乐山3种不同葡萄品种酿制葡萄酒品质对比分析

周书来,唐 勇,2,王 琪,刘琨毅*,吴 丽

(1.乐山职业技术学院,四川 乐山 614000；2.乐山丰野农业科技有限责任公司,四川 乐山 614000；3.宜宾职业技术学院,四川 宜宾 644003；4.乐山市食品药品检验检测中心,四川 乐山 614000)

四川乐山是我国重要的葡萄栽培区[1-3]。近年来,乐山通过引进若干葡萄品种进行试种,探索葡萄新品种在乐山地区的适应性及配套产业技术。玫瑰香、夏黑、美人指等优质葡萄品种通过避雨栽培技术可以在乐山成功栽培,打破了乐山地区大面积种植巨峰葡萄而造成的经济效益低下的格局[4-5]。

目前乐山地区生产的葡萄多以鲜食为主,而很少涉及产品深加工。葡萄与葡萄酒是一个传统而又新兴的全球性产业,具有地域聚集性、产业关联性、文化属性和可持续性[6-10],因此寻找到适合乐山地区酿造葡萄酒所需的葡萄品种对发展当地经济具有重要的现实意义。通过选择不同的溶剂采用液-液萃取技术有针对性地提取香味成分,然后在低温、低压条件下蒸发浓缩,将酒中难挥发和不挥发的物质提取出来,并结合气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)法,可全面剖析酒中的香味物质[11-14]。因此,本研究采用气相色谱-质谱联用法对乐山地区3种不同葡萄品种酿制果酒的香味化合物进行分析,同时对理化指标和感官品质进行同步分析,以期为该地区葡萄酒产品质量控制提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

葡萄原料:2016年乐山丰野农业科技有限责任公司生产的巨峰、夏黑和玫瑰香成熟原料,含糖量210～230 g/L,含酸量6.0～7.0 g/L(以H2SO4计)；酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CICC31482:四川省工业微生物菌种保藏管理中心。

酵母菌活化培养基:含2%琼脂的麦芽汁培养基(10°Bé)；酵母菌种子液培养基:麦芽汁培养基(10°Bé)。

亚硫酸钠(分析纯):南京试剂有限公司；辛酸甲酯(纯度99%):美国Agilent公司。

1.2 仪器与设备

DHP-9162型电热恒温培养箱:上海一恒科学仪器有限公司；DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱:海精宏实验设备有限公司；723型可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司；TG328型分析天平:上海精科天平厂；pHs-3c型精密pH计:上海理达仪器厂；LXJ-IIB低速大容量多管离心机:郑州长城工贸有限公司；TRACE GC DSQ II型气相色谱-质谱联用仪:美国Thermo Fisher公司；HP-5MS毛细管色谱柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm):美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄酒酿制工艺流程及操作要点

新鲜葡萄→分选→清洗→除梗破碎→调整糖度、pH及添加抗氧化剂→接种酵母→主发酵→皮渣分离→自留酒→后发酵(苹果酸-乳酸发酵)→澄清→无菌过滤→贮藏→成品

葡萄除梗破碎后调糖度为20°Bx、pH值为4.0,加入亚硫酸钠0.2‰；按体积分数5%接入经扩大培养后的酵母菌悬液,于室温条件下(25℃左右)发酵,发酵6 d后补加酿酒酵母培养液和蔗糖,保持通气,观察到无气泡后主发酵完成；检测残糖含量≤20 g/L,即可结束发酵进行皮渣分离；在自留酒中添加亚硫酸钠0.2‰,注意及时添酒,保证在满罐、密封条件下进行后发酵(20℃、15d),阴凉条件下贮藏。

1.3.2 理化指标检测

贮藏2个月后,分析成品酒样的总糖、总酸、酒精度、干浸出物、甲醇等理化指标。总糖采用直接滴定法[15],总酸采用电位滴定法[16],酒精度采用密度瓶法测定[17],干浸出物采用密度瓶法测定[17],甲醇采用比色法测定[17]。

1.3.3 香味物质检测

试样的制备:取10 mL酒样于圆底烧瓶中,加入内标(1 mg/mL辛酸甲酯)50 μL；加入适量的去离子水调节酒精度为14%vol；向混合液中加入氯化钠至饱和；加入约20 mL无水乙醚,充分混匀,将上层液体转入装有约5 g无水硫酸钠的漏斗中,过滤后用氮气吹走乙醚,收集残留溶液即目标成分(氮吹至约有2 mL液体)；进样GC-MS测定。

GC条件:色谱柱为HP-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm)石英毛细管柱；程序升温,初始温度40℃,保持5 min后,以4℃/min升至100℃,然后以6℃/min升至220℃,保持15min；进样口温度250 ℃；进样量1.0 μL,分流进样,分流比50∶1；载气流速为1.0 mL/min；载气为高纯氦。

MS条件:电离方式为电子电离(electron ionization,EI)源,离子源温度、连接口温度分别为230℃和250℃；电子能量为70 eV；质量扫描范围为35～400 amu。

1.3.4 挥发性组分的定性定量方法

定性方法:将待测样品的质谱图与美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)05标准谱库比对鉴定,匹配度＞80%的结果才予以报道。

定量方法:以辛酸甲酯(1 mg/mL)作为内标物,采用内标法确定各组分相对含量。挥发性组分含量结果以“平均值±标准偏差”表示(n=3)。

1.3.5 感官评定方法

由15名专业人员组成感官评定小组,参照GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》,从色泽、澄清度、香气、滋味、典型性5个方面对葡萄酒进行感官评定,满分为100分,感官评分标准如表1所示。

表1 葡萄酒感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of wine

2 结果与分析

2.1 理化指标分析

3种不同葡萄酒成品按规定方法测得的总糖、总酸、酒精度、干浸出物、甲醇等理化指标见表2。

表2 3种不同葡萄酒的理化指标Table 2 Physical and chemical indexes of three different wines

经相同的加工工艺所酿造的3种葡萄酒,夏黑葡萄酒的总糖及干浸出物含量最高,玫瑰香葡萄酒的含量次之；玫瑰香葡萄酒的总酸含量最高(0.76±0.03)g/L,且显著高于巨峰葡萄酒及夏黑葡萄酒(P＜0.05)；夏黑葡萄酒的酒精含量最高,但3种葡萄酒的酒精含量无显著差异(P＞0.05)；3种葡萄酒的甲醇含量均符合国标GB/T 15037—2006《葡萄酒》。

2.2 香味物质分析

应用液-液萃取技术对3种不同葡萄品种所酿造的葡萄酒香味物质进行分析,得到总离子流色谱图,见图1。通过质谱解析及与NIST 05标准谱图进行比对,鉴定得到各挥发性成分,结果见表3。

图1 3种不同葡萄酒中挥发性成分分析GC-MS总离子流色谱图Fig.1 Total ion flow chromatogram of volatile components in three different wines analysis by GC-MS

表3 3种不同葡萄酒中挥发性成分含量测定结果Table 3 Determination results of the volatile compounds contents of three different wines

续表

由表3可知,3种葡萄酒中共检出42种香味物质,其中酯类组分18种、醇类组分9种、酸类组分6种、醛酮类组分6种和其他组分3种。17种化合物在3个品种中均有检出,是形成乐山地区葡萄酒香味的主体成分。在巨峰葡萄酒中分离鉴定出香味物质42种,其中含量超过0.1 mg/L的挥发性成分有24种；在夏黑葡萄酒中共分离鉴定出41种香味物质,含量超过0.1 mg/L的挥发性成分有24种；在玫瑰香葡萄酒中共分离鉴定出40种香味物质,含量超过0.1 mg/L的挥发性成分有22种。

样品中共检出18种酯类物质,其中乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯及棕榈酸乙酯含量较高,为三种葡萄酒中主要的酯类物质。乐山地区不同品种葡萄所酿制的葡萄酒酯类化合物总含量差异较大,其中相对含量最高的为夏黑(13.074mg/L),然后依次是玫瑰香(10.415mg/L)、巨峰(5.856 mg/L)。共有的18种酯类化合物相对含量均存在显著差异(P＜0.05)。酯类化合物中相对含量较高的组分依次是乙酸乙酯(2.467 mg/L)、辛酸乙酯(2.318 mg/L)、癸酸乙酯(1.226 mg/L)。

醇类化合物在不同品种的葡萄酒中含量也较高,其中最高的是夏黑(4.297mg/L),然后依次是玫瑰香(4.002mg/L)、巨峰(3.538 mg/L)。在3个品种中均存在的醇类化合物有9种,其中苯乙醇含量最高(1.527 mg/L),然后高于0.1 mg/L的成分依次为异戊醇(1.238 mg/L)、3-甲基-2-丁醇(0.768 mg/L)、3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇(0.101 mg/L)。

在3种葡萄酒中共检出6种酸类物质,包括乙酸、丁酸、己酸等,其中乙酸含量较高(1.682 mg/L),是主要的酸类物质。其中酸类组分的变化主要源于乙酸相对含量的变化,酵母菌在发酵过程中利用葡萄糖代谢生成乙酸及乙醇,进而在酵母胞内酯酶作用下生成乙酸乙酯。由此得出,乙酸对形成葡萄酒风味物质有重要作用。

此外,醛类、酮类和其他香味化合物在3种葡萄酒中相对含量较少。

2.3 感官品质分析

分别对3种葡萄品种所酿制的葡萄酒进行感官评定,结果见图2。由图2可知,夏黑葡萄酒的感官评分最高(90.7分),玫瑰香葡萄酒的感官评分次之(84.6分),巨峰葡萄酒的感官评分最低(70.6分)。即乐山地区由夏黑所酿造的葡萄酒感官品质最优,其感官特征为:色泽紫红、澄清透明、有一定光泽；果香与酒香幽雅和谐；酒体丰满、爽口、回味绵延；风格幽雅无缺。

图2 3种不同葡萄酒的感官评定结果Fig.2 Sensory evaluation results of three different wines

3 结论

通过对乐山地区不同葡萄品种所酿制的葡萄酒进行总糖、总酸、酒精度和干浸出物等理化指标及香味物质的检测,并利用葡萄酒感官评定的方法,研究了不同葡萄品种对葡萄酒品质的影响。结果表明,3种葡萄酒的理化指标除酒精度外均存在显著差异(P＜0.05)；在3个品种葡萄酒中共分离鉴定出42种香味化合物,其中包含酯类18种、醇类9种及酸类6种；对乐山地区葡萄酒香味贡献最大的成分是酯类化合物,在夏黑葡萄酒中相对含量高达61.19%,玫瑰香葡萄酒达到了55.10%,巨峰葡萄酒达到了43.55%；夏黑葡萄酒的感官评分最高,其感官特征为:色泽紫红、澄清透明、有一定光泽；果香与酒香幽雅和谐；酒体丰满、爽口、回味绵延；风格幽雅无缺。综上,乐山地区夏黑葡萄酒与玫瑰香葡萄酒的生产具有较大的应用前景,如若能将夏黑与玫瑰香进行混酿以期达到更好的感官品质,还需继续做更深入地研究。

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