桂葡3號干白葡萄酒香氣特征分析

謝林君，溫 韜，成 果，謝太理，周詠梅，張 勁*

（1.廣西壯族自治區農業科學院 葡萄與葡萄酒研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西壯族自治區產品質量檢驗研究院，廣西 南寧 530007）

香氣是白葡萄酒的重要品質指標，差異化的特征香氣是構成不同品種指紋特性的重要表征，且能反映出不同產區的風土特性，如長相思具有黑醋栗芽苞（俗稱貓尿味）、夏布利產區霞多麗具有典型青蘋果和青檸香氣、雷司令的典型汽油香氣等[1]。葡萄酒的香氣分三類，白葡萄酒的典型果香及花香往往來自于一類品種原料香氣和二類發酵香，陳釀的白葡萄酒具有更復雜的陳釀香氣[2-4]。

氣相色譜-質譜聯用（gaschromatography-massspectrometry，GC-MS）法是分析揮發性成分的重要方法，結合質譜數據庫和保留指數進行物質定性，使用外標法或內標法進行定量[5-7]。揮發性成分定量結果與該物質的香氣閾值比得到香氣活性值（odor activity value，OAV），依據OAV值的高低鑒定天然產物中活性香氣成分及特征香氣物質，進而分析樣品的香氣特征[8]。

桂葡3號葡萄是一種白色鮮食釀酒兼用型葡萄新品種，由廣西農科院葡萄與葡萄酒研究所選育的“金香（Vitis vinifera×Vitis labrusca）”芽變品種，2014年通過廣西農作物品種審定委員會審定。該品種平均果粒質量4～5 g，成熟時果皮呈黃綠色，在廣西已實現一年兩收栽培，可溶性固形物含量，一季果為17%～21%，二季果為19%～23%[9]，可鮮食，也可用于釀造白葡萄酒和白蘭地[10-11]。本研究團隊前期進行了桂葡3號葡萄漿果香氣成分（品種香氣）的研究，表明桂葡3號漿果主要以果香、脂香、青香和玫瑰香味主體香韻，香氣濃郁清新，十分愉悅，有釀造具有南方特色優質白葡萄酒的潛質[10]。近年來以桂葡3號為試驗原料，開展了干白葡萄酒、白蘭地、皮渣蒸餾酒[10-11]的釀造工藝和香氣變化規律研究。本研究采用頂空-固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）結合香氣活性值（OAV）開展桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分、特征香氣成分分析和香氣特性鑒定工作，為進一步研究南方一年兩收栽培模式下白葡萄酒的風格特性差異提供支撐，為研發南方風土特征的特色白葡萄酒奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄原料：2016年6月30日采摘廣西農科院葡萄與葡萄酒研究所南寧市明陽雙季葡萄示范基地，釀造批次處理量2 000 kg。

葡萄酒釀酒酵母QA23：法國Lalvin 拉弗德公司；2-辛醇（100 μg/mL，純度≥99.5%）：美國Aldrich公司；正構烷烴混標C6～C26：美國Supelco公司。其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

固相微萃取手柄、50/30 μmDVB/CAR/PDMS萃取頭：美國Supelco公司；SCION SQ 456-GC氣相色譜-質譜聯用儀：美國BRUKER公司；DB-WAX色譜柱（30m×0.25mm×0.25 μm）：美國Agilent公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 干白葡萄酒釀造工藝流程及操作要點[12]

葡萄采收→除梗破碎→壓榨取汁→發酵→陳釀→灌裝→瓶儲→干白葡萄酒

操作要點：選擇完全成熟、果皮呈黃綠色、可溶性固形物＞18%、無機械傷、無病蟲害的桂葡3號葡萄原料進行采收。2 h內運輸至釀造實驗室，16 ℃條件下冷卻4～6 h，降低田間熱。使用除梗破碎機進行除梗破碎，采用水囊壓榨機（4 kg水壓力）進行壓榨取汁，倒入干白專用發酵罐，按照添加量200 mg/L接入法國白葡萄酒酵母QA23，按12%vol酒精度補充發酵汁含糖量；20 ℃條件下控溫發酵，每天測定發酵酒液比重和殘留還原糖，待比重下降到0.993，還原糖＜4 g/L，即判定為酒精發酵終點；酒精發酵結束后進行一次倒灌，進入后發酵階段（20 ℃，1個月），再進行一次倒灌，除去底部酒泥，進入罐儲陳釀階段（20 ℃，3個月）；裝瓶，進行瓶儲（20 ℃，6個月）；瓶儲結束后進行感官評定、理化指標測定和揮發性成分分析。

1.3.2 葡萄酒的理化檢測

葡萄酒感官指標分析，由本研究所組成感官評價小組，依據國標GB 15037—2006《葡萄酒》中感官要求項目進行。

葡萄酒理化指標分析測定依據國標GB/T 15038—2006和《葡萄酒、果酒通用分析方法》規定的方法執行。

1.3.3 葡萄酒揮發性成分GC-MS分析

頂空固相微萃取：吸取10 mL酒樣置于20 mL頂空瓶中，將75 μm CAR/PDMS萃取頭老化后插入樣品瓶頂空部分，吸附30 min（45 ℃）后取出插入氣相色譜進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數據。

GC-MS分析條件：DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣（He）；流速0.8 mL/min，不分流進樣；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序為：40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至90 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持7 min；電子電離（electronic ionization，EI）源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，掃描范圍30～500 u。

1.3.4 數據分析方法

定性定量方法：結合質譜和保留指數（retention index，RI）對桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分進行定性分析，其中質譜分析結果與工作站美國國家標準技術研究所（national institute of standards and technology，NIST）和Wiely數據庫進行比對定性使用C6～C26正構烷烴混標，以相同條件進行GC-MS分析，利用其保留時間按照線性方程計算各揮發性成分的保留指數RI，具體計算方法參考文獻[13]，利用內標法對被檢測成分進行半定量。

活性和特征香氣成分：揮發性成分的OAV值計算方法參考文獻[13]。對OAV值＞0.1的揮發性成分進行統計，OAV＞0.1成分為活性或潛在活性香氣成分，具有較高OAV值的構成特征香氣成分，具有突出的香氣貢獻率。

2 結果與分析

2.1 感官及理化指標結果分析

葡萄酒的感官分析對于判定釀造過程及葡萄酒品質至關重要，主要包括外觀、香氣、滋味等方面。理化指標是評價葡萄酒質量的基本依據，主要包括酒精度、總糖（殘糖）、酸度、干浸出物、揮發酸、單寧、酚類等，其形成主要決定于葡萄品種、生長環境、葡萄酒的釀造及陳釀工藝[14]。桂葡3號干白葡萄酒基礎感官及理化指標分析結果分別見表1和表2。

表1 桂葡3號干白葡萄酒感官分析結果Table 1 Sensory evaluation analysis results of Guipu No.3 dry white wine

從表1可看出，瓶儲6個月桂葡3號符合新鮮干白葡萄酒的基本特征，具有干凈的外觀、優雅的香氣和、醇正清爽的口感和一定的回味。香氣特征主要表現為熱帶水果的風味，能反映出該品種果實帶有的特征果香[10]。感官分析中葡萄酒未呈現氧化、還原及其他不愉悅的氣味，說明葡萄酒釀造工藝條件和儲藏條件控制良好，葡萄酒呈現健康良好狀態。

表2 桂葡3號干白葡萄酒理化指標結果Table 2 Physical and chemical indicators results of Guipu No.3 dry white wine

從表2可看出，總糖（殘糖）＜4 g/L，說明發酵徹底，葡萄酒類型為干型；酸度偏低，可能造成不利于長期陳釀；酒體骨架偏輕，酸度偏低是南方熱區夏季葡萄的普遍特點。揮發酸符合國標GB 15037—2006限量；總二氧化硫符合農業行業標準NY/T 274—2014《綠色食品葡萄酒》限量標準；干浸出物含量符合國家標準，但偏低，可能由于果實糖度不足，發酵過程中補糖引起；單寧、酚較低，說明干白葡萄酒呈現清爽口感。總體來說，桂葡3號干白葡萄酒質量指標和安全指標符合葡萄酒國家標準，優點是果香濃郁、口感清爽，不足是酒體輕盈、陳釀能力不足，適宜新鮮消費。

2.2 揮發性成分結果分析

利用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）技術分析桂葡3號干白葡萄酒的揮發性香氣成分，得到的總離子色譜圖見圖1，揮發性成分種類和含量見圖2，定性定量及香氣特征參考描述結果見表3。

圖1 桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分GC-MS分析總離子色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components in Guipu No.3 dry white wine analysis by GC-MS

如圖2所示，桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分中共包括醇類、酯類、醛酮類、酸類及其他五大類，揮發性成分總量是32 107.8 μg/L，其中，醇類物質含量是4 629.7 μg/L，酯類物質含量是25 984.4 μg/L，醇類物質和酯類物質占了種類和含量的90%以上，可能是構成桂葡3號干白葡萄酒香氣特征的重要揮發性成分。醛酮類物質含量為212.5 μg/L，酸類物質含量為1 133.5 μg/L，其他物質含量為147.7 μg/L。

圖2 桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分種類和含量Fig.2 Types and contents of volatiles components of Guipu No.3 dry white wine

表3 桂葡3號干白葡萄酒揮發性成分分析結果Table 3 Analysis results of volatile components of Guipu No.3 dry white wine

續表

如表3所示，經定性定量分析，桂葡3號干白葡萄酒共鑒定出43種揮發性成分，包括醇類9種、酯類25種、醛、酮類3種、酸類2種，其他類4種。醇類物質作為僅次于酯類物質的重要揮發性成分，含量達14%，主要來源于葡萄酒中的葡萄發酵、氨基酸轉化及亞麻酸降解物的氧化。葡萄酒中醇類化合物的濃度對香氣有很大影響，形成葡萄酒特有的香氣特征，尤其是一些高級醇，它們來源于酵母代謝，當質量濃度＜400 mg/L時，就使葡萄酒具有典型的香氣和復雜的風味[15]。在桂葡3號干白葡萄酒中，醇類物質含量最高的是異戊醇，達3 752.6 μg/L，占醇類物質含量的80%以上，是桂葡3號干白葡萄酒重要的特征香氣成分，它賦予酒香蕉香、醇香。含量較高的是異丁醇和苯乙醇，但是由于它們的閾值（7 000 μg/L和1 400 μg/L）較高，可使葡萄酒呈現低濃度的甜香及玫瑰花香、薔薇香氣。

酯類成分是桂葡3號干白葡萄酒最主要和重要的揮發性成分，在種類和含量上均占絕對優勢，酯類物質占了種類的50%以上，含量占了80%以上。共檢測出的27種酯類成分，含量較高的分別是辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸異戊酯、乙酸己酯、L（-）-乳酸乙酯等，結合本研究團隊前期對桂葡3號漿果品種香氣的分析結果，癸酸乙酯、己酸乙酯均是構成桂葡3號漿果的特征活性香氣成分，且己酸乙酯是桂葡3號漿果中OAV值最高的，構成了其重要的特征香氣成分，具有青蘋果味、果香、草莓香、茴香的香氣特征[10]。桂葡3號干白葡萄酒中這2種酯類成分大多來源于桂葡3號漿果的香氣成分；其他酯類則是在酒精發酵過程中產生的構成該品種干白葡萄酒的品種特征香氣，它們賦予該葡萄酒玫瑰的花香、豐富的果香、乳香及堅果香。

醛酮類物質共檢測出3種，3-羥基-2-丁酮具有奶油、脂肪味，5-羥甲基糠醛具有扁桃香味。酸類物質共檢出2種，C6～C10脂肪酸常給葡萄酒帶來不好的風味，但是它們可以抑制一些芳香酯的水解，對于葡萄酒香氣化合物的平衡至關重要[16]。桂葡3號葡萄酒中脂肪酸含量偏低，均未超過其嗅覺閾值。其他類物質共有四種，是葡萄酒中的微量化合物，屬于葡萄酒潛在氣味化合物，具有煙熏味和木頭味。

2.3 桂葡3號干白葡萄酒活性和特征香氣成分分析

表4 桂葡3號葡萄酒揮發性成分香氣活性值分析Table 4 Odor activity values analysis of volatile component of Guipu No.3 dry white wine

根據表3中的數據結果，結合香氣閾值計算各物質的香氣活性值（OAV），結果見表4所示。結果表明，分析鑒定出的桂葡3號干白葡萄酒43種揮發性成分中，共有13種貢獻作用的揮發性香氣成分，其中酯類8種、醇類4種和辛酸。酯類和醇類是構成桂葡3號葡萄酒香氣特征的主要成分類別，這些物質部分來源于葡萄原料的品種香氣，形成該品種葡萄酒的品種特征性，另一部分來源于發酵陳釀過程，表征桂葡3號干白葡萄酒的陳釀潛力。根據香氣活性值的大小，依次排序，具有較高的OAV值（OAV＞100）的分別是：己酸乙酯、乙酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯，OAV值最大的己酸乙酯主要來源于桂葡3號葡萄漿果[10]，是一種典型的食用香料，具有令人愉悅的水果香氣[23]。含量次之的乙酸乙酯具有醚香、甜香、菠蘿香，構成了桂葡3號干白葡萄酒酯香的重要物質。1＜OAV值＜100的壬酸乙酯、異戊醇構成了桂葡3號干白葡萄酒活性香氣成分，其中異戊醇是唯一OAV值＞1的醇類物質，具有突出的香氣貢獻率，構成其醇香、醚香、香蕉香的特征香氣。0.1＜OAV值＜1的辛醇、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、辛酸、苯乙醇、松油醇等是桂葡3號干白葡萄酒潛在活性香氣成分。這13種揮發性香氣成分共同構成了桂葡3號干白葡萄酒以青蘋果、菠蘿、柑橘為主的果香，以玫瑰為主的花香和油脂等香氣特征。綜合分析，桂葡3號干白葡萄酒特征香氣成分中，主要為一類和二類香氣物質，表現為葡萄酒樣品香氣特征相對單一，香氣復雜層次有欠缺，該品種的陳釀香氣形成規律需開展進一步研究。

3 結論

本研究采用GC-MS對桂葡3號干白葡萄酒的揮發性成分進行定性定量分析，并進行活性和特征香氣成分進行分析，初步鑒定該品種白葡萄酒的典型香氣特征。桂葡3號干白葡萄酒特征香氣成分有：己酸乙酯、乙酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯，另有壬酸乙酯、異戊醇等活性香氣成分和辛醇、辛酸甲酯、乙酸苯乙酯、辛酸、苯乙醇、松油醇等潛在活性香氣成分，構成了以青蘋果、菠蘿、柑橘為主的果香，以玫瑰為主的花香和油脂等香氣特征。特征香氣來源上既保留了該品種漿果豐富典型的品種香，又具有發酵過程產生的二類香氣特征。結合感官和理化指標分析結果，初步判定桂葡3號葡萄酒適宜新鮮消費，具備濃郁豐富的香氣品質，適宜南方消費者及飲食配餐需求，不具備深度陳釀的潛力，今后本團隊將繼續就結合態香氣成分及陳釀過程中香氣特征變化規律進行深入研究。