玫瑰花桃红葡萄酒与桃红葡萄酒基酒的香气成分研究

刘 坤，孟 军，张建才，范红梅

（1.张家口市产品质量监督检验所，河北张家口 075000；2.河北科技师范学院食品科技学院，河北昌黎 066600）

玫瑰花是集药用食用于一体的植物，具排毒养颜，理气散结的功效，能促进胆汁分泌，调节机理。在以赤霞珠为原料酿造的桃红葡萄酒中，浸泡玫瑰花干花蕾，使玫瑰花的成分充分浸提出来，研制成玫瑰花桃红葡萄酒，能够增加桃红葡萄酒的质量和价值。目前玫瑰花在食品行业的应用十分广泛，主要应用有玫瑰花糕点、玫瑰花茶等，也可把玫瑰花提取物作为香料物质和抗氧化物质添加到食品中[1]。玫瑰酒主要在我国玫瑰花产区生产较多，并且已经具有成熟的工艺，大部分采用传统酿造法进行生产，但随着人们生活水平的提高，目前更多的人喜欢营养价值丰富的低度酒，因此利用玫瑰花特有的香味开发玫瑰花低度酒，具有广阔的市场前景[2-3]。万道印等[4]利用野玫瑰花与野生蓝莓混合酿酒，酒体颜色艳丽，呈紫玫瑰色，果香与花香协调，酒体丰满。张建才等[5]在探究玫瑰花干型葡萄酒的过程中发现，经过浸泡玫瑰花的桃红葡萄酒具特有的玫瑰花香，酒的颜色加深，桃红葡萄酒的营养价值和香气均有所增加，具广泛的开发价值。

桃红葡萄酒的香气成分能够反映出葡萄酒的质量以及生产工艺，因此对桃红葡萄酒香气成分的分析、测定有利于指导葡萄酒生产过程，提高葡萄酒的质量[6-8]。随着科学技术的进一步发展，香气成分鉴定的技术更趋于成熟，芳香化合物成分的分析将成为葡萄酒品质评价系统的一个重要指标。这些高端技术对于一些微量、超微量香气成分，也能进行定性分析[9-11]。目前对酒类研究较多的主要萃取方法有液液萃取法、动态顶空法、静态顶空法、固相微萃取法[12-14]。本实验采用大孔吸附树脂萃取玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中的香气成分，通过研究二者香气成分的差异，旨在为开发玫瑰花桃红葡萄酒提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干玫瑰花（一级品）、桃红葡萄酒（赤霞珠）：实验室自制。

1.1.2 试剂

无水硫酸钠、无水乙醇、乙醚、正戊烷（均为分析纯）：天津市大茂化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

KQ5200DB型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；EYELA N-1100旋转蒸发器：上海爱朗仪器有限公司；GZX-9140MBE电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；TGL-20M高速台式冷冻离心机：上海重逢科学仪器有限公司；7890A-5795E气相色谱-质谱联用（gas chromatograph-mass spectrometry，GC-MS）仪：美国Agilent公司；玻璃层析柱（φ1 cm×40 cm）、Amberliet XAD-2离子交换大孔吸附树脂：上海金穗生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 树脂柱的制备

取18 g Amberliet XAD-2树脂，先用无水乙醇浸泡2～3 h进行充分激活，然后再用大量清水反复洗涤4～6次，至树脂无明显的乙醇气味为止。使用时将洗净的XAD-2树脂湿法装入玻璃层析柱（φ1 cm×40 cm），然后以800 mL蒸馏水清洗树脂（10 mL/min）后即可使用。

1.3.2 样品处理

表中，所有P值均＜0.05，具有显著统计意义，即可测变量对潜在变量具有显著性的影响，且各路径系数均为正值，表示每个问题对于潜在变量都能较好的衡量。

取酒样，经1 000 r/min离心3 min，去除沉淀，取清液100 mL，备用。

1.3.3 游离态芳香物质分离

将100 mL葡萄酒以2 mL/min的流速通过XAD-2树脂柱，用100 mL蒸馏水洗柱，除去糖、酸及其他一些水溶性化合物。再用100 mL的戊烷∶乙醚（体积比1∶1）以2 mL/min的流速洗脱吸附在柱上的游离态芳香物质，然后用分液漏斗将洗脱液的有机相和水相分离。在有机相中加入无水硫酸钠（650 ℃烘干4 h），4 ℃放置3～4 h，旋转蒸发浓缩至2 mL，通过0.22 mm孔径的油膜过滤，通过GC-MS上机分析。

1.3.4 香气成分分析

香气成分的检测采用气质联用（GC-MS）法。

GC条件：WAX 色谱柱（30 m×25 μm×0.25 mm），载气为氦气（He），恒流流速1.0 mL/min；分流注射比50∶1；注射体积1 μL。升温程序：40 ℃保持5 min，然后以4 ℃/min升至150 ℃，再以7 ℃/min升至230 ℃，保持8 min。进样口温度250 ℃，连接杆温度250 ℃，离子源温度250 ℃。扫描速率每秒2次。

MS条件：采用电子电离（electronic ionization，EI）源；电子能量为70 eV；离子源温度为200 ℃；全扫描模式，扫描范围：30～400 amu。

定性定量方法：质谱分析结果运用计算机谱库美国国家标准技术研究所（national institute of standards and technology，NIST）进行初步检索及资料分析，再结合相关文献进行比对解析，确认各个香气物质的化学成分。定量方法采用内标法（假定校正因子为1），待测物质含量计算公式如下：

式中：Xi 为待测物质含量，μg/L；Cs为玫瑰花桃红酒中内标物（2-辛醇）含量，μg/L；As为内标物的峰面积；Ai为待测物的峰面积。

2 结果与分析

2.1 GC-MS分离鉴定结果

按以上条件测得的玫瑰花桃红葡萄酒、桃红葡萄酒基酒的香气成分GC-MS分析总离子流色谱图见图1。根据质谱图显示的化合物的结构特征，与NIST谱库中标准化合物的图谱进行比较，玫瑰花桃红葡萄酒鉴定出匹配度在90%以上的化合物48种，桃红葡萄酒基酒的香气成分检测出化合物41种。这些香气组分中，有酯类物质、有机酸、醇类、莽草酸衍生物、羰基类、烷烃类和萜烯类。在玫瑰花桃红葡萄酒和桃红葡萄酒基酒中，检测出萜烯类物质反式-鲨烯的质量浓度分别为21 432 μg/L和24 609 μg/L，分别占香气组分的0.33%和0.34%。在玫瑰花桃红酒中检测出烷烃类物质1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和1-（1-乙氧基乙氧基）戊烷，占香气成分的0.21%。

图1 玫瑰花桃红葡萄酒（A）、桃红葡萄酒基酒（B）香气成分GC-MS分析总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components in rose pink wine(A) and pink base wine (B) by GC-MS

2.1.1 酯类物质

玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中酯类物质检测结果见表1。

表1 两种酒中酯类成分GC-MS分析结果Table 1 Analysis results of esters components in two kinds wine by GC-MS

由表1可知，两种酒中酯类物质含量最多，玫瑰花桃红酒中含有28种，桃红酒中含有25种，分别占各自总香气成分的60.22%和64.89%。两种酒的酯类物质中仍有部分物质的含量差异较大，其中玫瑰花桃红酒中的琥珀酸单甲酯含量占总香气的0.06%、碳酸甲酯占总香气的0.15%、癸二烯酸二甲酯占总香气的0.17%，以上物质在桃红酒中未检出。十六烷酸乙酯、9,12,5-十八三烯酸乙酯和邻苯二甲酸二丁酯在两种酒中的含量差异较大。酯类能表现出花香和果香等香气。酯类物质的产生主要来源于以下几种途径：本身存在于葡萄浆果果皮中的酯类；在发酵过程中由于微生物活动产生的酯类；在贮藏过程中由酯化反应形成的酯类[15-16]。其中琥珀酸二乙酯具有淡而舒适的葡萄气味，辛酸乙酯具有甜香味、香蕉味、梨味，己酸乙酯具有果香、香蕉、白兰地的气味，癸酸乙酯有白兰地味、葡萄香的气味，乙酸乙酯具有清灵的果香气味。这些酯类物质相互作用，构成了桃红葡萄酒的主要香气特征。

2.1.2 有机酸类物质

玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中有机酸类物质检测结果见表2。

表2 两种酒中有机酸类成分GC-MS分析结果Table 2 Analysis results of organic acid components in two kinds wine by GC-MS

由表2可知，玫瑰花桃红葡萄酒中检出有机酸类物质8种，占总香气成分的17.43%，桃红葡萄酒基酒中检出有机酸类物质7种，其含量占总香气成分的17.24%。其中肉豆蔻酸含量占玫瑰花桃红葡萄酒中香气含量的0.47%，该物质在桃红葡萄酒基酒中未检出。此外，2-羟基辛酸、癸酸、十二烷酸在两种酒中的差异较大。辛酸具有奶酪味、腐败味以及些许涩味。低浓度的癸酸会赋予酒体清淡的、令人愉快的香味[17-18]。

2.1.3 醇类物质

玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中醇类物质检测结果见表3。

表3 两种酒中醇类成分GC-MS分析结果Table 3 Analysis results of alcohols components in two kinds wine by GC-MS

由表3可知，两种酒中各检出醇类物质5种，分别占总香气成分的14.41%和13.17%。醇类物质主要来源于酒精发酵、氨基酸转化及亚麻酸降解物的氧化，能表现出醇香、脂肪香、辛辣味等较为复杂的香气。其中戊醇气味醇香，对葡萄酒的香气构成有着积极作用。

2.1.4 莽草酸衍生物

玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中莽草酸衍生物检测结果见表4。

表4 两种酒中莽草酸衍生物成分GC-MS分析结果Table 4 Analysis results of shikimic acid derivatives components in two kinds wine by GC-MS

由表4可知，玫瑰花桃红葡萄酒中共检出莽草酸衍生物4种，占总香气成分的3.04%，桃红葡萄酒基酒中共检出莽草酸衍生物2种，占总香气成分的1.07%。其中在玫瑰花桃红酒中检测出1,2-二甲氧基-4-（2-丙基）苯的相对含量为0.88%、丁香酚的相对含量为1.08%。以上两种物质在桃红酒中未检出。

2.1.5 羰基类物质

玫瑰花桃红葡萄酒及桃红葡萄酒基酒中羰基类物质检测结果见表5。

表5 两种酒中羰基类成分GC-MS分析结果Table 5 Analysis results of carbonyls components in two kinds wine by GC-MS

由表5可知，玫瑰花桃红葡萄酒中共检出羰基类物质3种，占总香气成分的0.23%，桃红葡萄酒基酒中共检出羰基类物质2种，其含量占总香气成分的0.19%。其中2-辛酮为玫瑰花桃红酒中特有的检出物质，其相对含量为0.07%。

2.2 讨论

玫瑰花桃红葡萄酒和桃红葡萄酒的香气成分总体略有差异，检测到的共有成分中，含量最高的是辛酸乙酯，其次是琥珀酸二乙酯，再次是邻苯二甲酸二异丁酯。玫瑰花桃红酒特有的检出成分有3种酯类物质，分别为琥珀酸单甲酯、碳酸甲酯、癸二烯酸二甲酯；1种有机酸为肉豆蔻酸；2种莽草酸衍生物分别为1,2-二甲氧基-4-（2-丙基）苯和丁香酚；1种羰基类化合物为2-辛酮；2种烷烃类化合物分别为1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和1-（1-乙氧基乙氧基）戊烷。玫瑰花细胞液中的特征香气成分苯乙醇[19-20]，在玫瑰花酒中的含量较基酒稍有增加。苯乙醇香味独特，构成了玫瑰花酒的基本香气，具有玫瑰香、茉莉花香等多种气味，构成了许多葡萄酒新酒的主要香气成分。但玫瑰干花蕾提取油中的挥发性物质1,2-丙二醇、呋喃甲醛、苯甲醇、香叶醇等均未检测出。

3 结论

玫瑰花桃红葡萄酒通过浸提萃取玫瑰花的营养物质和香气，赋予酒体特殊的营养物质，本研究在前期研究的基础之上，采用GC-MS技术鉴定其香气成分，玫瑰花桃红葡萄酒中共检测到香气成分48种，桃红葡萄酒基酒中共检测到香气成分41种，主要为酯类物质、有机酸、醇类、莽草酸衍生物、羰基类、烷烃类和萜烯类物质。其中检测到的酯类物质含量最多，玫瑰花桃红葡萄酒中酯类物质占总香气成分的60.22%，桃红葡萄酒基酒中酯类物质占总香气的64.89%。玫瑰花桃红葡萄酒的香气成分与其基酒相比，增加了3种酯类物质、1种有机酸、2种莽草酸衍生物和2种烷烃类化合物。玫瑰花桃红葡萄酒具有玫瑰香、茉莉花香等多样风味。