不同果胶酶处理北冰红冰葡萄汁酿制北冰红冰酒香气成分分析

张宝香，舒 楠，金宇宁，赵 滢，秦红艳，许培磊，刘迎雪，杨义明，路文鹏

（中国农业科学院特产研究所，吉林长春 130112）

北冰红山葡萄（BeibinghongVitis amurensis）是中国农业科学院特产研究所于1995 年以左优红为母本、山欧F2 代葡萄86-24-53 为父本进行种间杂交，从F5 代中选育，于2008 年审定的山葡萄新品种，具有糖高、酸低的优良特性，是目前唯一一个不用外加糖源即可酿制干酒和甜酒的山葡萄品种[1]。

冰酒源于德文EISWEIN，自出现已经历了200多年，主要产于加拿大、德国和意大利，可用于酿制冰酒的葡萄品种有雷司令、霞多丽、贵人香、美乐、琼瑶浆、长相思和威代尔；我国主要以威代尔和北冰红为原料生产冰酒的地区有甘肃莫高、辽宁本溪桓仁和宽甸、吉林柳河和集安[2]。

果胶酶是能分解果胶类物质的一类酶的总称，因其可以分解果肉中的果胶类而常被应用于葡萄酒的酿造中[3]；在现代葡萄酒酿制过程中，果胶酶作为不可或缺的辅料之一，提高了葡萄的出汁率、澄清度以及增强了花色苷、单宁和香气物质的浸提效果，进而有效提高了葡萄酒的品质[4-5]。

表1 分析条件

本文利用GC-IMS 研究北冰红冰葡萄汁经不同果胶酶处理后对酿制北冰红冰葡萄酒香气影响，进一步优化北冰红冰酒的酿制工艺。

1 材料与方法

1.1 试验材料

北冰红冰葡萄采自吉林省集安市鸭江谷酒业有限公司，果胶酶RF（果胶裂解酶）、BXL（破壁助滤酶）和VR-L（护色酶）均由德国AB 酶制剂公司生产，酵母由本课题组自选提纯优化于“左山一”山葡萄果实的优势酵母菌种，北冰红冰葡萄酒由中国农业科学院特产研究所利用上述材料酿制。主要仪器设备：BSA224S-CW 赛多利斯电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司），帝伯仕20 L、30 L、60 L发酵罐，FlavourSpec®气相离子迁移谱联用仪（德国G.A.S.公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 酒样制备

对经定量SO2处理的北冰红冰葡萄汁分别加入果胶酶：

1号样：果胶酶RF 0.05 mL/kg；

2号样：果胶酶BXL 0.05 mL/kg；

3号样：果胶酶 RF 0.025 mL/kg+BXL 0.025 mL/kg；

4号样：果胶酶VR-L 0.05 mL/kg；

5号样：果胶酶 RF 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

6号样：果胶酶 BXL 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

7号样：果胶酶RF 0.017 mL/kg+BXL 0.017 mL/kg+VR-L 0.017 mL/kg；

8号样：对照组 不做酶处理。

将各处理组在15℃温度下静置24 h后，放入活化好的安琪酵母菌液，发酵期50 d 左右，再经8～10 ℃低温静置陈酿期3个月后取样检测。

1.2.2 样品处理

取1 mL酒样，置于20 mL顶空瓶中，加入10 μL 20 mg/L 4-甲基-2-戊醇（内标），60℃孵育10 min后进样。

1.2.3 分析条件（表1）

1.2.4 气相色谱条件（表2）

2 结果与分析

2.1 不同果胶酶处理北冰红冰酒挥发性气味物质指纹图谱(图1)

说明：图中每一行代表一个酒样中选取的全部信号，每一列代表同一挥发性有机物在不同酒样中的信号峰。

由图1 可知，通过GC-IMS 技术检测到每个酒样中的44 种香气物质，确定了其中39 种香气成分及其相对含量；虽然各样品的香气成分非常相似，但1 号、6 号样品与其他样品的香气成分含量差异大，如异戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、异丁酸乙酯、1-丁醇等含量偏低，而1-己醇、甲醇、丁醛、2-戊酮、2,3-丁二酮的含量稍高。

2.2 不同果胶酶处理北冰红冰酒风味物质相似度分析(图2)

图1 酒样的Gallery Plot图（指纹图谱）

图2 样品的PCA分析图

由图2 可知，1 号、6 号样品与其他样品中挥发性香气物质差异较大，而2 号、3 号、4 号、5 号、7 号、8 号6 组样品挥发性香气物质相似度比较高，尤其是3号、4号和8号样。

2.3 不同果胶酶处理北冰红冰酒香气物质成分分析（表3）

由表3 可知，通过GC-IMS 技术检测并确定了其中39 种香气物质及各成分相对含量，7 号样总挥发性香气物质含量最高，为20968.153 μg/L，其次是4 号样20800.879 μg/L。其中，酯类物质有21 种，构成香气物质的主要成分，4 号样品酯类物质相对含量高达9683.24 μg/L，占挥发性香气物质总含量的46.55 %；醇类物质9 种，8 号样品醇类物质相对含量高达8680.843 μg/L，占挥发性香气物质成分含量的42.19 %；酸类物质2 种，1 号样相对含量最低1179.493 μg/L，8 号样相对含量最高2260.92 μg/L，而且后者是前者的1.9 倍；醛类物质2 种，3 号样品中醛类物质相对含量较低286.811 μg/L，8 号样品中相对含量较高332.316 μg/L；酮类物质4 种，1 号样品中酮类物质相对含量较高564.065 μg/L；烯类物质1 种，具有芳香味的苯乙烯，7 号样品中该挥发性香气物质相对含量较高47.613 μg/L。

在8个不同处理样品中：

1 号样品中己酸丙酯、丙酸乙酯、正己醇、2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮5 种成分相对含量高于其他样品，刺激性气味的2-甲基-1-丙醇和醋味的乙酸相对含量均低于其他样品。

2 号样品中乳酸乙酯、庚酸乙酯、乙酸己酯3 种酯类成分高于其余样品，3-甲基-1-丁醇、甲醇低于其余样品。

3 号样品中芳樟醇高于其余样品，1-丙醇、正丁醛低于其余样品。

4 号样品中乙酸异戊酯、丁酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、甲酸乙酯4 种酯类成分明显高于其余样品；酯类物质相对总含量9683.24 μg/L，占挥发性物质总量的46.55%，且明显高于其余样品组。

5 号样品中具有辛辣味的3-甲基-1-丁醇含量高于其余样品组。

6 号样品中辛酸乙酯、己酸甲酯和正乙醇含量

高于其余样品组。

表3 不同果胶酶处理冰酒香气成分分析 (μg/L)

续表3 不同果胶酶处理冰酒香气成分分析 (μg/L)

7 号样品中γ-壬内酯、己酸乙酯、乙酸（异）戊酯和苯乙烯含量高于其余样品组。

8 号样品中正辛内酯、异丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇、异戊酸、苯甲醛7 种香气物质高于其余样品组，2-戊酮低于其余样品组。

3 结论

本文采用GC-IMS 技术检测到每个酒样中的44 种香气物质，确定了其中39 种香气成分及其相对含量；虽然各样品的香气成分非常相似，但指纹图谱和样品的PCA 分析图显示：1 号、6 号样品与其他样品的香气成分含量差异大，3 号、4 号、8 号样相似度比较高；7 号样总挥发性香气物质含量最高，4号样次之，但4 号样中构成香气的主要酯类和醇类物质均高于其余样品，说明果胶酶VR-L 处理北冰红葡萄汁酿制的冰酒品质相对较好。

GC-IMS 技术对北冰红山葡萄原汁经不同果胶酶降胶处理后酿制的冰酒香气成分进行测定分析结果表明，香气组分基本相同，但相对含量差异较大，说明在冰酒酿制过程中，发酵基质原料对挥发性香气物质组成起决定性作用，单一辅料果胶酶不同品种对香气物质相对含量具有调节作用，进而使得不同样品香气呈现明显不同。