPME和直接進(jìn)樣法，尤其是苯乙醇的含量相對(duì)較大。苯乙醇作為慕薩萊思葡萄酒的重要香氣成分賦予了其濃郁的玫瑰花等花香味，但對(duì)揮發(fā)性比較強(qiáng)的芳香物質(zhì)萃取效果較弱，可以作為研究慕薩萊思酒中高級(jí)醇的萃取方法。而固相微萃取可以萃取到慕薩萊思酒中較為多的酯類物質(zhì)，尤其是一些分子量較小的酯類以及醛類物質(zhì)，它是構(gòu)成慕薩萊思葡萄酒風(fēng)味物質(zhì)的重要成分，主要是在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二次發(fā)酵香氣。直接進(jìn)樣法萃取出的酮類物質(zhì)相對(duì)于其他兩種萃取方法較為豐富，但是造成的背景噪音太大，響應(yīng)度相對(duì)較低。總的看來(lái)SPME在萃取慕薩萊思葡萄酒香氣成分中無(wú)論香氣種類還是總含量都要優(yōu)于其他兩種萃取方法，在后續(xù)試驗(yàn)中作為香氣物質(zhì)的主要萃取方法。

2.3 采用SPME結(jié)合GC-MS測(cè)定不同澄清度的慕薩萊思葡

萄酒香氣成分

由2.2選取最佳萃取方法為SPME，采用阿瓦提刀郎慕薩萊思有限公司2014年生產(chǎn)的三種不同澄清度（渾濁、半澄清、澄清）的慕薩萊思葡萄酒作為酒樣，利用HS-SPME結(jié)合GC-MS分析不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分的差異。得到的總離子流色譜圖見圖2，香氣成分分析結(jié)果見表3。

圖2 渾濁(A)、半澄清(B)、澄清(C)的慕薩萊思葡萄酒香氣成分的GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram of aroma components of turbid(A),semi-clarified(B)and clarified(C)Musalaisi wine analysis by GC-MS

由表3可知，共檢測(cè)出三種不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分67種，其中醇類10種，酯類30種，酸類6種，烷烴類5種，醛類6種，酮類5種，酚類2種，肟、苯環(huán)類、呋喃類各1種；相同成分有18種，包括醇類3種，分別是：1-戊醇、1-辛醇、苯乙醇，酯類10種，分別是：丁酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、2-苯乙酸乙基酯、癸酸乙酯、十二烷酸甲酯、十六烷酸乙酯，醛類3種，分別是：糠醛、5-甲基-2-呋喃甲醛、苯乙醛，酸類和酮類各1種，分別是：1-萘甲酸和大馬士酮。

渾濁型的慕薩萊思共鑒定出49種香氣物質(zhì)，總峰面積占總香氣含量的98.59%，主要包括醇類6種，占總香氣含量9.79%，酯類24種，占總香氣含量82.86%，酸類5種，占總香氣含量0.55%，烷烴類3種，占總香氣含量0.66%，醛類4種，占總香氣含量1.85%，酮類3種，占總香氣含量0.66%，酚類、肟、苯環(huán)類、呋喃類各1種，分別占總香氣含量的0.06%、0.66%、0.09%、0.11%、0.36%。

半澄清型的慕薩萊思共檢測(cè)出43種香氣物質(zhì)，總峰面積占總香氣含量的98.58%，主要包括醇類6種，占總香氣含量12.9%，酯類21種，占總香氣含量79.48%，酸類4種，占總香氣含量0.93%，烷烴類3種，占總香氣含量1.29%，醛類5種，占總香氣含量3.24%，酮類3種，占總香氣含量0.38%，肟類1種，占總香氣含量的0.36%。

澄清型的慕薩萊思共鑒定出32種香氣成分，總峰面積占總香氣含量的98.25%，主要包括醇類5種，占總香氣含量31.54%，酯類13種，占總香氣含量43.42%，酸類2種，占總香氣含量0.45%，醛類5種，占總香氣含量8.69%，酮類3種，占總香氣含量0.4%，烷烴類、苯環(huán)類、呋喃各1種，分別占總香氣含量的1.33%、0.06%、0.64%、1.72%。

續(xù)表3

2.4 不同澄清度的慕薩萊思葡萄酒香氣成分分析比較

渾濁型的慕薩萊思葡萄酒主要香氣成分包括：癸酸乙酯（35.14%）、辛酸乙酯（22.17%）、己酸乙酯（13.61%）、苯乙醇（7.52%）、2-苯乙酸乙基酯（3.93%）、十二烷酸乙酯（3.05%）。半澄清型的慕薩萊思葡萄酒主要香氣成分包括：辛酸乙酯（32.17%）、癸酸乙酯（25.12%）、己酸乙酯（11.87%）、苯乙醇（8.34%）、1-戊醇（4.0%）、十二烷酸乙酯（3.05%）。澄清型的慕薩萊思葡萄酒主要香氣成分包括：辛酸乙酯（19.94%）、1-戊醇（15.83%）、苯乙醇（15.11%）、己酸乙酯（14.25%）、乙酸異戊酯（8.23%）、5-甲基-2-呋喃甲醛（6.92%）。不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分種類的相對(duì)含量比較結(jié)果見圖3。

圖3 不同澄清度慕薩萊思葡萄酒香氣成分種類的相對(duì)含量比較Fig.3 Comparision of relative content of aroma components of Musalaisi wine with different clarities

由圖3可知，渾濁型的慕薩萊思葡萄酒被檢測(cè)到的香氣成分種類最多，半澄清型次之，澄清型最少。可能是在慕薩萊思葡萄酒進(jìn)行澄清處理時(shí)，一部分香氣成分揮發(fā)而致。渾濁型和半澄清型的慕薩萊思葡萄酒香氣成分中酯類的相對(duì)含量均最高，醇類次之，而澄清型的慕薩萊思則與之相反。

澄清的慕薩萊思葡萄酒中醇類香氣成分的比例增加，使葡萄酒香氣傾向于玫瑰花等花香味；對(duì)于酯類物質(zhì)來(lái)說(shuō)，渾濁型葡萄酒中相對(duì)含量較高的酯類成分在澄清處理后相對(duì)含量降低（如辛酸乙酯、癸酸乙酯、十二烷酸甲酯、2-苯乙酸乙基酯）。而原本相對(duì)含量較高的一些酯類物質(zhì)呈增加趨勢(shì)（如乙酸異戊酯、己酸乙酯、丁二酸二乙酯），酯類成分相對(duì)含量的變化對(duì)慕薩萊思葡萄酒香氣成分具有一定的影響，降低的酯類成分削弱了澄清型的慕薩萊思葡萄酒的柑橘、蘋果香等果香味，以及堅(jiān)果、礦物質(zhì)香，增加的酯類成分則賦予慕薩萊思更加濃郁的香蕉、青蘋果香；總而言之，慕薩萊思葡萄酒的澄清處理對(duì)酒體香氣成分存在著一定的影響，澄清后的慕薩萊思葡萄酒香氣成分種類減少，且削弱了主要酯類香氣成分的香氣，增加了酒中醇類和醛類香氣物質(zhì)的種類和香氣成分的相對(duì)含量。

3 結(jié)論

采用SPME結(jié)合GC-MS分析法共檢測(cè)出3種不同澄清度（渾濁型、半澄清型、澄清型）慕薩萊思葡萄酒香氣成分67種，其中相同成分有18種。3種澄清度慕薩萊思葡萄酒分別鑒定出香氣物質(zhì)49種、43種、32種。渾濁型的慕薩萊思葡萄酒被檢測(cè)到的香氣成分種類最多，半澄清型次之，澄清型最少，可能是在慕薩萊思葡萄酒進(jìn)行澄清處理時(shí)，一部分香氣成分揮發(fā)而致。渾濁型和半澄清型的慕薩萊思葡萄酒香氣成分中酯類的相對(duì)含量均最高，醇類次之，而澄清型的慕薩萊思則與之相反。在酒體進(jìn)行澄清處理時(shí)，3種不同澄清度香氣成分中醇類的含量是依次增加的，對(duì)于酯類物質(zhì)來(lái)說(shuō)，渾濁型葡萄酒中相對(duì)含量較高的酯類成分在澄清處理后相對(duì)含量降低，而原本相對(duì)含量較高的一些酯類物質(zhì)呈增加趨勢(shì)。

后續(xù)將分析主體香氣化合物的氣味活性值（odor activity value，OAV），找出慕薩萊思葡萄酒中的主要呈香物質(zhì)和其香氣特征，結(jié)合感官分析，確定慕薩萊思葡萄酒的香氣特征，獲得典型性香氣物質(zhì)，建立指紋圖譜，為葡萄酒香氣形成機(jī)理的研究奠定基礎(chǔ)。

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Comparative study on the aroma components analysis in Musalaisi wine with different clarity

ZHANG Yu1,ZHANG Yaru1,HUANG Ying1,2,LI Yawen3,WANG Zikun3,HOU Xujie1,2*
(1.College of Life Science,Tarim University,Alar 843300,China;2.Production&Construction Corps Key Laboratory of Deep Processing of Agricultural Products in South Xinjiang,Alar 843300,China;3.Tarim University Analysis and Testing Center,Alar 843300,China)

Using Xinjiang Awati Musalaisi wine as analysis object,the aroma components in Musalaisi wine was extracted by liquid-liquid extraction, headspace solid-phase microextraction(HS-SPME)and directlyinjection,and then the results were analyzed with GC-MS detection.The results showed thatthearomacomponentsextractedbyHS-SPMEwasthehighest.CombinedwithHS-SPMEandGC-MS,67kindsofaromacomponentsweredetected in three different clarity wines(turbid,semi clarified,clarified),including 18 kinds of common compositions.49 kinds,43 kinds and 32 kinds of aroma components were detected in the three Musalaisi wines with different clarities,respectively,and the total peak area accounted for 98.59%,98.58%and 98.25%ofthe totalaroma components.The aroma componentsspeciesin the turbid Musalaisiwine wasthe largest,the speciesin semiclarified type was relativelyless,andthespeciesintheclarifiedtypewastheleast.

Musalaisi wine;aroma components;liquid-liquid extraction;HS-SPME;GC-MS

TS262.6

0254-5071（2017）02-0151-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.02.033

2016-10-02

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560450)

張昱（1989-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称芳庸づc貯藏。

*通訊作者：侯旭杰（1968-），男，教授，碩士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)和農(nóng)產(chǎn)品加工貯藏技術(shù)。