贺兰山东麓4个免埋土品种葡萄酒香气成分比较分析_马军.pdf

24研究报告2023.1中外葡萄与葡萄酒SINO-OVERSEAS GRAPEVINE&WINE收稿日期：2022-05-12基金项目：宁夏回族自治区农业育种专项（NXNYYZ20210102）作者简介：马军（1997），男，硕士，主要从事葡萄抗逆栽培与分子生物学研究。E-mail:*通信作者：刘成敏（1964），研究员，主要从事园艺植物生物学等研究工作。E-mail:贺兰山东麓4个免埋土品种葡萄酒香气成分比较分析马军，刘成敏*，单守明，雷昊，李亚川，邵洁玲（宁夏大学农学院，宁夏银川 750021）摘 要：利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对北玺等4个免埋土品种的葡萄酒中挥发性成分进行测定，并采用显著性分析、主成分分析方法进行了分析。结果表明，北玺新北醇北全北香葡萄酒中分别检测出香气化合物52种、33种、34种、32种，特有香气化合物30种、9种、10种、6种。所鉴定的挥发性物质中酯类含量占比37.25%48.05%、醇类含量占比38.91%64.01%，其余类别香气化合物含量占比均在11%以下。主成分分析初步确定了差异组分，辛酸乙酯、正己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸甲酯、苯乙醇、(2S,3S)-(+)-2,3-丁二醇为北玺葡萄酒的主要贡献挥发物；辛酸、正癸酸、(S)-2-羟基丙酸肌乳酸、夫洛丙酮、3,7-二甲基辛基-6-烯基碳酸乙酯、1-癸醇、庚酸乙酯、戊酸甲酯为北全葡萄酒的主要贡献物质；环五聚二甲基硅氧烷、丙基环丙烷、乙酸己酯、顺式-3-己烯醇苯乙酸酯、癸酸乙酯为新北醇葡萄酒的主要贡献挥发性物质；乙酸苯乙酯、甲酸辛酯、-紫罗兰酮、正己醇、3-乙基-3-戊醇、辛酸异戊酯、(4E)-3,3,6-三甲基-1,4-庚二烯为北香葡萄酒的主要贡献挥发性物质。综上，贺兰山东麓产区4个免埋土品种葡萄酒以酯、醇类为主，不同品种香气物质含量和种类具有较大差异。关键词：免埋土葡萄；葡萄酒；挥发性化合物；主成分分析中图分类号：TS262.61；O657 文献标志码：ADOI：10.13414/ki.zwpp.2023.01.004Abstract:The volatile components in Beixi Xinbeichun Beiquan and Beixiang wines were determined by headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,and statistical methods were used.The results showed that 52,33,34,and 32 aroma compounds were detected in four wine varieties,respectively,and the unique aroma compounds were 30,9,10,and 6 in sequence.Among the volatile substances identified,the contents of esters and alcohols accounted for 37.25%-48.05%,38.91%-64.01%,and the contents of other aroma compounds were all below 11%.Principal component analysis preliminarily determined the different components,ethyl octanoate,ethyl n-caproate,ethyl butyrate,methyl octanoate,phenethyl alcohol,(2S,3S)-(+)-2,3-butanediol were major volatile compounds of Beixi wine;octanoic acid,n-decanoic acid,(S)-2-hydroxypropionic acid inosolactate,floacetone,3,7-dimethyloctyl-6-enyl ethyl carbonate,1-decyl ethyl carbonate alcohol,ethyl heptanoate and methyl valerate were the main volatile compounds in Beiquan wine;cyclopentasiloxane,propylcyclopropane,hexyl acetate,cis-3-hexenol phenylacetic acid esters and ethyl caprate were the main contributors to volatile compounds Comparative Analysis of Aroma Components in Wine of Four Varieties of Burial-Free Soil in Eastern Foot of Helan MountainMA Jun,LIU Chengmin*,SHAN Shouming,LEI Hao,LI Yachuan,SHAO Jieling(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)2023(1):24-31252023.1研究报告中外葡萄与葡萄酒SINO-OVERSEAS GRAPEVINE&WINE葡萄果实中存在大量通常不具有香气属性的前体物质（如糖苷、氨基酸等），在酿酒过程中经微生物、酶的作用发生一系列生化反应，进而转化为香气化合物1。葡萄酒香气主要来源于品种自身香气，是人们评价葡萄酒品质的重要指标2。香气化合物分为游离态和结合态两类，其中游离态香气对葡萄酒的香气构成有直接贡献，而结合态香气是在葡萄酒发酵和陈酿过程中，利用酵母分泌的糖苷酶对结合态的无味糖苷的糖苷键进行水解，释放具有香气特性的游离糖苷配体，进而转变为可挥发的和可感知的游离态香气成分，从而增强葡萄酒的香气感知度1-3。醇、酯、酸、醛酮以及萜烯类物质是组成葡萄酒香气的主要成分，其种类、含量、感官阈值、存在形式及其之间的相互作用因葡萄品种的不同而千差万别，进而决定着葡萄酒的风味和典型性4。在葡萄酒香气物质检测方面，HS-SPME与GC-MS技术被广泛运用于食品挥发性风味物质的分析检测，这两种方法的结合可以提高检测灵敏度，为快速准确地检测葡萄酒挥发性成分提供了有效工具5。研究不同品种葡萄酒香气特点，对葡萄种质资源、葡萄和葡萄酒产业可持续发展具有重要意义。宁夏贺兰山东麓被认为是我国优质葡萄酒产区，但频繁发生的冻害严重制约着葡萄酒产业的发展6-7。近年，抗逆性强的“北”字系山欧杂种在贺兰山东麓产区栽培表现较好8-9，但对其酿酒品质及葡萄酒香气物质方面的研究还不够深入。为此，试验以北玺新北醇北全北香品种所酿葡萄酒为对象，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）、气相色谱-质谱联用结合化学计量学，检测其香气成分，以期为贺兰山东麓产区品种推广提供参考。1 材料与方法1.1 材料与试剂供试品种：宁夏银川市平吉“宁夏现代农业综合开发工程技术研究中心”试验园4个免埋土的红色酿酒葡萄品种（北玺、新北醇、北全和北香）。沙质土壤，植株为7年生，均为“厂”形架式，管理方式基本一致。1.2 主要仪器和设备GCMS-QP 2010气相色谱-质谱联用仪和HP-5MS色谱柱（30 m0.25 mm0.25 m），日本岛津公司；75 m聚二甲基硅氧烷/碳分子筛/二乙烯苯（PDMS/CAR/DVB）萃取头，美国Supelco公司。1.3 试验方法1.3.1 酿造工艺在果实可溶性固形物22%左右开始采摘，参考李华13干红葡萄酒小容器酿酒方法。葡萄采收分选、除梗破碎、入罐，加50 mgL-1 SO2、果胶酶35 mgL-1、酵母150 mgL-1，发酵温度26。发酵期间监测其密度变化情况，待密度降至1.00以下且不再发生变化视为发酵结束，装瓶低温冷藏待测。1.3.2 葡萄酒基本理化指标检测依据GB/T 150382006葡萄酒、果酒通用分析方法检测酒精发酵结束后酒样的酒精度、可滴定酸以及挥发酸11。采用福林-肖卡法测定单宁11、福林酚法测定总酚12。1.3.3 HS-SPME法提取香气取葡萄酒样5 mL，置于15 mL顶空瓶，并加入1 g NaCl，添加5 L 2-辛醇（用无水乙醇稀释200倍）作为内标物，密封顶空瓶，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上，60 萃取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GC进样口，解析温度250，解析时间5 min。1.3.4 GC-MS条件GC条件：汽化室温度为250；载气为高纯氦气（纯度99.999%）；流速1.5 mLmin-1，采用手动进for Xinbeichun wine;phenethyl acetate,octyl formate,-ionone,n-hexanol,3-ethyl-3-pentanol,isoamyl caprylate,(4E)-3,3,6-Trimethyl-1,4-heptadiene were the main contribution of volatile compounds to Beixiang wine.In conclusion,esters and alcohols compounds were the main types of wines from four burial-free varieties in eastern foot of Helan Mountain region,and the content and kinds of aroma substances of different varieties were different.Key words:burial-free variety;wine;volatile compounds;principal component analysis26研究报告2023.1中外葡萄与葡萄酒SINO-OVERSEAS GRAPEVINE&WINE样，不分流模式；柱温箱程序升温：起始柱温35，保持3 min，然后以4 min-1的速度升温至120，保持2 min，再以10 min-1升温至230，保持8 min。MS条件：离子源温度为200，离子能量70 eV，电离方式EI，检测器电源350 eV。1.3.5 定性与定量分析将未知物图谱与NIST 17标准谱库进行比对并初步鉴定，再结合保留时间、参考文献、质谱离子图对香气物质进行定性分析；以2-辛醇为内标物，采用内标法进行相对定量计算。1.4 数据处理用IBM SPSS Statistics 23进行数据处理分析，用OriginPro 2021、Microsoft Word 2016进行绘图，制表。2 结果与分析2.1 酒精发酵结束后的葡萄酒基本理化指标由表1可知，供试葡萄酒各理化指标除总酚外均存在显著差异，酒精度在8.8%12.5%（Vol，下同），北玺新北醇的酒精度显著高于北全和北香。4个品种葡萄酒挥发酸在0.060.09 gL-1，其中北玺葡萄酒挥发酸最高，北香最低。新北醇可滴定酸含量显著高于其他品种，为11.06 gL-1；北全单宁含量最低为0.03 gL-1。发酵结束后各酒样总酚含量从高到低依次为新北醇北香北玺北全。2.2 不同葡萄酒游离态香气成分定性与定量分析对4个免埋土品种的葡萄酒样香气成分定性与定量分析，共检出79种挥发性物质，包括酯类27种、醇类22种、酸类5种、醛酮类6种、萜烯类6种和其他