冷浸渍对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分的影响.docx
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冷浸渍对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分的影响
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Keywords1
前言2
1材料与方法3
1.1材料与仪器3
1.2试验方法3
1.2.1冷浸渍发酵流程与传统流程对比2
1.2.2赤霞珠干红葡萄酒发酵3
1.2.3样品制备3
1.2.4气质条件3
1.2.5定量与定性分析3
2结果与分析4
2.1干红葡萄酒挥发性成分分析4
2.2挥发性成分比较5
3结论与讨论7
参考文献8
致谢9
冷浸渍对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分的影响
郭瑞强
（甘肃农业大学食品科学与工程学院食品科学与工程专业，甘肃兰州，730070）
摘要：
目前为止，冷浸渍对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分影响的文献十分稀少。
为了探索冷浸渍处理对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分的影响，以甘肃甘州板桥赤霞珠葡萄为原料生产干红葡萄酒，采用溶剂萃取法提取传统工艺和冷浸渍工艺酿造的赤霞珠干红葡萄酒的挥发性成分，然后利用GC/MS法对提取的赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分进行分析，通过数据库检索并进行对比研究，共计检出44种，其中醇类16种，酯类9种，酸类9种、其他类10种；冷浸渍工艺检测出39种，传统工艺检测出26种。
结果表明：
冷浸渍14天处理的赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分更加复杂，对比不同处理生产的干红葡萄酒发现其挥发性成分在种类和含量上均有差异，并表现为各自特有的品质特性。
关键词：
冷浸渍；香气；赤霞珠干红；GC/MS;
EffectofvolatilecompoundsinCabernetSauvignonwinesmadebycoldmaceration
GUORUI-qiang
（CollegeofFoodScienceandEngineeringGansuAgriculturalUniversity,LanzhouGansu730070）
Abstract:
Sofar,theliteraturesabouteffectsofvolatilecompoundsinCabernetSauvignonwinesmadebycoldmacerationareveryrare.InordertoexploretheeffectofcolddippingtreatmentonthevolatilecompoundsofthedryredwineofCabernetSauvignonwhichcomesfromBanqiaoGanzhouGansu,thechemicalconstituentsofthevolatilecompoundsofthedryredwineofCabernetSauvignonwhichmadebycoldmacerationandtraditionaltechnologywereextractedbysolventextractionandanalyzedbyGC/MS.44majorkindsvolatilecompoundsweredetected,alcoholsthat16alcohols,9esters,9acidsand10others.Coldmacerationdetects39kinds,andtraditionaltechnologydetects26kinds.TheresultsshowthatvolatilecompoundsoftheCabernetSauvignondryredwinemadebycoldmacerationismorecomplicated.Comparedvolatilecompoundstotwokindsofdryredwines,wecouldfindthedifferencesinCabernetSauvignononspeciesandnumber.Andtheyshowtheiruniquequalities.
Keywords:
coldsoaking;CabernetSauvignon;volatilecompounds;GC/MS
前言
中国酿酒协会的产业政策：
“重点发展葡萄酒”,该政策为中国葡萄酒的发展提供了有利的大环境。
中国得天独厚的地理优势，加上消费者对葡萄酒文化认识的变化，尤其是近十年，使得我国葡萄酒产业得到了突飞猛进的发展，现已逐渐成为人们追求时尚和健康的象征。
在这种大环境下，对葡萄酒品质的鉴定和分析尤为显得重要。
葡萄酒的香气成分是评定葡萄酒质量的重要指标之一，香气决定了葡萄酒的风味和典型性[1-2]，葡萄酒的香气主要来源于葡萄果实和酿造工艺,即品种香和发酵香。
香气主要由挥发性成分组成，所以挥发性成分也就成为评定葡萄酒品质的一个重要指标。
不同的生产工艺所生成的挥发性成分在种类和量上都具有差异。
葡萄酒中挥发性成分主要受葡萄品种、生态条件、果实成熟质量及酿造工艺技术等因素影响。
葡萄酒的挥发性风味物质一部分来自于葡萄中的糖苷释放，另一部分来自于发酵过程中产生的很多含量较少的物质，如有机酸、芳香物质、多酚等。
目前为止，研究人员共分离鉴别出1300多种挥发性物质，主要包括醇类、酸类、酯类、烯醇类、酮类、醛类、烯烃类、含氮类以及杂环类化合物等。
近年来，国内外均有对葡萄酒中挥发性化合物的研究报道。
而目前生产葡萄酒多采用传统的浸渍发酵方法进行，这种葡萄酒的风味特征及典型性表现欠佳。
因此，对赤霞珠干红葡萄酒生产工艺需要进一步探索，由于冷浸渍处理所生产的葡萄酒具有独特性，且有关专门研究冷浸渍处理对干红葡萄酒的影响的文献十分稀少，尤其对赤霞珠干红葡萄酒的影响更是少之又少[3]。
浸渍作用对红葡萄酒的酿造是必需的,合理的浸渍条件和强度既可以获得满意的颜色,又可以获得丰富柔和的口感。
传统酶法浸渍过程中添加卡拉果胶酶，主要是为了澄清葡萄汁和浸提葡萄中的有益多酚物质，同时因为经果胶酶快速澄清处理，使得果汁与固形物接触时间少，生成挥发性成分种类变少[4]。
冷浸渍作为浸渍处理的一种，是在葡萄采摘后经过破碎并置于4℃左右低温中处理14天左右，然后再进行发酵的一种生产葡萄酒的方法。
冷浸渍增加了葡萄汁与固形物的接触时间，使得挥发性物质种类增多，但是因为没有果胶酶，果胶没有被分解，使葡萄汁澄清困难阻碍部分挥发性物质浸出，使物质含量减少[4]。
本文利用原产自甘肃甘州板桥葡萄园的赤霞珠葡萄作为原料，经过酶法浸渍和冷浸渍酿造赤霞珠干红葡萄酒,然后采用溶剂萃取法提取传统工艺和冷浸渍工艺酿造的赤霞珠干红葡萄酒的挥发性成分，然后利用GC/MS法对提取的赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分进行分析，通过数据库检索并对其挥发性成分进行对比、分析研究。
本文将会从两种不同处理方法的挥发性成分的种类和各成分含量作为切入点，通过对种类和含量的对比来研究两种不同处理方法的差异性，分析出冷浸渍处理的优缺点。
旨在研究低温冷浸渍对赤霞珠干红葡萄酒挥发性成分的影响并为实际生产控制提供一定的理论依据。
1材料与方法
1.1材料与仪器
赤霞珠葡萄，2012年10月采自甘肃省甘州板桥葡萄园，该葡萄园采用简易双犁架，平行整形的栽培管理模式。
气相色谱—质谱联用仪PEAutoSystemXL/TurboMass美国PerkinElmer公司：
色谱柱INOWAX（60m×0.25mm×0.25μm）美国Abel公司。
活性干酵母为意大利Enartis公司生产的红佳酿酿酒酵母菌。
果胶酶为法国诺盟集团生产的卡勒果胶酶。
1.2实验方法
1.2.1冷浸渍与传统浸渍酿造工艺
葡萄采摘，分选，去枝叶、僵果、坏果、生青果和其他杂物，分别采用冷浸渍与传统浸渍工艺制成赤霞珠干红葡萄酒原酒备用[5]。
传统酿造工艺：
葡萄分选破碎入罐（加入SO250mg/L）加酶浸渍（2天）酒精发酵皮渣分离倒罐低温贮藏
冷浸渍发酵工艺：
葡萄分选破碎入罐（加入SO250mg/L）降温浸渍（4℃，14天）酒精发酵皮渣分离倒罐低温贮藏
1.2.3样品制备
取100ml酒样，各利用100ml二氯甲烷萃取三次，每次30min；将三次萃取的有机相进行合并，滴加50ul标准浓度4.15mg/L的正辛醇溶液，作为内标物；随后在40摄氏度水浴条件下进行蒸馏，蒸馏完成后用适量的无水硫酸钠进行吸水，并用氮气吹至0.5ml，共GC/MS分析。
1.2.4气质条件
程序升温：
初温60℃，保持3min，后以6℃/min升温到250℃，保存17min。
载气为He，流速为1mL/min，进样口温度为250℃，检测器温度为280℃，不分流进样。
连接杆温度为280℃，电子轰击离子源（EI）70eV，质量扫描范围为20~350m/z。
1.2.5定性定量分析
定性分析：
利用质谱仪进行对样品处理后，采集数据，然后利用NIST2002和WileyLibrary数据库进行匹配，列出匹配度大于700的鉴定结果，确定物质。
定量分析：
采用内标法对所测挥发性成分进行半定量分析[6]。
选正辛醇作为内标物，用双蒸馏水将其配成浓度为4.15mg/L的标准液，然后准确吸取，50μL正辛醇标准溶液加入到萃取出的有机相中，然后干燥，用氮气吹至0.5μL，用GC/MS分析，得到相应峰面积，通过比例得到挥发性成分的量。
2结果与分析
2.1干红葡萄酒挥发性成分分析
挥发性成分的GC/MS检测结果传统处理和冷浸渍处理的总离子流图分别见图1.利用电脑与NIST2002和WileyLibrary数据库检索，检测出的挥发性成分见表1.
A
B
图1传统酶处理法（A）和冷浸渍处理（B）法挥发性成分GC/MS总离子图
表1不同处理方法所得干红葡萄酒GC/MS分析结果及各成分感官特性
化合物阈值（mg/ml）
不同处理的各成分含量（mg/L）
感官特性
酶处理冷处理
醇类
丙醇
50
__
1.514
酒精味
异丁醇
40
14.168
9.806
酒精味，青草味
正丁醇
150
0.482
0.586
酒精味
异戊醇
30
122.678
105.634
苦杏仁味
2,3-丁二醇
120
1.618
1.100
橡皮味
正己醇
4
1.117
1.140
水果香，清香
4-甲基-1-戊醇
__
0.050
（E）-3-己烯-1-醇
__
0.058
茶香，苹果香
1-庚烯-4-醇
__
0.069
笨乙醇
10
14.770
8.900
玫瑰香，桃味
化合物阈值（mg/ml）
不同处理的各成分含量（mg/L）
感官特性
酶处理冷处理
1,4-戊二醇
__
0.151
1-二十二醇
__
1.576
3-己烯-1-醇
0.4
0.027
__
3-甲硫基丙醇
0.183
0.020
肉汤香
S-1-氨基-2-丙醇
1.512
__
对羟基苯乙醇
0.092
0.052
酯类
甲酸丙酯
2.076
__
甜香、青香、果香
乙酸乙酯
7.5
6.928
5.452
菠萝香
乙酸异戊酯
0.03
0.155
0.190
香蕉香味
乙酸异丁酯
1.6
__
0.032
水果香味
己酸乙酯
0.2
0.053
0.120
菠萝香，香蕉香
亚硝酸正戊酯
__
0.035
强烈的水果气味
4-羟基丁酸内酯
0.461
0.161
轻微的气味
丁酸烯丙酯
0.064
0.170
桃和杏香气
乳酸乙酯
50
__
0.432
酒香和果香
酸类
乙酸
200
2.370
1.021
强烈刺激性气味
异丁酸
8.1
__
0.194
脂肪味
正丁酸
__
0.120
酸败油的气味
乙酰氨基乙酸
0.739
__
2-氧代戊二酸
__
0.101
辛酸
0.5
0.097
__
奶酪味，涩味
己酸
3
0.155
0.252
猫尿味，汗臭味
2-甲基丁酸
0.080
0.200
辛辣味和酸味
异戊酸
0.12
0.072
0.156
刺激味
其他
苯乙烯
__
1.286
特殊香气
苯
__
0.011
芳香气味
甲苯
0.672
0.457
芳香气味
乙基苯
0.086
0.024
芳香气味
2-丁酮
50
__
0.058
水果香，威士忌香
环己酮
0.109
0.126
泥土气息
2,2-二甲基-3-己酮
__
0.037
3-己酮
__
0.020
乙缩醛
__
0.200
木香，威士忌香
邻苄基羟胺
__
0.054
2.2挥发性成分比较
由表1可以看出，含量较高的前四个物质都是异戊醇、异丁醇、苯乙醇和乙酸乙酯，相对含量传统浸渍处理中分别是122.678g/L、14.168g/L、14.770g/L、6.928g/L，冷浸渍处理中分别是105.634g/L、9.806g/L、8.90g/L、5.452g/L。
由此可以看出冷浸渍与传统酶法处理具有明显的差异性，使得所生产的葡萄酒香气有所不同。
图2各类挥发性物质含量
图3各类挥发性物质种类数量
根据图2，可以看出除其他类外各个组分挥发性物质含量均有所下降，使得生产的葡萄酒风味具有加大的差异性。
根据图3，可以看出传统酶法浸渍检出26种包括醇类10种，酯类6种，酸类6种和其他类3种；而冷浸渍处理检出39种包括醇类14种，酯类8种，酸类7种和其他类10种。
冷浸渍处理得到的挥发性物质种类远远多于传统酶法处理，使得生产的葡萄酒更加协调。
总体上冷浸渍生产的干红葡萄酒与传统法生产的干红葡萄酒具有较大差异，冷浸渍处理使得酒味更加复杂，果香味更加丰富浓郁，一定程度上影响了葡萄酒的口感和品质。
醇类醇类化合物能赋予葡萄酒特有的香味，特别是一些来源于酵母代谢的高级醇，使得葡萄酒的酒味得到了升华。
由图2可知，冷浸渍得到醇类总量为130.656mg/L低于传统法醇类总量156.467mg/L，这主要是由于冷浸渍处理酒样中异戊醇、异丁醇和苯乙醇含量下降较为明显。
但醇类物质的种类明显增多，如丙醇、4-甲基-1-戊醇、（E）-3-己烯-1-醇、1-庚烯-4-醇、1,4-戊二醇、1-二十二醇等。
醇类含量的降低使得酒味相对变淡，但醇类种类的增加令冷处理过的葡萄酒的酒味香气更加复杂。
酯类葡萄酒中的果香味主要来源于酯类物质，而酯类通常被认为其主要来源于脂肪酸氧化、氨基酸代谢及醇和醛等物质的代谢合成。
除了乙酸乙酯冷浸渍法略低于传统工艺外，其他脂类含量均高于传统工艺。
冷浸渍产生8种酯类多于传统法产生的6种酯类，并且乙酸异丁酯、亚硝酸正戊酯和乳酸乙酯都具有果香味，这样使得冷浸渍生产的葡萄酒比传统工艺生产的葡萄酒果香味更加丰富浓郁，口感更好。
酸类冷浸渍比传统工艺冷浸渍少了乙酰氨基乙酸和辛酸，却多了异丁酸、正丁酸和2-氧代戊二酸等。
有机酸是发酵过程中的副产物，且在后期保存过程中会与部分醇发生酯化反应，其固有的特殊性刺激气味及酯化产物大大丰富了冷浸渍葡萄酒的香气。
含量上冷浸渍除了具有刺激性气味的乙酸以低于传统工艺的，其他含量都高于后者。
其他由表1.可以看出冷浸渍生产的葡萄酒产生大量的苯类、酮类和稀类等具有特殊芳香的有机物，这些挥发性成分对葡萄酒的品质都有不同程度的影响。
3讨论
冷浸渍使得生产的干红葡萄酒醇类、酯类和酸类挥发性物质总量降低。
造成该现象的原因：
一是葡萄中含有的大量果胶会导致澄清困难、出汁率低、过滤效率低下；二是在冷浸渍过程中，这些存在于葡萄皮和果肉中的大量果胶会挥发性成分的浸提和溶解。
冷浸渍使得生产的干葡萄酒醇类、酯类、酸类和其他类挥发性物质种类增多。
主要原因：
一是果胶使葡萄汁澄清变慢，果汁与固形物接触的时间增多，使得挥发性成分种类增多；二是因为低温处理使部分含量少的挥发性成分能够最大程度的保留。
冷浸渍依然有着自己不足之处，主要表现在果胶会阻碍色素和单宁的浸提、溶解和稳定，从而增加了葡萄酒酿造的难度，同时会有部分产生不良气味的挥发性成分，从而影响葡萄酒品质。
冷浸渍想得到更好的应用，需要最该点进一步改善。
4结论
根据图2、3可以看出：
冷浸渍生产的干红葡萄酒的挥发性成分与传统浸渍法相比具有明显的差异性，除其他类外各个组分挥发性物质含量均有所下降，但挥发性成分种类增多，如：
丙醇、4-甲基-1-戊醇、（E）-3-己烯-1-醇、乙酸异丁酯、亚硝酸正戊酯和异丁酸等。
这些使得酒味更加复杂，果香味更加丰富浓郁，一定程度上影响了葡萄酒的口感和品质。
参考文献
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致谢
这篇论文是在韩舜愈老师的悉心指导下完成的，整个试验从论文的选题，实验方案的设计到论文的修改都凝结着韩老师的心血。
韩老师一丝不苟的治学态度，开阔的科研思路，实事求是的科研作风和孜孜不倦的工作精神，使我受益匪浅。
在此真诚的韩老师近一年来的谆谆教诲和无微不至的关怀。
同时在整个试验过程和论文写作中还要非常感谢崔日宝师兄耐心的指点和热心的帮助，在此向他们表示诚挚的感谢!
在毕业论文完成之季，四年的大学时光也要结束了。
我感谢教授我课程的所有老师及帮助过我的同学们，是他们让我顺利并且愉快的走过了这大学四年，留下了难以割舍的回忆。
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