混酿对干化葡萄酒香气品质的影响

张俸铭,牛见明,西晨旭,张峻博,刘 栋,吴 微,王 平*

(石河子大学 食品学院,新疆 石河子 832000)

摘要为研究混合风干葡萄对酿造干化葡萄酒香气品质的影响,以风干度均为30%的赤霞珠(CXZ)和美乐葡萄(ML)为原料,对不同CXZ与ML质量比(1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1)混合酿造的干化葡萄酒(CM11、CM12、CM13、CM21、CM31)的基本理化指标、生物活性成分进行检测,并利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HS-SPME/GC-MS)技术分析挥发性香气成分,并对结果进行主成分分析(PCA)。结果表明,混酿发酵干化葡萄酒酒样总酸、总糖及挥发酸含量均低于单品种葡萄发酵酒样,单宁、总酚含量高于单品种葡萄发酵酒样;所有酒样中共检测出挥发性香气成分45种,基于香气活度值(OAV)>1,共筛选出8种关键香气成分,通过PCA可以有效区分不同混合比例葡萄酿造干化葡萄酒。干化葡萄酒样CM21检测出的挥发性香气成分种类最多(35种),含量最高(3.62 mg/L),感官评分最高(85.55分)。因此,赤霞珠与美乐以质量比2∶1混合酿造干化葡萄酒较理想。

关键词混酿;干化葡萄酒;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱法;香气品质

混酿是生产葡萄酒产品的一种特殊工艺,通常是指由多种葡萄混合酿造来生产葡萄酒,也包括不同产区、年份的同一品种葡萄混合酿造的葡萄酒。酿酒师通过混酿将不同葡萄的特性进行融合,生产出更复杂、更平衡的葡萄酒,其颜色、风味、品质都得到了提高[1]。意大利超级托斯卡纳产区通过将赤霞珠、品丽珠等品种混合酿造,生产的葡萄酒风格强劲、酒体优雅;桑娇维塞与赤霞珠、品丽珠混酿生产的葡萄酒风格活泼且结构感强[1]。同时,国内也有混酿葡萄酒的相关报道,如刺葡萄与巨峰葡萄混酿生产的葡萄酒总花色苷、总酚含量以及色泽、口感等感官品评方面都有了显著提升[2]。因此,混酿在提高葡萄酒香气的复杂性、弥补单一品种葡萄酒口感和香气的缺陷等方面有积极作用,并且有望改变我国葡萄酒同质化严重的现象[3]

风干型葡萄酒是将葡萄晚收或采摘后进行风干,使得葡萄脱去一定比例水后,将葡萄的糖分和风味物质浓缩[4],然后再进行发酵、酿造成葡萄酒[5]。由于物质积累,葡萄酒的香气更加浓郁,风味更复杂,口感更平衡[6]。风干处理会导致挥发性醛、酯、醇和萜烯的积累,并改变葡萄酒中特定的化合物[7]。此外,风干过程中的水分损失也会导致葡萄浆果中非挥发性香气前体化合物(氨基酸、脂肪酸、碳水化合物)的积累[8]。研究表明,葡萄浆果采后脱水处理可提高葡萄酒中酚类物质的含量并改变葡萄酒的香气和感官特征[9]。目前,国内关于风干葡萄酒的报道很少,仅有中法合营王朝酒庄和吐鲁番驼铃酒庄生产风干葡萄酒[10-11];国外相关产品也较少,只有意大利等国家生产该类型葡萄酒[12],因此,风干葡萄酒还没有形成一定规模产业和知名度。

目前有关混酿葡萄酒和风干葡萄酒的研究大多集中在两种工艺单独研究方面,而对于混酿风干葡萄酒的研究尚未见报导。因此,本实验以赤霞珠和美乐葡萄为原料,进行不同质量比混合发酵制备干化葡萄酒,以理化指标、香气成分种类与含量并结合感官评价确定混酿干化葡萄酒原料赤霞珠和美乐葡萄的最佳比例,初步探索了混酿对干化葡萄酒品质的影响,旨在填补国内在混酿干化葡萄酒研究领域的空白,以期为新疆特色葡萄酒酿造及开发提供理论依据,并为国内混酿干化葡萄酒的研究提供一定的数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

赤霞珠(糖度为21.2°Bx;无病虫害,果实色泽、大小均匀)、美乐(糖度为20.6°Bx;无病虫害,果实色泽、大小均匀):天山北麓玛纳斯葡萄园;酿酒酵母(卓越XR):法国诺盟公司;果胶酶(12 000 U/mL)、偏重亚硫酸钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、盐酸、福林-丹尼斯试剂、福林肖卡试剂:北京华科盛精细化工产品贸易有限公司;3-辛醇(色谱级):美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

ME104E电子分析天平:美国MettlerToledo公司;TD5AWS台式低速离心机:东莞康润试验科技有限公司;PAL-1便携式糖度计:日本ATAGO公司;pHS-3C pH计:上海仪电仪器股份有限公司;固相微萃取装置、色谱柱DB-WAX(30 m×2.5 mm×0.25 μm):美国Agilent Technologies公司;50/30 μm二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅(divinylben zene/carboxen/polydimethyl,DVB/CAR/PDMS)萃取头:美国Supelco公司;DF-II集热式恒温磁力搅拌器:金坛市恒丰仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 酿酒葡萄的风干处理

将采摘后的赤霞珠、美乐葡萄进行筛选,并剔除霉烂果和病果,选择果实色泽、大小均匀的果穗,平铺于1 m×0.5 m塑料框中,在温度为23 ℃、湿度45%、通风良好,较暗光的房间中自然风干,使得赤霞珠、美乐葡萄的风干程度均达到30%[13]

1.3.2 干化葡萄酒酿造工艺流程及操作要点

风干葡萄→挑选、除梗、破碎→浸渍(添加果胶酶、偏重亚硫酸钾)→添加酿酒酵母→酒精发酵→发酵结束→皮渣分离→过滤→澄清→装瓶→干化葡萄酒

将10 L玻璃罐用6 g/100 mL的亚硫酸溶液消毒后冲洗干净后晾干备用。按一定比例称取6 kg风干程度30%的葡萄,将葡萄除梗、破碎,添加50 mg/L SO2(以偏重亚硫酸钾计)、30 mg/L果胶酶,于4 ℃条件下浸渍24 h,然后置于室温条件下回温30 min。将酿酒酵母置于50 mL葡萄汁中,并在37 ℃条件下活化30 min,以200 mg/L的比例进行接种,随后进行酒精发酵,发酵过程中每4 h压帽一次。当比重不再变化,视为发酵结束,随后进行皮渣分离,并在高速冷冻离心机中4 ℃、8 000 r/min离心10 min,得到干化葡萄酒样,于-20 ℃冰箱内保存备用。不同干化葡萄酒样品分别编号为CXZ(100%赤霞珠)、ML(100%美乐)、CM11(赤霞珠∶美乐=1∶1)、CM12(赤霞珠∶美乐=1∶2)、CM13(赤霞珠∶美乐=1∶3)、CM21(赤霞珠∶美乐=2∶1)、CM31(赤霞珠∶美乐=3∶1)。

1.3.3 基本理化指标测定

总糖、总酸含量,pH值、可溶性固形物、酒精度参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》方法进行检测。

1.3.4 主要生物活性成分含量测定

单宁:采用福林-丹尼斯法[9]进行测定;总花色苷:采用pH示差法[14]进行测定;总酚:采用福林-肖卡试剂法[15]进行测定。

1.3.5 香气成分分析

参照马腾臻等[16]的方法,略作修改后进行测定。

香气萃取:准确吸取5 mL葡萄酒样于20 mL顶空瓶内,加入1 g氯化钠和2 μL 3-辛醇(内标,330 μg/L),在40 ℃恒温条件下平衡20 min后萃取40 min。萃取完成后,插入气相色谱进样器解吸5 min。

气相色谱条件:DB-WAX色谱柱(30m×0.25mm,0.25μm),不分流进样,载气:氦气(He),流速1 mL/min;进样口温度240 ℃,升温程序:40 ℃保持5 min,以3 ℃/min升至90 ℃,保持2 min。以4 ℃/min升至180 ℃,以10 ℃/min升至230 ℃,保持5 min。进样口温度为230 ℃。质谱条件:电子电离(electron ionization,EI)源,电离能量70 eV,电离源温度为230 ℃,扫描范围35~350 m/z,扫描5次/s。

定性定量分析:采用保留指数(retention index,RI)、美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)-11谱库检索比对确定目标化合物,结合谱图分析,按照匹配度>80确定香气成分;采用内标法对化合物进行定量分析。

1.3.6 感官评定

参照李俊娥等[17]的方法,略作修改。邀请12名葡萄酒专业学生经24 h感官品评培训[18]后在标准品酒室(ISO 8589—1998)使用标准品酒杯(ISO 3591—1997)进行感官评定。从外观(澄清度、颜色),香气(优雅度、浓郁度、纯正度),口感(酒体、协调性),芳香持续性,典型性和总体感觉10个方面对酒样进行评价,使用10分结构化数值进行量化,满分100分。干化葡萄酒感官评价标准见表1。

表1 干化葡萄酒感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of dried-grape wine

项目 优 良 好 中 差澄清度颜色优雅度浓郁度纯正度酒体协调性芳香持续性外观香气口感典型性总体感觉9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 9~10 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 7~8 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 5~7 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 3~5 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3 1~3

1.3.7 数据分析

所有试验重复3次。使用Microsoft Excel 2021整理数据,利用Origin 2019b绘制柱状图,利用SIMCA绘制主成分分析(principal component analysis,PCA)图,使用IBM SPSS Statistics 26.0进行多重比较(Duncan,P<0.05),试验结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 干化葡萄酒基本理化指标分析

葡萄酒的理化指标是衡量葡萄酒品质的基本尺度,同时也是葡萄酒质量检测的基本要求。试验对不同赤霞珠与美乐质量比混酿的干化葡萄酒样的基本理化指标进行检测,结果见表2。

表2 不同比例混酿干化葡萄酒的基本理化指标
Table 2 Basic physicochemical indexes of dried-grape wine fermented with different proportions of grapes

注:同列标注不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

样品编号酒精度/%vol总酸含量/(g·L-1)pH值 总糖含量/(g·L-1)挥发酸/(g·L-1)CXZ ML CM11 CM12 CM13 CM21 CM31 15.80±0.20a 15.10±0.10b 15.70±0.20a 15.50±0.20a 15.80±0.3a 15.80±0.10a 15.40±0.20ab 9.73±0.15a 9.40±0.10b 8.87±0.15c 8.73±0.15cd 8.87±0.25c 8.33±0.06de 8.57±0.15e 2.98±0.02f 3.01±0.01e 3.14±0.02d 3.2±0.01c 3.13±0.02d 3.32±0.02a 3.24±0.01b 11.06±0.39b 11.87±0.01a 10.44±0.59bc 10.96±0.40b 9.51±0.03d 10.08±0.15cd 10.27±0.14c 0.71±0.02b 0.75±0.02a 0.68±0.01bc 0.63±0.02d 0.67±0.02c 0.59±0.04e 0.63±0.02d

由表2可知,发酵结束后所有酒样酒精度为15.10%vol~15.80%vol,这主要是因为新疆天山北麓产区光照时间长、昼夜温差大、葡萄中糖分积累较多,酒精发酵时被酵母利用转化为酒精的较多引起的。有研究表明,总酸和pH可反映葡萄酒中酸浓度水平与氢离子含量,对葡萄酒的稳定性及味感平衡起重要作用[19]。在所有供试酒样中,CXZ的总酸含量最高、pH值最低(总酸9.73 g/L,pH 2.98),ML次之(总酸9.40 g/L,pH 3.01),混酿酒样总酸含量显著低于单品种葡萄发酵酒样(P<0.05),这与VILANOVA M等[20-21]的研究一致。糖不仅为酵母菌的生长提供了碳源,而且是葡萄酒的香气成分形成的基础[21]。发酵结束后,所有酒样的总糖为9.51~11.87 g/L,均属半干型葡萄酒(4.1~12.0 g/L)。挥发酸含量高低可作为判断葡萄酒样健康状况与腐败情况的指标[23]。所有酒样挥发酸含量均符合国标要求(≤1.2 g/L)。总体而言,不同比例混酿风干葡萄酒样基本理化指标均符合GB/T 15037—2006《葡萄酒》的要求,表明混酿比例设置合理,所有葡萄酒均属正常发酵,可进行后续试验。

2.2 主要生物活性成分分析

葡萄酒中生物活性成分主要包括白藜芦醇、单宁和花色苷等,其种类和含量及结构对葡萄酒的色泽、口感及酒体结构等感官特征起重要作用[24],也决定了葡萄酒具有抗氧化、预防疾病等功能[25]。对干化葡萄酒样中单宁、总花色苷和总酚进行了检测,结果见图1。由图1可知,混酿干化葡萄酒样总酚含量均显著高于单品种干化葡萄酒(P<0.05),其中CM12酒样总酚含量最高(827.59 mg/L),这与刘红艳等[2]的研究结果一致。葡萄酒中的单宁主要来源于葡萄中的缩合单宁(由聚合黄烷-3-醇亚基构成)以及橡木桶中的水解单宁,其构建了葡萄酒的“骨架”,对酒的涩味和颜色稳定性起到关键作用[26]。混酿干化葡萄酒样单宁含量也均显著高于单品种干化葡萄酒样(P<0.05),分别较CXZ和ML高14.43%~23.97%和12.76%~17.05%。花色苷是红葡萄酒颜色的主要贡献者,在葡萄酒酿造时从葡萄皮被浸提到葡萄汁中,从而赋予葡萄酒稳定的色泽[27]。如图1所示,在各酒样中,CM31的总花色苷含量最高(141.35 mg/L),其次为CM21(124.16 mg/L),其总花色苷含量为CXZ和ML的1.12倍和1.24倍。

图1 不同比例混酿干化葡萄酒中主要生物活性成分含量
Fig.1 The contents of main bioactive components in dried-grape wine fermented with different proportions of grapes

2.3 挥发性香气成分分析

挥发性香气化合物直接决定了葡萄酒的风格[29],为明确不同混酿比例葡萄酒的香气特征,对不同比例混酿干化葡萄酒样的香气成分组成及含量进行分析,结果见表3。由表3可知,所有酒样中共检测出香气成分45种,主要包括酯类18种,醇类16种,酸类7种,醛酮类4种。不同比例混酿的干化葡萄酒样中香气成分的种类均高于单品种所酿酒样,其中CM21酒样中香气成分种类最多(35种)、总含量最高(3 617.25 μg/L)。研究表明,葡萄酒的香气成分与其葡萄品种、酿造方式以及添加辅料等因素有关。

表3 酒样中挥发性香气成分种类及含量
Table 3 Types and contents of volatile aroma components in wine samples

述描气香OAV CM31 CM21 CM13-1)·L(μg/量C M12含CM11 ML CXZ值/-1)阈·L(μg数指留RI保分成气香号编类酯香蕉蕉香香瑰、青、香、梨香香、花、果香、玫香肪葚香果蕉、青、果果、果香香香、果、脂、桑果、苹香莓果、梨、坚橘、果果果瑰果果水莓苹萝油柑味玫坚苹草草菠奶蜡155.02±7.10f 13.96±0.64b 69.67±3.19a 101.38±4.65a-131.37±3.48b-3.62±0.17f 20.29±0.93f 1.14±0.05d-1.44±0.07e--236.59±0.85e-23.39±0.08b 68.80±0.25d 55.06±0.20a 132.32±0.48b 1.63±0.01a 5.87±0.03d 32.16±0.17d 5.59±0.03b-3.50±0.01a 2.00±0.01a-523.75±18.88b-13.91±0.50e 51.57±1.86e-118.86±0.52c-5.98±0.04d 41.49±0.26d 7.70±0.03a 14.52±0.06a 3.00±0.01b--487.90±3.20c-18.99±0.12d 47.63±0.31e 39.40±0.21b 97.96±0.52e-4.39±0.16e 26.87±0.97e 2.72±0.18c 11.08±0.73b 1.55±0.10d 1.32±0.09b 17.38±1.14a 398.98±17.39d 0.20±0.01d 21.57±0.94bc 94.18±0.34b-166.20±0.60a 0.89±0.02b 7.54±0.03c 35.97±0.16c-14.48±0.04a 1.78±0.01c--406.19±13.39bc 90.52±0.14a 13.17±0.47e 60.08±2.12c-106.39±1.84d-6.12±0.29b 26.00±1.12b——-518.09±10.71a 8.66±0.08c 19.78±0.07cd 57.86±2.06c-108.13±4.96d-7.67±0.34a 19.32±0.64a——-7 500.00 20.00 30.00 14.00/5.00 200.00/200.00/1 200 000.00 5.00 / 3.00 888 1 035 1 215 1 227 1 350 1 430 1 560 1 557 1 630 1 680 1 628 1 855 1 069酯酯酯酯酯酯酯酯酯乙酯酯酯酯酯甲乙乙乙戊乙已乙戊辛乙酸二茅酸酸酸酸异酸酸酸异酸酸乙酸香丙丁乙丁酸酸哚酸基乙己甲辛乳甲癸吲二丁甲苯3-甲3-A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14香花油瑰、奶、玫香花、花子味栀甜11.88±0.08e 5.52±0.04d 18.61±0.05a 9.26±0.02c 16.67±0.07b 9.03±0.04c--6.00±0.27f 5.92±0.27d 12.76±0.34d 6.89±0.31b 15.96±0.28c 8.32±0.48a 250.00 1 500.00 1 819 1 836酯酯乙乙苯酸酸桂乙月A15 A16子、梨蕉、香香果0.91±0.01bc 1.09±0.03a 0.64±0.01d 0.88±0.01c 0.93±0.01b 0.90±0.02bc 0.90±0.01bc 0.87 1 074酯-2-戊酸乙A17草香橘檬、干酪油菇瑰香奶、果、柑橘-、柠、乳蕉脂柑橘蘑- - 果油香油柑、玫菇黄蘑-1 683.70±77.16a 0.86±0.04c 45.53±1.20c 2.91±0.08b 3.88±0.18c-21.57±0.57d--0.84±0.04c-1.16±0.04a 1 673.82±6.04a--3.24±0.01a 3.80±0.02c-33.00±0.12b 38.94±0.14a 1.42±0.01c-0.51±0.02c-1 370.67±49.42c-65.49±0.29a 0.04±0.01e 6.10±0.04b-39.14±0.17a 0.00 1.66±0.01a-0.14±0.01d-1 080.47±7.09d 0.99±0.06b-2.18±0.01c--25.32±0.13c 31.75±0.17b 1.59±0.06b-0.93±0.03b-1 509.07±5.44b 1.83±0.01a-1.10±0.01d 17.81±0.06a 12.68±0.05a——--849.34±37.83d————0.56±0.04c 8.17±0.09a-1 317.73±78.86b-51.15±1.35b--2.30±0.17b---1.08±0.04a-1 000.00 7 000.00 42.00 52.00//200.00///362.00 12 000.00 2 245 1 226 1 550 1 359 1 455 1 456 1 126 1 486 1 099 777醇醇酯庚醇醇己醇醇乙醇醇醇烯己环戊丁醇酸类戊辛己基-3-桂-3-醇环基二榈醇异正正甲月烯基甲基-1-基-2-丁棕二2,6-氢二1-辛乙2-3,4-二丙2-甲3-2,3-A18 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11香、果香、甜菇蘑4.45±0.20c 6.23±0.03b 9.37±0.04a 4.19±0.27d 4.45±0.01c 4.61±0.04c 6.44±0.05b 400.00 1 664醇壬1-B12

续表

述描气香OAV CM31 CM21 CM13-1)·L(μg/量C M12含CM11 ML CXZ值/-1)阈·L(μg数指留RI保分成气香号编香、果果糖-5.96±0.21c 13.56±0.06a--11.16±0.99b 4.78±0.13d 100 000.00 1 879醇甲苯B13香、花香粉、花香瑰玫638.05±4.47d 1 078.97±38.90a 4.33b 992.93±654.61±23.60d 1 019.32±49.61b 858.60±42.93c 650.32±23.45d 10 000.00 1 901醇乙苯B14烂末烂皂味瑰味味香油、玫酪、腐、芥、腐、肥肪酪辣酪肪草瑰瑰、汽-子、奶脂奶、玫、玫皂栀败、辛、奶、脂、青橙酸酪肪油肥奶油酪黄奶脂甜奶1.12±0.01b 0.79±0.04c 3.10±0.14e 3.04±0.02e 3.27±0.02b---3.61±0.10a-139.59±6.49b-0.42±0.02d 1.37±0.01b 9.22±0.05a 13.70±0.49b-2.06±0.07a-5.12±0.18c 2.23±0.01c 1.10±0.00b 138.81±0.50b 0.30±0.01d 1.15±0.01b 1.55±0.01a 8.56±0.04b 9.23±0.04d 3.78±0.02a---2.35±0.01b-154.81±5.58a 0.52±0.02c 0.68±0.02c-2.65±0.17f 2.73±0.10e 1.15±0.04d-7.12±0.26c--0.84±0.01b 135.67±0.94b 2.83±0.02a 2.19±0.10a-5.35±0.01d 10.46±0.48c 3.04±0.14c-11.88±0.54a-1.80±0.01e-62.49±0.23c-0.30±0.01e 0.76±0.03c-25.79±0.93a-0.62±0.03c 9.72±0.35b 15.95±0.42a 2.08±0.03d--2.38±0.07b 0.20±0.04f 0.76±0.02c 7.63±0.28c 9.59±0.29e-0.73±0.04b 6.67±0.03c 9.11±0.24b 0.98±0.04f 10.24±0.45a--479.00 2 300.00 368.00 420.00 8 000.00 173.00 500.00 1 000.00 10.00 329.00 28.00/1 809 1 577 1 757 1 846 1 739 1 621 2 065 2 276 1 505 1 289 1 255酮酮醇酸酸丁戊香类己酸酸酸酸酸类醛酮苯合酸丁基己戊丁辛癸酮癸基苏异2-甲正正正正醛基-2-羟3-辛3-甲4-B15 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 D1 D2 D3 D4

2.3.1 酯类物质

酯类物质是葡萄酒香气的主要组成成分,主要在发酵和陈酿过程中形成,呈现出令人愉悦的果香和花香[30]。由表3可知,所有酒样中共检出18种酯类化合物,其中CM21 15种、CM11和CM12 13种、CM13和CM31 12种以及CXZ和ML 10种,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、甲酸辛酯、癸酸乙酯属于所有酒样共同含有的酯类物质。乙酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯在所有酒样中含量较高(占酯类总量的73.31%~92.15%),其中CM13中含量最高。作为葡萄酒中最主要的酯类物质之一,乙酸乙酯具有令人愉悦的水果香味[31]。研究表明,乙酸酯类主要是发酵过程中由乙酰辅酶A和氨基酸或糖代谢产生的高级醇反应生成,具有浓郁的水果香气,对葡萄酒风味有积极的贡献[32]。除乙酸乙酯外,葡萄酒样中含量较高的乙酸酯类物质还有乙酸异戊酯和乙酸苯乙酯,它们分别呈现出甜蜜的果香和花香。在CM21酒样中具有花果香味的己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯含量均高于两个对照组CXZ和ML,分别为236.59 μg/L、68.80 μg/L、132.32 μg/L。除了主要酯类成分外,大部分酯类物质的含量都较低,推测它们主要通过各个化合物之间的协同作用来对葡萄酒的香气产生间接影响[33]

2.3.2 醇类物质

醇类物质是葡萄酒发酵香气的主要成分,在氨基酸或糖的作用下,通过代谢途径生成,赋予葡萄酒浓郁、复杂的香气[34]。由表3可知,在所有酒样中醇类物质含量最多,占香气成分总含量的66.43%~78.68%,并且所有混酿酒样中醇类物质种类及含量均明显高于单品种酒样CXZ和ML。其中CM21酒样中的醇类物质含量最高(2 846.31 μg/L),CM11次之(2 568.45 μg/L)。分析各醇类物质组分发现,供试酒样中共同含有且含量最高的醇类物质为异戊醇和苯乙醇。研究认为,异戊醇可通过亮氨酸经埃尔利希途径和从头合成途径产生,在浓度较低时会呈现出令人愉悦的果香,但较高浓度会影响葡萄酒感官品质[33]。本试验中异戊醇在所有供试酒样中的浓度相对较高(849.34~1683.70μg/L),但其嗅觉阈值通常也较高(7 000 μg/L),因此推测对葡萄酒香气的整体作用可能小于其他发酵香气。而苯乙醇在所有供试酒样中含量也相对较高(638.05~1 078.97 μg/L),其作为高级醇的典型代表,呈现出鲜花香味,可赋予葡萄酒典雅的特征香气[33]。在CM21中,含量最高的醇类物质为异戊醇,其含量为1 673.82 μg/L,其次为苯乙醇(1 078.97 μg/L)。此外,2-乙基环己醇也在CM21中含量较高(33.00 μg/L),它可以赋予葡萄酒独特的干草和玫瑰香气。

2.3.3 酸类物质

葡萄酒中的酸类化合物主要由酵母菌和乳酸菌代谢产生,大多数的脂肪酸对葡萄酒的香气产生正面影响,但部分酸呈现出油腻,酸败和刺鼻的气味[34-36]。由表3可知,供试酒样中共7种酸类物质,占香气成分种类的12.90%~23.08%。同时,C6~C10脂肪酸(2-甲基己酸、正己酸、辛酸和正癸酸)在供试酒样中含量较高,占酸类总量的60.20%~97.39%。研究表明,C6~C10脂肪酸具有抑制芳香水解酶的能力,是葡萄酒具有不愉悦的风味的体现[37]。其中ML酒样中的C6~C10脂肪酸含量最高(51.46 μg/L),CXZ次之(33.00 μg/L),均显著高于混合发酵酒样(P<0.05)。考虑这可能是混合发酵降低了葡萄酒中C6~C10脂肪酸含量的结果。由表可知,供试酒样中检测出的7种酸类物质均为挥发性脂肪酸,且含量均远低于其阈值水平。文献显示,当葡萄酒中挥发性脂肪酸的含量低于阈值水平时,对葡萄酒香气的复杂性有很大好处,而当它们超过阈值时,会对葡萄酒的香气产生负面影响[35,38]

2.3.4 醛酮类物质

发酵过程中,氨基酸在酶的催化作用下,代谢生成醛酮类物质[39]。由表3可知,具有玫瑰、甜橙香味的癸醛在CM13、CM21和CM31酒样中含量均高于单品种样品CXZ和ML,分别为2.35 μg/L、2.23 μg/L、3.61 μg/L。酒样中共检测出3种酮类物质,分别为3-羟基-2-丁酮、3-辛酮和4-甲基苯戊酮,其中CM21中酮类物质含量为140.21 μg/L,高于单品种酒样CXZ和ML。此外,分析试验数据可知,醛酮类物质仅占香气成分含量的0.18%~0.51%,然而醛酮类物质作为葡萄酒香气的重要协调部分,虽然在葡萄酒中含量较低,但其阈值较低,因此少量醛酮类成分就可以赋予葡萄酒独特的香气特征[40]

2.4 关键香气成分的筛选

为了更加准确地区别不同比例酒样中挥发性香气成分的差异,通过查找相关挥发性化合物的嗅觉阈值[41],计算得到香气活度值(odor activity value,OAV)。结果表明,所有干化葡萄酒样中筛选到OAV值>1的关键香气成分有8种,己酸乙酯、辛酸乙酯在所有干化葡萄酒样中OAV均>1,是不同比例混酿干化葡萄酒样中的特征香气成分。

2.5 主成分分析

因酒样品的香气成分复杂多样,为直观体现混酿对葡萄酒样品香气成分的差异,对所有OAV>1的8种关键香气成分进行主成分分析(PCA),结果见图2。以特征值为1进行因子抽提,得到PC1和PC2方差贡献率分别为44.3%和24.6%,累计方差贡献率为68.9%,基本可以解释原变量的变异信息。

图2 不同比例混酿干化葡萄酒关键香气成分主成分分析的载荷图(A)和得分图(B)
Fig.2 Loading plot (A) and score plot (B) of principal component analysis of key volatile aroma components of dried-grape wine fermented by different proportions of grapes

由图2A可知,PC1正半轴主要反映具有甜蜜果香香气成分的情况,如正己醇、辛酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯等,负半轴上主要分布着丁酸乙酯、乙酸-2-戊酯等具有果香气的香气成分,但PC1正半轴上分布的香气成分较多。PC2正半轴主要反映了己酸乙酯、乙酸-2-戊酯、乙酸异戊酯等呈现出香蕉气息的香气成分,而PC2负半轴上分布的香气信息较少。由图2B可知,CM13和CM21在PC1正半轴上得分较高,表明CM13和CM21酒样可能具有甜蜜的果香。CXZ和ML在PC1负半轴上得分较高,此区域主要分布了具有果香气的香气成分,因而推测单品种发酵的葡萄酒可能果香浓郁,但与CM13和CM21相比香气可能较为寡淡。此外,各酒样在图中彼此分离,单品种发酵与混合发酵处理的样本点分别位于PC1的左右两侧且相距较远,说明混合发酵处理可能改变了葡萄酒的香气轮廓,通过PCA可以有效区分不同比例混酿干化葡萄酒样。

2.6 感官评价结果

不同比例混酿的干化葡萄酒感官评分结果见表4。由表4可知,7种干化葡萄酒均符合优质果酒的要求,酒体澄清透亮、呈紫红色,具有纯正、优雅的果香和酒香,酒体协调,具有葡萄酒的典型性,并且所有酒样的总分均>80分;其中CM21酒样得分最高(85.55分),说明赤霞珠与美乐以2∶1的比例酿造的干化葡萄酒整体感官品质最佳。

表4 不同比例混酿干化葡萄酒的感官评分
Table 4 Sensory score of dried-grape wine fermented by different proportions of grapes

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

项目 CXZ ML CM11 CM12 CM13 CM21 CM31总分 80.28±2.34c 80.58±1.41c 83.05±1.28b 82.22±1.37bc 84.39±1.31ab 85.55±1.42a 83.57±1.27ab

3 结论

试验以30%风干度的赤霞珠和美乐为原料,对不同比例混合发酵的干化葡萄酒理化指标、生物活性和香气成分进行测定,并从感官品质方面进行了分析,结果表明,7种配比方式发酵获得的葡萄酒样基本理化指标均符合国标要求,混酿发酵干化葡萄酒酒样总酸、总糖、挥发酸含量及pH值均低于单品种葡萄发酵酒样;与单品种发酵相比,混合发酵干化葡萄酒样中单宁以及总酚的含量分别提高了12.76%~21.66%、5.92%~17.53%;HS-SPME/GC-MS分析发现,CM21酒样中检出的香气成分种类最多(35种)、含量最高(3 617.25 μg/L),较单品种发酵提高了27.85%~39.92%,其中醇类物质含量提高了39.92%~64.22%、醛酮类物质含量提高了1169.52%~3093.72%;感官评价结果表明,CM21酒样得分最高(85.55分),整体感官品质最佳。因此,赤霞珠与美乐以质量比2∶1酿造干化葡萄酒较理想。本研究首次将混酿工艺与干化葡萄酒相结合,验证了混酿技术在改善干化葡萄酒品质方面的有效性,可为新疆葡萄酒产业的发展提供新的思路,为混酿风干葡萄酒的研制提供了理论依据。对促进新疆葡萄酒产业健康可持续发展具有重要意义。但需要进一步研究混酿品种和混酿配比,以更好地解释其对干化葡萄酒质量的影响。

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Effect of mixed brewing on aroma quality of dried-grape wine

ZHANG Fengming,NIU Jianming,XI Chenxu,ZHANG Junbo,LIU Dong,WU Wei,WANG Ping*
(1.School of Food Science and Technology,Shihezi University,Shihezi 832000,China)

Abstract:To investigate the effect of mixed dried grapes on the aroma quality of dried wine,Cabernet Sauvignon(CXZ)and Merlot grapes(ML)with a drying degree of 30%were used as raw materials.The basic physicochemical indicators and bioactive components of dried wines(CM11, CM12,CM13,CM21,CM31)made by mixing different CXZ and ML mass ratios(1∶1,1∶2,1∶3,2∶1,3∶1)were detected.The volatile aroma components were analyzed using headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME/GC-MS)technology,and the results were subjected to principal component analysis(PCA).The results showed that the total acid,total sugar,and volatile acid content of blended fermented dried wine samples were lower than those of single grape fermented wine samples, while the tannin and total phenol content were higher than those of single grape fermented wine samples.A total of 45 volatile aroma components were detected in all wine samples.Based on the aroma activity value(OAV)>1,8 key aroma components were screened.PCA can effectively distinguish dried grape wine made from grapes with different mixing ratios.The most types of volatile aroma components were detected in wine sample CM21(35 types),the highest content(3.62 mg/L),and the highest sensory score(85.55 points).Therefore,the optimal mixed ratio of Cabernet Sauvignon and Merlot was 2∶1.

Key words:mixed fermentation;dried-grape wine;headspace solid-phase microextraction;gas chromatography-mass spectrometry;aroma quality

中图分类号TS262.6

文章编号:0254-5071(2025)10-0205-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.10.029

引文格式张俸铭,牛见明,西晨旭,等.混酿对干化葡萄酒香气品质的影响[J].中国酿造,2025,44(10):205-212.

收稿日期2024-11-14

修回日期:2025-06-05

基金项目兵团葡萄酒产业链绿色提质增效关键技术研究与示范(2024AB042);八师石河子市财政科技计划项目(2023NY02-1)

作者简介张俸铭(2003-),男,本科生,研究方向为葡萄酒风味化学与酿造。

*通讯作者王 平(1970-),男,研究员,博士,研究方向为葡萄与葡萄酒工程。