不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分分析比较研究

张昱，张雅茹，黄英,2，李雅雯，王子坤，侯旭杰,2*

(1.塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔843300；2.南疆特色农产品深加工兵团重点实验室，新疆阿拉尔843300；3.塔里木大学分析测试中心，新疆阿拉尔843300）

不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分分析比较研究

张昱1，张雅茹1，黄英1,2，李雅雯3，王子坤3，侯旭杰1,2*

(1.塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔843300；2.南疆特色农产品深加工兵团重点实验室，新疆阿拉尔843300；3.塔里木大学分析测试中心，新疆阿拉尔843300）

以新疆阿瓦提慕萨莱思葡萄酒为分析对象，采取液-液萃取、顶空固相微萃取以及直接进样等三种方法来提取慕萨莱思葡萄酒中的香气成分，结合GC-MS进行检测分析。结果表明：顶空固相微萃取对慕萨莱思葡萄酒香气物质的提取量最高。采用SPME结合GC-MS共检测出3种不同澄清度（浑浊型、半澄清型、澄清型）慕萨莱思葡萄酒香气成分67种，其中相同成分有18种。3种澄清度慕萨莱思葡萄酒分别鉴定出香气物质为49种、43种、32种，总峰面积分别占总香气含量的98.59%、98.58%、98.25%。浑浊型的慕萨莱思葡萄酒被检测到的香气成分种类最多，半澄清型次之，澄清型最少。

慕萨莱思葡萄酒；香气成分；液-液萃取；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱联用

慕萨莱思是新疆阿瓦提县具有悠久历史的特种葡萄酒，它是极富维吾尔民族传统的特色饮品，被视作古代西域葡萄酒的“活化石”[1]，是刀郎文化的精髓和组成部分。慕萨莱思是当地维吾尔族人酿造的一种葡萄酒类的天然饮品，与现代工艺酿造的葡萄酒不同，它是通过阿瓦提独特的地理环境，自然发酵酿制经三煮三榨工艺发酵而成的纯天然饮品，在慕萨莱思葡萄酒酿造工艺中，特殊的浓缩工艺是影响其口感和风味的重要因素，慕萨莱思的颜色有些暗淡、浑浊，口感质朴、醇厚。含有大量对人体有益的维生素、氨基酸以及多酚类化合物等，营养丰富，是一种良好的保健饮用酒[2-4]。

葡萄酒香气是评判葡萄酒质量的重要组成部分，其感官特性也决定着该酒的品质高低和风味。由于气味通常是食品质量的第一表现，影响着人们的消费欲望，是决定消费者是否购买该产品的重要因素。葡萄酒中芳香物质的组成及其含量是葡萄酒香气质量的物质基础[5]，而且每一款葡萄酒产品都有其独特的香气成分特点。

目前报道的葡萄酒中含有1 300多种香气物质，采用近十多年发展起来的气相色谱以及气相色谱-质谱联用分析法，从葡萄中已经鉴定出的香气成分大约有800多种，主要包括醇类、醛类、酚类、酮类、烯烃、烯醇类、酸类、酯类、含硫化合物、杂环化合物等风味化合物[6]。国内外芳香物质的提取有许多方法，常见方法包括有机溶剂萃取法[7]、顶空萃取法[8]、同时蒸馏萃取法[9]、超临界流体萃取法[10]和顶空固相微萃取[11]、搅拌棒萃取[12]等几种。

本研究采用了顶空固相微萃取（head solid-phase micro extraction，SPME）[13-15]、液-液萃取以及直接进样法对慕萨莱思葡萄酒中的芳香物质进行萃取，结合气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）对芳香化合物进行检测分析，对不同萃取方法进行分析比较。选取比较合适的慕萨莱思葡萄酒香气成分的萃取方法，对不同澄清度的慕萨莱思葡萄酒香气成分进行萃取结合GC-MS进行检测分析。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验酒样相关信息见表1。二氯甲烷、乙腈、丙酮（均为色谱纯）：美国Dikma Technologies公司；无水硫酸钠（分析纯）：南京化学试剂有限公司。

表1 试验材料信息Table 1 Information of test materials

1.2 仪器与设备

Trace1300 ISQ气相色谱-质谱联用仪：美国Thermo公司；DB-5MSUI色谱柱（30m×0.25 mm×0.25 μm）：美国Agilent公司；N-1100-W旋转蒸发仪、CCA-1111冷却水循环装置、DC-12H恒温水浴锅：上海安普科学仪器公司；57330-U手动SPME进样器、75 μm CAR/PDMS萃取头：美国Supelco公司。

1.3 试验方法

顶空固相微萃取法：将顶空固相微萃取装置的萃取头插入装有50 mL酒样的萃取瓶中平衡，放入45℃恒温水浴锅中进行萃取，萃取时间为40 min，待用。

溶剂萃取法：利用二氯甲烷对酒样进行萃取，合并有机相，用无水硫酸钠脱水后浓缩，过滤膜后待用。

直接进样法：直接将葡萄酒酒样用于GC-MS分析。

液体进样GC-MS分析条件：柱温45℃保持5 min，以3℃/min的升温速度升至80℃，保持2 min；以3℃/min的升温速度升至95℃，保持5 min；以4℃/min的升温速度升至100℃，保持1 min；以6℃/min的升温速度升至180℃，保持1 min；再以8℃/min的升温速度升至250℃，保持5 min。载气为He，流量为1 mL/min，进样口温度为250℃，检测器温度为250℃。

固相微萃取进样GC-MS分析条件：柱温30℃保持3min，以4℃/min升至90℃，保持1min；以1℃/min的升温速度升至95℃，保持2min；以4℃/min的升温速度升至100℃，保持1min；再以8℃/min的升温速度升至250℃，保持5min。载气为He，流量为1 mL/min，进样口温度为250℃，检测器温度为250℃。

质谱条件：电子电离源（electronic ionization，EI），电子能量为70eV，灯丝流量为0.20mA。检测器电压为350V。扫描范围为50～650 amu，离子源温度为250℃。

2 结果与分析

2.1 不同萃取方法结合GC-MS检测分析总离子色谱图

选取慕萨莱思酒样1作为分析对象，结合GC-MS分析比较顶空固相微萃取、液-液萃取法、直接进酒样法对葡萄酒香气成分的影响。图1依次为不同萃取方法结合GC-MS检测的慕萨莱思葡萄酒香气成分的总离子流色谱图。由图1可知，三种不同方法萃取慕萨莱思葡萄酒中香气成分，固相微萃取方法萃取出香气物质的色谱峰基本上分开且峰形较好，响应度和灵敏度高于其他两种。

图1 HS-SPME（A）、液-液萃取（B）、直接进样法（C）萃取慕萨莱思葡萄酒香气成分的GC-MS分析总离子流色谱图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 不同萃取方法对慕萨莱思葡萄酒香气成分的影响

不同萃取方法萃取慕萨莱思葡萄酒香气成分的分析结果见表2。由表2可知，三种不同萃取方法共检测出香气成分60种，包括醇类物质9种，酯类和酮类各13种，酸类物质2种，烷烃类物质8种，醛类和烯烃类各4种，酚类物质3种，糖类2种，肟类和醚类各1种。

表2 不同萃取方法萃取慕萨莱思葡萄酒香气成分的分析结果Table 2 Aroma components analysis of different methods to extraction Musalaisi

续表2

由表2可知，固相微萃取法结合GC-MS共检测出30种香气成分，总峰面积占总香气含量的98.23%，其中包括醇类4种，占总香气含量的36.46%，酯类11种，占总香气含量的41.44%，酸类1种，占总香气含量的0.9%，烷烃类和醛类各4种，分别占总香气含量的2.6%、12.08%，酮类3种，占总香气含量的2.8%，酚类、烯烃类、醚类各1种，分别占总香气含量的0.08%、0.52%、1.35%。

液-液溶剂萃取法结合GC-MS共鉴定出24种香气成分，总峰面积占总香气含量的90.16%，其中包括醇类8种，占总香气含量的54.3%，酯类2种，占总香气含量的10.6%，酸类2种，占总香气含量的8.62%，烷烃类3种，占总香气含量的2.33%，醛类2种，占总香气含量的5.36%，酮类4种，占总香气含量的7.45%，酚类1种，占总香气含量的0.35%，糖类2种，占总香气含量的1.15%。

直接进样法结合GC-MS共鉴定出25种香气成分，总峰面积占总香气含量的90.94%，其中包括醇类6种，占总香气含量的28.29%，酯类3种，占总香气含量的10.66%，酸类、烷烃类、醛类、酚类、肟类各1种，分别占总香气含量的2.27%、0.87%、10.4%、1.34%、0.62%、4.34%，酮类7种，占总香气含量的18.55%，糖类和烯烃类各1种，分别占总香气含量的0.24%、13.37%。

由此可以看出，液-液萃取法可以萃取到的醇类物质要优于SPME和直接进样法，尤其是苯乙醇的含量相对较大。苯乙醇作为慕萨莱思葡萄酒的重要香气成分赋予了其浓郁的玫瑰花等花香味，但对挥发性比较强的芳香物质萃取效果较弱，可以作为研究慕萨莱思酒中高级醇的萃取方法。而固相微萃取可以萃取到慕萨莱思酒中较为多的酯类物质，尤其是一些分子量较小的酯类以及醛类物质，它是构成慕萨莱思葡萄酒风味物质的重要成分，主要是在发酵过程中产生的二次发酵香气。直接进样法萃取出的酮类物质相对于其他两种萃取方法较为丰富，但是造成的背景噪音太大，响应度相对较低。总的看来SPME在萃取慕萨莱思葡萄酒香气成分中无论香气种类还是总含量都要优于其他两种萃取方法，在后续试验中作为香气物质的主要萃取方法。

2.3 采用SPME结合GC-MS测定不同澄清度的慕萨莱思葡

萄酒香气成分

由2.2选取最佳萃取方法为SPME，采用阿瓦提刀郎慕萨莱思有限公司2014年生产的三种不同澄清度（浑浊、半澄清、澄清）的慕萨莱思葡萄酒作为酒样，利用HS-SPME结合GC-MS分析不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分的差异。得到的总离子流色谱图见图2，香气成分分析结果见表3。

图2 浑浊(A)、半澄清(B)、澄清(C)的慕萨莱思葡萄酒香气成分的GC-MS分析总离子流色谱图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，共检测出三种不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分67种，其中醇类10种，酯类30种，酸类6种，烷烃类5种，醛类6种，酮类5种，酚类2种，肟、苯环类、呋喃类各1种；相同成分有18种，包括醇类3种，分别是：1-戊醇、1-辛醇、苯乙醇，酯类10种，分别是：丁酸乙酯、乙酸异戊酯、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，醛类3种，分别是：糠醛、5-甲基-2-呋喃甲醛、苯乙醛，酸类和酮类各1种，分别是：1-萘甲酸和大马士酮。

浑浊型的慕萨莱思共鉴定出49种香气物质，总峰面积占总香气含量的98.59%，主要包括醇类6种，占总香气含量9.79%，酯类24种，占总香气含量82.86%，酸类5种，占总香气含量0.55%，烷烃类3种，占总香气含量0.66%，醛类4种，占总香气含量1.85%，酮类3种，占总香气含量0.66%，酚类、肟、苯环类、呋喃类各1种，分别占总香气含量的0.06%、0.66%、0.09%、0.11%、0.36%。

半澄清型的慕萨莱思共检测出43种香气物质，总峰面积占总香气含量的98.58%，主要包括醇类6种，占总香气含量12.9%，酯类21种，占总香气含量79.48%，酸类4种，占总香气含量0.93%，烷烃类3种，占总香气含量1.29%，醛类5种，占总香气含量3.24%，酮类3种，占总香气含量0.38%，肟类1种，占总香气含量的0.36%。

澄清型的慕萨莱思共鉴定出32种香气成分，总峰面积占总香气含量的98.25%，主要包括醇类5种，占总香气含量31.54%，酯类13种，占总香气含量43.42%，酸类2种，占总香气含量0.45%，醛类5种，占总香气含量8.69%，酮类3种，占总香气含量0.4%，烷烃类、苯环类、呋喃各1种，分别占总香气含量的1.33%、0.06%、0.64%、1.72%。

续表3

2.4 不同澄清度的慕萨莱思葡萄酒香气成分分析比较

浑浊型的慕萨莱思葡萄酒主要香气成分包括：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%）。半澄清型的慕萨莱思葡萄酒主要香气成分包括：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%）。澄清型的慕萨莱思葡萄酒主要香气成分包括：辛酸乙酯（19.94%）、1-戊醇（15.83%）、苯乙醇（15.11%）、己酸乙酯（14.25%）、乙酸异戊酯（8.23%）、5-甲基-2-呋喃甲醛（6.92%）。不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分种类的相对含量比较结果见图3。

图3 不同澄清度慕萨莱思葡萄酒香气成分种类的相对含量比较Fig.3 Comparision of relative content of aroma components of Musalaisi wine with different clarities

由图3可知，浑浊型的慕萨莱思葡萄酒被检测到的香气成分种类最多，半澄清型次之，澄清型最少。可能是在慕萨莱思葡萄酒进行澄清处理时，一部分香气成分挥发而致。浑浊型和半澄清型的慕萨莱思葡萄酒香气成分中酯类的相对含量均最高，醇类次之，而澄清型的慕萨莱思则与之相反。

澄清的慕萨莱思葡萄酒中醇类香气成分的比例增加，使葡萄酒香气倾向于玫瑰花等花香味；对于酯类物质来说，浑浊型葡萄酒中相对含量较高的酯类成分在澄清处理后相对含量降低（如辛酸乙酯、癸酸乙酯、十二烷酸甲酯、2-苯乙酸乙基酯）。而原本相对含量较高的一些酯类物质呈增加趋势（如乙酸异戊酯、己酸乙酯、丁二酸二乙酯），酯类成分相对含量的变化对慕萨莱思葡萄酒香气成分具有一定的影响，降低的酯类成分削弱了澄清型的慕萨莱思葡萄酒的柑橘、苹果香等果香味，以及坚果、矿物质香，增加的酯类成分则赋予慕萨莱思更加浓郁的香蕉、青苹果香；总而言之，慕萨莱思葡萄酒的澄清处理对酒体香气成分存在着一定的影响，澄清后的慕萨莱思葡萄酒香气成分种类减少，且削弱了主要酯类香气成分的香气，增加了酒中醇类和醛类香气物质的种类和香气成分的相对含量。

3 结论

采用SPME结合GC-MS分析法共检测出3种不同澄清度（浑浊型、半澄清型、澄清型）慕萨莱思葡萄酒香气成分67种，其中相同成分有18种。3种澄清度慕萨莱思葡萄酒分别鉴定出香气物质49种、43种、32种。浑浊型的慕萨莱思葡萄酒被检测到的香气成分种类最多，半澄清型次之，澄清型最少，可能是在慕萨莱思葡萄酒进行澄清处理时，一部分香气成分挥发而致。浑浊型和半澄清型的慕萨莱思葡萄酒香气成分中酯类的相对含量均最高，醇类次之，而澄清型的慕萨莱思则与之相反。在酒体进行澄清处理时，3种不同澄清度香气成分中醇类的含量是依次增加的，对于酯类物质来说，浑浊型葡萄酒中相对含量较高的酯类成分在澄清处理后相对含量降低，而原本相对含量较高的一些酯类物质呈增加趋势。

后续将分析主体香气化合物的气味活性值（odor activity value，OAV），找出慕萨莱思葡萄酒中的主要呈香物质和其香气特征，结合感官分析，确定慕萨莱思葡萄酒的香气特征，获得典型性香气物质，建立指纹图谱，为葡萄酒香气形成机理的研究奠定基础。

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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

国家自然科学基金项目(31560450)

张昱（1989-），女，硕士研究生，研究方向为食品加工与贮藏。

*通讯作者：侯旭杰（1968-），男，教授，硕士，研究方向为天然产物化学和农产品加工贮藏技术。