海底陈酿对葡萄酒香气品质的影响

吴强

（烟台市蓬莱区葡萄与葡萄酒产业发展服务中心，山东 蓬莱 265600）

在海洋中储存葡萄酒作为一种全新的理念，在国内尚属首次提出并成功实施[1]。海洋能为葡萄酒储藏提供恒温、恒湿、阴暗等条件，并通过洋流震动和海水产生的自然压力，加剧分子间的碰撞几率，加速各类酯化反应的进程，从而使葡萄酒更快的成熟，口感更加醇厚细腻、回味悠长。早在2015年，德拉皮耶（Drappier）香槟酒庄庄主Michel Drappier就将一批酒庄金标香槟沉入大海，两年后发现这批海藏香槟呈现的丰富滋味令人回味无穷[2]。2019年，烟台时代葡萄酒有限公司经过几年的摸索，克服了各种技术难关，在黄渤海交界处经过一年的海底陈酿，推出精心研制的海藏葡萄酒——海藏一号（Seafloor storage NO.1）[1]。

风味物质分析最常用的方法是气相色谱-质谱联用（GC-MS）法[3]。近年来，气相离子迁移谱（GC-IMS）技术整合了气相色谱和离子色谱在分离和检测方面的优势，具有响应快、灵敏度高、检测限低、分析时间短、简单易操作等优点，且样品不需要过多前处理，能够保证香气物质不会因前处理过程而发生改变或流失，逐步应用于食品风味分析[4-7]。严红光等[8]利用GC-IMS技术对不同酵母菌发酵的蓝莓酒风味物质进行了分析，结果显示，应用该技术可以有效识别不同来源酵母菌发酵的蓝莓酒制品风味特征，为改进蓝莓果酒香气特征品质提供参考依据。刘丽丽等[9]利用GC-IMS技术对不同容器贮存的凤香型白酒的香气成分进行了研究，结果显示新产酒与贮酒香气特征有显著差别，陶坛与不锈钢罐贮酒风格相似。

本文利用GC-IMS技术，对海藏葡萄酒和窖藏葡萄酒的香气成分进行对比分析，找出两种陈酿方式在葡萄酒风味物质上造成的差别，并将数据以可视化的方式呈现出来，以期为海底陈酿葡萄酒的储藏方式提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 酒样与仪器

原料：2019年份的海藏和窖藏葡萄酒由烟台时代葡萄酒有限公司提供。海藏酒的投放地址位于黄渤海交界处海域，在海平面以下18 m处；海水水质一级，年均温在15 ℃左右，处于中等阴影，海底贮藏时间为12个月。干白葡萄酒由‘长相思’‘霞多丽’品种酿成，干红葡萄酒由‘赤霞珠’‘小味儿多’‘西拉’‘美乐’品种组成。窖藏条件为烟台时代葡萄酒有限公司15 ℃恒温酒窖，窖藏酒与海藏酒为同批次产品。

仪器为FlavourSpec® 气相离子迁移谱仪，山东海能科学仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

从1瓶葡萄酒中取1 mL样品于20 mL顶空瓶中，加入2 mL去离子水稀释酒样，加盖密封，摇匀，编号待测。以干白或干红海藏酒作为处理，普通窖藏酒为对照。每处理重复3次。

1.2.2 自动顶空萃取条件

孵育时间15 min，温度80 ℃，转速500 r/min，振荡加热方式，进样针温度85 ℃，体积200 μL，不分流模式。

1.2.3 GC-IMS 条件

色谱柱为FS-max（30 m×0.53 mm）。柱温45 ℃；载气/漂移气：N2（纯度≥99.999%）；载气流量：0～2 min，2 mL/min；2～25 min，2～100 mL/min；25～35 min，100～150 mL/min；35～36 min，150 mL/min；漂移气流量150 mL/min，IMS温度45 ℃，分析时间37 min。

1.3 感官分析

由10名经过专业培训的国家级品酒师对供试葡萄酒进行感官评定。参照GB 15037—2006葡萄酒中感官分级评价描述和Martínez-Gil A M等[10]的方法，分别从外观、香气、滋味、典型性等方面具体评价。评价结果以10分制计，0～10分表示感官逐渐增强，根据定量描述分析结果绘制酒样感官分析雷达图。

1.4 数据处理

利用GC-IMS配套的图谱分析软件-LAV（Laboratory Analytical Viewer）、谱图差异对比插件-Reporter、指纹图谱对比插件-Gallery Plot、动态主成分分析插件-Dynamic PCA以及应用软件内置的NIST数据库和IMS数据库-GC×IMS Library Search，分别从不同角度进行样品分析。

2 结果与分析

2.1 陈酿方式对葡萄酒香气的影响

葡萄酒样品通过GC-IMS分析，利用LAV软件的Gallery Plot插件生成指纹图谱，共检测出121种挥发性化合物，通过GCxIMS Library Search软件及其内置的NIST 2014气相保留指数数据库与G.A.S.的IMS迁移时间数据库二维定性，鉴定出挥发性化合物及其二聚体总共52个，化合物的定性结果如表1和表2所示。

从表1可以看出，经过海藏陈酿干白葡萄酒表现为：醇类和酯类含量增加，醛类、酮类和其他化合物含量减少。干红葡萄酒表现为：醇类、醛类和酯类含量增加，酮类和其他化合物含量减少。通过Duncan多重比较，发现海藏条件对干红葡萄酒的醛类、酯类和其他类化合物影响显著，对干白葡萄酒的酯类影响显著。

表1 不同贮藏方式的葡萄酒挥发性物质种类对比Table 1 Comparison of volatile substances in wines stored in different ways

从表2可以看出，经过海藏陈酿干白酒样的香气化合物变化为：乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸乙酯增加明显，分别增加21.78倍、11.06倍、7.69倍，丙烯醛二聚体、1,1-二乙氧基乙烷及4-甲基-2-戊酮也分别增加4.05倍、2.44倍和2.00倍；而含量降低的化合物为1-羟基-2-丙酮、α-蒎烯、乳酸乙酯二聚体、(Z)-3-己烯-1-醇、正丙醇及苯甲醛等，分别降低了1.00倍、0.98倍、0.96倍、0.96倍、0.94别和0.91倍。

表2 葡萄酒样品的香气化合物定性分析Table 2 Qualitative analysis of compounds in wine

续表2

经过海藏陈酿干红酒样的香气化合物变化为：乙酸丁酯增加最显著，为293.66倍；其次是异丁醇和丙醛二聚体分别增加44倍、20.65倍；丙酸乙酯和丙烯醛二聚体则分别增加10.62倍、9.89倍；正丁醛、戊醇二聚体、乙酸异戊酯二聚体、丙醛、二庚酮及戊醇等则分别增加6.6倍、5.71倍、5.00倍、4.73倍、4.5倍和4.09倍。明显降低的化合物是2-乙基呋喃二聚体、2-乙基呋喃、二甲基二硫醚、3-辛酮、乙酸异戊酯及苯甲醛等，分别降低0.87倍、0.84倍、0.70倍、0.75倍、0.58倍和0.50倍。

2.2 主成分分析

对葡萄酒样品所有挥发性化合物的信号峰进行PCA分析，以检测不同陈酿方式间挥发性物质是否有显著性差异，结果如图1所示。

图1 葡萄酒样品中挥发性有机物的PCA图Figure 1 PCA diagram of volatile compounds in wine

由图1可知，PCA分析中平行样品两两聚到一起，且不同样品基本能区分开，说明实验平行效果良好。干白葡萄酒样窖藏和海藏的距离较近，干红葡萄酒窖藏和海藏的距离较远，说明海藏条件对干红葡萄酒的影响更为显著。

2.3 感官分析

采用定量描述分析法对不同处理葡萄酒样品进行感官评价。由10位评委分别从：视觉（色泽、澄清度），香气（花香、果香、酒香、橡木香、浓郁度），滋味（甜味、酸味、苦味、收敛性、酒体饱满度、平衡感、持久性）和典型性等15个属性对不同陈酿方式的葡萄酒样品进行品评，结果取均值做感官分析雷达图，如图2和图3所示。

图2 干白葡萄酒感官分析雷达图Figure 2 Radar map of sensory analysis for white wine

图3 干红葡萄酒酒感官分析雷达图Figure 3 Radar map of sensory analysis for red wine

从外观方面来看，经过海底陈酿的干红葡萄酒仅用肉眼就能看出较大差别，海底陈酿比窖藏的颜色明显变浅。从香气角度分析，海底陈酿的葡萄酒香气更优雅。干白葡萄酒表现为更多的香草、甜瓜和香蕉香气；干红葡萄酒表现为更多的黑樱桃、黑莓香气，并夹带着明显的植物芬芳。从风味角度分析，海底陈酿的葡萄酒酸度略有降低，口感更加柔顺。总体来看，海底陈酿条件有利于葡萄酒的熟化，相较于常规窖藏的葡萄酒具有更好的感官品质。

3 结论与讨论

葡萄酒的陈酿过程包括物理成熟和化学成熟两种作用。物理成熟指酒在陈酿过程中从外界得到足够的能量，分子活化，使呈多聚体的水分子群和乙醇分子分解为单个分子，进而使水分子和乙醇分子达到新的缔合，改变了酒的物理性质，使其变得醇和可口；化学成熟指在酒的陈酿过程中的氧化、酯化、缩醛化等化学反应[11]。

海藏过程中，干红葡萄酒中的乙酸丁酯变化最大，其含量较普通窖藏增加了293.66倍，丰富的酯类能赋予干红葡萄酒愉悦的红色浆果香气。其次是异丁醇，增加了44倍，随着贮存时间延长，异丁醇的浓度增加[12]，而异丁醇含量增加归因于氧化脱氨增加[12-13]，由此推测海藏条件下的这种变化可能是因为洋流的微振动加速了瓶内的氧化脱氨反应。乙酸异戊酯能赋予干白葡萄酒成熟香蕉的水果香气，经过海藏后的干白葡萄酒乙酸异戊酯含量比窖藏增加了21.78倍。在‘霞多丽’葡萄酒的研究中发现，葡萄酒的果香花香特征和乙酸异戊酯含量相关[14-16]，说明海藏条件有助于‘霞多丽’干白葡萄酒特征香气成分的维持。乙酸异丁酯能赋予葡萄酒甜的苹果、菠萝、焦糖、木本果、热带水果等气味。有研究显示，在葡萄酒陈酿期间乙酸异丁酯的水解强度高于酯化反应强度，这就意味着乙酸异丁酯水解大于合成，会导致乙酸异丁酯含量减少。而窖藏干白葡萄酒中乙酸异丁酯增加了11.06倍，说明海藏条件阻碍了乙酸异丁酯的水解反应[12,17]。

无论是干白葡萄酒还是干红葡萄酒，感官品评结果表明，海底陈酿有助于葡萄酒的熟化，相较于陆地窖藏的葡萄酒具有更好的感官品质。由于试验样本量少，虽然能在一定程度上证明海底陈酿与陆地窖藏的差别，但还不够详尽和具体，规律性也不强。今后可考虑系统的分析海藏葡萄酒的特点，通过反复验证，找出海底陈酿与陆地窖藏的特征差异成分，为海底陈酿提供更有利的理论支持。