兩種葡萄混合釀造的起泡葡萄酒原酒香氣分析

俞然，張彥聰，劉瑩，王芳，王偉，王方，張軍*

（1.中法合營(yíng)王朝葡萄釀酒有限公司，天津 300402；2.天津農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384）

葡萄品種是影響起泡葡萄酒質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。目前世界各國(guó)選用釀制起泡葡萄酒的葡萄品種主要有黑比諾（Pinot Noir）、霞多麗（Chardonnay）、皮諾默尼耶（Pinot Meunier）、白比諾（Pinot Blanc）和灰比諾（Pinot Gris）等[1]。起泡葡萄酒可以采用不同品種的原酒進(jìn)行勾兌，也可以采用單品種進(jìn)行釀造[2]。

玫瑰香（Midknight Beauty）別名麝香，是中晚熟的品種，原產(chǎn)英國(guó)，歐亞種，亞歷山大、黑罕雜交而成，品質(zhì)優(yōu)良，是北京等地主栽品種，屬于鮮食和釀酒兼用品種[3]。霞多麗又稱為雪當(dāng)利，原產(chǎn)于法國(guó)勃艮第，中早熟釀酒葡萄品種[4]。

葡萄品種和成熟度是決定葡萄質(zhì)量的重要因素，同時(shí)也決定著葡萄酒的質(zhì)量，其中葡萄果漿中的糖酸等含量決定葡萄酒的口感，芳香物質(zhì)的種類及含量決定酒的香氣[5]，葡萄酒的香氣物質(zhì)分析是一種檢測(cè)與控制葡萄酒品質(zhì)的重要方法[6]。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)葡萄酒中香氣物質(zhì)的方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、氣相色譜-嗅味（gas chromatography olfactometry，GC-O）和電子鼻等方法[7]。

起泡葡萄酒是一種低酒度營(yíng)養(yǎng)型葡萄酒飲品，采用葡萄純汁發(fā)酵，保壓并適時(shí)終止發(fā)酵，保留部分新鮮葡萄汁等先進(jìn)的釀造工藝研制而成。本試驗(yàn)以玫瑰香及霞多麗為原料，研究釀造起泡葡萄酒的葡萄的風(fēng)味成分特點(diǎn)，利用GC-MS檢測(cè)玫瑰香和霞多麗葡萄的果漿及兩種果汁按體積比4∶5、5∶5和6∶4混合釀制起泡葡萄酒原酒的香氣物質(zhì)，并通過(guò)主成分分析玫瑰香和霞多麗葡萄果漿混合釀制的起泡葡萄酒原酒的特征香氣物質(zhì)，為玫瑰香和霞多麗混釀起泡葡萄酒的品鑒提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酵母：市售；玫瑰香產(chǎn)地為天津漢沽產(chǎn)區(qū)，霞多麗產(chǎn)地為寧夏產(chǎn)區(qū)，均于8月下旬、9月上旬采摘。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（Agilent 6890-5975）：美國(guó)Agilent公司；毛細(xì)管柱（IMMOWAX）：美國(guó)J&W公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋（XMTD203）：江蘇科析儀器有限公司；電子天平（TD5002A）：天津天馬衡基儀器有限公司；生化培養(yǎng)箱（HPX-L250）：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；pH計(jì)（PHS-25）：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；電子萬(wàn)用爐（DL-1）：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.3 理化分析和感官評(píng)定

還原糖、總酸、pH值的測(cè)定和感官評(píng)定參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》的方法。

1.4 起泡葡萄酒原酒的生產(chǎn)發(fā)酵工藝

1.4.1 工藝流程

葡萄→分選、輕壓榨→調(diào)整成分→發(fā)酵→原酒澄清→冷穩(wěn)處理→貯存[8]

1.4.2 起泡葡萄酒原酒的釀造

選擇玫瑰香與霞多麗體積比 4∶6、5∶5、6∶4混合釀制的葡萄酒，壓榨取汁并澄清處理后，選用酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵，制成起泡葡萄酒原酒。

1.5 GC-MS測(cè)定

質(zhì)譜用電子電離源、離子源溫度為230℃、載氣為氦氣、流速為1 mL/min。程序升溫條件為40℃維持5 min，以4℃/min的速度升溫至220℃，保持5 min[9]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)Nist05標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)對(duì)香氣物質(zhì)進(jìn)行定性分析，采用氣相色譜峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，利用SPSS 18.0進(jìn)行主成分分析和Microsoft office Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄果實(shí)釀酒特性

合適的糖酸比，良好的成熟度、干浸出物、色素、單寧、香氣物質(zhì)、多酚等多種成分是生產(chǎn)高質(zhì)量酒的關(guān)鍵，這些成分的相互協(xié)調(diào)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄酒的基礎(chǔ)。兩個(gè)品種果實(shí)主要理化指標(biāo)分析結(jié)果見表1。

表1 玫瑰香和霞多麗葡萄果漿及不同體積比例混合果漿的理化指標(biāo)分析Table 1 Physical and chemical indexes of pulps of Muscat and Chardonnay，and mixed pulp with different volume ratios

根據(jù)文獻(xiàn)[10-11]計(jì)算出的糖酸比可以計(jì)算出玫瑰香、霞多麗兩個(gè)品種的成熟系數(shù)，分別為31.3、26.7。

2.2 葡萄果漿的香味物質(zhì)分析

使用GC-MS檢測(cè)玫瑰香和霞多麗兩種漿果香氣物質(zhì)，并通過(guò)Nist05標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)確定了玫瑰香漿果和霞多麗漿果中分別含有39種和38種化合物。采用氣相色譜峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，算出各化學(xué)組分峰面積的相對(duì)含量。

玫瑰香葡萄中檢出特有的香氣成分為順式-氧化芳樟醇、檸檬烯、橙花醇、玫瑰氧化物、香葉醇，均為萜烯類或呈現(xiàn)玫瑰香氣的化合物，這些化合物體現(xiàn)了玫瑰香葡萄品種的香氣特點(diǎn)[12]；霞多麗葡萄品種特有的香氣成分為1-辛烯-3-醇、庚醇、癸醛、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮，這些化合物的香氣呈現(xiàn)為覆盆子、紫羅蘭、甜水果香、脂肪香氣和蘑菇香氣[13]。這些香氣基本代表了這兩個(gè)品種葡萄的特殊香氣。

根據(jù)GC-MS檢測(cè)出的化合物，把這兩個(gè)品種葡萄果漿香氣成分分為酯類、醇類、酸類、酮類、醛類、萜烯類和呋喃類等，結(jié)果見表2。

表2 兩種品種葡萄漿果香氣成分的分類比較Table 2 Aroma components in pulps of the two varieties

由表2可知，玫瑰香和霞多麗葡萄均含有較高的酸類香氣物質(zhì)，醇類含量差距不大。差別較大的是玫瑰香含有較高的萜烯類物質(zhì)[14]，其中大部分呈現(xiàn)出玫瑰香氣[15]，而霞多麗含有較高的酯類和醛類物質(zhì)，這使霞多麗葡萄具有較濃的果香味[16-17]。這些區(qū)別代表了玫瑰香和霞多麗葡萄各自的香氣特點(diǎn)。

2.3 不同混合比例葡萄汁釀制的起泡葡萄酒原酒的香氣成分分析

2.3.1 GC-MS檢測(cè)

通過(guò)GC-MS分析玫瑰香與霞多麗體積比4∶6、5∶5、6∶4混合釀制的葡萄酒原酒的香氣成分，其香氣成分相對(duì)含量見表3。

表3 3種混合比例的葡萄汁發(fā)酵成起泡葡萄酒原酒的香氣成分的相對(duì)含量Table 3 Relative content of the aroma components in the sparkling wine from the fermentation of the mixture of the two varieties at different ratios

續(xù)表3 3種混合比例的葡萄汁發(fā)酵成起泡葡萄酒原酒的香氣成分的相對(duì)含量Continue table 3 Relative content of the aroma components in the sparkling wine from the fermentation of the mixture of the two varieties at different ratios

玫瑰香和霞多麗的主要香氣成分是里哪醇、萜品醇、異戊醇、苯乙醇、己酸乙酯、乙酸異戊酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、a-紫羅蘭酮、大馬士酮[18-19]。由表3可知，3種混合比例釀制的葡萄酒原酒的主香成分為里哪醇、1-己醇、壬酸、辛酸、乙酸苯乙酯、香葉酸、正癸酸和á-大馬士酮。

按玫瑰香與霞多麗體積比 4∶6、5∶5、6∶4混合釀制的葡萄酒香氣成分的相對(duì)含量為93.818%、93.707%和90.411%。玫瑰香與霞多麗體積比 4∶6、5∶5、6∶4混合釀制的葡萄酒的主香成分的相對(duì)含量分別為78.691%、78.856%和72.872%。其中里哪醇在玫瑰香和霞多麗果漿體積比為4∶6、5∶5和6∶4的葡萄酒中的相對(duì)含量分別為22.122%、30.487%和31.720%，其具有典型的花香香氣[20]；1-己醇、乙酸苯乙酯和壬酸在玫瑰香和霞多麗果漿體積比為4∶6的酒中香氣物質(zhì)的相對(duì)含量分別為19.235%、11.922%和15.679%，這些香氣物質(zhì)主要存在于霞多麗葡萄酒中[21]；玫瑰香：霞多麗體積比為6∶4的葡萄酒中1-己醇、辛酸和香葉酸的相對(duì)含量分別為7.956%、11.102%和12.308%。玫瑰香葡萄果漿比例越高，其特征香氣物質(zhì)的相對(duì)含量越高。玫瑰香與霞多麗體積比4∶6、5∶5、6∶4混合釀制的葡萄酒主香成分相對(duì)含量見圖1。

圖1 3種混合比例起泡葡萄酒原酒的主香成分相對(duì)含量Fig.1 Relative content of the main aroma components in the sparkling wine made from the mixture of the two varieties at different ratios

由圖1和表3可知，玫瑰香和霞多麗葡萄體積比為4∶6時(shí)釀造的葡萄酒中霞多麗香氣保留較好，玫瑰香香氣不明顯；體積比為6∶4時(shí)釀造的葡萄酒具有明顯的玫瑰香葡萄酒的特點(diǎn)；而體積比為5∶5時(shí)釀造的葡萄酒對(duì)玫瑰香和霞多麗葡萄香氣保留較好，兩種香氣相互補(bǔ)充，同時(shí)具有玫瑰香和霞多麗兩種葡萄酒的香氣特征。

2.3.2 主成分分析結(jié)果

對(duì)檢測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表4。

表4 主成分分析解釋的總方差Table 4 Total variance explained by principal components

由表4可知，共得到2個(gè)主成分，第1主成分的貢獻(xiàn)率為72.694%，第2主成分的貢獻(xiàn)率為27.306%，兩個(gè)成分的總累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了100%，說(shuō)明這兩個(gè)主成分能很好地表示35種香氣物質(zhì)。兩種主成分的載荷矩陣見表5。

表5 兩種主成分的載荷矩陣Table 5 Load matrix of two principal components

續(xù)表5 兩種主成分的載荷矩陣Continue table 5 Load matrix of two principal components

由表5可以看出，35個(gè)變量在主成分1和主成分2中存在大于0.700的載荷因子，說(shuō)明兩個(gè)主成分能較好地解釋混合起泡葡萄酒原酒樣品中的香氣。其中載荷因子大于0.900的變量有21個(gè)，在第1主成分中有乙酸苯乙酯、苯甲醛、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯等18種物質(zhì)；第2主成分中有1-辛醇、己酸乙酯和癸酸乙酯。結(jié)合表3和表5可知，主成分1和主成分2中載荷因子大于0.900的物質(zhì)在玫瑰香和霞多麗果漿體積比4∶6、5∶5和6∶4的酒中的相對(duì)含量分別為71.433%、84.367%和77.199%。這些香氣物質(zhì)可以作為玫瑰香和霞多麗混合果漿起泡葡萄酒原酒的特征香氣物質(zhì)。

由表5可以看出，成分1中的變量遠(yuǎn)多于成分2中變量，這與表4所示相符，說(shuō)明經(jīng)過(guò)降維處理后的成分能很好地反映混合起泡葡萄酒原酒的香氣。圖2為35種香氣物質(zhì)的成分圖，以成分1值為橫坐標(biāo)，成分2值為縱坐標(biāo)作圖，圖中數(shù)據(jù)標(biāo)簽與表5中的編號(hào)相對(duì)應(yīng)。

圖2 35種香氣物質(zhì)的主成分圖Fig.2 Principal component diagram of 35 aroma substances

由表5、圖2和表3可知，成分1中載荷因子大于0.763的變量，相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)時(shí)，變量所代表的香氣物質(zhì)隨玫瑰香葡萄果漿所占比例的減少而減少，其中3，7-二甲基-1，3，7-辛三烯和苯乙醇在玫瑰香葡萄果漿占40%時(shí)未檢測(cè)出，這類香氣物質(zhì)可以初步確定為玫瑰香葡萄提供的特征香氣，主要有脫氫芳樟醇、正癸酸、辛酸、里哪醇和香葉酸等；相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)時(shí)，變量所代表的香氣物質(zhì)隨著霞多麗葡萄果漿所占比例的減少而減少，其中乙酸苯乙酯、3-蒈烯和己醛在霞多麗葡萄果漿占40%時(shí)未能檢測(cè)出，這類物質(zhì)可以初步判定為霞多麗葡萄提供的特征香氣，主要有乙酸苯乙酯、1-己醇和壬酸等。在成分2中載荷因子大于0.640，相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)時(shí)，變量所代表的香氣物質(zhì)在玫瑰香和霞多麗5∶5混合起泡葡萄酒原酒中相對(duì)含量最高，這類香氣為玫瑰香和霞多麗果漿按相同比例混合時(shí)增強(qiáng)的香氣物質(zhì)；相關(guān)系數(shù)呈負(fù)相關(guān)時(shí)與上述相反，其相對(duì)含量最低，這類香氣為混合比例相同時(shí)削弱的香氣。

2.4 玫瑰香和霞多麗葡萄酒的理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)

玫瑰香和霞多麗葡萄酒的理化指標(biāo)和感官評(píng)分結(jié)果見表6，感官評(píng)價(jià)結(jié)果見圖3。

表6 玫瑰香和霞多麗葡萄酒的理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)Table 6 Physical and chemical indexes and sensory evaluation of wine made from the mixture of Muscat and Chardonnay at different ratios

通過(guò)圖3可知，玫瑰香與霞多麗體積比為5∶5的葡萄酒，香氣平衡，口感協(xié)調(diào)性較好，玫瑰香品種的香氣特點(diǎn)突出，同時(shí)彌補(bǔ)了玫瑰香葡萄酒口感較單薄，后味略苦的缺點(diǎn)。

圖3 3種混合比例葡萄酒的感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖Fig.3 Radar map for sensory evaluation of wine made from the mixture of Muscat and Chardonnay at different ratios

3 結(jié)論

采用GC-MS檢測(cè)方法，對(duì)玫瑰香與霞多麗的果漿和由兩種葡萄釀制的葡萄酒的香氣成分進(jìn)行分析，檢測(cè)出玫瑰香和霞多麗葡萄均含有較高的酸類和醇類香氣物質(zhì)，玫瑰香葡萄具有較高的萜烯類物質(zhì)，相對(duì)含量為16.93%，其中大部分呈現(xiàn)出玫瑰香氣；霞多麗葡萄具有較高的酯類，相對(duì)含量為16.77%，使霞多麗葡萄具有較濃的果香味。將玫瑰香與霞多麗按4∶6、5∶5和6∶4體積比混合釀制的葡萄酒原酒的主香成分為里哪醇、1-己醇、壬酸、辛酸、乙酸苯乙酯、香葉酸、正癸酸和á-大馬士酮，其中里哪醇、辛酸、香葉酸和正癸醇主要來(lái)源于玫瑰香葡萄；1-己醇、壬酸和乙酸苯乙酯主要來(lái)源于霞多麗葡萄。經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)得出玫瑰香與霞多麗以5∶5的體積比例混合，玫瑰香與霞多麗的香氣平衡，口感協(xié)調(diào)性較好，玫瑰香品種的香氣特點(diǎn)突出，同時(shí)彌補(bǔ)了玫瑰香葡萄酒口感較單薄，后味略苦的缺點(diǎn)。