贺兰山东麓四个品种干白葡萄酒香气成分比较分析.pdf

第44卷农业科学研究贺兰山东麓四个品种干白葡萄酒香气成分比较分析王佳薇，李映龙，金悦，马雪静，杨雯雯，马文梅（宁夏大学 葡萄酒与园艺学院，宁夏 银川750021）摘要：为优化贺兰山东麓酿酒葡萄品种结构和提高干白葡萄酒品质，以长相思、白羽、公主白和维欧尼4个品种干白葡萄酒为试验材料，比较分析这4个品种葡萄酒的品质及挥发性香气的特征及差异。结果表明：公主白葡萄酒的乙醇体积分数、挥发酸和滴定酸质量浓度最高，维欧尼葡萄酒的总酚和单宁质量浓度显著高于其他品种。在4个品种干白葡萄酒中共检测出65种香气成分，其中醇类27种，酯类18种，有机酸类7种，烷烃类13种，以醇类及酯类为主要香气成分。维欧尼酒样中的醇类香气物质、公主白酒样中的酯类香气物质、长相思中的酸类香气物质和烷烃类香气物质均显著高于其他品种酒样。对测定的酒样的理化指标和香气成分进行主成分分析，得出维欧尼酒样的综合得分最高，其次为公主白，长相思的综合得分最低。关键词：酿酒葡萄；葡萄酒品质；香气物质；主成分分析中图分类号：S663.1文献标志码：B收稿日期：2022-04-18基金项目：宁夏农业育种专项（NXNYYZ202101）作者简介：王佳薇（1997），硕士研究生，主要从事葡萄与葡萄酒学研究。通信作者：李映龙，讲师，主要从事葡萄与葡萄酒学研究，电子邮箱：。文章编号：1673-0747（2023）02-0090-07香味是影响葡萄酒品质及特色的重要参数之一，对葡萄酒风格及典型性起着决定性作用，按其来源可分为品种香味、发酵香味以及陈酿香味1-4。目前，葡萄果实中检测到的香味物质有近七百种1-5。品种（系）、树龄等内在因素和土壤、光照、温度、栽培技术、发酵条件等外在因素，均在一定程度上影响葡萄酒中香味的种类、组分含量和比例，最终影响葡萄酒风味和品质4-9。宁夏贺兰山东麓独特的气候条件十分有利于酿酒葡萄品质的形成，其已成为我国主要的酿酒葡萄产区之一10。本试验对宁夏贺兰山东麓产区的4个白色品种葡萄酒品质及其葡萄酒香味成分差异进行对比分析，以期为贺兰山东麓酿酒葡萄品种结构的优化及葡萄酒品质的提升提供一定依据。1材料与方法1.1试验材料试验材料是宁夏贺兰山东麓宁夏现代农业综合开发工程技术研究中心酿酒葡萄试验园的4个6年生白色酿酒葡萄品种：维欧尼（Viognier）、白羽（Rkatsiteli）、长 相 思（Sauvignon Blanc）、公 主 白（Gongzhubai），为自根苗。株行距0.8 m3.0 m，“厂”字架形，叶幕高1.5 m，常规管理，每棵葡萄树的负载量基本一致，每个处理选择生长势相对一致且无病虫害的葡萄树60棵。试验采用随机区组设计，重复3次。在9月中旬葡萄成熟时采摘，分别进行酒精发酵。1.2干白葡萄酒的酿造工艺参照小容器酿造规范11-12，并作改进。葡萄采收后进行分选、除梗、破碎、压榨、低温澄清、过滤；然后加入酵母保持在15 左右进行酒精发酵；酒精发酵结束后进行苹果酸-乳酸发酵；发酵结束后澄清、过滤，添加（SO2）=60 mg/L，04 贮藏待测。1.3葡萄酒品质的测定使用蒸馏法测定酒精度、滴定法测定挥发酸和可滴定酸质量浓度、福林-肖卡法测定单宁质量浓度、福林酚法测定总酚质量浓度13。1.4葡萄酒样中香气成分的测定1.4.1采用HS-SPME法提取香气取葡萄酒5 mL置于15 mL顶空瓶，加入1 g NaCl，5 L内标物2-辛农 业 科 学 研 究Journal of Agricultural Sciences2023年6月Jun.2023第44卷 第2期Vol.44 No.2第2期处理白羽维欧尼长相思公主白乙醇体积分数/%9.250.35c13.250.35a11.750.35b13.350.39a挥发酸/（gL-1）0.26c0.27c0.33b0.54a可滴定酸/（gL-1）8.110.58a8.130.21a6.380.38b8.250.38a总酚/（gL-1）0.450.016c1.340.04a0.310.01d0.730.02b单宁/（gL-1）0.320.01c1.100.03a0.240.01d0.520.02b醇（用无水乙醇稀释200倍），用已活化的75 m聚二甲基硅氧烷/碳筛/二乙烯苯（PDMS/CAR/DVB）萃取头插入顶空瓶距离液面1 cm处，置于磁力搅拌加热台60 加热30 min，使顶空瓶中的挥发性物质达到平衡状态，然后从样品瓶中取出萃取头插入气相色谱进样口，250 解析5 min。1.4.2GC-MS条件使用气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010（日本岛津公司）；色谱柱为 HP-5MS 30 m0.25 mm0.25 m，载气为氦气，流速为1.5 mL/min。进行手动进样，柱温箱的升温程序：35 保持5min，然后以4/min的速度升温至120，保持2min，再以10/min的速度升温至230，保持8 min。汽化室温度为250，不分流模式。离子源温度为200，离子能量70 eV，电离方式EI，检测器电源350 V。以2-辛醇为内标，用内标-标准曲线法进行相对定量。1.5数据处理采用Excel 2019、SPSS 23.0进行数据整理和统计分析。2结果与分析2.1不同品种葡萄酒基础理化指标的比较4个品种酒样（乙醇）=9.25%13.35%（表1）。其中乙醇体积分数最高的是公主白，显著高于长相思和白羽品种的酒样；最低的是白羽，显著低于其他 3 个品种酒样；公主白葡萄酒中的挥发酸质量浓度最高，其次是长相思，均显著高于维欧尼和白羽。长相思的可滴定酸、总酚、单宁质量浓度均最低，显著低于其他 3 个品种。维欧尼酒样中的总酚、单宁质量浓度最高，均显著高于其他 3 个品种。长相思酒样中的总酚、单宁质量浓度均最低，显著低于其他品种。表1不同品种葡萄酒理化指标的比较注：同列小写字母表示在0.05水平差异显著。2.2不同品种酒样中醇类香气物质质量浓度的比较对4个品种酒样进行定量定性分析，检测出的香气成分总计65种，其中醇类共27种，酯类18种，有机酸类7种，醛类4种，烷烃类13种。白羽、维欧尼、长相思、公主白4个品种葡萄酒样中分别检测出的香气种类数量依次为61、47、41和35。如表2所示，白羽、维欧尼、长相思、公主白酒样中的醇类物质种类分别为17、13、13、6种，分别占总种类的38.6%、37.1%、35.1%、19.4%；其总含量分别占各自总量的 35.9%、98.6%、75.6%、15.5%。其中，维欧尼酒样中醇类香气物质质量浓度最高，显著高于其他品种；而且在维欧尼酒样中总香气物质质量浓度也最高。公主白酒样中醇类物质质量浓度最低，显著低于其他3个品种。4个品种酒样的醇类香气物质中，苯乙醇质量浓度均较高，其中长相思酒样中苯乙醇质量浓度最高，显著高于其他3个品种。白羽中独有的醇类香气物质有 7 种，分别为2-庚醇、3-甲基庚-6-烯-1-醇、正庚醇、2-壬醇、1-癸醇、2-十一醇、反式-橙花叔醇。维欧尼酒样中独有的醇类香气物质有4种，分别为丙醇、2，3-丁二醇、2-乙基己-2-烯醇、2，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇。长相思酒样中独有的醇类香气物质有5种，分别为3-甲硫基丙醇、1-丁醇、（S）-（+）-3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-庚醇、1-苯基丙烷-1，2-二醇。公主白酒样中独有的醇类香气物质为（）-2-甲基-1-丁醇。王佳薇等：贺兰山东麓四个品种干白葡萄酒香气成分比较分析91第44卷农业科学研究表2不同品种葡萄酒中醇类香气物质的比较香气成分丙醇（2S，3S）-（+）-2，3-丁二醇甘油3-甲硫基丙醇1-丁醇（）-2-甲基-1-丁醇异丁醇2，3-丁二醇异戊醇（S）-（+）-3-甲基-1-戊醇2-乙基己-2-烯醇2-庚醇3-甲基庚-6-烯-1-醇正庚醇3-甲基-2-庚醇正辛醇2，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇2-壬醇1-癸醇正壬醇苯乙醇1-苯基丙烷-1，2-二醇2-十一醇1-十四醇反式-橙花叔醇芳樟醇月桂醇总质量浓度/（g/L）种类数量白羽51.262.47c127.9612.68b263.009.90b3 081.4672.78c10.121.029.500.7143.118.6347.138.68b181.6825.0081.688.9464.5213.46b1 206.3868.14b9.170.9413.062.48b10.080.6923.371.37a878.3937.32c6 101.87176.15c17维欧尼37.0135.1243.3841.23c267.12256.43b37.8935.352 275.45124.31d18.6316.4521.3422.54c20.0822.4217.3516.66c1 977.34111.00b17.8916.36b23.7720.66a1 279.8995.54b257 835.67 743.07a13长相思3 774.42125.82a7 484.2110.03a378.5211.12189.0322.754 199192.9a61 156351.45a292.525.03288.649.52262.343.59a499.6611.97a31 132.721 660.45a201.605.234 770.5563.13a114 629.23 309.06b13公主白283.93512.2b166.605.87b651.683.45240.0856.27b5 822.505123.17b1 398.8927.68b8 563.69247.21c62.3不同品种酒样中酯类香气物质质量浓度的比较4个品种酒样中检测出的酯类香气物质共18种，白羽、维欧尼、长相思、公主白酒样中分别检测出12、10、14、13种，分别占各自酒样总香气物质种类的27.3%、28.6%、37.8%、41.9%；酯类香气物质质量浓度分别占各自酒样中总香气物质的 36.6%、1.1%、18.0%和73.4%，其中公主白的质量浓度显著高于其他品种，其次是长相思；维欧尼的质量浓度最低，显著低于其他 3 个品种。白羽酒样中的辛酸乙酯质量浓度最高，其次是癸酸乙酯、己酸乙酯等。维欧尼酒样中质量浓度最高的是乙酸乙酯，注：同行小写字母表示在0.05水平差异显著。92第2期王佳薇等：贺兰山东麓四个品种干白葡萄酒香气成分比较分析其次是乙酸苯乙酯、辛酸乙酯、乙酸异戊酯等。长相思酒样中质量浓度最高的是乙酸乙酯，其次是辛酸乙酯、乙酸异戊酯、癸酸乙酯等。公主白酒样中质量浓度最高的是辛酸乙酯，其次是癸酸乙酯、乙基9-癸烯酸酯等（表3）。白羽酒样中独有的酯类香气物质为己-2-烯酸乙酯。维欧尼酒样中独有的酯类香气物质为乙酸诺卜酯。长相思酒样中独有的酯类香气物质有2种，分别为L-苯丙氨酸，N-（三氟乙酰基）1-甲基丙酯、琥珀酸单乙酯。表3不同品种葡萄酒中酯类香气化合物的比较香气成分5-羟基戊酸，2，4-二叔丁基苯酯丁二酸二乙酯癸酸乙酯己-2-烯酸乙酯乳酸乙酯辛酸乙酯辛酸异戊酯乙基9-癸烯酸酯乙酸苯乙酯乙酸乙酯乙酸异戊酯己酸乙酯乙酸诺卜酯L-苯丙氨酸，N-（三氟乙酰基）1-甲基丙酯琥珀酸单乙酯十六酸乙酯十四酸乙酯月桂酸乙酯总质量浓度/（g/L）香气种类数量白羽116.013.56a24.210.94c1 025.9530.13c9.640.0310.730.23b2 775.3912.64c18.50.14b544.423.73b103.991.42d116.013.56d689.182.91c786.004.40c6 220.30179.60c12维欧尼38.240.13b20.190.22d53.720.8d331.112.39d30.780.33d404.411.43c1 621.2710.95c282.161.19d129.160.78d7.760.032 918.8084.30d10长相思221.210.52a2 043.3718.06b739.632.28a4 106.5419.66b405.001.63c994.573.03a12 094.9221.79a3 139.193.39b1 149.196.96b298.892.46193.070.07649.716.42a248.212.28a953.1959.94b27 236.69786.30b14公主白130.151.48a69.780.37b10 199.6565.04a12 900.8540.23a298.811.03a5 575.7660.19a804.123.32b1 718.789.14b4 058.605.06a1 740.3324.93a387.163.93b164.303.22b2 369.827.42a40 418.111 166.80a132.4不同品种酒样中酸类香气物质质量浓度的比较如表4所示，4个品种酒样中检测出的酸类香气物质共7种，其中白羽有7种，维欧尼有3种，长相思有3种，公主白有5种，其质量浓度分别占其总香气的25.5%、0.1%、3.1%、7.3%，其中长相思酒样中的酸类香气物质质量浓度最高，其次是白羽和公主白，维欧尼酒样中的酸类香气物质显著低于其他3个品种。在4个品种酒样中，辛酸质量浓度均最高，正癸酸次之。白羽独有的脂肪酸类有3-（2-异丙基-5-甲基苯基）-2-甲基丙酸、庚酸。只在白羽和公主白酒样中检测出9-癸烯酸。注：同行小写字母表示在0.05水平差异显著。93第44卷农业科学研究表4不同品种葡萄酒中酸类香气化合物的比较香气成分醋酸3-（2-异丙基基-5-甲基苯基）-2-甲基丙酸己酸庚酸辛酸正癸酸9-癸烯酸总质量浓度（g/L）香气种类数量白羽35.600.7c10.180.09310.172.44a13.670.162 359.2952.59c747.492.88b859.65987.094 336.05125.17ab7维欧尼50.191.48c43.360.84c234.592.72d328.149.47c3长相思676.7121.16a2 963.0126.63a1 019.975.75a4 659.69134.51a3公主白118.441.64b290.230.24b2 851.0526.41b544.782.23c191.982.653 996.48115.37b52.5不同品种酒样中烷烃类香气物质质量浓度的比较白羽、维欧尼、长相思、公主白葡萄酒中检测出的烷烃类香气物质共13种，分别占各自香气成分的 1.9%、0.1%、3.3%、3.8%。由表5可知，长相思的烷烃类物质质量浓度最高，显著高于其他3个品种，其次是公主白，质量浓度最低的为维欧尼，显著低于其他品种。白羽酒样中以十四甲基-七氧杂-七硅杂环十四烷的质量浓度为最高，其次为八甲基环四硅氧烷和十二甲基环六硅氧烷；独有的烷烃类香气物质为六甲基环三硅氧烷。维欧尼酒样中质量浓度最高的烷烃类香气物质为环五聚二甲基硅氧烷，其次为十二甲基环六硅氧烷和正十八烷；其独有的香气物质有3种，分别为十六甲基八硅氧烷、五甲基-3-苯基二硅氧烷、正十六烷。长相思酒样中质量浓度最高的是十四甲基-七氧杂-七硅杂环十四烷，其次是十二甲基环六硅氧烷和环五聚二甲基硅氧烷，其独有的香气物质为四甲基二硅氧烷。公主白酒样中以十四甲基-七氧杂-七硅杂环十四烷的质量浓度为最高，其次为十二甲基环六硅氧烷和十六甲基环八硅氧烷；其独有的香气物质为十六烷基七硅氧烷。表5不同品种葡萄酒中烷烃类化合物的比较香气成分十四甲基-七氧杂-七硅杂环十四烷八甲基环四硅氧烷环五聚二甲基硅氧烷六甲基环三硅氧烷十八甲基环九硅氧烷十二甲基环六硅氧烷十六甲基环八硅氧烷正十八烷十六甲基八硅氧烷五甲基-3-苯基二硅氧烷正十六烷四甲基二硅氧烷十六烷基七硅氧烷总质量浓度（g/L）香气种类数量白羽88.440.01c72.470.18b10.70.05d17.520.0314.410.2668.280.33025.630.14c24.350.51c321.89.29c8维欧尼44.550.6d16.970.05d64.380.11c63.110.18010.380.2c46.030.69b8.210.077.20.037.580.06268.417.75c9长相思1 555.044.96a724.691.21a904.620.37a942.94.510329.310.28a390.411.05a178.360.575 025.33145.06a7公主白807.541.71b61.250.28c180.660.31b104.830.26443.31.180403.060.83a114.680.782 115.3261.04b7注：同行小写字母表示在0.05水平差异显著。注：同行小写字母表示在0.05水平差异显著。94第2期王佳薇等：贺兰山东麓四个品种干白葡萄酒香气成分比较分析2.6不同品种酒样主成分分析对4个品种酒样的酒精度、挥发酸、可滴定酸、总酚、单宁、醇类、酯类、酸类和烷烃类香气物质种类和质量浓度共13个指标进行主成分分析。由表6可知，其特征值均大于1，且主成分1、2、3的累计贡献率达到100%，可用于比较分析4个品种酒样的品质和香气。表6不同品种葡萄酒香气化合物特征值、贡献率主成分乙醇体积分数挥发酸质量浓度可滴定酸质量浓度总酚单宁醇类香气质量浓度醇类香气种类酯类香气质量浓度酯类香气种类酸类香气质量浓度酸类香气种类烷烃类香气质量浓度烷烃类香气种类特征值百分率（%）累计百分率（%）因子10.096 40.187 60.201 80.328 70.358 70.286 10.087 5-0.289 7-0.378 2-0.367 0-0.085 4-0.284 60.372 36.774 652.112 552.112 5因子20.498 8-0.358 9-0.015 00.234 30.184 40.153 3-0.472 20.320 80.046 4-0.145 5-0.339 80.171 7-0.124 83.766 528.973 081.085 5因子30.006 00.335 3-0.542 4-0.158 00.007 90.381 00.209 8-0.133 40.096 3-0.056 1-0.457 90.371 90.031 22.458 918.914 5100依据不同品种酒样香气物质主成分分析结果并结合公式F=0.521F1+0.29F2+0.19F3计算得出4个品种酒样香气得分及排名（表7）。酒样理化指标和香气成分与质量浓度综合得分排名由高到低依次为维欧尼、公主白、白羽、长相思。表7不同品种酒样香气化合物主成分综合得分品种白羽维欧尼长相思公主白F1-0.015 24.205 9-2.648 5-1.542 2F2-3.091 90.846 60.131 02.114 3F31.020 1-0.700 2-2.230 11.910 2综合得分-2.087 04.352 3-4.747 62.482 3排名31423讨论与结论本试验从宁夏贺兰山东麓产区的6年生白羽、维欧尼、长相思、公主白4个品种干白葡萄酒中分别检测出的香气种类数量依次为61、47、41、35；其主要香气化合物可分为醇类、酯类、醛类、酸类以及烷烃类五大类，醇类共28种，酯类18种，有机酸类7种，醛类4种，烷烃类13种，醇类的相对含量最高，酯类次之，这与其他的研究结果略有不同8，14-15。这表明环境条件和加工工艺等因素可造成同一品种葡萄酒的香气差异较大8，14-17。不同品种葡萄酒检测出的香气化合物种类数量及含量差异均较大2-5，8，15-17。本试验中4个品种干白葡萄酒中醇类和酸类香气物质的质量浓度和种类差异较大，烷烃类香气物质间的差异最小，其中白羽酒样中的香气物质种类最多，其独有的香气种类有9种；长相思的香气物质总质量浓度最高，其次是公主白，公主白是山葡萄与白香蕉杂交的后代18，其抗寒性较强。这表明品种间的差异是造成葡萄酒中香气物质差异的主要原因之一1-3，8，14-17。这4个品种酒样常规理化指标和香气成分的主成分分析表明，综合得分最高的是维欧尼，其次是公主白，得分最低的是长相思。因此，在宁夏贺兰山东麓白色酿酒葡萄品种选择方面，可根据实际情况适当发展具有特殊品质的优质高抗酿酒葡萄，以调整酿酒葡萄的品种结构，提高干白葡萄酒的品质。参考文献：1MORENO-ARRIBAS M V，POLO M C.Wine chemistryand biochemistryM.New York：Springer，2009：38-52.2王方，王树生.葡萄酒中的香味物质的来源J.中外葡萄与葡萄酒，2005（5）：51-55.3孔程仕，徐兴英.气质联用技术（GC-MS）在葡萄酒香气成分分析中研究进展J.饮料工业，2012，15（3）：43-44.4赵燕飞，王芮东，院虹，等.GC-MS对两种葡萄酒的香气成分对比分析J.运城学院学报，2020，38（6）：14-18.5郭松年，孙海燕，房俊芳，等.气质联用仪对不同年份赤霞珠干红葡萄酒香气的测定分析J.保鲜与加工，2018，18（4）：101-107.6张众，李辉，张静，等.贺兰山东麓 赤霞珠 干红葡萄酒陈酿香气特征J.食品科学，2019，40（18）：203-209.7BENKWITZ F，TOMINAGA T，KILMARTIN P A，et al.Identifying the chemical composition related to the distinctaroma characteristics of New Zealand Sauvignon BlancwinesJ.American Journal of Enology and Viticulture，2012，63（1）：117-132.8焦红茹，刘爱国，谢春梅，等.宁夏产区不同陈酿年份霞多丽干白葡萄酒香气成分研究J.保鲜与加工，2019，95第44卷农业科学研究Comparative analysis of aroma components of Viognier，Rkatsiteli，Sauvignon Blanc and Gongzhubai in Helan mountainseast foothillWang Jiawei，Li Yinglong，Jin Yue，Ma Xuejing，Yang Wenwen，Ma Wenmei（School of Wine and Horticulture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China）Abstract：In order to optimize the variety structure and improve the white wine quality in Helan mountainseast foothill，four white wines of Viognier，Rkatsiteli，Sauvignon Blanc and Gongzhubai were used to compare and analyze the qualityand characteristics and differences of aroma components among them.The results show that the ethanol content and themass concentration of volatile acid and titratable acid were highest in Gongzhubai，and the total phenol content and tanninmass concentration in Viognier were significantly higher than other varieties.A total of 65 aroma components were detectedin the four wines，including 27 alcohols，18 esters，7 organic acids and 13 alkane，among which alcohols and esters werethe main aroma compounds.The alcohols in Viognier，the esters in Gongzhubai，the acids and alkane in Sauvignon Blancwere much more than others.Through analysis of physical and chemical indicators and aroma components in the winessamples，it holds that Viognier has the highest comprehensive score，followed by Gongzhubai，and Sauvignon Blanc has thelowest comprehensive score.Key words：wine grape；wine quality；aroma components；principal component analysis（责任编辑魏乐）19（4）：167-175.9刘弈彤，刘期成，李红娟，等.烟台产区不同品种干红葡萄酒香气差异分析J.酿酒科技，2019（8）：40-47.10唐文龙，刘世松，阮仕立，等.贺兰山东麓葡萄酒产业的融合发展路径J.酿酒，2021，48（6）：7-9.11李华.小容器酿造葡萄酒J.酿酒科技，2002，112（4）：70-71.12豆一玲，郭焰，张瑛莉.小容器酿造干白葡萄酒J.中外葡萄与葡萄酒，2013（4）：41-42.13全国食品工业标准化技术委员会酿酒分技术委员会.葡萄酒、果酒通用分析方法：GB/T 150382006S.北京：中国标准出版社，2006.14崔彦志，华玉波，柴菊华.9个白色酿酒葡萄品种在昌黎地区的引种试验初报J.河北农业科学，2013，17（4）：9-1.15陶永胜，彭传涛.中国霞多丽干白葡萄酒香气特征与成分关联分析J.农业机械学报，2012，43（3）：130-139.16赵悦，孙玉霞.不同产地酿酒葡萄“赤霞珠”果实中挥发性香气物质差异性研究J.北方园艺，2016（4）：23-28.17李涛，刘成敏，单守明，等.贺兰山东麓不同产区 北红葡萄酒游离态香气差异研究J.中外葡萄与葡萄酒，2021（3）：34-40.18房耀兰，何宁，刘素荣，等.公主白葡萄新品种选育J.葡萄栽培与酿酒，1993（3）：20-21.96